Курительное изделие с компонентом высвобождения жидкости, имеющим ломкую оболочку
Изобретение относится к курительному изделию, которое включает компонент высвобождения жидкости, содержащий внутренний сердечник из материала доставки жидкости с замедленным высвобождением, содержащий закрытую матричную структуру, содержащую поперечно сшитую полимерную матрицу, образующую множество доменов; и жидкую композицию, которая заключена внутри доменов и способна высвобождаться из закрытой матричной структуры при сжатии материала, при этом материал доставки жидкости обеспечивает замедленное высвобождение жидкой композиции при сжатии этого материала в пределах диапазона усилия, составляющего по меньшей мере 5 Н; и ломкую внешнюю оболочку, которая заключает в себе внутренний сердечник из материала доставки жидкости и содержит по меньшей мере один пленкообразующий полимер и по меньшей мере один пластификатор. Технический результат заключается в обеспечении замедленного высвобождения жидкой композиции. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Настоящее изобретение относится к курительному изделию, включающему материал доставки жидкости с замедленным высвобождением, имеющий ломкую внешнюю оболочку, которая обеспечивает новое тактильное ощущение при сжатии.
Хорошо известно включение ароматических добавок в курительные изделия с целью обеспечения дополнительных ароматов для потребителя в процессе курения. Ароматизаторы могут использоваться для улучшения табачных ароматов, создаваемых при нагреве или сжигании табачного материала внутри курительного изделия, или для обеспечения дополнительных нетабачных ароматов, таких как мятный или ментоловый.
Используемые в курительных изделиях ароматические добавки, такие как ментол, обычно имеют форму жидких ароматизаторов, которые включены внутрь фильтра или табачного стержня курительного изделия с помощью подходящего жидкого носителя. Жидкие ароматизаторы часто являются летучими и, следовательно, будут иметь тенденцию к миграции или испарению из курительного изделия в процессе хранения. В результате уменьшается количество ароматизатора, доступное для ароматизации вдыхаемого дыма в процессе курения.
Ранее было предложено снижать потери летучих ароматизаторов из курительного изделия в процессе хранения посредством инкапсуляции ароматизатора, например, в форме капсулы или микрокапсулы. Инкапсулированный ароматизатор может быть высвобожден до или в процессе курения курительного изделия путем разрушения инкапсулирующей структуры, например, путем раздавливания или плавления этой структуры. В случае раздавливания таких капсул для высвобождения ароматизатора, капсулы раскрываются при определенном усилии и высвобождают по существу весь ароматизатор при этом усилии. Потребитель обычно ощущает разрушение капсулы, и в некоторых случаях в момент разрушения капсулы может раздаваться слышимый звук. Следовательно, потребитель воспринимает сенсорную индикацию о том, что ароматизатор был высвобожден.
Ранее было также предложено включать ароматизатор внутрь матричного материала, с приложением сжатия к этому матричному материалу с целью высвобождения ароматизатора. Таким образом обеспечена возможность более постепенного высвобождения ароматизатора, чем в случае капсулы. В отличие от инкапсулирующей структуры капсулы, матричная структура не раскрывается мгновенно для высвобождения всего ароматизатора при определенном усилии, но разрушается постепенно, пока сохраняется приложенное усилие. В некоторых случаях этот тип высвобождения обеспечивает слабую индикацию или не обеспечивает никакой индикации для потребителя о том, что ароматизатор был высвобожден из матричного материала.
Известно также включение других типов неароматических жидких добавок в курительные изделия с целью модификации дыма каким-либо образом в процессе курения. Например, некоторые жидкие добавки могут быть включены внутрь фильтра курительного изделия для изменения характеристик фильтрации фильтра в процессе курения.
Было бы желательно создать улучшенный материал доставки жидкости для курительного изделия, который обеспечивал бы индикацию для потребителя о том, что жидкость была высвобождена из материала. С практической точки зрения было бы желательно создание такого материала, который обеспечивал бы новое ощущение при его сжатии потребителем. Было бы также желательно создание такого материала, который показывал бы улучшенное удержание летучих жидких добавок в процессе хранения и улучшенную стойкость к влаге и сырости.
Согласно настоящему изобретению, предложено курительное изделие, включающее компонент высвобождения жидкости; этот компонент высвобождения жидкости содержит внутренний сердечник из материала доставки жидкости с замедленным высвобождением и ломкую внешнюю оболочку, заключающую в себе внутренний сердечник из материала доставки жидкости. Этот материал доставки жидкости содержит закрытую матричную структуру, содержащую поперечно сшитую полимерную матрицу с множеством доменов; и жидкую композицию, которая заключена внутри доменов и способна высвобождаться из закрытой матричной структуры при сжатии указанного материала, при этом материал доставки жидкости обеспечивает замедленное высвобождение жидкой композиции при сжатии материала в диапазоне усилия по меньшей мере 5 Ньютонов. Ломкая внешняя оболочка содержит по меньшей мере один пленкообразующий полимер и по меньшей мере один пластификатор.
Согласно настоящему изобретению, предложен также фильтр, включающий вышеописанный компонент высвобождения жидкости.
Согласно настоящему изобретению, предложен также компонент высвобождения аромата для курительного изделия, содержащий внутренний сердечник из материала доставки аромата с замедленным высвобождением и ломкую внешнюю оболочку, заключающую в себе внутренний сердечник из материала доставки аромата. Материал доставки аромата содержит закрытую матричную структуру, имеющую полимерную матрицу, образующую множество доменов. Полимерная матрица образована одним или более полисахаридами, поперечно сшитыми посредством многовалентных катионов. Ароматическая композиция заключена внутри доменов полимерной матрицы и способна высвобождаться из закрытой матричной структуры при сжатии материала. Ломкая внешняя оболочка содержит по меньшей мере один пленкообразующий полимер по меньшей мере один пластификатор.
В последующем описании любые ссылки на признаки или свойства компонента высвобождения жидкости, компонента высвобождения аромата, материала доставки жидкости с замедленным высвобождением или материала доставки аромата согласно настоящему изобретению применяются также к компоненту высвобождения жидкости, компоненту высвобождения аромата, материалу доставки жидкости или материалу доставки аромата курительных изделий и фильтров согласно настоящему изобретению, если не оговорено иное.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению, включающие компонент высвобождения жидкости, могут представлять собой сигареты с фильтром или другие курительные изделия, в которых табачный материал или другой горючий материал сжигают для образования дыма. В качестве альтернативы, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут представлять собой изделия, в которых образующий аэрозоль субстрат, такой как табак, нагревают для образования аэрозоля, а не сжигают. В одном типе нагреваемого курительного изделия табачный материал или другой материал, образующий аэрозоль, нагревают одним или более электрическими нагревательными элементами для создания аэрозоля. В другом типе нагреваемого курительного изделия генерируют аэрозоль путем передачи тепла от горючего источника или источника тепла на образующий аэрозоль субстрат. Настоящее изобретение дополнительно охватывает курительные изделия, в которых никотиносодержащий аэрозоль генерируется из табачного материала, табачного экстракта или другого источника никотина без сжигания и, в некоторых случаях, без нагрева, например в результате химической реакции.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут представлять собой целые, собранные курительные устройства или компоненты курительных устройств, скомбинированные с одним или более другими компонентами с целью обеспечения собранного устройства для образования аэрозоля, например такого, как расходуемая часть нагреваемого курительного устройства.
В контексте данного документа термин «дым» описывает дым, создаваемый горючими курительными изделиями, такими как сигареты с фильтром, и аэрозоли, создаваемые негорючими курительными изделиями, такими как нагреваемые или ненагреваемые курительные изделия вышеописанных типов.
Термин «компонент высвобождения жидкости» используется по всему данному описанию для ссылки на отдельную деталь или часть материала доставки жидкости, выполненную в форме, подходящей для включения в курительное изделие. Компонент высвобождения жидкости предпочтительно имеет форму гранулы, как будет описано ниже, однако в некоторых вариантах могут быть пригодны также альтернативные формы, например, такие, как нити или хлопья. В предпочтительных вариантах компонент высвобождения жидкости представляет собой компонент высвобождения аромата для обеспечения аромата в курительном изделии. Этот компонент высвобождения жидкости может включать, а может и не включать внешнюю оболочку вокруг материала доставки жидкости.
В контексте данного документа термин «жидкость» относится к композициям, которые находятся в жидком состоянии при комнатной температуре (22 градуса по Цельсию).
Термин «жидкая композиция» относится к любому жидкому агенту, который может быть включен в компонент генерирующего аэрозоль устройства с целью обеспечения влияния на аэрозоль или дым, создаваемый в процессе курения. Жидкая композиция может представлять собой, например, вещество, которое способно уменьшить количество одного или более компонентов аэрозоля. В качестве альтернативы, жидкая композиция может представлять собой вещество, которое способно вступать в реакцию с одним или более другими веществами в генерирующем аэрозоль устройстве для образования аэрозоля. В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения жидкая композиция представляет собой жидкую ароматическую композицию, а материал доставки жидкости выполнен с возможностью создания аромата в курительном изделии или в части курительного изделия.
В данном описании выражение «крахмал или производные крахмала, химически модифицированные для придания амфифильных свойств» используется для описания крахмала или производных крахмала, которые были обработаны или прореагировали с соединением, содержащим гидрофобные группы, таким образом, чтобы придать амфифильные свойства крахмалу или производным крахмала. Подходящие соединения для обработки или вступления в реакцию с крахмалом или производными крахмала должны быть известны специалистам. В качестве примера, одно из предпочтительных подходящих соединений представляет собой ангидрид октенилсукцината (OSA). Благодаря гидрофобным и стерическим свойствам ангидрида октенилсукцината, OSA-модифицированный крахмал имеет широко разветвленную макромолекулярную структуру, которая, как известно безотносительно к теории, обеспечивает желаемые стабилизирующие, межфазные и реологические свойства.
В последующем описании настоящее изобретение будет раскрыто со ссылками на компонент высвобождения аромата, выполненный из материала доставки аромата, который обеспечивает замедленное высвобождение ароматической композиции. Тем не менее, данная идея может быть применена также к материалу для замедленного высвобождения альтернативной жидкой композиции.
Термин «замедленное высвобождение» используется для указания на то, что указанный материал доставки аромата способен высвобождать ароматическую композицию в пределах некоторого диапазона сжимающего усилия и/или в пределах некоторого диапазона деформации материала. Например, если измерить высвобождение ароматической композиции как функцию приложенного сжимающего усилия, то мы увидим, что данный материал способен высвобождать ароматическую композицию при усилии (х) Ньютонов, и количество высвобождаемой ароматической композиции продолжит постепенно увеличиваться по мере того, как сжимающее усилие повышается от (х) Ньютонов до (x+y) Ньютонов (например, при y=5 Ньютонов).
