Курительное изделие с прозрачной оберткой
Изобретение оносится к способу изготовления курительного изделия, при этом способ включает этапы предоставления мундштука, содержащего один или несколько сегментов и, по существу, прозрачную обертку, окружающую по меньшей мере часть одного или нескольких сегментов; предоставления субстрата, генерирующего аэрозоль, расположенного на одной оси с мундштуком; предоставления листа бумажного материала, содержащего окно в бумажном материале, при этом коэффициент усадки, по существу, прозрачной обертки относительно усадки бумажного материала во время изготовления курительного изделия составляет менее 3,5 при воздействии относительной влажности, равной 15%, при 42°С в течение 3 часов; и обертывания листа бумажного материала вокруг по меньшей мере части прозрачной обертки так, чтобы нижележащий сегмент мундштука был виден сквозь окно и, по существу, прозрачную обертку. Технический результат заключается в исключении сморщивания обертки. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к курительному изделию, содержащему по существу прозрачную обертку и бумажную обертку, и к способу изготовления таких курительных изделий. Настоящее изобретение также относится к применению таких оберток в курительных изделиях.
Сигареты с фильтром обычно содержат цилиндрический стержень наполнителя из резаного табака, окруженный бумажной оберткой, и цилиндрический фильтр, расположенный торцом к торцу относительно обернутого табачного стержня. Цилиндрический фильтр обычно содержит фильтрующий материал, окруженный бумажной фицеллой. Традиционно, обернутый табачный стержень и фильтр соединены полосой ободковой обертки, обычно выполненной из непрозрачного бумажного материала, охватывающего всю длину фильтра и прилегающую часть обернутого табачного стержня.
В данной области техники также было предложено несколько курительных изделий, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, такой как табак, нагревается, а не сгорает. В нагреваемых курительных изделиях аэрозоль образуется путем нагревания субстрата, генерирующего аэрозоль. Известные нагреваемые курительные изделия включают, например, курительные изделия, в которых аэрозоль образуется путем электрического нагрева или путем передачи тепла от горючего топливного элемента или источника тепла к субстрату, генерирующему аэрозоль. При курении летучие соединения высвобождаются из субстрата, генерирующего аэрозоль, путем передачи тепла от источника тепла и вовлекаются в поток воздуха, втягиваемый через курительное изделие. По мере охлаждения выделенных соединений они конденсируются с образованием аэрозоля, вдыхаемого пользователем. Также известны курительные изделия, в которых никотинсодержащий аэрозоль образуется из табачного материала, табачного экстракта или другого источника никотина, без сгорания и в некоторых случаях без нагрева, например, посредством химической реакции.
Ранее было предложено предоставление курительных изделий, содержащих обертки, являющиеся, по меньшей мере, частично прозрачными, так что потребитель мог видеть, по меньшей мере, часть курительного изделия сквозь обертку. Например, курительные изделия были оснащены ободковыми обертками, выполненными из прозрачного полимерного материала. Тем не менее, прозрачная полимерная ободковая обертка обеспечивает другое тактильное ощущение по сравнению с традиционными бумажными ободковыми обертками, что часто не нравится потребителям.
В качестве альтернативы также было предложено предоставление курительных изделий, содержащих непрозрачную ободковую бумагу с вырезанным окном для того, чтобы потребитель мог наблюдать нижележащую часть курительного изделия сквозь вырезанное окно. Если между такой ободковой бумагой и расположенным ниже фильтром находится фицелла, было необходимо использовать фицеллу, выполненную из прозрачного материала, для того, чтобы пользователь мог видеть нижележащую часть курительного изделия сквозь окно и сквозь прозрачную фицеллу. Тем не менее, авторы настоящего изобретения обнаружили, что сочетание традиционной бумажной ободковой обертки и прозрачной полимерной фицеллы может приводить к нежелательному сморщиванию бумажной ободковой обертки после изготовления курительных изделий.
Следовательно, было бы желательно предоставить курительное изделие, содержащее по существу прозрачную обертку и бумажную обертку, с тем чтобы уменьшить или предотвратить сморщивание бумажной обертки после изготовления курительных изделий.
Соответственно, настоящее изобретение предоставляет способ изготовления курительного изделия, при этом способ включает предоставление мундштука и субстрата, генерирующего аэрозоль, расположенного на одной оси с мундштуком. Мундштук включает в себя один или несколько сегментов и по существу прозрачную обертку, окружающую, по меньшей мере, часть одного или нескольких сегментов. Предоставлен лист бумажного материала, содержащий окно в бумажном материале. Коэффициент усадки по существу прозрачной обертки относительно усадки бумажного материала во время изготовления курительного изделия составляет менее чем приблизительно 3,5, подвергаясь воздействию относительной влажности, равной 15 процентам, при 42 градусах Цельсия в течение 3 часов. Лист бумажного материала обернут вокруг, по меньшей мере, части по существу прозрачной обертки, так что нижележащий сегмент мундштука виден сквозь окно и по существу прозрачную обертку.
В некоторых вариантах осуществления лист бумажного материала обернут вокруг части субстрата, генерирующего аэрозоль, и крепит мундштук к субстрату, генерирующему аэрозоль, образуя целое курительное изделие или часть курительного изделия.
Коэффициент усадки предпочтительно составляет менее приблизительно 3, более предпочтительно менее приблизительно 2,5, еще предпочтительнее менее приблизительно 2, еще предпочтительнее менее приблизительно 1,5, еще предпочтительнее менее приблизительно 1. В некоторых вариантах осуществления коэффициент усадки составляет приблизительно 1.
