Компоненты, высвобождающие составные части табака
Изобретение относится к компоненту, высвобождающему составные части табака, для расположения в устройстве предоставления аэрозоля, при этом компонент, высвобождающий составные части табака, обладает агломерированной структурой, полученной из исходного состава, который содержит частицы табака, при этом показатель рН исходного состава отрегулирован до показателя рН основания. Технический результат заключается в обеспечении высвобождения составных частей табака. 5 н. и 29 з.п. ф-лы, 13 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение касается компонентов, которые высвобождают составные части табака и которые выполнены с возможностью расположения в устройстве предоставления аэрозоля, таком как устройство для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, при этом компонент, высвобождающий составные части табака, содержит частицы табака, возможно в агромерированной структуре. Изобретение также касается устройства, содержащего компоненты, высвобождающие составные части табака, и способов изготовления компонентов, высвобождающих составные части табака.
Уровень техники
В курительных изделиях, таких как сигареты, сигары и подобных, при использовании сжигают табак с целью создания табачного дыма. Были предприняты попытки предложить альтернативы этим изделиям, путем создания товаров, в которых вещества высвобождают без сжигания. Примерами таких товаров являются так называемые товары «нагревать, но не сжигать» или нагревающие табак устройства или товары, в которых вещества высвобождают путем нагревания материала, а не его сжигания.
Также известно внедрение ароматов в изделиях для курения с целью добавления конкретных желаемых ароматов в аэрозоль, выработанный с помощью изделия для курения. Указанное может быть достигнуто разными способами, в том числе благодаря использованию разрушаемых капсул, которые содержат составы с ароматами.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является компонент, высвобождающий составные части табака, для расположения в устройстве предоставления аэрозоля, при этом компонент, высвобождающий составные части табака, обладает агломерированной структурой, полученной из исходного состава, который содержит частицы табака, при этом показатель рН исходного состава отрегулирован до показателя рН основания.
В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН увеличивают путем добавления одного или нескольких оснований или являющейся основанием буферной системы.
В качестве альтернативы, предложен компонент, высвобождающий составные части табака, для расположения в устройстве предоставления аэрозоля, при этом компонент, высвобождающий составные части табака, содержит частицы табака и одно или несколько оснований или являющуюся основанием буферную систему, так что компонент, высвобождающий составные части табака, обладает показателем рН основания.
В некоторых вариантах осуществления изобретения одно или несколько оснований выбирают из группы, состоящей из гидроксидов, карбонатов и гидрокарбонатов. В некоторых вариантах осуществления изобретения одно или несколько оснований выбирают из группы, состоящей из следующего: гидроксид калия, гидроксид натрия, карбонат натрия и бикарбонат натрия.
В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН исходного состава составляет по меньшей мере 7,5.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, средний диаметр частиц табака не превышает 3 мм, не превышает 1 мм, не превышает 0,5 мм, или не превышает 0,3 мм.
В некоторых вариантах осуществления изобретения присутствует одно или несколько образующих аэрозоль веществ. В некоторых вариантах осуществления изобретения образующее аэрозоль вещество выбирают из группы, состоящей из глицерина, пропиленгликоля или триацетата глицерина.
В некоторых вариантах осуществления изобретения присутствует одно или несколько связующих веществ. В некоторых вариантах осуществления изобретения одно или несколько связующих веществ выбирают из группы, состоящей из следующего: термообратимые гелеобразующие вещества, такие как желатин; крахмалы; полисахариды; пектины; целлюлозы; производные целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза; и альгинаты.
В некоторых вариантах осуществления изобретения присутствует одно или несколько изменяющих аромат веществ.
В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный состав гранулирован или обладает сферической формой с целью получения агломерированной структуры.
В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный состав выработан с помощью экструзии с целью получения агломерированной структуры.
В некоторых вариантах осуществления изобретения компоненты обладают формой гранул.
В некоторых вариантах осуществления изобретения компоненты обладают вытянутой формой или формой стержня.
В некоторых вариантах осуществления изобретения компоненты обладают такой формой поперечного сечения, которая увеличивает площадь поверхности компонента, высвобождающего составные части табак.
Вторым объектом настоящего изобретения является устройство предоставления аэрозоля, которое содержит компонент, который высвобождает составные части табака и который является первым объектом изобретения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения устройство является нагревающим табак товаром, который содержит табачный сегмент, который подлежит нагреванию с целью испарения составных частей, и который, при желании, содержит фильтр или фильтрующий элемент.
В некоторых вариантах осуществления изобретения устройство является гибридным товаром, который содержит табачный сегмент, который подлежит нагреванию с целью испарения составных частей, и жидкость, которая подлежит нагреванию с целью получения пара, и который, при желании, содержит фильтр или фильтрующий элемент.
В некоторых вариантах осуществления изобретения компонент, высвобождающий составные части табака, расположен в фильтре или фильтрующем элементе устройства. В некоторых вариантах осуществления изобретения один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, окружены фильтрующим материалом в фильтре или фильтрующем элементе. В других вариантах осуществления изобретения один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, расположены в полости фильтра с множеством сегментов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, расположены в табачном сегменте. В некоторых вариантах осуществления изобретения табачный сегмент состоит из одного или нескольких компонентов, высвобождающих составные части табака.
В некоторых вариантах осуществления изобретения устройство является гибридным товаром, который содержит табачный сегмент, который подлежит нагреванию с целью испарения составных частей, и жидкость, которая подлежит нагреванию с целью получения пара, при этом один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, расположены в табачном сегменте и при этом табачный сегмент нагревают с помощью пара. В некоторых вариантах осуществления изобретения жидкость является жидкостью, которая не содержит никотин. В некоторых вариантах осуществления изобретения устройство содержит средство для нагревания жидкости с целью получения пара, но не содержит отдельного средства для нагревания курительного материала.