Поскольку речь идет о диапазонах, описанные в данном документе диапазоны усилия и деформации имеют определенную ширину и расположены между пределами эти диапазонов. Например, в приведенном выше общем примере, где y=5 Ньютонов, диапазон усилия будет иметь ширину 5 Ньютонов и проходить от (х) Ньютонов до (x+5) Ньютонов.
Поскольку увеличение сжимающего усилия в пределах некоторого диапазона усилия будет приводить к высвобождению все большего количества ароматической композиции из материала доставки аромата, наряду с термином «замедленное высвобождение» может быть также использован термин «прогрессивное высвобождение». В этом состоит отличие от известных из уровня техники механизмов высвобождения аромата, в которых аромат высвобождается при определенном усилии, однако ни до, ни после достижения этого определенного усилия высвобождение аромата не происходит. Например, профиль доставки аромата с замедленным высвобождением, обеспечиваемый компонентом высвобождения аромата согласно настоящему изобретению, отличается от профиля доставки аромата в случае капсулы. Капсулы обычно изготавливают таким образом, что внешняя оболочка капсул разрушается при конкретном, заданном сжимающем усилии. При этом конкретном усилии внешняя оболочка будет раздавлена, и по существу весь ароматизатор, заключенный внутри сердечника капсулы, будет высвобожден в тот же момент времени. Тем не менее, если приложенное усилие ниже конкретного усилия, по существу никакое количество ароматизатора не будет высвобождено.
Компонент высвобождения аромата в курительных изделиях согласно настоящему изобретению удерживает ароматическую композицию внутри структуры материала доставки аромата до тех пор, пока к этому компоненту не будет приложено сжимающее усилие. Для обеспечения такого удерживания ароматической композиции материал доставки аромата содержит закрытую матрицу или сетевую структуру, которая заключает ароматическую композицию внутри закрытой структуры. Таким образом, ароматизирующая композиция заключена в доменах внутри матричной структуры. При сжатии материала ароматическая композиция вытесняется из матричной структуры, например, через разрыв этой окружающей структуры.
Закрытая матричная структура материала доставки аромата содержит трехмерную структурную полимерную матрицу, которая образует сеть, образующую множество доменов. Термин «домен» используется по всему данному описанию для ссылки на закрытые поры или карманы, которые заключают в себе ароматическую композицию, или отдельные области или, в случае определенных процессов производства матричных материалов, капли ароматической композиции, которые диспергированы внутри материала-предшественника полимерной матрицы, как будет дополнительно описано ниже. Ароматическая композиция диспергирована через полимерную матрицу в множество отдельных доменов, которые окружены и закрыты этой полимерной матрицей.
Полимерная матрица материала доставки аромата изолирует ароматическую композицию таким образом, чтобы ароматизатор по существу удерживался внутри структуры полимерной матрицы до тех пор, пока материал доставки аромата не будет сжат. Сжатие материала доставки аромата приводит к деформации полимерной матрицы. По мере повышения уровня приложенного усилия и/или деформации, указанная матрица постепенно разрушается, домены начинают разрываться, и таким образом происходит высвобождение ароматической композиции, удерживаемой внутри доменов.
Материал доставки аромата инкапсулирован внутри ломкой внешней оболочки, как было описано выше. При первоначальном сжатии компонента высвобождения аромата, внешняя оболочка будет разрушена, и только после разрушения внешней оболочки произойдет передача приложенного сжимающего усилия на внутренний сердечник материала доставки аромата для высвобождения ароматической композиции. Как будет более подробно описано ниже, разрушение внешней оболочки при сжатии может ощущаться потребителем и обычно сопровождается слышимым звуком. Таким образом для потребителя обеспечено преимущество, состоящее в чувственной индикации активации материала доставки аромата для высвобождения аромата в курительное изделие. В частности, в компонентах высвобождения аромата в курительных изделиях согласно настоящему изобретению, вышеописанная структура компонента высвобождения аромата обеспечивает уникальное осязательное, слуховое или одновременно осязательное и слуховое ощущение при сжатии, когда в определенном диапазоне сжатия слышен устойчивый треск или хруст. Это будет более подробно описано ниже.
Внутренний сердечник компонента высвобождения аромата обычно мягче, чем внешняя оболочка, являющаяся более ломкой. Это означает наличие меньшей поддержки внешней оболочки снизу, и таким образом обеспечено преимущество, состоящее в возможности облегчения разрушения внешней оболочки при сжатии элемента высвобождения аромата и в возможности дополнительного усиления эффекта хруста, создаваемого при сжатии. Кроме того, в результате повышения мягкости материала доставки аромата во внутреннем сердечнике, этот материал доставки аромата становится более легко сжимаемым после того, как более твердая внешняя область разрушена, и таким образом облегчено высвобождение ароматической композиции при устойчивом сжатии компонента высвобождения аромата.
Ломкая внешняя оболочка обеспечивает непроницаемый слой вокруг внутреннего сердечника материала доставки аромата, в результате чего улучшено удержание ароматической композиции внутри материала доставки аромата в процессе хранения и обеспечена защита материала доставки аромата от влаги и сырости окружающей среды. Внешняя оболочка дополнительно обеспечивает компонент высвобождения аромата с более высокой стойкостью к механическим усилиям, которые могут воздействовать на этот компонент в процессе производства. Таким образом обеспечено преимущество, состоящее в снижении вероятности нежелательной деформации или разрушения компонента высвобождения аромата в процессе изготовления или сборки курительных изделий, и в результате облегчена обработка материала доставки аромата.
Как было описано выше, ломкая внешняя оболочка компонентов высвобождения аромата в курительных изделиях согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере один пленкообразующий полимер и по меньшей мере один пластификатор. Было обнаружено, что эта комбинация материалов обеспечивает ломкое покрытие, которое разрушается при сжатии компонента высвобождения аромата, создавая осязательный и слуховой эффект, как будет более подробно описано ниже, с устойчивым треском или хрустом внешней оболочки.
Ломкая внешняя оболочка может содержать единственный пленкообразующий полимер или комбинацию из двух или более пленкообразующих полимеров.
Подходящие пленкообразующие полимеры должны быть известны специалистам и включают, например, шеллак, парафин, поливинилпирролидон, масло какао, воски, включая, но без ограничения, пчелиный воск, карнаубский воск и канделильский воск, протеины, включая, но без ограничения, глютен, казеины, сывороточные белки, желатин, протеины из семян хлопчатника и зеины, камеди, включая, но без ограничения, аравийскую камедь, камедь бобов рожкового дерева, камедь тары, гуаровую камедь, трагакантовую камедь, камедь карайи и мескитовую камедь, галактоманнан, геллан, альгинат, пектин, каррагинан, сахарозу, фруктозу, целлюлозу, гидроксипропил метилцеллюлозу, гидроксипропил целлюлозу, метилгидроксипропилцеллюлозу, метилцеллюлозу, этилметилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, нитроцеллюлозу, альфа-глюкан, бета-глюкан, крахмал, модифицированный крахмал, амилазу, амилопектин, мальтодекстрины, декстрины, циклодекстрин, полидекстрозу, ксантан, хитозан и их комбинации. Предпочтительно, внешняя оболочка включает по меньшей мере один пленкообразующий полимер, который не является полисахаридным полимером.
В некоторых предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения внешняя оболочка содержит полиэфирный пленкообразующий полимер. Этот полиэфирный пленкообразующый полимер может быть натурального или синтетического происхождения, однако предпочтительным является натуральный полиэфирный пленкообразующий полимер и особо предпочтительным - шеллак. Соединениями натурального происхождения являются те, которые могут быть получены с помощью процессов очистки из растительного и животного сырья, а соединениями синтетического происхождения являются те, которые синтезируют с помощью промышленных химических процессов.
В других предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения внешняя оболочка содержит целлюлозный пленкообразующий полимер, особо предпочтительно - метилгидроксипропилцеллюлозу.
В других предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения внешняя оболочка содержит как полиэфирный пленкообразующтй полимер, так и целлюлозный пленкообразующий полимер. Например, в особо предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения внешняя оболочка содержит комбинацию из шеллака и метилгидроксипропилцеллюлозы.
В других предпочтительных вариантах внешняя оболочка содержит по меньшей мере один пленкообразующий полимер на основе крахмала, особо предпочтительно - крахмал или модифицированный крахмал, такой как кукурузный крахмал. Предпочтительно, пленкообразующий полимер на основе крахмала обеспечивают в комбинации с по меньшей мере одним некрахмальным пленкообразующим полимером. Особо предпочтительно, пленкообразующий полимер на основе крахмала используют в комбинации с полиэфирным пленкообразующим полимером, целлюлозным пленкообразующим полимером или их комбинацией. Например, в особо предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения внешняя оболочка содержит комбинацию из шеллака и кукурузного крахмала или комбинацию из метилгидроксипропилцеллюлозы и кукурузного крахмала.
Предпочтительно, внешняя оболочка содержит по меньшей мере примерно 80 весовых процентов одного или более пленкообразующих полимеров, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 85 весовых процентов, наиболее предпочтительно - 90 весовых процентов в расчете на общий сухой вес внешней оболочки.
В качестве альтернативы или дополнительно, внешняя оболочка содержит меньше примерно 98 весовых процентов одного или более пленкообразующих полимеров, более предпочтительно - меньше примерно 96 весовых процентов в расчете на общий сухой вес внешней оболочки.
Например, предпочтительно, внешняя оболочка содержит от примерно 80 весовых процентов до примерно 98 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 85 весовых процентов до примерно 96 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 90 весовых процентов до примерно 96 весовых процентов одного или более пленкообразующих полимеров в расчете на общий сухой вес внешней оболочки.
Подходящие пластификаторы для использования во внешней оболочке должны быть известны специалистам. Примерами подходящих классов пластификаторов являются сахариды (моно-, ди- или олигосахариды), спирты, высокомолекулярные спирты, соли кислот, липиды и их производные (такие, как жирные кислоты, моноглицериды, сложные эфиры и фосфолипиды) и поверхностно-активные вещества. Конкретные примеры подходящих пластификаторов включают, но без ограничения: глюкозу, фруктозу, мед, ксилитол, сорбитол, полиэтиленгликоль, глицерин, полипропиленгликоль, лактитол, лактат натрия, гидратированные гидролизованные крахмалы, трегалозу или их комбинации. В особо предпочтительных вариантах пластификатор содержит ксилитол, глицерин или их комбинацию.