Настоящее изобретение также относится к курительным изделиям, изготовленным с помощью вышеуказанного способа. Такие курительные изделия содержат мундштук, имеющий один или несколько сегментов и по существу прозрачную обертку, окружающую, по меньшей мере, часть одного или нескольких сегментов. Курительное изделие также включает в себя субстрат, генерирующий аэрозоль, расположенный на одной оси с мундштуком, и бумажную обертку, окружающую, по меньшей мере, часть мундштука и часть субстрата, генерирующего аэрозоль, для крепления мундштука к субстрату, генерирующему аэрозоль. Курительное изделие также содержит окно в бумажной обертке, так что нижележащий сегмент мундштука виден сквозь окно и по существу прозрачную обертку. Коэффициент усадки по существу прозрачной обертки относительно усадки бумажной обертки во время изготовления курительного изделия составляет менее чем приблизительно 3,5, при воздействии относительной влажности, равной 15 процентам, при 42 градусах Цельсия в течение 3 часов.
Коэффициент усадки предпочтительно составляет менее приблизительно 3, более предпочтительно менее приблизительно 2,5, еще предпочтительнее менее приблизительно 2, еще предпочтительнее менее приблизительно 1,5, еще предпочтительнее менее приблизительно 1. В некоторых вариантах осуществления коэффициент усадки составляет приблизительно 1.
Следующее описание изобретения будет приведено со ссылкой на собственно курительное изделие, хотя описанные признаки могут быть в равной мере применены к вышеупомянутому способу изготовления курительных изделий.
Термин «по существу прозрачный» применяется здесь для описания материала, позволяющего, по меньшей мере, достаточной части падающего света проходить сквозь него таким образом, чтобы можно было видеть сквозь материал. В настоящем изобретении по существу прозрачная обертка позволяет достаточному количеству света проходить сквозь нее, так что нижележащий сегмент мундштука можно видеть сквозь обертку.
По существу прозрачная обертка может быть полностью прозрачной. Альтернативно, по существу прозрачная обертка может иметь меньший уровень прозрачности и в то же время пропускать достаточное количество света, так что нижележащий сегмент мундштука можно видеть сквозь по существу прозрачную обертку. В некоторых случаях по существу прозрачная обертка может быть тонированной или окрашенной.
Термин «во время изготовления курительного изделия» используется здесь для описания этапа, на котором компоненты курительного изделия собираются для формирования курительного изделия. Во многих случаях это будет этап, на котором лист бумажного материала оборачивают вокруг, по меньшей мере, части мундштука, окруженного по существу прозрачной оберткой.
Термин «усадка» используется здесь для описания величины, на которую сжимается материал при воздействии на него относительной влажности, равной 15 процентам, при 42 градусах Цельсия в течение 3 часов. В некоторых случаях усадку можно наблюдать визуально, особенно когда относительная усадка между полимерной прозрачной фицеллой и бумажной ободковой оберткой вызывает видимое сморщивание ободковой бумаги, как описано выше. Следовательно, одним способом для изначального определения того факта, что курительное изделие изготовлено согласно настоящему изобретению, является наблюдение наличия или отсутствия видимого сморщивания ободковой бумаги. Если видимое сморщивание отсутствует, и курительное изделие содержит бумажную обертку, окружающую, по меньшей мере, часть по существу прозрачной обертки, это может означать, что курительное изделие было изготовлено согласно настоящему изобретению.
В некоторых вариантах осуществления усадка может приводить к нежелательному сморщиванию, которое может быть визуально незаметным. Тем не менее, в некоторых случаях сморщивание также можно обнаружить другими средствами. Например, сморщивание может быть обнаружено потребителем при размещении ободковой бумаги между губами. Следовательно, для точного определения величины усадки материал необходимо измерять до и после воздействия вышеописанных атмосферных условий. В частности, усадку определяют путем измерения наибольшего размера, a, материала перед воздействием на него относительной влажности, равной 15 процентам, при 42 градусах Цельсия в течение 3 часов и последующего измерения того же размера, b, после воздействия на него относительной влажности, равной 15 процентам, при 42 градусах Цельсия в течение 3 часов. Измерения проводят, используя Испытание на усадку 1, описанное более подробно ниже. Усадку материала затем можно рассчитать с помощью Уравнения 1, приведенного ниже:
Авторы настоящего изобретения обнаружили возможность уменьшения или устранения сморщивания бумажной обертки путем минимизации относительной усадки между бумажной оберткой и нижележащей по существу прозрачной оберткой, обычно соединенных друг с другом клеем при изготовлении курительного изделия. Следовательно, курительные изделия согласно настоящему изобретению преимущественно позволяют использовать по существу прозрачные обертки с вышележащими обертками, выполненными из традиционных бумажных материалов, одновременно обеспечивая отсутствие сморщивания бумажного материала при старении курительного изделия, например если оно подвергается воздействию повышенных температур и низкой влажности при хранении изделия.
Для минимизации относительной усадки между по существу прозрачной оберткой и бумажной оберткой при использовании традиционных бумажных материалов для образования бумажной обертки (например, стандартной ободковой бумаги), по существу прозрачная обертка предпочтительно демонстрирует усадку, составляющую менее приблизительно 0,85 процента. Более предпочтительно, по существу прозрачная обертка демонстрирует усадку, составляющую менее приблизительно 0,5 процента. Еще предпочтительнее, по существу прозрачная обертка демонстрирует усадку, составляющую менее приблизительно 0,2 процента. В одном варианте осуществления по существу прозрачная обертка демонстрирует усадку, составляющую от 0,15 процента до 0,35 процента. В одном варианте осуществления по существу прозрачная обертка демонстрирует усадку, составляющую приблизительно 0,2 процента.
Толщина по существу прозрачной обертки предпочтительно составляет по меньшей мере приблизительно 25 микрометров. Более предпочтительно, толщина по существу прозрачной обертки составляет от приблизительно 25 до приблизительно 75 микрометров. Плотность по существу прозрачной обертки предпочтительно составляет по меньшей мере приблизительно 40 грамм на квадратный метр (г/м2). Более предпочтительно, плотность по существу прозрачной обертки составляет от приблизительно 40 до приблизительно 80 г/м2.