Третьим объектом изобретения является способ изготовления компонента, высвобождающего составные части табака, включающий в себя следующее: подготавливают исходный состав, который содержит частицы табака; регулируют показатель рН исходного состава до показателя рН основания; и обрабатывают указанный исходный состав с целью получения агломерированной структуры.
В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный состав гранулирован или обладает сферической формой с целью получения агломерированной структуры.
В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный состав выработан с помощью экструзии с целью получения агломерированной структуры. В некоторых вариантах осуществления изобретения прошедший экструзию агломерат охлаждают в ходе экструзии или после экструзии. В некоторых вариантах осуществления изобретения при экструзии создают внутренние каналы в прошедшем экструзию агломерате.
Четвертым объектом изобретения является устройство для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала и не содержащей никотина жидкости, которая подлежит нагреванию с целью получения пара, при этом курительный материал содержит частицы табака, обладающие показателем рН основания, и при этом курительный материал нагревают с помощью пара.
В некоторых вариантах осуществления изобретения устройство содержит средство для нагревания жидкости с целью получения пара, но не содержит отдельного средства для нагревания курительного материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН увеличивают путем добавления одного или нескольких оснований или являющейся основанием буферной системы.
В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН частиц табака составляет по меньшей мере 7,5.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, средний диаметр частиц табака не превышает 3 мм, не превышает 1 мм, не превышает 0,5 мм, или не превышает 0,3 мм.
Краткое описание чертежей
Далее, только для примера, будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, на которых:
на фиг. 1 - вид, показывающий блок-схему процесса, который соответствует настоящему изобретению;
на фиг. 2a, 2b и 2c - виды, показывающие примеры конструкций сопла для формирования прошедших экструзию агломератов, которые содержат внутренние каналы, а фиг. 2d и 2e - виды, показывающие то, как такие сопла могут быть использованы для придания формы прошедшим экструзию агломератам;
на фиг. 3 - виды, показывающие некоторые прошедшие экструзию агломераты, при этом показаны геометрии поперечного сечения с внутренними каналами;
на фиг. 4а - вид, показывающий пример матрицы, которую используют для изготовления гранул при экструзии, а фиг. 4b - вид, показывающий то, как такая матрица может быть использована для придания формы прошедшим экструзию агломератам;
на фиг. 5 - вид, схематически показывающий нескольких прошедших экструзию гранул;
на фиг. 6 - вид, схематично показывающий поперечное сечение нагревающего табак товара, который выполнен с возможностью нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, при этом указанный товар содержит компонент, высвобождающий составные части табака;
на фиг. 7 - вид, схематично показывающий гибридное устройство, которое выполнено с возможностью нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, при этом указанное устройство содержит компонент, высвобождающий составные части табака;
на фиг. 8 - вид, схематично показывающий поперечное сечение примера картриджа, который содержит множество компонентов, высвобождающих составные части табака.
Осуществление изобретения
Изобретение касается компонентов, которые высвобождают составные части табака и которые выполнены из частиц табака. Эти компоненты способны высвобождать составные части табака, в том числе ароматы и никотин, например, при нагревании.
По меньшей мере некоторые из высвобожденных составных частей непосредственно получают из частиц табака, которые используются для формирования компонентов. В некоторых вариантах осуществления изобретения к этим компонентам могут быть добавлены дополнительные материалы для высвобождения. Эти дополнительные материалы, например, также могут содержать составные части табака, которые добавлены для подачи составных частей, полученных непосредственно из частиц табака. В качестве альтернативы или в дополнение, эти дополнительные материалы, добавленные к компонентам для высвобождения, могут не быть получены из табака. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения компоненты также могут содержать и высвобождать другие ароматы, в том числе ароматы, которые не получаются из табака.
В некоторых вариантах осуществления изобретения компоненты, высвобождающие составные части табака, являются агломерированными структурами. Это означает то, что они представляют собой массу или кластер, образованный с помощью спекания или склеивания друг с другом множества частиц. В частицы, которые являются составными частями, входят частицы табака. В некоторых вариантах осуществления изобретения также могут содержаться частицы других материалов.
Регулировка показателя pH
В некоторых вариантах осуществления изобретения агломерированные структуры образованы из исходного состава, который содержит частицы табака, при этом показатель рН исходного состава отрегулирован до показателя рН основания. Например, показатель pH может быть отрегулирован до значения, которое составляет по меньшей мере примерно 7,5. Показатель рН может быть отрегулирован путем добавления одного или нескольких оснований. В качестве альтернативы, показатель рН может быть отрегулирован путем использования буферного раствора.
В некоторых вариантах осуществления изобретения компонент, высвобождающий составные части табака, содержит частицы табака и одно или несколько оснований или являющуюся основанием буферную систему, так что компонент, высвобождающий составные части табака, обладает показателем рН основания. Например, показатель pH может составлять, по меньшей мере, примерно 7,5.
Цель регулировки показателя рН частиц табака и/или исходного состава заключается в получении составных частей табака в химической форме, что означает, что они легко высвобождаются из компонента высвобождения и/или они легко переходят в аэрозоль, выработанный с помощью изделия для курения. Регулировка показателя рН табака изменяет естественный баланс тех реакций кислота-основание, которые связывают определенные классы химических веществ в табаке. Например, в естественном табачном листе никотин стремится связаться с органическими кислотами, которые присутствуют в листе, и, следовательно, никотин более стабилен и менее склонен испариться при небольшом нагревании. Увеличение показателя рН листа уменьшает естественную связь никотина с кислотами. Такой отвязанный «свободный» никотин является более склонным к испарению. Такой же принцип применим к другим химическим равновесиям в табаке.