Предпочтительно, внешняя оболочка содержит меньше примерно 15 весовых процентов, более предпочтительно - меньше примерно 12 весовых процентов и наиболее предпочтительно - меньше примерно 10 весовых процентов одного или более пластификаторов. В качестве альтернативы или дополнительно, внешняя оболочка предпочтительно содержит по меньшей мере примерно 2 весовых процента одного или более пластификаторов, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 4 весовых процента, в расчете на общий сухой вес внешней оболочки. Например, внешняя оболочка предпочтительно содержит от примерно 2 весовых процентов до примерно 15 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 4 весовых процентов до примерно 12 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 4 весовых процентов до примерно 10 весовых процентов одного или более пластификаторов в расчете на общий сухой вес внешней оболочки.
Предпочтительно, внешняя оболочка имеет толщину по меньшей мере примерно 25 микрон, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 50 микрон. В качестве альтернативы или дополнительно, толщина внешней оболочки предпочтительно составляет меньше примерно 500 микрон, более предпочтительно - меньше примерно 300 микрон и наиболее предпочтительно - меньше примерно 200 микрон. Например, толщина внешней оболочки составляет предпочтительно от примерно 25 микрон до примерно 500 микрон, более предпочтительно - от примерно 50 микрон до примерно 300 микрон, наиболее предпочтительно - от примерно 50 микрон до примерно 200 микрон. Указанная толщина обычно отличается в разных местах внешней оболочки, но предпочтительно эта толщина находится в пределах желаемого диапазона по существу по всей площади. Толщина слоя покрытия может быть измерена на основе СЭМ-изображений, полученных в поперечном сечении компонента высвобождения аромата в множестве мест по всей внешней оболочке. Значения толщины, измеренные во всех местах, должны находиться в пределах предпочтительного диапазона.
Предпочтительно, средняя толщина внешней оболочки соответствует по меньшей мере примерно 2 процентам от максимального размера внутреннего сердечника, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 5 процентам.
Предпочтительно, средняя толщина внешней оболочки соответствует менее чем примерно 6 процентам от максимального размера внутреннего сердечника.
Предпочтительно, внешняя оболочка соответствует по меньшей мере примерно 5 весовым процентам компонента высвобождения аромата, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 10 весовым процентам, наиболее предпочтительно - по меньшей мере примерно 15 весовым процентам в расчете на общий сухой вес компонента высвобождения аромата. В качестве альтернативы или дополнительно, внешняя оболочка предпочтительно соответствует менее чем примерно 30 весовым процентам, более предпочтительно - менее чем примерно 25 весовым процентам, в расчете на общий сухой вес компонента высвобождения аромата. Например, внешняя оболочка предпочтительно соответствует диапазону от примерно 5 весовых процентов до примерно 30 весовых процентов, более предпочтительно - диапазону от примерно 10 весовых процентов до примерно 25 весовых процентов, более предпочтительно - диапазону от примерно 15 весовых процентов до примерно 25 весовых процентов, в расчете на общий сухой вес компонента высвобождения аромата.
Оригинальное осязательное ощущение, обеспечиваемое компонентом высвобождения аромата в курительных изделиях согласно настоящему изобретению, как было описано выше, демонстрируют с помощью «теста усилие/смещение», в котором измеряют сжатие курительного изделия, включающего указанный компонент, при приложении повышающегося усилия к курительному изделию. «Сжатие» курительного изделия соответствует расстоянию, на которое перемещается компонент устройства, прикладывающего усилие, и это расстояние равно сокращению размера курительного изделия в данном направлении. Прикладывают усилие к той части курительного изделия, которая включает компонент высвобождения аромата, при этом усилие центрируют в положении центра масс этого компонента высвобождения аромата.
Предпочтительно, кривая усилие/смещение, полученная при сжатии компонента высвобождения аромата внутри курительного изделия в ходе теста усилие/смещение, содержит множество локальных минимумов уровня усилия в диапазоне сжатия по меньшей мере 1 мм, при этом каждый из локальных минимумов соответствует уменьшению уровня усилия по меньшей мере на 1 Ньютон.
Следует понимать, что сжимающее усилие прикладывают к компоненту высвобождения аромата через окружающие материалы той области курительного изделия, в которую включен этот компонент. Первоначально, сжимающее усилие, прикладываемое в ходе теста усилие/смещение, может деформировать лишь материал курительного изделия вокруг компонента высвобождения аромата, но не сам этот компонент. При определенном уровне сжатия, зависящем от типа материала, окружающего компонент высвобождения аромата, и от размера компонента высвобождения аромата, начинается сжатие этого компонента высвобождения аромата.
Тест усилие/смещение для компонентов высвобождения аромата согласно настоящему изобретению выполняют в состоянии, когда компонент высвобождения аромата находится внутри обычного фильтра в виде ацетилцеллюлозного жгута в курительном изделии.
С помощью теста усилие/смещение получают «кривую усилие/смещение», которая представляет собой график, показывающий изменение измеренной длины сжатия (в направлении приложения усилия) как функции приложенного усилия. Последующее описание дано в предположении, что кривая усилие/смещение строится в системе координат с осью х, по которой отложено сжатие в миллиметрах, и осью y, по которой отложено усилие в Ньютонах.
Для целей настоящего изобретения тест усилие/смещение может быть выполнен с помощью текстурного анализатора TA-XT.plus Texture Analyser от компании Stable Micro Systems. В этом приборе скорость теста составляет примерно 10 мм в минуту. Данный прибор включает подвижную цилиндрическую головку для приложения усилия к курительному изделию, которая имеет плоскую концевую поверхность на нижнем конце для контактирования с курительным изделием в ходе теста. Эта плоская концевая поверхность является круглой и имеет площадь поверхности примерно 78,54 квадратных миллиметров, что соответствует радиусу 5 мм. Тест усилие/смещение выполняют при температуре примерно 22 градуса по Цельсию и относительной влажности примерно 60 процентов.
Как было описано выше, кривая усилие/смещение, получаемая во время теста усилие/смещение над курительным изделием согласно настоящему изобретению, показывает множество локальных минимумов уровня усилия на участке этой кривой, соответствующем диапазону сжатия по меньшей мере 1 мм. Это означает, что самый высокий уровень сжатия, при котором определяется локальный минимум, составляет примерно на 1 мм больше, чем самый низкий уровень сжатия, при котором определяется локальный минимум, и таким образом определяется несколько падений усилия в пределах области кривой усилие/смещение, начинающейся на расстоянии сжатия х мм и заканчивающейся на расстоянии сжатия y мм, при этом y-x больше 1 мм. Предпочтительно, диапазон сжатия, в котором наблюдается множество локальных минимумов уровня усилия, составляет больше примерно 1,5 мм, более предпочтительно - больше примерно 2,0 мм. В качестве альтернативы или дополнительно, диапазон сжатия, в котором наблюдается множество локальных минимумов уровня усилия, предпочтительно составляет меньше примерно 3,0 мм, предпочтительно - меньше примерно 2,5 мм.
Каждый из «локальных минимумов» соответствует падению уровня усилия при конкретной длине сжатия. После каждого падения уровень усилия продолжает повышаться непрерывным образом до следующего локального минимума. Каждый из локальных минимумов соответствует снижению уровня усилия по меньшей мере на 1 Ньютон, при этом «снижение» соответствует разности между минимальным уровнем усилия при локальном минимуме и максимальным уровнем усилия непосредственно перед локальным минимумом.
Кривая усилие/смещение, полученная для курительного изделия согласно настоящему изобретению, включающего вышеописанный компонент высвобождения аромата, сильно отличается от кривой усилие/смещение, полученной для курительного изделия соответствующей конструкции, включающего разрушаемую капсулу вместо указанного компонента высвобождения аромата. В случае курительного изделия, включающего капсулу, наблюдается непрерывное повышение уровня усилия с увеличением сжатия до тех пор, пока не будет достигнуто усилие разрушения капсулы и эта капсула не будет разрушена, при этом в данной точке наблюдается значительное падение уровня усилия. Таким образом, кривая усилие/смещение включает единственное падение уровня усилия, соответствующее разрушению капсулы, что по существу определяет один максимум на этой кривой. В случае курительного изделия, включающего обычный фильтрующий сегмент без какого-либо компонента высвобождения аромата, никакого падения усилия в ходе теста обычно не наблюдается.
Во время теста усилие/смещение над курительным изделием согласно настоящему изобретению, наблюдается множество локальных минимумов уровня усилия, поскольку ломкая внешняя оболочка или другая внешняя структура компонента высвобождения аромата постепенно разрушается при устойчивом сжатии. В отличие от капсулы, у которой внешняя оболочка разрушается при единственном конкретном уровне усилия, в компоненте высвобождения аромата для курительного изделия согласно настоящему изобретению внешняя оболочка разрушается в некотором диапазоне сжатия, при этом каждое падение уровня усилия соответствует разрушению части структуры внешней оболочки.
В процессе сжатия потребителем компонента высвобождения аромата внутри курительного изделия, этот компонент высвобождения аромата будет показывать поведение, аналогичное тому, которое было описано выше в отношении теста усилие/смещение при повышении уровня сжатия, и потребитель, как правило, будет иметь возможность определения падений уровня усилия, вызывающих осязательное ощущение хрусткости.
Локальные минимумы уровня усилия обычно наблюдаются в виде случайной картины. Тем не менее было обнаружено, что картина локальных минимумов уровня усилия, например их количество или частота, влияет на осязательное ощущение, создаваемое при сжатии компонента высвобождения аромата и, в частности, на ощущаемую хрусткость внешней оболочки. Наблюдаемая картина, как правило, будет меняться в зависимости от конкретного состава и структуры компонента высвобождения аромата.
Предпочтительно, общее количество локальных минимумов уровня усилия в диапазоне сжатия, составляющем примерно 2 мм или меньше, составляет по меньшей мере примерно 4, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 6, наиболее предпочтительно - по меньшей мере примерно 8.
Предпочтительно, на 1 мм сжатия на кривой усилие/смещение в пределах области этой кривой, на которой наблюдаются локальные минимумы, определяются по меньшей мере примерно 2 локальных минимума, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 5 локальных минимумов уровня усилия.
Предпочтительно, на кривой усилие/смещение при сжатии компонента высвобождения жидкости внутри курительного изделия со скоростью 10 мм в минуту определяется по меньшей мере один локальный минимум и, более предпочтительно, по меньшей мере примерно 2 локальных минимума в секунду.
Предпочтительно, область кривой усилие/смещение, в пределах которой наблюдаются локальные минимумы усилия, занимает диапазон сжатия, соответствующий по меньшей мере примерно 20 процентам от размера несжатого компонента высвобождения жидкости в направлении приложения усилия в ходе теста усилие/смещение, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 30 процентам и наиболее предпочтительно - по меньшей мере 40 процентам.