По существу прозрачная обертка может быть выполнена из материала, по своей природе демонстрирующего низкую величину усадки, как требуется для обеспечения коэффициента усадки согласно настоящему изобретению. Альтернативно, по существу прозрачная обертка может быть выполнена из материала, обычно демонстрирующего нежелательно высокую величину усадки, но который был подвергнут процессу предварительной обработки. Например, материал с обычно высокой величиной усадки может быть подвергнут процессу предварительной усадки перед внедрением материала в курительное изделие. Подходящий процесс предварительной усадки может включать воздействие на материал сухих условий, описанных выше (относительная влажность, равная 15 процентам, при 42 градусах Цельсия в течение 3 часов). Альтернативный процесс предварительной усадки может включать нанесение покрытия по меньшей мере на одну поверхность материала с обычно высокой величиной усадки. Например, материал с обычно высокой величиной усадки может быть покрыт по меньшей мере с одной поверхности гидроизолирующим покрытием для уменьшения усадки материала при воздействии сухих условий, таких как относительная влажность, равная 15 процентам, при 42 градусах Цельсия в течение 3 часов. Предпочтительно, гидроизолирующее покрытие наносят на обе поверхности материала. Гидроизолирующее покрытие может быть непосредственно нанесено на одну или обе поверхности материала перед внедрением материала в курительное изделие. Альтернативно, гидроизолирующее покрытие может быть нанесено на другой компонент курительного изделия, так что гидроизолирующее покрытие приводится в соприкосновение с по существу прозрачным материалом при сборке курительного изделия. Например, гидроизолирующее покрытие может быть нанесено на внутреннюю поверхность листа ободкового материала, так что гидроизолирующее покрытие вступает в соприкосновение с по существу прозрачной оберткой, когда лист ободкового материала обернут вокруг по существу прозрачной обертки для образования бумажной обертки.
Подходящим материалом для образования гидроизолирующего покрытия является нитроцеллюлозный лак.
Термин «гидроизолирующее покрытие» используется здесь для описания покрытия, являющегося по существу непроницаемым для воды. Подходящие гидроизолирующие покрытия могут быть выполнены из материалов, демонстрирующих степень гидрофобности, таких как нитроцеллюлозный лак, как описано выше. Одной мерой гидрофобности материала является угол контакта капли воды с поверхностью материала. Угол контакта измеряют между касательной к поверхности капли воды в точке ее соприкосновения с материалом и поверхностью материала, расположенной под каплей воды. То есть угол контакта проходит сквозь каплю воды, а не сквозь окружающий газ, как дополнительно описано и изображено ниже.
Следовательно, в тех вариантах осуществления, в которых по существу прозрачная обертка выполнена из материала, содержащего гидроизолирующее покрытие, угол контакта капли воды с гидроизолирующим покрытием предпочтительно составляет по меньшей мере приблизительно 60 градусов, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 70 градусов, еще предпочтительнее по меньшей мере приблизительно 80 градусов и еще предпочтительнее по меньшей мере приблизительно 85 градусов. В некоторых вариантах осуществления угол контакта составляет менее 125 градусов, более предпочтительно менее 110 градусов. Предпочтительно, угол контакта составляет приблизительно 90 градусов. В одном предпочтительном варианте осуществления угол контакта составляет от 70 до 110 градусов. Для сравнения, угол контакта целлюлозной пленки обычно составляет менее 30 градусов.
Согласно еще одному аспекту, настоящее изобретение предоставляет курительное изделие, содержащее мундштук, имеющий один или несколько сегментов и по существу прозрачную обертку, окружающую, по меньшей мере, часть одного или нескольких сегментов. Субстрат, генерирующий аэрозоль, расположен на одной оси с мундштуком, и бумажная обертка окружает, по меньшей мере, часть мундштука и часть субстрата, генерирующего аэрозоль, для крепления мундштука к субстрату, генерирующему аэрозоль. Первое гидроизолирующее покрытие расположено между по существу прозрачной оберткой и одним или несколькими сегментами, и второе гидроизолирующее покрытие расположено между бумажной оберткой и по существу прозрачной оберткой. По существу прозрачная обертка может представлять собой пленку, такую как целлюлозная пленка или любая другая пленка, описанная здесь. Угол контакта капли воды с одним или обоими гидроизолирующими покрытиями предпочтительно составляет по меньшей мере приблизительно 80 градусов, более предпочтительно - по меньшей мере приблизительно 85 градусов. В некоторых вариантах осуществления угол контакта составляет менее 150 градусов. Предпочтительно, угол контакта составляет приблизительно 90 градусов. В некоторых вариантах осуществления одно или оба гидроизолирующих покрытия выполнены из нитроцеллюлозного лака.
В любом из вышеописанных аспектов или вариантов осуществления изобретения по существу прозрачная обертка предпочтительно выполнена из полимерной пленки, которая может быть выполнена из одинарного слоя полимерного материала или ламината, состоящего из двух или более слоев. Предпочтительно, полимерная пленка содержит пленку на основе целлюлозы, такую как диацетатцеллюлозная пленка или пленка из двуосноориентированного полипропилена, обе из которых могут использоваться для образования по существу прозрачной обертки. Авторы изобретения обнаружили, что эти материалы обеспечивают благоприятную стабильность размеров, что минимизирует усадку. Альтернативно, если по существу прозрачная пленка содержит гидроизолирующее покрытие, полимерная пленка может содержать целлюлозную пленку, имеющую гидроизолирующее покрытие по меньшей мере на одной своей поверхности, предпочтительно на обеих поверхностях. Гидроизолирующее покрытие может быть выполнено из нитроцеллюлозного лака.