В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН исходного состава регулируют до значения, составляющего по меньшей мере примерно 7,5, по меньшей мере примерно 8, по меньшей мере примерно 8,5, по меньшей мере примерно 9, по меньшей мере примерно 9,5, или по меньшей мере примерно 10. В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН регулируют до значения, которое не превышает примерно 14, не превышает примерно 13,5, не превышает примерно 13, не превышает примерно 12,5, не превышает примерно 12, не превышает примерно 11,5, не превышает примерно 11, не превышает примерно 10,5, или не превышает примерно 10. В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН исходного состава регулируют так, чтобы он составлял примерно от 8 до примерно 10, или примерно от 8,5 до примерно 9,5.
В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН компонента, высвобождающего составные части табака, составляет по меньшей мере примерно 7,5, по меньшей мере примерно 8,5, по меньшей мере примерно 9, по меньшей мере примерно 9,5, или по меньшей мере примерно 10. В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН не превышает примерно 14, не превышает примерно 13,5, не превышает примерно 13, не превышает примерно 12,5, не превышает примерно 12, не превышает примерно 11,5, не превышает примерно 11, не превышает примерно 10,5, или не превышает примерно 10. В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН компонента, высвобождающего составные части табака, регулируют так, чтобы он составлял примерно от 8 до примерно 10, или примерно от 8,5 до примерно 9,5.
В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН регулируют так, чтобы он составлял примерно от 7,5 до примерно 10, или примерно от 8 до примерно 9, или примерно до 8,5, составлял примерно 9, примерно 9,5 или примерно 10.
В некоторых вариантах осуществления изобретения основание, используемое для регулировки показателя рН, является гидроксидом или карбонатом. Используемыми гидроксидами могут являться однокислотные основания, двухкислотные основания или трехкислотные основания. Подходящими основаниями являются, например, гидроксид калия, гидроксид кальция, гидроксид серебра, гидроксид аммония, гидроксид магния, карбонат натрия, бикарбонат натрия (также известный как гидрокарбонат натрия) и карбонат калия.
Основание может быть добавлено к исходному составу в форме жидкости, такой как водный или неводный раствор или суспензия, или в твердой форме, такой как порошок.
Исходный состав содержит смесь частиц табака и регулятора показателя рН. В вариантах осуществления изобретения с сухими частицами табака и регулятором показателя рН, например, когда основание обладает формой сухого порошка, показатель рН исходного состава будет отрегулирован (по сравнению с показателем рН частиц табака без регулятора показателя рН) при добавлении в состав воды.
В настоящем документе показатель рН исходного состава для компонента, высвобождающего составные части табака, касается показателя рН после добавления воды к составу или компоненту, при этом состав или компонент является сухим.
В некоторых вариантах осуществления изобретения буферная система, которую используют для регулировки показателя рН, является смесью слабого основания и сопряженной с ним кислоты. Подходящими буферными системами являются, например, системы, в которых показатель рН составляет по меньшей мере примерно 7,5, по меньшей мере примерно 8, по меньшей мере примерно 8,5 или по меньшей мере примерно 9. В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН буферной системы составляет примерно от 8 до примерно 10, или примерно от 8,5 до примерно 9,5. Подходящими буферными системами являются, например, системы, основанные на аммиаке, карбонатах или гидроксидах с подходящими противоионами. Примером конкретной буферной системы является смесь аммиака и хлорида аммония.
Частицы табака
Частицы табака, присутствующие в исходном составе, обладают размером, который достаточно мал для обеспечения того, что множество таких частиц могут быть агломерированы с целью образования компонентов, которые высвобождают составные части табака и которые обладают желаемыми размерами, на основе их предполагаемого использования.
Более мелкие частицы табака обладают большим отношением площади поверхности к объему и, следовательно, они могут отличаться большей способность высвобождения составных частей табака по сравнению с частицами большего размера.
Кроме того, размер частиц табака (и размер других частиц в исходном составе) будет влиять на пористость и плотность агломерированных структур и компонентов, высвобождающих составные части табака. Таким образом, размер частиц табака может быть выбран так, чтобы получить более пористую агломерированную структуру, что будет влиять на высвобождение составных частей табака. Таким образом, размер частиц табака является другим фактором, который может быть отрегулирован с целью влияния на высвобождение составных частей табака, в частности, в случае, когда агломерированную структуру получают с помощью грануляции, в отличие от экструзии.
Предпочтительный размер частиц табака также может зависеть от способа, использованного для формирования агломерированных структур. Например, процессы экструзии могут быть чувствительны к размеру частиц в подвергаемом экструзии составе. Более конкретно, в некоторых вариантах осуществления изобретения, когда исходный состав подвергается экструзии с целью формирования агломерированной структуры, может быть желательно, чтобы частицы в исходном составе, в том числе частицы табака, обладали средним размером, который не превосходит примерно 3 мм, не превосходит примерно 1 мм, не превосходит примерно 0,5 мм, или обладали средним размером, который не превосходит примерно 0,3 мм, при измерении с помощью просеивания.