В качестве альтернативы или дополнительно, область кривой усилие/смещение, в пределах которой наблюдаются локальные минимумы уровня усилия, предпочтительно занимает диапазон сжатия, соответствующий менее чем примерно 70 процентам от размера несжатого компонента высвобождения жидкости в направлении приложения усилия в ходе теста усилие/смещение, более предпочтительно - менее чем примерно 60 процентам.
Предпочтительно, область кривой усилие/смещение, в пределах которой наблюдаются локальные минимумы уровня усилия, занимает диапазон сжатия, соответствующий по меньшей мере примерно 10 процентам от диаметра несжатого курительного изделия в направлении приложения усилия в месте нахождения компонента высвобождения жидкости, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 20 процентам.
В качестве альтернативы или дополнительно, область кривой усилие/смещение, в пределах которой наблюдаются локальные минимумы уровня усилия, предпочтительно занимает диапазон сжатия, соответствующий менее чем 40 процентам от диаметра несжатого курительного изделия в направлении приложения усилия в месте нахождения компонента высвобождения жидкости, более предпочтительно - менее чем примерно 30 процентам.
Предпочтительно, первый локальный минимум уровня усилия наблюдается на длине сжатия, соответствующей по меньшей мере примерно 50 процентам от размера компонента высвобождения жидкости в направлении приложения усилия в ходе теста усилие/смещение, примененного к курительному изделию, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 55 процентов. Это показывает, что курительное изделие предпочтительно сжимается на расстояние, соответствующее по меньшей мере половине размера компонента высвобождения жидкости до того, как на этот компонент высвобождения жидкости будет передаваться сжимающее усилие с уровнем, достаточным для начала разрушения внешней оболочки. Как было описано выше, первоначальное сжатие курительного изделия соответствует сжатию материала, окружающего компонент высвобождения жидкости, например фильтрующего материала.
Предпочтительно, первый локальный минимум усилия наблюдается на длине сжатия, соответствующей по меньшей мере примерно 25 процентам от диаметра курительного изделия в направлении приложения усилия в месте нахождения компонента высвобождения жидкости, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 30 процентам.
Предпочтительно, первый локальный минимум уровня усилия наблюдается на длине сжатия, соответствующей по меньшей мере примерно 2 мм, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 2,5 мм, например для курительного изделия, имеющего диаметр от примерно 7,5 мм до примерно 8 мм.
В дополнение или в качестве альтернативы осязательному ощущению, которое может обеспечиваться компонентом высвобождения аромата в курительном изделии согласно настоящему изобретению, компоненты высвобождения аромата могут также обеспечивать оригинальное слуховое ощущение. Это слуховое ощущение также может быть продемонстрировано с помощью теста усилие/смещение путем измерения акустического сигнала, звучащего из курительного изделия во время теста усилие/смещение. Термин «акустический сигнал» относится к графическому представлению уровня громкости звука, звучащего из испытуемого образца во время испытания усилие/смещение, как функции длины сжатия. Последующее описание дано в предположении, что график акустического сигнала строится в системе координат с осью x, по которой отложена длина сжатия в миллиметрах, и с осью y, по которой отложен уровень акустического сигнала в децибелах.
Обеспечено преимущество, состоящее в возможности графического отображения акустического сигнала вместе с уровнем усилия как функции сжатия с целью анализа корреляции между акустической эмиссией из курительного изделия и картиной локальных минимумов уровня усилия.
Для целей настоящего изобретения, акустический сигнал может быть получен путем подключения детектора акустической огибающей (Acoustic Envelope Detector) от компании Stable Micro Systems к вышеописанному текстурному анализатору (Texture Analyser). Детектор акустической огибающей использует микрофон, размещаемый вблизи испытуемого образца, для измерения звука, генерируемого испытуемым образцом во время теста усилие/смещение. Этот микрофон размещают над курительным изделием таким образом, чтобы ось микрофона была направлена под углом примерно 35 градусов к продольной оси курительного изделия, а конец микрофона был расположен на расстоянии 25 мм от точки, в которой центр головки прибора контактирует с курительным изделием для приложения сжимающего усилия. Микрофон обнаруживает звук с уровнем громкости свыше 25 децибел и обеспечивает частоту выборки, составляющую по меньшей мере 200 отсчетов в секунду.
Акустический сигнал, генерируемый во время теста усилие/смещение над курительным изделием согласно настоящему изобретению, включает начальную фазу на малых длинах сжатия, при которой уровень акустического сигнала является по существу постоянным. Эта начальная фаза наблюдается перед тем, как будет обеспечен достаточный уровень сжатия для начала разрушения внешней структуры компонента высвобождения аромата. В случае, если компонент высвобождения аромата расположен в части фильтра, указанная начальная фаза может включать низкоуровневый акустический сигнал, который обусловлен сжатием фильтра до того, как будет достигнут компонент высвобождения/доставки аромата. Например, низкоуровневый акустический сигнал может генерироваться фильтрующим материалом, расположенным вокруг компонента высвобождения аромата, как будет более подробно описано ниже. Выше определенного уровня сжатия, когда начинается разрушение внешней оболочки или другой внешней структуры, в акустическом сигнале наблюдаются акустические события, при этом термин «акустическое событие» относится к изменению акустического сигнала относительно уровня базовой линии, наблюдаемой во время вышеописанной начальной фазы.
Предпочтительно, акустический сигнал, обнаруживаемый при сжатии компонента высвобождения жидкости во время теста усилие/смещение, устойчиво превышает 55 децибел в диапазоне сжатия по меньшей мере 1 мм. Этот уровень громкости обычно соответствует повышению на несколько децибел по сравнению с уровнем базовой линии, определяемым во время начальной фазы. Следовательно, акустический сигнал показывает устойчивое повышение уровня громкости в пределах диапазона сжатия. Считается, что это обусловлено повышением уровня громкости звука, издаваемого компонентом высвобождения аромата и окружающим материалом в курительном изделии, когда в результате сжатия курительного изделия начинается разрушение структуры внешней оболочки компонента высвобождения аромата.
Предпочтительно, два или более локальных минимумов уровня усилия, как было описано выше, образуются в диапазоне сжатия, в пределах которого акустический сигнал устойчиво превышает 55 децибел. Следовательно, устойчивое повышение уровня акустического сигнала совпадает по меньшей мере с частью процесса разрушения внешней оболочки компонента высвобождения аромата.
В качестве альтернативы или в дополнение к вышеописанному устойчивому уровню громкости, акустический сигнал, определяемый при сжатии компонента высвобождения аромата во время теста усилие/смещение, содержит фазу повышения, во время которой определяется множество акустических пиков, имеющих повышенный уровень громкости, составляющий по меньшей мере примерно 65 децибел, при этом фаза повышения занимает диапазон сжатия, составляющий по меньшей мере примерно 1,0 мм, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 1,5 мм, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 2,0 мм. Предпочтительно, по меньшей мере 50 процентов акустических пиков в пределах фазы повышения имеют повышенный уровень громкости, составляющий по меньшей мере 75 децибел.
Таким образом, в пределах фазы повышения уровня акустического сигнала генерируется множество дискретных слышимых звуков в то время, когда происходит увеличение сжатия компонента высвобождения аромата, при этом каждый пик соответствует разрушению части структуры внешней оболочки в процессе ее постепенного разрушения. Эмиссия множества акустических пиков приводит к трещащему или хрустящему звуку, который является устойчивым, пока к компоненту высвобождения аромата прикладывается сжатие.
Акустический сигнал, издаваемый курительным изделием согласно настоящему изобретению, включающим вышеописанный компонент высвобождения аромата, резко отличается от акустического сигнала, издаваемого курительным изделием соответствующей конструкции, включающим разрушаемую капсулу вместо компонента высвобождения аромата. В случае курительного изделия, включающего капсулу, наблюдался уровень громкости, остающийся сравнительно постоянным вплоть до разрушения капсулы, и в этот момент наблюдался большой одиночный пик акустического сигнала. В случае курительного изделия, включающего обычный фильтрующий сегмент без какого-либо компонента высвобождения аромата, в ходе теста обычно не наблюдаются акустические пики, имеющие уровень громкости свыше 65 децибел.
В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения по меньшей мере один из акустических пиков совпадает с одним из множества локальных минимумов уровня усилия. Особо предпочтительно, большинство или все акустические пики совпадают с соответствующим одним из множества локальных минимумов уровня усилия, и таким образом картина локальных минимумов по существу совпадает с картиной акустических пиков. Это демонстрирует корреляцию между акустическими пиками и падениями уровня усилия и показывает, что и те, и другие имеют одну и ту же причину, а именно - структурное разрушение внешней оболочки. Данная корреляция означает, что потребитель в процессе разрушения внешней оболочки при сжатии компонента высвобождения аромата будет испытывать как осязательные, так и слуховые ощущения.
Фаза повышения уровня акустического сигнала, включающая множество акустических пиков, может при необходимости охватывать область, в которой определяемый уровень громкости устойчиво превышает 55 децибел в пределах диапазона сжатия, составляющего по меньшей мере 1 мм, как было описано выше. В таких вариантах один или более акустических пиков могут иметь место в пределах области устойчивости акустического сигнала, до области устойчивости, после области устойчивости или в периоды, являющиеся комбинацией вышеуказанных.
Во время фазы повышения акустические пики эмитируются в виде случайной картины. Тем не менее было обнаружено, что картина акустических пиков во время фазы повышения уровня акустического сигнала, например количество или частота, влияет на воспринимаемую хрусткость внешней оболочки. Наблюдаемая картина будет, как правило, изменяться в зависимости от конкретного состава и структуры компонента высвобождения аромата.
Предпочтительно, общее количество акустических пиков, обнаруживаемых в пределах фазы повышения, составляет по меньшей мере примерно 4, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 6, наиболее предпочтительно - по меньшей мере примерно 8.
Предпочтительно, по меньшей мере примерно 2 акустических пика, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 5 акустических пиков обнаруживаются на 1 мм сжатия в пределах фазы повышения.
Предпочтительно, в пределах фазы повышения при сжатии компонента высвобождения жидкости внутри курительного изделия со скоростью 10 мм в минуту, определяется по меньшей мере один акустический пик в секунду, более предпочтительно - по меньшей мере два акустических пика в секунду.