По существу прозрачная обертка может быть растворяемой. То есть по существу прозрачная обертка может быть способна растворяться в раствор с водным растворителем, так что она больше не сохраняет свою первоначальную структуру. В тех вариантах осуществления, в которых по существу прозрачная обертка выполнена из полимерной пленки, это может быть достигнуто путем использования одного или нескольких водорастворимых материалов для образования полимерной пленки. Пленка может быть полностью выполнена из одного или нескольких водорастворимых полимеров или она может дополнительно включать в себя другие полимеры или инертные компоненты, такие как инертные неорганические наполнители, которые могут являться или не являться растворимыми.
В качестве дополнения или альтернативы растворяемости, по существу прозрачная обертка может быть биоразлагаемой. Предпочтительно, если по существу прозрачная обертка представляет собой полимерную пленку, пленка является полностью биоразлагаемой, как определено в Испытании на водную аэробную биоразлагаемость (тест Штурма), описанный в европейском стандарте EN13432. Предпочтительные биоразлагаемые полимеры включают в себя крахмал, поливиниловый спирт и их комбинации.
Мундштук курительных изделий согласно настоящему изобретению может содержать фильтр, включающий один или несколько сегментов фильтрующего материала. Например, мундштук может содержать одинарный сегмент фильтрующего материала или мундштук может содержать многосегментный фильтр, включающий в себя два или более сегментов фильтрующего материала. При наличии двух или более сегментов фильтра, сегменты фильтра могут иметь одинаковую конструкцию и состоять из одинаковых материалов. Тем не менее, сегменты фильтра предпочтительно имеют разную конструкцию и/или содержат разный фильтрующий материал по сравнению друг с другом.
В вариантах осуществления, в которых мундштук содержит два или более сегментов фильтрующего материала, по меньшей мере два сегмента фильтрующего материала могут быть удалены друг от друга таким образом, чтобы между ними образовалась полость. Полость может быть, по меньшей мере, частично заполнена ароматизирующим материалом.
В любом из вариантов осуществления, в которых мундштук содержит один или несколько сегментов фильтрующего материала, по меньшей мере один из сегментов фильтра может включать в себя ароматизирующий материал. Он может выступать дополнением для любого ароматизирующего материала, расположенного в полости, при ее наличии.
В некоторых вариантах осуществления ароматизирующий материал представляет собой дисперсный ароматизирующий материал. Подходящие дисперсные ароматизирующие материалы включают в себя частицы сорбирующего или целлюлозного материала, насыщенного жидким ароматизатором. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления дисперсный ароматизирующий материал может содержать частицы растительного листа, как описано в EP-A-1958523. Например, ароматизирующий материал может включать лист табака, зеленого чая, перечной мяты, курчавой мяты, лавра, эвкалипта, базилика, чабреца, вербены и полыни эстрагона. Кроме этого, также могут использоваться части мятных растений. Термин «мята» относится к растениям, принадлежащим к роду Mentha. Альтернативно, растительный материал может иметь форму семени, корня, коры и/или цветка, таких как обычно используются в качестве специй.
В некоторых вариантах осуществления ароматизирующий материал расположен в капсуле, приспособленной для высвобождения, по меньшей мере, части жидкости, когда капсулу подвергают воздействию внешнего усилия, такого как сжатие потребителем.
Мундштук также может включать в себя дисперсный материал, не содержащий ароматизатор, такой как шарики или гранулы целлюлозного материала или адсорбента. Это может использоваться в качестве дополнения или альтернативы дисперсным ароматизирующим материалам, описанным выше. Подходящие адсорбенты включают активированный уголь, угольные шарики, активный алюминий, цеолиты, сепиолиты, молекулярные сита и силикагель.
Если мундштук включает в себя один или несколько сегментов фильтрующего материала, фильтрующий материал предпочтительно представляет собой штранг волокнистого фильтрующего материала, такого как жгут из ацетатцеллюлозного волокна или бумага. Пластификатор фильтра может быть применен к волокнистому фильтрующему материалу традиционным образом, путем его распыления на разделенные волокна, предпочтительно перед применением любого дисперсного материала к фильтрующему материалу. Мундштук может содержать различные типы сегментов фильтра или комбинации сегментов фильтра, включая описанные выше, а также другие типы сегментов фильтра, известные специалисту в данной области техники, такие как сегменты, включающие ограничители и сегменты, применяемые для регулировки сопротивления затяжке (RTD).
Если фильтр содержит одинарный сегмент, по существу прозрачная обертка может представлять собой фицеллу, окружающую фильтрующий материал. Если фильтр содержит два или более сегментов, любой из сегментов или все сегменты могут быть индивидуально завернуты в фицеллу сегмента. Сегменты фильтра впоследствии могут быть прикреплены друг к другу традиционным образом с помощью по существу прозрачной обертки, образующей соединяющую фицеллу. В данном случае по меньшей мере одна из фицелл сегментов предпочтительно является прозрачной, в дополнение к прозрачной соединяющей фицелле, и в некоторых случаях эти прозрачные обертки выполнены из одного и того же материала.
Окно может быть расположено в бумажной обертке, так что нижележащий сегмент мундштука виден сквозь окно и по существу прозрачную обертку. Это позволяет потребителю видеть часть мундштука, лежащего ниже по существу прозрачной обертки. Бумажная обертка может содержать одно окно или несколько окон, по желанию. Если бумажная обертка содержит несколько окон, они могут представлять собой идентичные окна или они могут иметь разные размеры или формы для соответствия разным конструкциям мундштука.
Окно может быть предоставлено путем выполнения выреза в бумажной обертке. Альтернативно, бумажная обертка может быть выполнена из композитного материала, содержащего полосу прозрачного материала, окружающую, по меньшей мере, часть мундштука для образования окна. В качестве дальнейшей альтернативы, бумажная обертка может содержать две полосы бумажного материала, удаленные друг от друга вдоль длины мундштука для ограничения зазора, при этом зазор образует окно.