В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть желательно, чтобы частицы табака в исходном составе и/или в компоненте, высвобождающем составные части табака, обладали средним размером, который не превосходит примерно 3 мм, не превосходит примерно 1 мм, не превосходит примерно 0,5 мм, или обладали средним размером, который не превосходит примерно 0,3 мм, при измерении с помощью просеивания. В некоторых вариантах осуществления изобретения средний размер частиц находится в диапазоне примерно от 0,1 мм до примерно 3 мм, примерно от 0,1 мм до примерно 1 мм, примерно от 0,1 мм до примерно 0,5 мм, примерно от 0,1 мм до примерно 0,4 мм, или в диапазоне примерно от 0,2 мм до примерно 0,3 мм. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере примерно 90% частиц исходного состава будет обладать размером частиц, который находится в диапазоне примерно от 0,1 мм до примерно 3 мм, или примерно от 0,1 мм до примерно 1 мм, или примерно от 0,1 мм до примерно 0,5 мм. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере примерно 90% частиц табака исходного состава будет обладать размером частиц, который находится в диапазоне примерно от 0,1 мм до примерно 3 мм, или примерно от 0,1 мм до примерно 1 мм, или примерно от 0,1 мм до 0,5 мм. В некоторых вариантах осуществления изобретения никакие частицы исходного состава не будут обладать размером частиц, который больше 5 мм, больше 4 мм, больше 2 мм, больше 1,5 мм или больше примерно 1 мм.
Частицы желаемого размера могут быть получены с помощью размалывания, измельчения, разрезания или разрушения табачного материала. Подходящим оборудованием для создания таких частиц табака являются, например, дробилки, резательные машины или измельчители, такие как молотковые дробилки, вальцовые измельчители или другие типы доступного для приобретения измельчительного оборудования. Размер частиц табака выбирают так, чтобы получить частицы, которые могут быть легко подготовлены из разных типов табачного материала, который может быть сформирован в агломерированные структуры с использованием описанных в настоящем документе процессов и которые обладают описанными в настоящем документе свойствами, и которые обеспечивают источник составных частей табака, которые могут быть легко высвобождены.
Не желая ограничиваться какой-либо конкретной теорией, считаем, что измельчение табака с целью получения частиц табака улучшает высвобождение составных частей табака, содержащий летучие ароматы и ароматические составные части, а также никотин. Думаем, что увеличение площади поверхности частиц табака также поможет переводу в летучее состояние. Меньшие частицы табака также увеличивают однородность агломерированных структур, которые выполнены из частиц табака и других компонентов.
Табачный материал, используемый для получения частиц табака, может быть табаком любого типа и любой частью растения-табака, в том числе листовой пластинкой табака, стеблем, ножкой, жилками, остатками и отходами или смесями двух или более указанных частей. Подходящими табачными материалами являются следующие типы: Вирджиния или табак трубоогневой сушки, табак Берлей, табак Ориентал или смеси табачных материалов, которые возможно содержат перечисленные выше элементы. Табак может быть взорванным, таким как табак, взорванный с помощью сухого льда (DIET), или табаком, обработанным любым другим образом. В некоторых вариантах осуществления изобретения табачный материал может быть восстановленным табачным материалом. Табак может быть предварительно обработан или не обработан и, например, может являться твердыми стеблями (SS), измельченными высушенными стеблями (SDS), обработанными паром стеблями (STS) или любой комбинацией перечисленного. Табачный материал может быть ферментированным, высушенным, не высушенным, обожженным или может быть предварительно обработан другим образом.
Дополнительные компоненты исходного состава
Компоненты, высвобождающие составные части табака и обладающие агломерированной структурой, получают из исходного состава, который содержит частицы табака.
В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный состав и/или компонент, высвобождающий составные части табака, не содержат связующего вещества или связующей добавки. В других вариантах осуществления изобретения исходный состав содержит связующее вещество или связующую добавку. Связующая добавка может быть выбрана для помощи в формировании агломерированной структуры путем способствования склеиванию частиц табака друг с другом и с другими компонентами в составе. Подходящими связующими добавками являются, например, термообратимые гелеобразующие вещества, такие как желатин, крахмалы, полисахариды, пектины, альгинаты, древесная масса, целлюлозы и производные целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза.
В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный состав и/или компонент, высвобождающий составные части табака, дополнительно содержат разбавитель. Разбавитель может обладать твердой или жидкой формой. В некоторых вариантах осуществления изобретения разбавитель является инертным или, по существу, инертным.
В некоторых вариантах осуществления изобретения агломерированная структура, выполненная из исходного состава, может обладать увеличенной площадью поверхности благодаря вхождению в частицы исходного состава инертного заполняющего материала. Подходящие инертные заполнители могут быть пористыми или не пористыми.
В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный состав и/или компонент, высвобождающий составные части табака, дополнительно содержит по меньшей мере одно образующее аэрозоль вещество, которое может быть, например, полиольным веществом выработки аэрозоля или неполиольным веществом выработки аэрозоля, предпочтительно, неполиольным веществом выработки аэрозоля. Оно может быть твердым или жидким при комнатной температуре, но предпочтительно, чтобы при комнатной температуре оно являлось жидкостью. Подходящими полиолами являются сорбитол, глицерин и такие гликоли, как пропиленгликоль или триэтиленгликоль. Подходящими неполиолами являются одноатомные спирты, углеводороды с высокой температурой кипения, кислоты, такие как молочная кислота, и сложные эфиры, такие как диацетин, триацетин, триэтилцитрат или изопропилмиристат. Может быть использована комбинация образующих аэрозоль веществ, в равных или отличающихся пропорциях. Особенно предпочтительными являются глицерин и пропиленгликоль.