Предпочтительно, фаза повышения уровня акустического сигнала, в пределах которой эмитируются акустические пики, занимает диапазон сжатия, соответствующий по меньшей мере примерно 20 процентам от размера компонента высвобождения жидкости в направлении приложения усилия в ходе теста усилие/смещение, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 30 процентам и наиболее предпочтительно - примерно 40 процентам. В качестве альтернативы или дополнительно, фаза повышения уровня акустического сигнала предпочтительно занимает диапазон сжатия, соответствующий менее чем примерно 70 процентам от размера компонента высвобождения жидкости в направлении приложения усилия в ходе теста усилие/смещение, более предпочтительно - менее чем примерно 60 процентам.
Предпочтительно, фаза повышения уровня акустического сигнала занимает диапазон сжатия, соответствующий по меньшей мере примерно 10 процентам от диаметра курительного изделия в направлении приложения усилия, в месте нахождения компонента высвобождения жидкости, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 20 процентам. В качестве альтернативы или дополнительно, фаза повышения уровня акустического сигнала предпочтительно занимает диапазон сжатия, соответствующий менее чем 40 процентам от диаметра курительного изделия в направлении приложения усилия в месте нахождения компонента высвобождения жидкости, более предпочтительно - менее чем 30 процентам.
Предпочтительно, фаза повышения начинается на длине сжатия, соответствующей по меньшей мере примерно 50 процентам от размера компонента высвобождения жидкости в направлении приложения усилия в ходе теста усилие/смещение, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 55 процентам. Это соответствует длине сжатия, при которой определяется первый акустический пик.
Предпочтительно, фаза сжатия начинается на длине сжатия, соответствующей по меньшей мере примерно 25 процентам от диаметра курительного изделия в направлении приложения усилия в месте нахождения компонента высвобождения жидкости, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 30 процентам.
Предпочтительно, фаза повышения начинается на длине сжатия, соответствующей по меньшей мере примерно 2 мм, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 2,5 мм, например в случае курительного изделия, имеющего диаметр от примерно 7,5 мм до примерно 8 мм.
Как было описано выше, материал доставки аромата, образующий внутренний сердечник компонентов высвобождения аромата согласно настоящему изобретению, выполнен из закрытой матричной структуры, образующей множество доменов, внутри которых заключена жидкая ароматическая композиция. Эта закрытая матричная структура содержит полимерную матрицу, образованную одним или более поперечно сшитыми полимерами. Предпочтительно, полимерная матрица образована одним или более полисахаридами и, особо предпочтительно, одним или более анионными полисахаридами. В таких вариантах поперечное сшивание полимерной матрицы предпочтительно обеспечено посредством реакции указанных полисахаридов с многовалентными катионами, которые образуют соляные мостики для поперечного сшивания полисахаридов.
Термин «анионный полисахарид» используется по всему настоящему описанию для ссылки на полисахарид, имеющий чистый отрицательный заряд. Предпочтительные анионные полисахариды для использования в настоящем изобретении включают, но без ограничения, альгинат и пектин.
В отношении настоящего изобретения термин «многовалентный катион» используется для описания положительно заряженного иона, имеющего валентность больше 1, например двухвалентных или трехвалентных катионов. Многовалентные катионы предпочтительно предусмотрены в форме раствора соли многовалентного металла, например в форме раствора хлорида металла. Предпочтительные многовалентные катионы включают кальций, железо, алюминий, марганец, медь, цинк или лантан. Особо предпочтительным катионом является двухвалентный кальций (Ca2+).
Закрытая матричная структура материала доставки аромата согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит также наполнитель внутри полимерной матрицы, при этом наполнитель содержит один или более амфифильных полисахаридов. Термин «амфифильный полисахарид» используется по всему настоящему описанию для ссылки на полисахарид, имеющий гидрофильную часть и гидрофобную часть. В материале доставки аромата согласно настоящему изобретению один или более амфифильных полисахаридов включены внутрь полимерной матрицы, но имеют минимальную или нулевую способность к поперечному сшиванию друг с другом или с одним или более полисахаридами, образующими полимерную матрицу.
Предпочтительно, один или более амфифильных полисахаридов наполнителя химически модифицированы для придания амфифильных свойств.
Было обнаружено, что включение наполнителя внутрь полимерной матрицы влияет на структуру материала доставки аромата. В материале доставки аромата согласно настоящему изобретению структура полимерной матрицы меняется по мере следования от внешней поверхности материала к центру. В частности, материал доставки аромата содержит богатую полимером внешнюю область, которая имеет относительно высокое содержание поперечно сшитой полимерной матрицы, и богатую ароматизатором сердцевинную область, которая имеет относительно высокое содержание ароматизатора. Данная структура возникает благодаря взаимодействию гидрофильного раствора полисахаридов с гидрофобной ароматической композицией, в результате чего возникает тенденция к инициированию агрегирования гидрофобной ароматической композиции внутри сердцевинной области после образовании капель эмульсии этих двух компонентов.
Поперечное сшивание полисахаридов происходит, когда эмульсию ароматической композиции внутри раствора полисахаридов капельным путем вводят в сшивающий раствор многовалентных катионов. Как было описано выше, предпочтительно, чтобы степень поперечного сшивания в богатой полимером внешней области была выше, чем в богатой ароматизатором сердцевинной области. Это проявляется в градиенте концентрации многовалентных катионов внутри закрытой матричной структуры, при этом наивысшая концентрация многовалентных катионов имеет место во внешней области компонента высвобождения аромата, в которой степень поперечного сшивания является наивысшей, и снижается в направлении к внутренней, сердцевинной области компонента высвобождения аромата по мере снижения относительного содержания полимерной матрицы.
Благодаря более высокой степени поперечного сшивания в богатой полимером внешней области материала доставки аромата, обеспечено повышение твердости полимерной матрицы. Таким образом, внешняя область компонента высвобождения аромата является более твердой и имеет более низкую концентрацию ароматической композиции, чем сердцевинная область.
Было обнаружено, что включение наполнителя внутрь полимерной матрицы приводит к улучшению градиента концентрации многовалентных катионов между внешней областью материала доставки аромата и сердцевинной областью. Следует полагать, что амфифильный наполнитель предотвращает полное выравнивание концентрации многовалентных катионов от внешней поверхности через эмульсию таким образом, чтобы во внешней области имела место более высокая степень поперечного сшивания по сравнению с сердцевинной областью. Это повышает твердость внешней области при одновременном снижении твердости сердцевинной области, что, в свою очередь, обеспечивает дополнительное улучшение эффективности удержания ароматической композиции внутри сердцевинной области.
Кроме того, благодаря повышению уровня поперечного сшивания полимерной матрицы в пределах внешней области материала доставки аромата обеспечен более твердый «слой» вокруг внешней поверхности этого материала, являющийся относительно ломким и способный издавать треск или хруст при первоначальном сжатии внутреннего сердечника после разрушения внешней оболочки, но до высвобождения ароматической композиции. Этот эффект может использоваться для улучшения осязательного и слухового ощущения, обеспечиваемого для потребителя при сжатии компонента высвобождения аромата.
Предпочтительно, градиент концентрации многовалентных катионов внутри закрытой матричной структуры внутреннего сердечника компонента высвобождения аромата является таким, чтобы вдоль линии, проходящей через внутренний сердечник от внешней поверхности закрытой матричной структуры до центра масс этого внутреннего сердечника, наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от внешней поверхности закрытой матричной структуры составляла по меньшей мере примерно в 1,5 раза больше, чем наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 500 микрон от этого центра масс.
Предпочтительно, вдоль линии, проходящей через внутренний сердечник от внешней поверхности закрытой матричной структуры до центра масс этого внутреннего сердечника, наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от внешней поверхности закрытой матричной структуры составляет по меньшей мере в 1,75 раза больше и более предпочтительно - по меньшей мере в два раза больше, чем наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 500 микрон от этого центра масс.
Кроме того, минимальный размер внутреннего сердечника между внешней поверхностью закрытой матричной структуры и центром масс компонента высвобождения жидкости составляет по меньшей мере 1,5 мм, более предпочтительно - по меньшей мере 2,0 мм.
Предпочтительно, градиент концентрации многовалентных катионов внутри закрытой матричной структуры внутреннего сердечника является таким, чтобы вдоль линии, проходящей через внутренний сердечник от внешней поверхности закрытой матричной структуры до центра масс этого внутреннего сердечника, наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от внешней поверхности закрытой матричной структуры составляла по меньшей мере примерно в 1,5 раза больше, чем наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от этого центра масс.
Предпочтительно, вдоль линии, проходящей через внутренний сердечник от внешней поверхности закрытой матричной структуры до центра масс этого внутреннего сердечника, наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от внешней поверхности закрытой матричной структуры составляет по меньшей мере примерно в 1,75 раза больше и более предпочтительно - по меньшей мере примерно в два раза больше, чем наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от этого центра масс.
Кроме того, минимальный размер компонента высвобождения аромата между внешней поверхностью закрытой матричной структуры и центром масс внутреннего сердечника составляет по меньшей мере 1,5 мм, более предпочтительно - по меньшей мере 2,0 мм.
Для целей настоящего изобретения градиент концентрации многовалентных катионов внутри материала доставки аромата, образующего внутренний сердечник компонента высвобождения аромата, выражают в количественной форме путем измерения концентрации вдоль линии, проходящей через внутренний сердечник от внешней поверхности закрытой матричной структуры до центра масс этого внутреннего сердечника. Это измерение может быть осуществлено путем извлечения образца или сердцевины из внутреннего сердечника компонента высвобождения аромата, проходящего от внешней поверхности через центр масс, и формирования множества секций путем выполнения поперечных срезов в множестве мест вдоль образца или сердцевины. Здесь термин «поперечные срезы» используется для обозначения того факта, что секции формируют путем выполнения срезов в образце или сердечнике поперечно продольной оси образца или сердечника, иначе говоря - поперечно линии, проходящей через внутренний сердечник компонента высвобождения аромата от внешней поверхности закрытой матричной структуры до центра масс внутреннего сердечника. Для каждой секции может быть измерена концентрация многовалентных катионов с помощью технологии масс-спектрометрии. Внешняя оболочка, выполненная вокруг внутреннего сердечника материала доставки аромата, не должна приниматься во внимание, поэтому измерение градиента кальция начинают на внешней поверхности закрытой матричной структуры.
Путем измерения концентрации кальция в множестве секций вдоль сердечника обеспечена возможность определения наивысшей концентрации в пределах 250 микрон от внешней поверхности закрытого матричного материала и наивысшей концентрации в пределах 500 микрон от центра масс внутреннего сердечника. Другие подходящие технологии измерения градиента концентрации многовалентных катионов также должны быть известны специалистам. В некоторых случаях извлечение образца из компонента доставки жидкости может быть облегчено путем замораживания этого компонента.