В вариантах осуществления, в которых бумажная обертка включает в себя окно, при этом окно может проходить по всей окружности мундштука. Тем не менее, окно предпочтительно проходит вдоль лишь части окружности мундштука. В некоторых вариантах осуществления мундштук предпочтительно содержит плотную прозрачную фицеллу, расположенную под бумажной оберткой и проходящую через окно для предотвращения сплющивания или излома мундштука в области окна при эксплуатации. Например, плотность по существу прозрачной фицеллы может составлять по меньшей мере 60 г/м2, предпочтительно приблизительно 80 г/м2.
В тех вариантах осуществления, в которых мундштук содержит полость, окно предпочтительно расположено поверх, по меньшей мере, части полости, так что потребитель может наблюдать полость сквозь окно и по существу прозрачный слой.
В качестве альтернативы или дополнения, бумажная обертка может включать в себя окно, расположенное поверх, по меньшей мере, части сегмента фильтра, содержащего дисперсный материал, так что потребитель может наблюдать дисперсный материал сквозь окно и по существу прозрачный слой. Если бумажная обертка также включает в себя окно, расположенное поверх полости в мундштуке, это может быть одно и то же окно, проходящее поверх обеих частей мундштука, или это могут быть разные окна.
В курительных изделиях согласно настоящему изобретению мундштук может упираться в субстрат, генерирующий аэрозоль, или мундштук может не упираться в субстрат, генерирующий аэрозоль. Например, мундштук может находиться на расстоянии от субстрата, генерирующего аэрозоль, с тем, чтобы ограничивать зазор или полость между ними. Альтернативно, промежуточный материал может быть расположен между мундштуком и субстратом, генерирующим аэрозоль.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут представлять собой сигареты с фильтром или другие курительные изделия, в которых табачный материал сгорает для образования дыма. Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать табачный стержень, и мундштук может содержать фильтр, как описано выше. Бумажная обертка может содержать ободковую обертку.
Альтернативно, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут представлять собой изделия, в которых вещество, генерирующее аэрозоль, такое как табак, нагревается для образования аэрозоля, вместо того, чтобы сгорать. В одном типе нагреваемого курительного изделия вещество, генерирующее аэрозоль, нагревается одним или несколькими электрическими нагревательными элементами для создания аэрозоля. В другом типе нагреваемого курительного изделия аэрозоль образуется путем передачи тепла от горючего или химического источника тепла к физически отделенному субстрату, генерирующему аэрозоль, который может быть расположен внутри, вокруг или ниже по потоку относительно источника тепла. Настоящее изобретение дополнительно включает в себя курительные изделия, в которых никотинсодержащий аэрозоль образован из табачного материала, табачного экстракта или другого источника никотина, без сгорания и в некоторых случаях без нагрева, например посредством химической реакции.
Настоящее изобретение также предоставляет мундштуки, подходящие для использования в курительном изделии, как описано выше. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение предоставляет мундштук для курительного изделия, при этом мундштук содержит один или несколько сегментов и по существу прозрачную обертку, окружающую, по меньшей мере, часть одного или нескольких сегментов. Усадка по существу прозрачной обертки во время изготовления мундштука составляет менее 0,85 процента при воздействии на нее относительной влажности, равной 15 процентам, при 42 градусах Цельсия в течение 3 часов. Предпочтительно, по существу прозрачная обертка демонстрирует усадку, составляющую менее приблизительно 0,5 процента. Более предпочтительно, по существу прозрачная обертка демонстрирует усадку, составляющую менее приблизительно 0,2 процента. По существу прозрачная обертка может демонстрировать усадку, равную приблизительно 0,2 процента.
В другом варианте осуществления настоящее изобретение предоставляет мундштук для курительного изделия, при этом мундштук содержит один или несколько сегментов и по существу прозрачную обертку, окружающую, по меньшей мере, часть одного или нескольких сегментов. По существу прозрачная обертка содержит пленку и гидроизолирующее покрытие, нанесенное непосредственно или опосредованно на по меньшей мере одну поверхность пленки. Предпочтительно, гидроизолирующее покрытие нанесено на обе поверхности пленки. Пленка может представлять собой целлюлозную пленку. Предпочтительно, гидроизолирующее покрытие нанесено непосредственно на по меньшей мере одну поверхность пленки. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления гидроизолирующий слой может быть нанесен опосредованно на по меньшей мере одну поверхность пленки путем, например, предоставления гидроизолирующего покрытия на наружной поверхности листа материала, расположенного под по существу прозрачной оберткой.
Угол контакта капли воды с гидроизолирующим покрытием предпочтительно составляет по меньшей мере приблизительно 80 градусов, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 85 градусов. В некоторых вариантах осуществления угол контакта составляет менее 150 градусов. Предпочтительно, угол контакта составляет приблизительно 90 градусов.
В некоторых вариантах осуществления гидроизолирующее покрытие представляет собой нитроцеллюлозный лак.
В любом из вышеописанных вариантов осуществления мундштук также может включать в себя любой из дополнительных признаков, описанных выше со ссылкой на мундштуки, образующие часть курительного изделия согласно изобретению.
Настоящее изобретение также относится к применению по существу прозрачной обертки и бумажной обертки в курительном изделии, при этом в бумажной обертке расположено окно, так что нижележащий сегмент мундштука можно увидеть через окно и по существу прозрачную обертку, и при этом коэффициент усадки по существу прозрачной обертки относительно усадки бумажной обертки во время изготовления курительного изделия составляет менее чем приблизительно 3,5, подвергаясь воздействию относительной влажности, равной 15 процентам, при 42 градусах Цельсия в течение 3 часов. Предпочтительно, коэффициент усадки составляет менее приблизительно 3, более предпочтительно менее приблизительно 2,5, еще предпочтительнее менее приблизительно 2, еще предпочтительнее менее приблизительно 1,5, еще предпочтительнее менее приблизительно 1. В некоторых вариантах осуществления коэффициент усадки составляет приблизительно 1.