В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный состав и/или компоненты, высвобождающие составные части табака, могут содержать изменяющее аромат вещество для изменения аромата, обеспечиваемого частицами табака, или для добавления аромата. В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный состав может содержать изменяющее аромат вещество. В качестве альтернативы или в дополнение, изменяющее аромат вещество может быть добавлено или может быть использовано в агломерированной структуре. Изменяющими аромат веществами являются, например, упаковочные материалы, а также материалы с «ароматом» и «ароматизирующие» материалы, которые, где разрешается местным законодательством, могут быть использованы для создания в товаре для взрослых потребителей желаемого вкуса или аромата. Они могут представлять собой экстракты (например, лакрица, гортенция, лист белоствольной японской магнолии, ромашка, пажитник, гвоздика, ментол, японская мята, анисовое семя, корица, травы, винтергрен, вишня, ягода, персик, яблоко, Драмбьюи, бурбон, шотландский виски, виски, мята, перечная мята, лаванда, кардамон, сельдерей, каскарилла, мускатный орех, сандаловое дерево, бергамот, герань, экстракт меда, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, акация, тмин, коньяк, жасмин, иланг-иланг, шалфей, фенхель, гвоздичный перец, имбирь, анис, кориандр, кофе или мятное масло из любого растения сорта мята), улучшители запаха, блокировщики активного центра рецепторов горечи, стимуляторы и активаторы активных центров рецепторов ощущений, сахара и/или заменители сахаров (например, сукралоза, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактоза, сахароза, глюкоза, фруктоза, сорбитол или маннитол) и другие добавки, такие как активированный уголь, хлорофилл, минералы, растения или средства освежения дыхания. Они могут быть имитацией, искусственными или природными ингредиентами или смесями. Они могут обладать любой подходящей формой, например, быть в форме масла, жидкости, геля, воска или порошка.
В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный состав и/или компонент, высвобождающий составные части табака, дополнительно содержит консервирующее вещество. Подходящие консервирующие вещества хорошо известны специалистам в рассматриваемой области, и подходящими консервирующими веществами являются, например, такие вещества, которые можно безопасно использовать в товарах, которые вырабатывают вдыхаемые аэрозоли. Примерами консервирующих веществ, которые можно использовать, являются: пропиленгликоль, карвакрол, тимол, L-ментол, 1,8-цинеол, феноксиэтанол, фитоцид, сорбиновая кислота и ее соли, гидроскиметилглицинат натрия, этилгексилглицерин, парабены и витамины, такие как витамин Е или витамин С.
В некоторых вариантах осуществления изобретения ни исходный состав, ни компонент, высвобождающий составные части табака, не содержат гелеобразующих вещества.
Форма агломерированных структур
В некоторых вариантах осуществления изобретения компоненты, высвобождающие составные части табака, обладают конкретной формой, представляющей собой малые, отдельные частицы. В большинстве вариантов осуществления изобретения, множество частиц будет расположено в устройстве с целью получения желаемого воздействия на аэрозоль устройства.
В некоторых вариантах осуществления изобретения компоненты, высвобождающие составные части табака и обладающие формой частиц, имеют средний размер (если измерять с помощью просеивания), составляющий примерно от 0,5 мм до примерно 4 мм. В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть предпочтительно, чтобы средний размер гранул составлял примерно от 0,7 мм до примерно 3 мм. В случае, например, когда гранулы нужно распределять по фильтрующему материалу фильтрующего элемента (как в фильтрующем элементе далматинского стиля) может быть предпочтительно, чтобы гранулы обладали средним размером, составляющим примерно от 0,3 мм до примерно 1 мм. В случае, например, когда гранулы должны быть добавлены в полость, такую как полость в фильтре, может быть предпочтительно, чтобы гранулы обладали средним размером, составляющим примерно от 0,5 мм до примерно 4 мм.
В других вариантах осуществления изобретения компоненты, высвобождающие составные части табака, обладают монолитной формой, являясь большими изделиями. В большинстве вариантов осуществления изобретения, один монолитный компонент будет расположен в устройстве с целью получения желаемого воздействия на аэрозоль устройства.
В некоторых вариантах осуществления изобретения монолитные компоненты обладают примерно сферической или цилиндрической формой. Их диаметр может составлять примерно от 4 мм до примерно 10 мм. В некоторых вариантах осуществления изобретения этот диаметр может составлять примерно от 5 мм до примерно 8 мм. Цилиндрические компоненты дополнительно могут обладать длиной примерно от 5 мм до примерно 80 мм, примерно от 15 мм до примерно 50 мм, или примерно от 20 мм до примерно 30 мм.
Формирование агломерированных структур
На фиг. 1 показана блок-схема, иллюстрирующая ключевые этапы в процессах, соответствующих настоящему изобретению. Исходный табачный материал, который может быть предварительно обработан, перемалывают до желаемого размера частиц. Регулируют показатель рН, или путем добавления одного или нескольких оснований или путем добавления буферного раствора к частицам табака. В табачный материал могут быть добавлены любые дополнительные компоненты. Эти дополнительные компоненты могут быть в жидкой или твердой форме. Предпочтительно, чтобы дополнительные твердые компоненты обладали формой частиц или порошка. Дополнительные компоненты могут быть добавлены до, в ходе или после этапа регулировки показателя рН. Далее агломерированную структуру получают из результирующего исходного состава путем склеивания частиц табака с отрегулированным показателем рН и, при желании, других компонентов, с целью получения сущностей из множества частиц.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в качестве помощи в обработке, к исходному составу могут добавлять воду. Например, наличие воды может помочь растворить компоненты исходного состава, такие как регулирующее показатель рН вещество и сахара, и/или указанное может способствовать связыванию или улучшить агломерирование.
В некоторых вариантах осуществления изобретения агломерированная структура может быть получена из исходного состава с помощью процесса, который содержит один или несколько этапов, выбранных из группы, состоящей из следующего: гранулирование, экструзия и сферонизация.