Предпочтительно, указанные один или более амфифильных полимеров включают по меньшей мере один, выбранный из следующих: крахмал, химически модифицированный для придания амфифильных свойств, и производные крахмала, химически модифицированные для придания амфифильных свойств. Особо предпочтительная форма химически модифицированного крахмала для использования в настоящем изобретении представляет собой крахмал, модифицированный ангидридом октенилсукцината (OSA). Подходящие производные крахмала включают, но без ограничения, мальтодекстрин, высокоамилозный пищевой крахмал и их комбинации.
В качестве альтернативы или в дополнение к наполнителю, закрытая матричная структура может также содержать пластификатор. Подходящие пластификаторы описаны в WO-A-2013/068304.
Ароматическая композиция материала доставки аромата, образующего внутренний сердечник компонента высвобождения аромата, предпочтительно включает ароматизатор, смешанный с одним или более жирами. Подходящие материалы для получения ароматической композиции компонентов высвобождения аромата согласно настоящему изобретению описаны в WO-A-2013/068304. Предпочтительно, ароматическая композиция содержит ментол, эвгенол или комбинацию ментола и эвгенола в качестве ароматизаторов.
Как было описано выше, материал доставки аромата в компоненте высвобождения аромата согласно настоящему изобретению обеспечивает профиль замедленного высвобождения и доставки таким образом, чтобы обеспечить возможность регулирования количества ароматической композиции, высвобождаемой при сжатии компонента высвобождения аромата, путем регулирования сжимающего усилия, прикладываемого потребителем, например, в пределах диапазона по меньшей мере 5 Ньютонов. Таким образом обеспечена более высокая гибкость регулирования количества высвобождаемой ароматической композиции и, следовательно, более высокая регулируемость интенсивности аромата, который создается в процессе курения.
Предпочтительно, материал доставки аромата обеспечивает замедленное высвобождение ароматической композиции при сжатии компонента высвобождения аромата в диапазоне усилия по меньшей мере примерно 5 Ньютонов, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 8 Ньютонов, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 10 Ньютонов и наиболее предпочтительно - по меньшей мере примерно 20 Ньютонов.
Предпочтительно, материал доставки аромата обеспечивает замедленное высвобождение ароматической композиции при сжатии компонента высвобождения аромата в диапазоне усилия от примерно 10 Ньютонов до примерно 15 Ньютонов. Иначе говоря, диапазон усилия предпочтительно составляет от примерно 10 Ньютонов до примерно 15 Ньютонов.
Особо предпочтительно, материал доставки аромата обеспечивает замедленное высвобождение ароматической композиции в более широком диапазоне усилия, например, в диапазоне усилия от примерно 5 Ньютонов до примерно 50 Ньютонов. Это может также быть также описано как диапазон, проходящий от примерно 5 Ньютонов до примерно 50 Ньютонов. Более предпочтительно, материал доставки аромата обеспечивает замедленное высвобождение ароматической композиции при сжатии этого материала в диапазоне усилия от примерно 5 Ньютонов до примерно 25 Ньютонов, наиболее предпочтительно - от примерно 5 Ньютонов до примерно 20 Ньютонов.
В качестве альтернативы или в дополнение к обеспечению замедленного высвобождения ароматической композиции при сжатии компонента высвобождения аромата в некотором диапазоне усилия, материал доставки аромата предпочтительно обеспечивает замедленное высвобождение ароматической композиции при сжатии компонента высвобождения аромата в диапазоне деформации, составляющем по меньшей мере 25 процентов. Иначе говоря, диапазон деформации имеет ширину по меньшей мере 25 процентов. Деформация материала обычно увеличивается с повышением сжимающего усилия. Относительная деформация материала соответствует уменьшению размера этого материала, при приложении сжимающего усилия, в направлении, в котором приложено сжимающее усилие. Материал доставки аромата способен высвобождать ароматическую композицию в некотором диапазоне деформации, и это означает, что количество высвобождаемой ароматической композиции будет постепенно возрастать по мере увеличения деформации в пределах определенного диапазона.
Профиль замедленного высвобождения для материала доставки аромата в компоненте высвобождения аромата согласно настоящему изобретению аналогичен тому, который описан в WO-A-2013/068304.
Вышеописанный компонент высвобождения аромата обеспечивает преимущество, состоящее в возможности его включения в широкий диапазон различных типов курительных изделий. Например, компонент высвобождения аромата может быть включен в горючие курительные изделия, такие как сигареты с фильтром, имеющие стержень из нарезанного табачного наполнителя или другого курительного материала, который сжигается в процессе курения.
В качестве альтернативы, компонент высвобождения аромата может быть включен в нагреваемые курительные изделия того типа, который был описан выше, и в которых материал нагревают для образования аэрозоля, а не сжигают. Например, компонент высвобождения аромата может быть включен в нагреваемое курительное изделие, содержащее горючий источник тепла, такой как раскрытый в WO-A-2009/022232; которое содержит горючий источник тепла и генерирующий аэрозоль субстрат, расположенный дальше по ходу потока относительно горючего источника тепла. Компонент высвобождения аромата может также быть включен в нагреваемые курительные изделия, содержащие негорючие источники тепла, например, химические источники тепла или электрические источники тепла, такие как электрические резистивные нагревательные элементы.
В качестве альтернативы, компонент высвобождения аромата, как было описано выше, может быть включен в курительные изделия, в которых никотинсодержащий аэрозоль образуется из табачного материала или другого источника никотина без сжигания и, в некоторых случаях, без нагрева, например согласно тому, как описано в WO-A-2008/121610 и WO-A-2010/107613.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут включать компонент высвобождения аромата в любых одном или более компонентах курительного изделия. Компонент курительного изделия или часть этого компонента, включающая материал доставки аромата, должны быть деформируемыми для того, чтобы обеспечить возможность приложения сжимающего усилия к материалу доставки аромата в результате сжатия этого компонента. Предпочтительно, компонент высвобождения аромата включен внутрь фильтра или мундштучной части курительного изделия. Фильтр или мундштучная часть могут быть подвергнуты сжатию с целью приложения сжимающего усилия к материалу доставки аромата, чтобы высвободить ароматическую композицию в окружающий фильтр. В процессе курения курительного изделия ароматизатор из той части ароматической композиции, которая была высвобождена из материала доставки аромата, доставляется в дым, который проходит через фильтр.
Фильтр может представлять собой односегментный фильтр, состоящий из единственного сегмента, включающего компонент высвобождения аромата. В качестве альтернативы, фильтр может представлять собой многокомпонентный фильтр, содержащий по меньшей мере один сегмент фильтра, включающий компонент высвобождения аромата, и по меньшей мере один дополнительный сегмент фильтра. Специалистам должны быть известны разнообразные подходящие сегменты фильтра, включая, но без ограничения, волокнистые фильтрующие жгуты, сегменты фильтра с полостью, трубчатые сегменты фильтра и сегменты с ограничителем потока. Один или более сегментов фильтра могут содержать дополнительный ароматический материал, сорбент или комбинацию ароматического материала и сорбента.
В некоторых предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения компонент высвобождения аромата включен внутрь сегмента из волокнистого фильтрующего материала, такого как ацетилцеллюлозный жгут. В таких вариантах один или более компонентов высвобождения аромата предпочтительно диспергированы в волокнистом фильтрующем материале в процессе производства сегментов фильтра, так что в собранном фильтре материал доставки аромата встроен внутрь сегмента. При сжатии фильтра и компонента высвобождения аромата внутри этого фильтра, сначала происходит разрушение внешней оболочки компонента высвобождения аромата и затем ароматическая композиция высвобождается в окружающий волокнистый фильтрующий материал. В случае, если ароматическая композиция содержит жидкое вспомогательное вещество, такое как один или более жидких жиров, обеспечено преимущество, состоящее в возможности легкого диспергирования ароматической композиции в волокнистом фильтрующем материале при ее высвобождении из материала доставки аромата, как было описано выше. Ароматическая композиция, таким образом, покрывает волокна фильтрующего материала, оптимизируя перенос ароматизаторов в дым.
В альтернативных вариантах реализации настоящего изобретения компонент высвобождения аромата включен внутрь полости в фильтре. Например, компонент высвобождения аромата может быть включен внутрь полости между двумя заглушками фильтра, при этом указанная полость образована оберткой фильтра, окружающей фильтр.
Предпочтительно, компонент высвобождения аромата внутри фильтра является видимым для потребителя через один или более слоев оберточного материала, окружающего фильтр. Подходящие конфигурации для обеспечения визуальной заметности фильтрующего материала должны быть известны специалистам.
Как было описано выше, форма компонента высвобождения аромата может быть различной. Подходящие формы для включения в курительное изделие или фильтр согласно настоящему изобретению включают, но без ограничения, гранулы, нити, листы или хлопья. Предпочтительно, компонент высвобождения аромата имеет форму гранул, которые предпочтительно скруглены и, особо предпочтительно, являются по существу цилиндрическими или сферическими.
Ширина компонента высвобождения аромата может составлять больше примерно 1 мм, предпочтительно - больше примерно 2 мм и более предпочтительно - больше примерно 3 мм. В качестве альтернативы или дополнительно, ширина компонента высвобождения аромата может составлять меньше примерно 8 мм, предпочтительно - меньше примерно 6 мм и более предпочтительно - меньше примерно 4 мм. Предпочтительно, ширина компонента высвобождения аромата составляет от примерно 1 мм до примерно 8 мм, более предпочтительно - от примерно 2 мм до примерно 6 мм и еще более предпочтительно - от примерно 3 мм до примерно 4 мм.
Термин «ширина» применительно к компоненту высвобождения аромата соответствует максимальному размеру поперечного сечения компонента высвобождения аромата, при этом указанное поперечное сечение представляет собой наибольшее поперечное сечение в плоскости сечения, поперечно пересекающей компонент высвобождения аромата, когда он ориентирован для включения в курительное изделие, причем плоскость сечения по существу перпендикулярна продольной оси курительного изделия. В случае по существу сферических гранул ширина этих гранул по существу соответствует диаметру гранул.
Предпочтительно, размер компонента высвобождения аромата в направлении приложения усилия в ходе теста усилие/смещение соответствует по меньшей мере примерно 30 процентам от диаметра курительного изделия в том же самом направлении, в месте нахождения компонента высвобождения аромата, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 40 процентам и более предпочтительно - по меньшей мере примерно 50 процентам. В качестве альтернативы или дополнительно, размер компонента высвобождения аромата в направлении приложения усилия в ходе теста усилие/смещение предпочтительно соответствует менее чем примерно 75 процентам от диаметра курительного изделия в том же самом направлении, в месте нахождения компонента высвобождения аромата, более предпочтительно - менее чем примерно 70 процентам.