Предпочтительно, усадка по существу прозрачной обертки составляет менее приблизительно 0,85 процента, более предпочтительно менее приблизительно 0,5 процента и еще предпочтительнее менее приблизительно 0,2 процента. В одном варианте осуществления по существу прозрачная обертка демонстрирует усадку, составляющую приблизительно 0,2 процента.
Предпочтительно номинальная разница между усадкой по существу прозрачной обертки и усадкой бумажной обертки составляет менее приблизительно 0,5 процента и еще предпочтительнее менее приблизительно 0,1 процента. Например, в одном варианте осуществления усадка по существу прозрачной обертки может составлять приблизительно 0,6 процента, и усадка бумажной обертки может составлять приблизительно 0,2 процента, что дает номинальную разницу, равную 0,4 процента.
Специалисту будет очевидно, что признаки, описанные ранее относительно курительного изделия, такие как определенные материалы, используемые для образования по существу прозрачной обертки, в равной степени применимы для использования по существу прозрачной обертки и бумажной обертки, как описано выше.
Далее изобретение будет описано исключительно на примерах со ссылками на сопроводительные графические материалы, в которых:
на фиг. 1 показано курительное изделие согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 показано курительное изделие по фиг. 1 с необернутым мундштуком; и
на фиг. 3 показана схема, изображающая способ вычисления угла контакта капли.
Сигарета 10 с фильтром, изображенная на фиг. 1 и фиг. 2, содержит обернутый стержень 12 наполнителя из резаного табака, прикрепленный одним концом к фильтру 14, расположенному на одной оси с ним и содержащему одинарный сегмент 16 фильтра. Одинарный сегмент 16 фильтра выполнен из жгута из ацетатцеллюлозного волокна, завернутого в по существу прозрачную обертку в форме по существу прозрачной фицеллы 18. Сегмент 16 фильтра содержит частицы целлюлозного материала (не изображен), насыщенные жидким ароматизатором, рассредоточенным внутри жгута из ацетатцеллюлозного волокна. Обернутый табачный стержень 12 и фильтр 14 соединены наружной оберткой 20, выполненной из стандартной ободковой бумаги, окружающей всю длину фильтра 14 и соседнюю часть табачного стержня 12. Наружная обертка 20 прикреплена к по существу прозрачной фицелле 18 в точках клеевого соединения (не изображены), расположенных с промежутками вдоль окружности фильтра 14.
Наружная обертка 20 содержит круглую вырезанную часть 22, имеющую диаметр, равный приблизительно 5 мм, расположенную на расстоянии приблизительно 5 мм от конца, находящегося ближе к стержню, наружной обертки 20. Нижележащая по существу прозрачная фицелла 18 видна сквозь вырезанную часть 22 в наружной обертке 20, и область фильтра, содержащая целлюлозные гранулы, таким образом является видимой сквозь вырезанную часть 22.
По существу прозрачная фицелла 18 выполнена из диацетатцеллюлозной пленки, демонстрирующей усадку, равную приблизительно 0,2 процента при воздействии на нее влажности, равной 15 процентам, при 42 градусах Цельсия в течение 3 часов. Низкая усадка минимизирует относительную усадку между по существу прозрачной фицеллой 18 и наружной оберткой 20, обычно демонстрирующей усадку, равную приблизительно 0,26 процента при таких же условиях. Соответственно, наружная обертка 20 не сморщивается при воздействии на сигарету 10 сухих условий, таких как при хранении.
Процедуры испытаний
Испытание угла контакта
Как показано на фиг. 3, угол контакта, тета (θ), можно вычислить путем измерения основания капли (a) и высоты капли (h) для того, чтобы охарактеризовать форму капли. Используя стандартную геометрию треугольника, угол контакта тета (θ) можно вычислить согласно Уравнению 2, приведенному ниже:
θ [в градусах] = 2 × arctg (2 × h/a) (2)
Специалисту будет несложно предоставить подходящие средства для выполнения точных измерений основания капли (a) и высоты капли (h). Например, может быть сделана цифровая фотография в высоком разрешении капли на субстрате и измерено основание капли (a) и высота капли (h) с помощью подходящего компьютерного программного обеспечения.
Основание капли (a) и высота капли (h) должны быть измерены в течение приблизительно 1 секунды после размещения капли на субстрате. Подходящий объем капли составляет 4 микролитра и подходящий состав капли представляет собой деминерализованную воду.
Испытание на усадку 1
Предпочтительно, испытание выполняют на образцах материала, полученных из производственного оборудования перед их использованием в образовании мундштука или курительного изделия.
Десять листов или полосок материала, предназначенного для испытания, измеряются вдоль их наибольшего размера при нормальных атмосферных условиях (относительная влажность 60 процентов при 22 градусах Цельсия), и значения длины записываются. Специалист с легкостью поймет, что значения длины образцов могут быть измерены с помощью любого подходящего устройства для измерения длины, такого как линейка. Может быть использован любой размер образца, хотя большие значения длины уменьшат погрешность эксперимента. В качестве компромисса между уменьшением погрешности и предоставлением практичного размера образца, листы или полосы, обладающие длиной, соответствующей формату A4, подходят для испытания. Длина A4 обычно составляет приблизительно 297 миллиметров.
Лист или полосы, служащие образцом, затем хранят в сухих условиях (относительная влажность, равная 15 процентам, при 42 градусах Цельсия) в течение 3 часов. При воздействии сухих условий образцы помещаются на полку, содержащую множество выступов, поддерживающих образцы в приподнятом положении над основной частью полки. Выступы помогают уменьшить площадь поверхности полки, соприкасающейся с образцами при воздействии на них сухих условий, тем самым обеспечивая более равномерное воздействие.
После 3 часов воздействия сухих условий, образцы повторно измеряют вдоль того же размера, который был измерен перед воздействием сухих условий, и записывают новые значения длины. Затем усадка для каждого образца может быть вычислена с помощью Уравнения 1, приведенного выше. Величиной усадки для испытываемого материала считается среднее значение величин усадки, полученных для десяти образцов.