Гранулирование
Гранулирование исходного состава включает в себя связывание или сплавление частиц исходного состава для получения больших сущностей из множества частиц, которые в настоящем документе называем агломерированными структурами. Сущности из множества частиц, полученные с помощью гранулирования, называются гранулами, и они могут обладать разными геометрическими формами, в том числе, например, в общем, обладать формой сфер, цилиндров и подобного.
В одном варианте осуществления изобретения этап гранулирования представляет собой влажное гранулирование. При влажном гранулировании гранулы получают путем добавления гранулирующей жидкости на слой порошка. Взбалтывание в системе, вместе с увлажнением компонентов в исходном составе, приводит к агрегированию частиц с целью получения влажных гранул. Гранулирующая жидкость может быть удалена, по меньшей мере частично, путем сушки, для получения сухих гранул. Гранулирующая жидкость может быть с водной основой или на основе растворителя. Подходящими гранулирующими жидкостями являются, например, вода, глицерин, этанол и изопропиловый спирт, по отдельности или в комбинации. В некоторых вариантах осуществления изобретения гранулирующая жидкость содержит образующее аэрозоль вещество, такое как глицерин, или одно из других описанных выше веществ, и/или связующее вещество или связующий агент. В некоторых вариантах осуществления изобретения в исходный состав не добавляют воду для помощи в гранулировании.
В другом варианте осуществления изобретения используемый этап гранулирования представляет собой сухое гранулирование. При сухом гранулировании гранулы получают без использования гранулирующей жидкости. Этот тип процесса обладает достоинством, которое заключается в то, что он не подвергает исходный состав воздействию влаги и, таким образом, гранулы не нужно обрабатывать теплом для их сушки. Формирование гранул с помощью сухого гранулирования включает в себя сжатие и уплотнение исходного состава, обычно при высоком давлении.
Экструзия
Экструзия исходного состава включает в себя подачу исходного состава через отверстие с целью выработки прошедшего экструзию агломерата. Процесс, при котором к исходному составу прикладывают давление и сдвигающие силы, приводит к агломерированным структурам.
Экструзия может быть выполнена с использованием одного из основных классов экструдеров: шнекового, сетчатого и барабанного, вальцового, плунжерного и штифтового экструдеров. Может быть использован экструдер с одним шнеком или экструдер с двумя шнеками. Получение компонентов, высвобождающих составные части табака, с помощью экструзии обладает достоинством, которое заключается в том, что эта обработка включает в себя смешивание, доведение до необходимого состояния, гомогенизацию и литье исходного состава.
В некоторых вариантах осуществления изобретения в ходе экструзии свободно текущий исходный состав подвергается воздействию повышенного давления и температуры, и его проталкивают через отверстие, такое как придающее форму сопло или матрица, с целью получения прошедшего экструзию агломерата. В некоторых вариантах осуществления изобретения прошедший экструзию агломерат обладает формой, похожей на стержень, и/или при выходе из отверстия он может быть нарезан на сегменты нужной длины. Далее похожий на стержень прошедший экструзию агломерат могут нарезать на сегменты нужной длины.
В некоторых вариантах осуществления изобретения исходный состав, который содержит частицы табака, в экструдере подвергается воздействию температур, которые находятся в диапазоне примерно от 40°C до примерно 150°C, или примерно от 80°C до примерно 130°C, или примерно от 60°C до примерно 95°C. В некоторых вариантах осуществления изобретения, в том числе в тех, где используют двойную экструзию, исходный состав в экструдере подвергается воздействию температур, которые находятся в диапазоне примерно от 70°C до примерно 95°C. В некоторых вариантах осуществления изобретения, в том числе в тех, где используют однократную экструзию, исходный состав в экструдере подвергается воздействию температур, которые находятся в диапазоне примерно от 60°C до примерно 80°C. Состав может быть подвергнут воздействию давлений (непосредственно до матрицы или сопла), которые находятся в диапазоне примерно от 2 бар до примерно 100 бар, или примерно от 5 бар до примерно 60 бар, в зависимости от конструкции используемой матрицы или сопла.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, благодаря сравнительно высокой плотности прошедшего экструзию агломерата и сравнительно открытой поверхности частиц табака в указанном агломерате, компоненты, высвобождающие составные части табака и полученные из прошедшего экструзию агломерата, обладают хорошей теплопередачей и способностью к передаче массы, что положительно влияет на высвобождение составных частей табака, таких как ароматы и никотин.
В некоторых вариантах осуществления изобретения экструзия может представлять собой, в общем, сухой процесс, при этом исходный состав является сухим или, по существу, сухим материалом, который содержит частицы табака, а также, при желании, другие материалы в форме частиц, в том числе, например, основание, разбавитель, твердые образующие аэрозоль вещества, твердые изменяющие аромат вещества и так далее.
В некоторых вариантах осуществления изобретения в ходе процесса экструзии к исходному составу могут добавлять жидкости. Например, к исходному составу могут добавить воду, например, в качестве технологической добавки для помощи в растворении или в повышении растворимости компонентов состава или для помощи в связывании или агломерации. В качестве альтернативы или дополнительно, в исходный состав может быть добавлено смачивающее вещество.