Внутри курительного изделия может быть предусмотрен единственный компонент высвобождения аромата или множество компонентов высвобождения аромата, например два или более, три или более или четыре или более компонентов высвобождения аромата. В случае наличия множества компонентов высвобождения аромата, эти компоненты высвобождения аромата могут быть расположены на расстоянии друг от друга вдоль курительного изделия или они могут быть размещены в одной или более определенных областях курительного изделия, например внутри фильтра. Один или более компонентов высвобождения аромата, изготовленных из материала доставки аромата, могут быть вставлены внутрь курительных изделий согласно настоящему изобретению с использованием известных устройств и способов вставки объектов внутрь фильтров или табачных стержней.
В случае необходимости, компонент высвобождения аромата может быть окрашен путем включения красителя в материал доставки аромата и/или во внешнюю оболочку. Предпочтительно, краситель включают в материал доставки аромата с целью регулирования цвета этого материала таким образом, чтобы он был схож по цвету с материалом компонента курительного изделия, в который включен данный компонент высвобождения аромата. Например, если компонент высвобождения аромата включен в табачный стержень курительного изделия, материал доставки аромата может иметь коричневый или зеленый цвет. Благодаря этому, компонент высвобождения аромата будет слабо заметен в табачном стержне.
Каждое из курительных изделий согласно настоящему изобретению может включать больше примерно 1 мг, предпочтительно - больше примерно 3 мг любого из описанных в данном документе материалов доставки аромата. В качестве альтернативы или дополнительно, каждое курительное изделие может включать меньше примерно 20 мг, предпочтительно - меньше примерно 12 мг и более предпочтительно - меньше примерно 8 мг любого из описанных в данном документе материалов доставки аромата. Предпочтительно, каждое курительное изделие включает от примерно 1 мг до примерно 20 мг, более предпочтительно - от примерно1 мг до примерно 12 мг и наиболее предпочтительно - от примерно 3 мг до примерно 8 мг материала доставки аромата.
Предпочтительно, курительные изделия согласно настоящему изобретению имеют общую длину от примерно 70 мм до примерно 128 мм, более предпочтительно - примерно 84 мм.
Предпочтительно, внешний диаметр курительных изделий согласно настоящему изобретению составляет от примерно 5 мм до примерно 8,5 мм, более предпочтительно - от примерно 5 мм до примерно 7,1 мм для тонких курительных изделий или от примерно 7,1 мм до примерно 8,5 мм для курительных изделий обычного размера.
Предпочтительно, общая длина фильтров курительных изделий согласно настоящему изобретению составляет от примерно 18 мм до примерно 36 мм, более предпочтительно - примерно 27 мм.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут быть упакованы в контейнеры, например, в мягкие пачки или в пачки с шарнирной крышкой, с внутренней облицовкой, покрытой одним или несколькими ароматизаторами.
Согласно настоящему изобретению, предложен также способ изготовления вышеописанного компонента высвобождения аромата. Этот способ содержит этапы, на которых: получают ароматическую композицию путем диспергирования ароматизатора в одном или более жирах, которые являются жидкими при комнатной температуре (22°С); смешивают полученную ароматическую композицию с матричным раствором, содержащим один или более полисахаридов для получения эмульсии; добавляют эту эмульсию в поперечно сшивающий раствор для поперечного сшивания полисахаридов с образованием полимерной матрицы, включающей множество доменов с ароматической композицией; покрывают внутренний сердечник покровным раствором, содержащим по меньшей мере один пленкообразующий полимер и по меньшей мере один полисахаридный наполнитель; и сушат покрытый внутренний сердечник, чтобы получить компонент высвобождения аромата, имеющий ломкую внешнюю оболочку.
Подходящие способы выполнения внутреннего сердечника материала доставки аромата описаны в WO-A-2013/068304.
Подходящие системы нанесения покрытия для нанесения покровного раствора на внутренний сердечник должны быть известны специалистам. В некоторых вариантах система нанесения покрытия может представлять собой закрытую систему, например, для обеспечения возможности создания вакуумных условий на этапе нанесения. Покровный раствор предпочтительно напыляют на внутренний сердечник с использованием подходящих средств напыления, предусмотренных в рамках системы нанесения покрытия. Предпочтительно, покровный раствор напыляют на множество внутренних сердечников в псевдоожиженном состоянии, например, посредством распылителя с псевдоожиженным слоем, такого как система Mini-Glatt от компании Glatt GmbH, Германия. Предпочтительно, покровный раствор наносят на внутренний сердечник при температуре от 40 градусов по Цельсию до 50 градусов по Цельсию.
Затем сушат покрытый внутренний сердечник с целью испарения любого растворителя, оставляя лишь ломкую внешнюю оболочку на внешней поверхности внутреннего сердечника. Прокрытый внутренний сердечник предпочтительно сушат в потоке газа или воздуха.
Настоящее изобретение будет далее описано лишь на примерах, со ссылками на сопроводительные чертежи, где:
На фиг. 1 показан вид сбоку сигареты с фильтром согласно настоящему изобретению, содержащей компонент высвобождения аромата внутри фильтра; и
На фиг. 2 показана кривая усилие/смещение и акустический сигнал, полученные во время теста усилие/смещение над курительным изделием на фиг. 1.
Сигарета 10, показанная на фиг. 1, содержит удлиненный цилиндрический обернутый табачный стержень 12, присоединенный одним концом к выровненному по оси удлиненному цилиндрическому фильтру 14. Фильтр 14 включает единственный сегмент из ацетилцеллюлозного жгута. Обернутый табачный стержень 12 и фильтр 14 соединены обычным образом посредством ободковой бумаги 16, которая окружает всю длину фильтра 14 и смежную часть обернутого табачного стержня 12. Для смешения окружающего воздуха с вдыхаемым дымом, создаваемым в процессе сжигания обернутого табачного стержня 12, в ободковой бумаге 16 вдоль фильтра 14 выполнено множество расположенных по окружности перфорационных отверстий 18.
В центре внутри фильтра 14 расположена единственная ароматическая гранула 20, выполненная из материала доставки аромата, как было описано выше. Ароматическая гранула 20 имеет диаметр примерно 4 мм и структуру, содержащую внутренний сердечник из материала доставки аромата и ломкую внешнюю оболочку вокруг внутреннего сердечника. Материал доставки аромата в грануле 20 включает ароматическую композицию, содержащую ментоловый ароматизатор, который высвобождается при сжатии указанного материала с усилием от примерно 5 Ньютонов до примерно 10 Ньютонов. После сжатия ментоловый ароматизатор оказывается готовым к высвобождению во вдыхаемый дым, когда этот дым проходит через фильтр в процессе курения.
Количество ароматической композиции, высвобождаемой из материала доставки аромата, зависит от приложенного сжимающего усилия, и таким образом обеспечена возможность регулирования интенсивности аромата путем регулирования давления, прикладываемого к фильтру. Ароматическая гранула может быть сжата один или более раз до начала или в процессе курения с целью обеспечения выброса ментолового аромата в дым.
Ниже приведены примеры подходящих составов для ароматической гранулы и способов изготовления ароматической гранулы.
Пример 1
Внутренний сердечник ароматической гранулы выполнен из материала доставки аромата, содержащего поперечно сшитую альгинатную матрицу с множеством доменов с ментоловой ароматической композицией, диспергированной в этой матрице. Для изготовления внутреннего сердечника материала доставки аромата сначала получают ментоловую ароматическую композицию из смеси следующих компонентов:
| Компонент | Количество (весовых процентов) |
| Натуральный L-ментол | 26,07 |
| Масло MCT (MYGLIOL 810) | 72,05 |
| Другой аромат | 1,88 |
Смешение осуществляют с помощью магнитной мешалки при температуре 30 градусов по Цельсию в течение периода времени 20 минут.
Затем получают матричный раствор из смеси следующих компонентов:
| Компонент | Функция | Количество (весовых процентов) |
| Альгинат натрия | Анионный полисахарид | 2,36 |
| OSA-модифицированный кукурузный крахмал | Амфифильный полисахаридный наполнитель | 0,67 |
| Глицерин | Пластификатор | 0,34 |
| Сорбитол | Пластификатор | 0,34 |
| Вода | Растворитель | 96,29 |
В качестве амфифильного полисахаридного наполнителя используют OSA-модифицированный кукурузный крахмал HI-CAPTM 100 (поставляется на рынок компанией National Starch & Chemical, Манчестер, Великобритания). HI-CAPTM 100 представляет собой OSA-модифицированный крахмал, изготовленный из восковой кукурузы. Благодаря гидрофобным и стерическим свойствам, придаваемым посредством OSA, HI-CAPTM 100 значительно отличается по структуре от натурального крахмала, такого как крахмал Merizet® 100 (поставляется на рынок компанией Tate & Lyle), и, следовательно, показывает другие химико-физические свойства, включая, в частности, межфазные и реологические свойства.
Осуществляют перемешивание с помощью морского гребного винта, работающего на 1500 оборотах в минуту, при температуре меньше 30 градусов по Цельсию. Перемешивание осуществляют непрерывно в течение 30 минут.
Затем получают раствор, содержащий 30 весовых процентов ароматической композиции и 70 весовых процентов матричного раствора. Этот раствор перемешивают посредством мешалки с высоким усилием сдвига, такой как мешалка Polytron 3100B, поставляемая на рынок компанией Kinematica. Подвергают раствор высокому усилию сдвига при скорости вращения от 15000 до 20000 оборотов в минуту, поддерживая смесь при температуре 52-55 градусов по Цельсию. Перемешивание осуществляют непрерывно в течение от 3 до 4 минут до получения эмульсии ароматической композиции в матричном полимерном растворе, в которой размер капель ароматической композиции сокращен до уровня, меньшего примерно 10-50 микрон.
Затем добавляют эту эмульсию в поперечно сшивающий раствор приведенного ниже состава для получения полимерной матрицы, имеющей множество доменов.
| Компонент | Количество (весовых процентов) |
| Хлорид кальция | 5,0 |
| Вода | 95,0 |
Эмульсию вводят капельным путем в ванну с поперечно сшивающим раствором для получения материала доставки аромата в форме сфер и таким образом получают внутренние сердечники ароматических гранул. Эмульсию добавляют по капле через сопло с помощью перистальтического насоса. Эмульсию добавляют капельным путем через 5-миллиметровое сопло с расходом 500 грамм в час. Этот процесс осуществляют при комнатной температуре и перемешивают поперечно сшивающий раствор в ванне посредством магнитной мешалки при скорости вращения 100 оборотов в минуту. Дают возможность эмульсии и поперечно сшивающему раствору прореагировать в течение 10-минутного периода времени.