Для точного определения усадки конкретного материала необходимо использовать Испытание на усадку 1. Тем не менее, как изложено ниже, второе испытание на усадку (Испытание на усадку 2) может быть использовано для предоставления общих данных об уровнях усадки материалов, когда они уже сформированы на мундштуке. Результаты Испытания на усадку 2 могут различаться в зависимости от конструкции сегмента мундштука, расположенного под материалом в точке измерения. Соответственно, Испытание на усадку 2 должно использоваться как не более чем общее руководство по определению наличия у материала определенных свойств к усадке.
Испытание на усадку 2
Испытания должны проводиться на образцах мундштуков, являющихся по существу такими же, как используемые во время изготовления. Предпочтительно, испытание выполняют на образцах, полученных из производственного оборудования перед их использованием в изготовлении курительного изделия. Тем не менее, если такие образцы недоступны, образцы могут быть получены из уже изготовленного курительного изделия. В данном случае образцы должны быть получены перед воздействием на мундштуки окружающих условий, способных влиять на результаты испытаний, таких как сухие условия, используемые в испытании.
Для испытания используются три мундштука, каждый из которых содержит по меньшей мере один сегмент и по существу прозрачную обертку. Испытание может использоваться для обозначения наличия усадки по существу прозрачной обертки.
При нормальных атмосферных условиях (относительная влажность 60 процентов при 22 градусах Цельсия) диаметр каждого мундштука измеряют в трех отдельных точках вдоль длины мундштука. На мундштуке делают отметки (например, ручкой) для предоставления ссылок на каждую точку измерения, так что последующие измерения могут быть выполнены поперек того же диаметра. Специалисту будет легко предоставить подходящее средство для выполнения точных измерений диаметра. Например, может быть сделана цифровая фотография в высоком разрешении конца каждого мундштука и измерен диаметр с помощью подходящего компьютерного программного обеспечения.
Мундштуки, служащие образцами, затем хранят в сухих условиях (относительная влажность, равная 15 процентам, при 42 градусах Цельсия) в течение 3 часов. При воздействии сухих условий образцы помещаются на полку, содержащую множество выступов, поддерживающих образец в приподнятом положении над основной частью полки. Выступы помогают уменьшить площадь поверхности полки, соприкасающейся с образцом при воздействии на них сухих условий, тем самым обеспечивая более равномерное воздействие.
После 3 часов воздействия сухих условий, образцы повторно измеряют вдоль тех же диаметров, которые были измерены ранее, и записывают новые диаметры обертки. Затем усадка каждой обертки для каждого образца может быть вычислена с помощью Уравнения 1, приведенного выше, и рассчитывается средняя усадка для предоставления величины усадки для каждого материала обертки.
Примеры
Пример 1
Четыре разные прозрачные пленки были испытаны с помощью Испытания на усадку 1. Четыре образца пленок представляли собой: пленку из двуосноориентированного полипропилена, целлюлозную пленку без покрытия, целлюлозную пленку, содержащую с одной стороны гидроизолирующее покрытие из нитроцеллюлозного лака плотностью 1,2 грамма на квадратный метр (г/м2), и диацетатцеллюлозную пленку. Размер образца пленки из двуосноориентированного полипропилена и образца целлюлозной пленки без покрытия в каждом случае приблизительно соответствовали формату A4. Целлюлозная пленка, покрытая нитроцеллюлозным лаком, и образец диацетатцеллюлозной пленки представляли собой более узкие полосы, длина каждой из которых была эквивалентна размеру A4. Образцы ободковой бумаги представляли собой более узкие полосы, длина которых была эквивалентна размеру A4. Результаты испытаний приведены ниже:
| Материал | Средняя усадка (%) [рассчитанная с помощью Уравнения 1] |
| Стандартная ободковая бумага (белый цвет) | 0,26 |
| Стандартная ободковая бумага (пробковый цвет) | 0,21 |
| Материал | Средняя усадка (%) [рассчитанная с помощью Уравнения 1] |
| Целлюлозная пленка без покрытия | 0,91 |
| Пленка из двуосноориентированного полипропилена | 0,3 |
| Целлюлозная пленка с покрытием из нитроцеллюлозного лака на одной стороне | 0,68 |
| Диацетатцеллюлозная пленка | 0,2 |
Как видно из вышеприведенной таблицы, пленка из двуосноориентированного полипропилена, целлюлозная пленка, покрытая с одной стороны нитроцеллюлозным лаком, и диацетатцеллюлозная пленка демонстрируют значительно меньший уровень усадки по сравнению с целлюлозной пленкой без покрытия, которая использовалась ранее для создания прозрачных фицелл в курительных изделиях. Усадка пленки из двуосноориентированного полипропилена и диацетатцеллюлозной пленки сравнима с усадкой стандартной ободковой бумаги. Ожидается, что предоставление нитроцеллюлозного лака на обеих сторонах целлюлозной пленки дополнительно уменьшит усадку пленки по сравнению с целлюлозной пленкой без покрытия.
Пример 2
На основании результатов из Примера 1, множество испытываемых мундштуков были созданы с использованием односегментного фильтра, содержащего стандартную бумажную фицеллу.
Некоторое количество этих испытываемых мундштуков были обернуты диацетатцеллюлозной пленкой (мундштук A), в то время как другое количество этих мундштуков были обернуты целлюлозной пленкой без покрытия (мундштук B). Остальную часть испытываемых мундштуков оставили без какого-либо оберточного материала (мундштук C).