В некоторых вариантах осуществления изобретения эта жидкость может быть образующим аэрозоль веществом, таким как глицерин или другие описанные в настоящем документе вещества. Когда таким образом к исходному составу добавляют жидкость, ее наносят не только на поверхность, но, в результате давления экструдера и интенсивного перемешивания большими сдвигающими силами, прошедший экструзию агломерат становится заполненным жидкостью. Когда жидкость является образующим аэрозоль веществом, это может привести к большой доступности образующего аэрозоль вещества в агломерированном товаре с целью улучшения испарения компонентов аромата из частиц табака и других компонентов агломерированной структуры, улучшая высвобождение составных части табака из полученных прошедших экструзию компонентов, высвобождающих составные части табака.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в точки зрения заполнения прошедшего экструзию агломерата образующим аэрозоль веществом, объемы этой добавки, которые могут быть расположены в компоненте, высвобождающем составные части табака, могут быть больше объемов для случая простого нанесения образующего аэрозоль вещества на поверхность исходного состава или прошедшего экструзию агломерата. В некоторых вариантах осуществления изобретения количество образующего аэрозоль вещества, расположенного в компоненте, высвобождающем составные части табака, может составлять по меньшей мере примерно 1% по весу, по меньшей мере примерно 1,5% по весу, по меньшей мере примерно 2% по весу, по меньшей мере примерно 3% по весу, по меньшей мере примерно 10% по весу, по меньшей мере примерно 15% по весу, или по меньшей мере примерно 20% по весу. В некоторых вариантах осуществления изобретения количество образующего аэрозоль вещества, встроенного в компонент, высвобождающий составные части табака, может доходить примерно до 30% по весу и даже примерно до 40% по весу. Большие количества образующего аэрозоль вещества, такие как по меньшей мере примерно 10% или по меньшей мере примерно 20% по весу, могут быть целесообразны в случае, когда компонент, высвобождающий составные части табака, также используют для выработки аэрозоля, помимо высвобождения составных частей табака. Меньших количеств образующего аэрозоль вещества, таких как примерно до 5% по весу, может быть достаточно в случае, когда основная функция компонента, высвобождающего составные части табака, заключается в высвобождении составных частей табака или других ароматов, содержащихся в компонентах, в существующий аэрозоль или поток воздуха.
Форму прошедшему экструзию агломерату придают с помощью сопла или матрицы, через которые его проталкивают. В некоторых вариантах осуществления изобретения прошедший экструзию агломерат разрезают на части желаемой длины. Полученные таким образом части могут быть использованы в качестве компонентов, высвобождающих составные части табака, или они могут быть подвергнуты дополнительной обработке.
В некоторых вариантах осуществления изобретения сопло или матрица обладают такой формой, чтобы обеспечивать твердые нити прошедшего экструзию агломерата. Например, прошедший экструзию агломерат может обладать формой цилиндрического стержня. В качестве альтернативы, прошедший экструзию агломерат может обладать разными формами поперечного сечения, в том числе овальной, многоугольной (такой как треугольной, квадратной и так далее) и формой звезд.
В некоторых вариантах осуществления изобретения прошедшему экструзию составу придают желаемую форму, которую выбирают с целью улучшения или способствования высвобождению аромата, например, путем обеспечения формы с большой площадью поверхности на единицу объема. Эта большая площадь поверхности может быть расположена на внешней поверхности прошедшего экструзию агломерата, например, благодаря выбору форм поперечного сечения с большим периметром. В качестве альтернативы или в дополнение, большая площадь поверхности может быть обеспечена с помощью создания каналов в прошедшем экструзию агломерате.
В некоторых вариантах осуществления изобретения форма сопла такова, что обеспечивает формирование внутренних каналов в прошедшем экструзию агломерате. Эти внутренние каналы обеспечивают дополнительную площадь поверхности и могут улучшать высвобождение составных частей.
Примеры некоторых конструкций сопел показаны на фиг. 2a, 2b и 2c. Эти сопла 1 содержат отверстия 2, через которые проталкивают подлежащий экструзии состав для получения прошедшего экструзию агломерата со структурой в виде колеса со спицами. Эти сопла используются в экструдере, как показано на фиг. 2d и 2е, при этом стрелка А указывает направление потока материала, проходящего экструзию.
На фиг. 3 показана фотография некоторых прошедших экструзию агломератов, которые имеют форму стержня, при этом показаны геометрии поперечного сечения с внутренними каналами. Некоторые из этих прошедших экструзию агломератов были выполнены с использованием конструкций сопел, показанных на фиг. 2a, 2b и 2c.
На фиг. 4а показан пример матрицы, которую используют для выработки гранул с помощью экструзии. Эта матрица 3 содержит множество отверстий 4, через которые проталкивают проходящие экструзию агломераты для получения прошедших экструзию агломератов, которые выходят из матрицы в форме множества твердых цилиндрических стержней, которые разрезают у матрицы с целью получения прошедших экструзию гранул желаемой длины. Диаметр гранул, в основном, определяется диаметром отверстия 4. Такая матрица может быть использована в экструдере и направление потока материала, проходящего экструзию, указано на фиг. 4b стрелкой А, при этом на фиг. 4b показан вид сбоку матрицы 3.
На фиг. 5 показано схематичное представления некоторых прошедших экструзию агломератов в форме гранул.
Компоненты, высвобождающие составные части табака и выработанные из обладающих такой формой участков прошедших экструзию агломератов, обладают структурой внутренних каналов, которая обладает целесообразными регулируемыми вентиляционными свойствами и существенно увеличенной внутренней поверхностью, что приводит к улучшенной теплопередаче и передаче массы. В результате, такие компоненты отличаются лучшим, более равномерным высвобождением аромата при испарении. Более того, структура с внутренними каналами отличается существенно улучшенной прочностью как в радиальном, так и в осевом направлениях, что полезно для дальнейшей обработки прошедшего экструзию агломерата, например, при его разрезании на сегменты.