Затем извлекают внутренние сердечники из поперечно сшивающего раствора и промывают их в деионизованной воде перед тем, как приступить к их сушке в потоке осушенного воздуха при температуре примерно 25 градусов по Цельсию в течение по меньшей мере 360 минут.
Среднечисловой вес каждого внутреннего сердечника материала доставки аромата составляет 29,1 миллиграмма, а среднечисловой диаметр каждой гранулы составляет 3,94 миллиметра. Среднее содержание воды в каждой грануле составляет от примерно 4 весовых процентов до примерно 6 весовых процентов, а среднее содержание ментола в каждой грануле составляет примерно от 20 до 25 весовых процентов.
После сушки покрывают внутренние сердечники покровным раствором, представляющим собой водный раствор смеси следующих соединений:
| Компонент | Функция | Количество (весовых процентов) |
| Шеллак | Пленкообразующий полимер | 72,0 |
| Кукурузный крахмал | Пленкообразующий полимер | 19,9 |
| Ксилитол | Пластификатор | 4,8 |
| Глицерин | Пластификатор | 3,3 |
Раствор содержит примерно 30 весовых процентов вышеперечисленных соединений и свыше 70 весовых процентов воды. Перемешивание покровного раствора осуществляют с помощью магнитной мешалки при температуре 30 градусов по Цельсию в течение периода времени 20 минут.
Затем наносят покровный раствор на внутренние сердечники в распылителе Mini Glatt с псевдоожиженным слоем при температуре 40-45 градусов по Цельсию, давлении распыла 3 Бар и расходе жидкости 8 грамм в минуту в течение 5 минут. Количество жидкого покровного раствора, наносимого на псевдоожиженные внутренние сердечники, соответствует примерно 25 весовым процентам от общего веса внутренних сердечников.
Растворитель испаряют с покрытых внутренних сердечников с помощью потока воздуха в распылителе с псевдоожиженным слоем.
Среднечисловой вес каждого покрытого сердечника (после сушки) составляет 32,2 миллиграмма, а среднечисловой диаметр каждой гранулы составляет 4,1 мм. Среднее содержание воды в каждой грануле составляет от примерно 2 весовых процентов до примерно 3 весовых процентов.
Тест усилие/смещение проводился над курительным изделием, включающим ароматическую гранулу, с использованием текстурного анализатора (Texture Analyser) и детектора акустической огибающей (Acoustic Envelope Detector) от компании Stable Micro Systems, как было подробно описанных выше. Курительное изделие подвергалось сжатию в месте нахождения ароматической гранулы со скоростью сжатия 10 мм в секунду до достижения величины сжатия 5 мм. Требуемое усилие отображалось в виде графика как функция длины сжатия на кривой усилие/смещение, как показано на фиг. 2. Во время теста усилие/сжатие определялась акустическая эмиссия из курительного изделия, и эта эмиссия отображалась в виде графика как функция длины сжатия, как показано на фиг. 2.
Как можно видеть на фиг. 2, кривая 30 усилие/смещение включает множество спадов 32 усилия по меньшей мере на 1 Ньютон. Акустический сигнал 40 содержит начальную фазу, во время которой выходной уровень громкости является относительно постоянным, и фазу повышения, которая начинается на длине сжатия примерно 2,5 см и во время которой было определено множество акустических пиков 42, имеющих уровень громкости свыше 65 децибел. Фаза повышения проходит до длины сжатия примерно 4,5 мм и, следовательно, соответствует диапазону сжатия примерно 2 мм. В пределах фазы повышения акустический сигнал дополнительно содержит область 44 между примерно 2,5 мм и 3,5 мм, в которой уровень громкости устойчиво превышает 55 децибел.
Акустический сигнал и кривая усилие/смещение демонстрируют устойчивую хрусткость внешней оболочки при сжатии, как было подробно описано выше.
Пример 2
Внутренний сердечник ароматической гранулы изготавливают согласно тому, как было описано выше в Примере 1. После сушки покрывают внутренний сердечник покровным раствором, представляющим собой водный раствор смеси следующих соединений:
| Компонент | Функция | Количество (весовых процентов) |
| Шеллак | Пленкообразующий полимер | 87,5 |
| Метилгидроксипропилцеллюлоза | Пленкообразующий полимер | 7,4 |
| Глицерин | Пластификатор | 5,1 |
Раствор содержит примерно 20 весовых процентов соединений, перечисленных выше, и более 80 весовых процентов воды.
Покровный раствор наносят на внутренние сердечники, как было описано выше. Количество жидкого покровного раствора, наносимого на псевдоожиженные внутренние сердечники, соответствует примерно 27 весовым процентам от общего веса внутренних сердечников.
Среднечисловой вес каждого покрытого внутреннего сердечника (после сушки) составляет 32,4 миллиграмма, а среднечисловой диаметр каждой гранулы составляет 4,0 мм. Среднее содержание воды в каждой грануле составляет от примерно 2 весовых процентов до примерно 3 весовых процентов.
Пример 3
Внутренний сердечник ароматической гранулы изготавливают согласно тому, как было описано выше в Примере 1. После сушки покрывают внутренний сердечник покровным раствором, представляющим собой водный раствор смеси следующих соединений:
| Компонент | Функция | Количество (весовых процентов) |
| Метилгидроксипропилцеллюлоза | Пленкообразующий полимер | 22,2 |
| Кукурузный крахмал | Пленкообразующий полимер | 66,7 |
| Глицерин | Пластификатор | 11,1 |
Раствор содержит примерно 20 весовых процентов соединений, перечисленных выше, и более 80 весовых процентов воды.
Покровный раствор наносят на внутренние сердечники, как было описано выше. Количество жидкого покровного раствора, наносимого на псевдоожиженные внутренние сердечники, соответствует примерно 14 весовым процентам от общего веса внутренних сердечников.
Среднечисловой вес каждого покрытого внутреннего сердечника (после сушки) составляет 31,4 миллиграмма, а среднечисловой диаметр каждой гранулы составляет 4,0 мм. Среднее содержание воды в каждой грануле составляет от примерно 2 весовых процентов до примерно 3 весовых процентов.
1. Курительное изделие, включающее компонент высвобождения жидкости, содержащий:
внутренний сердечник из материала доставки жидкости с замедленным высвобождением, содержащий:
- закрытую матричную структуру, содержащую поперечно сшитую полимерную матрицу, образующую множество доменов; и
- жидкую композицию, которая заключена внутри доменов и способна высвобождаться из закрытой матричной структуры при сжатии материала, при этом материал доставки жидкости обеспечивает замедленное высвобождение жидкой композиции при сжатии этого материала в пределах диапазона усилия, составляющего по меньшей мере 5 Н; и
- ломкую внешнюю оболочку, которая заключает в себе внутренний сердечник из материала доставки жидкости и содержит по меньшей мере один пленкообразующий полимер и по меньшей мере один пластификатор.
2. Курительное изделие по п. 1, в котором по меньшей мере один пленкообразующий полимер во внешней оболочке содержит полиэфирный пленкообразующий полимер, целлюлозный пленкообразующий полимер или их комбинацию.
3. Курительное изделие по п. 1 или 2, в котором по меньшей мере один пленкообразующий полимер во внешней оболочке содержит пленкообразующий полимер на основе крахмала.
4. Курительное изделие по п. 1, в котором внешняя оболочка содержит по меньшей мере 80 весовых процентов по меньшей мере одного пленкообразующего полимера, в расчете на общий сухой вес.
5. Курительное изделие по п. 1, в котором внешняя оболочка дополнительно содержит менее 12 весовых процентов по меньшей мере одного пластификатора, в расчете на общий сухой вес.
6. Курительное изделие по п. 1, в котором средняя толщина внешней оболочки соответствует по меньшей мере 2 процентам максимального диаметра внутреннего сердечника.
7. Курительное изделие по п. 1, в котором внешняя оболочка имеет среднюю толщину от 25 до 500 микрон.
8. Курительное изделие по п. 1, в котором внешняя оболочка соответствует по меньшей мере 5 весовым процентам в расчете на общий сухой вес компонента высвобождения жидкости.
9. Курительное изделие по п. 1, в котором максимальный диаметр компонента высвобождения жидкости соответствует по меньшей мере 30 процентам от максимального диаметра курительного изделия в месте нахождения компонента высвобождения жидкости.
10. Фильтр для курительного изделия, содержащий компонент высвобождения жидкости, содержащий:
внутренний сердечник из материала доставки жидкости с замедленным высвобождением, содержащий:
- закрытую матричную структуру, содержащую поперечно сшитую полимерную матрицу, образующую множество доменов; и
- жидкую композицию, которая заключена внутри доменов и способна высвобождаться из закрытой матричной структуры при сжатии материала, при этом материал доставки жидкости обеспечивает замедленное высвобождение жидкой композиции при сжатии этого материала в пределах диапазона усилия, составляющего по меньшей мере 5 Н; и
- ломкую внешнюю оболочку, которая заключает в себе внутренний сердечник из материала доставки жидкости и содержит по меньшей мере один пленкообразующий полимер и по меньшей мере один пластификатор.
11. Компонент высвобождения аромата для курительного изделия, содержащий:
внутренний сердечник из материала доставки жидкости с замедленным высвобождением, содержащий:
- закрытую матричную структуру, содержащую поперечно сшитую полимерную матрицу, образующую множество доменов; и
- ароматическую композицию, которая заключена внутри доменов и способна высвобождаться из закрытой матричной структуры при сжатии материала, при этом материал доставки аромата обеспечивает замедленное высвобождение ароматической композиции при сжатии этого материала в пределах диапазона усилия, составляющего по меньшей мере 5 Н; и
- ломкую внешнюю оболочку, которая заключает в себе внутренний сердечник из материала доставки аромата и содержит по меньшей мере один пленкообразующий полимер и по меньшей мере один пластификатор.
12. Способ изготовления компонента высвобождения аромата по п. 11, содержащий этапы, на которых:
получают ароматическую композицию путем диспергирования ароматизатора в одном или более жирах, которые являются жидкими при комнатной температуре (22°С);
смешивают ароматическую композицию с матричным раствором, содержащим один или более полисахаридов, для получения эмульсии;
добавляют эту эмульсию в поперечно сшивающий раствор для поперечного сшивания полисахаридов с образованием внутреннего сердечника, имеющего полимерную матрицу, включающую множество доменов с ароматической композицией;
покрывают внутренний сердечник покровным раствором, содержащим по меньшей мере один пленкообразующий полимер и по меньшей мере один пластификатор; и
сушат покрытый внутренний сердечник для получения компонента высвобождения аромата, имеющего ломкую внешнюю оболочку.