Усадку разных мундштуков измеряли с помощью Испытания на усадку 2, и результаты приведены ниже:
| Мундштук | Средняя усадка (%) |
| A – Обернутый целлюлозной пленкой | 1,3 |
| B – Обернутый диацетатцеллюлозной пленкой | 0,2 |
| C – Без какого-либо оберточного материала | 0,4 |
В качестве дальнейшего общего сравнения было изготовлено несколько сигарет, содержащих односегментный фильтр со стандартной бумажной фицеллой, обернутой стандартной ободковой бумагой (белого или пробкового цвета). Усадку мундштуков этих сигарет измеряли с помощью Испытания на усадку 2, и результаты приведены ниже:
| Мундштук | Средняя усадка (%) |
| Традиционная бумажная фицелла, обернутая стандартной ободковой бумагой (белого цвета) | 0,24 |
| Традиционная бумажная фицелла, обернутая стандартной ободковой бумагой (пробкового цвета) | 0,24 |
Видно, что применение диацетатцеллюлозной пленки в качестве материала фицеллы в мундштуке дает в результате процент усадки, подобный проценту усадки мундштука, содержащего традиционную бумажную фицеллу, обернутую стандартной ободковой бумагой. С другой стороны, очевидно что применение целлюлозной пленки в качестве материала фицеллы в мундштуке дает в результате процент усадки, существенно превышающий процент усадки мундштука, содержащего традиционную бумажную фицеллу, обернутую стандартной ободковой бумагой. Авторы изобретения отметили, что подобная значительная относительная усадка может вызывать сморщивание ободковой бумаги при воздействии на мундштук сухих условий хранения.
На основании результатов Примера 2, несколько испытываемых курительных изделий было изготовлено с использованием фильтра с фицеллой из диацетатцеллюлозной пленки, окруженной стандартной ободковой бумагой (курительные изделия A). Для сравнения, несколько испытываемых курительных изделий было изготовлено с использованием фильтра с фицеллой из целлюлозной пленки без покрытия и стандартной ободковой бумаги (курительные изделия B).
Курительные изделия А и B были оставлены на 3 часа в условиях относительной влажности в 15 процентов при 42 градусах Цельсия. После такого воздействия сморщивание ободковой бумаги в курительных изделиях B было видно невооруженных глазом, в то время как в курительных изделиях А невооруженным глазом не было видно сморщивания.
Следовательно, для предотвращения сморщивания при использовании стандартной ободковой бумаги (усадка, составляющая 0,26 процента), авторы изобретения обнаружили, что прозрачная фицелла должна иметь усадку, составляющую приблизительно 0,85 процента или меньше. При этих значениях усадки коэффициент усадки прозрачной фицеллы относительно усадки ободковой бумаги составляет 3,27 (то есть 0,85 разделенные на 0,26). Следовательно, допуская небольшие вариации усадки стандартной ободковой бумаги, коэффициент усадки по существу прозрачной обертки относительно усадки бумажной обертки в курительных изделиях, изготовленных согласно настоящему изобретению, должен составлять менее приблизительно 3,5.
1. Способ изготовления курительного изделия, при этом способ включает этапы:
предоставления мундштука, содержащего один или несколько сегментов и, по существу, прозрачную обертку, окружающую по меньшей мере часть одного или нескольких сегментов;
предоставления субстрата, генерирующего аэрозоль, расположенного на одной оси с мундштуком;
предоставления листа бумажного материала, содержащего окно в бумажном материале, при этом коэффициент усадки, по существу, прозрачной обертки относительно усадки бумажного материала во время изготовления курительного изделия составляет менее 3,5 при воздействии относительной влажности, равной 15%, при 42°С в течение 3 часов; и
обертывания листа бумажного материала вокруг по меньшей мере части прозрачной обертки так, чтобы нижележащий сегмент мундштука был виден сквозь окно и, по существу, прозрачную обертку.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап обертывания листа вокруг по меньшей мере части прозрачной обертки включает обертывание листа бумажного материала вокруг части субстрата, генерирующего аэрозоль, для крепления мундштука к субстрату, генерирующему аэрозоль.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коэффициент усадки составляет менее 3.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что этап предоставления мундштука включает предоставление мундштука с прозрачной оберткой с усадкой, составляющей менее 0,85%.
5. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что, по существу, прозрачную обертку выполняют из полимерной пленки.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что полимерная пленка содержит по меньшей мере одно из следующего: диацетат целлюлозы и двуосноориентированный полипропилен.
7. Курительное изделие, содержащее:
мундштук, содержащий один или несколько сегментов и, по существу, прозрачную обертку, окружающую по меньшей мере часть одного или нескольких сегментов; субстрат, генерирующий аэрозоль, расположенный на одной оси с мундштуком; бумажную обертку, окружающую по меньшей мере часть мундштука и часть субстрата, генерирующего аэрозоль, для крепления мундштука к субстрату, генерирующему аэрозоль; и
окно в бумажной обертке так, что нижележащий сегмент мундштука виден сквозь окно и, по существу, прозрачную обертку,
при этом коэффициент усадки, по существу, прозрачной обертки относительно усадки бумажной обертки во время изготовления курительного изделия составляет менее 3,5 при воздействии относительной влажности, равной 15%, при 42°С в течение 3 часов.
8. Курительное изделие по п. 7, отличающееся тем, что коэффициент усадки составляет менее 3.
9. Курительное изделие по п. 7 или 8, отличающееся тем, что усадка, по существу, прозрачной обертки во время изготовления курительного изделия составляет менее 0,85%.
10. Курительное изделие по п. 7 или 8, отличающееся тем, что, по существу, прозрачная обертка содержит по меньшей мере одну из диацетатцеллюлозной пленки и пленки из двуосноориентированного полипропилена.
11. Применение, по существу, прозрачной обертки и бумажной обертки в курительном изделии, при этом в бумажной обертке расположено окно так, что нижележащий сегмент мундштука можно увидеть через окно и, по существу, прозрачную обертку, и при этом коэффициент усадки, по существу, прозрачной обертки относительно усадки бумажной обертки во время изготовления курительного изделия составляет менее 3,5 при воздействии относительной влажности, равной 15%, при 42°С в течение 3 часов.