С помощью разных конструкций сопла или матриц и/или разных параметров процесса в экструдере, в том числе температуры, давления и сдвигающих сил, могут быть подготовлены прошедшие экструзию агломераты с разными физическими свойствам, в том числе разными свойствами теплопередачи, газового сопротивления, и которые способны вырабатывать разные аэрозоли и/или со свойством изменения аэрозолей, втягиваемых через прошедшие экструзию агломераты.
В некоторых вариантах осуществления изобретения прошедшему экструзию агломерату придают форму при выходе из экструдера. В некоторых вариантах осуществления изобретения прошедший экструзию агломерат разрезают до начальной длины, составляющей, например, 1 метр, и позволяют охладиться перед дальнейшим разрезанием на участки желаемой длины с целью получения компонентов, высвобождающих составные части табака и обладающих желаемыми размерами.
В некоторых вариантах осуществления изобретения прошедший экструзию агломерат может быть охлажден непосредственно перед выходом из экструдера или непосредственно при выходе из экструдера. В некоторых вариантах осуществления изобретения охлаждение является интенсивным и включает в себя воздействие на прошедший экструзию агломерат, который находился при повышенной температуре, составляющей, например, примерно от 30°C до примерно 100°C или примерно от 40°C до примерно 70°C, средства охлаждения, которое уменьшит температуру до значений в диапазоне примерно от 0°C до примерно 70°C, примерно от 0°C до примерно 50°C, примерно от 5°C до примерно 25°C или примерно от 5°C до примерно 15°C. Это быстрое охлаждение прошедшего экструзию агломерата может улучшить внутреннюю и внешнюю стабильность прошедшего экструзию агломерата. В некоторых вариантах осуществления изобретения для достижения указанного воздействия охлаждают сопло или матрицу.
В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть нужно управлять температурой исходного состава в ходе экструзии, в том числе до подачи состава через сопло или матрицу. Это особенно справедливо в случае, когда исходный состав содержит чувствительные к температуре компоненты, такие как образующие аэрозоль вещества, например, глицерин. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления изобретения экструзия исходного состава включает в себя уменьшение температуры исходного состава до того, как он достигнет сопла или матрицы. Такое охлаждение исходного состава может привести к образованию прошедшего экструзию агломерата с полезными свойствами или может улучшить процесс формирования нитей, например, когда в нити прошедшего экструзию агломерата нужно сформировать каналы.
В некоторых вариантах осуществления изобретения для дополнительной обработки прошедших экструзию сегментов используют сферонизацию. Эти сегменты обычно обладают цилиндрической формой и после экструзии их разрезают или разламывают на части одинаковой длины. Далее им постепенно придают сферические формы с помощью сферонизации. Это придание формы является результатом пластической деформации, и сферонизация приводит к сферическим агломерированным структурам, часто с практически одинаковым диаметром.
Расположение в устройстве
Один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, могут быть расположены в устройство предоставления аэрозоля, такое как устройство для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала.
В настоящем документе, устройство предоставления аэрозоля содержит устройства получения пара, такие как электронные сигареты, устройства для нагревания курительного материала, такие как устройства нагревания табака, и гибридные устройства.
В настоящем документе устройствами для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, помимо прочего, являются так называемые товары «нагревать, но не сжигать» или нагревающие табак устройства или товары, в которых вещества высвобождают путем нагревания материала, а не его сжигания. Также указанными устройствами являются другие товары доставки никотина, такие как устройства выработки аэрозоля, в том числе электронные сигареты, и гибридные товары, в которых жидкость, такую как содержащую никотин жидкость или не содержащую никотин жидкость, нагревают для образования аэрозоля, и далее этот аэрозоль втягивают через курительный материал, такой как табачный сегмент, при этом аэрозоль захватывает табачные ароматы, или где путем нагревания курительного материала получают отдельный аэрозоль. Упомянутое выше устройство может быть снабжено фильтром для аэрозоля, втягиваемого пользователем.
Компонент, высвобождающий составные части табака, может быть так расположен в устройстве, чтобы составные части табака, которые высвобождаются, при использовании захватывались аэрозолем, выработанным устройством, при этом изменяя свойства аэрозоля, например, благодаря наличию в аэрозоле составных частей табака, в том числе аромата табака. Дополнительно или в качестве альтернативы, компонент, высвобождающий составные части табака, может сам вырабатывать аэрозоль при использовании, указанный аэрозоль содержит высвобожденные составные части табака.
В некоторых вариантах осуществления изобретения устройство может быть снабжено фильтром, при этом компонент, высвобождающий составные части табака, расположен в указанном фильтре. Указанное может быть сделано в дополнение или как замена устройства, которое содержит другие компоненты, высвобождающие составные части табака.
В некоторых вариантах осуществления изобретения фильтр или фильтрующий элемент может содержать фильтрующий материал, который оказывает фильтрующее воздействие. Подходящим фильтрующим материалом может являться, например, жгут, содержащий или состоящий из ацетата целлюлозы, полимолочной кислоты и/или других подходящих полимеров, или фильтр или фильтрующий элемент может содержать твердый материал, такой как пластик, с отверстиями,
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в которых множество компонентов, высвобождающих составные части табака, расположено в фильтре, указанное может иметь место в фильтрующей секции «далматинского» стиля, когда компоненты, высвобождающие составные части табака, распределены по волокнистому штрангу фильтрующего материала. В качестве альтернативы компоненты, высвобождающие составные части табака, могут быть расположены в полости в фильтре. Эта полость, например, может быть секцией полости, которая расположена между двумя (или большим количеством) соседними штрангами фильтра, или эта полость может быть карманом, который образован в штранге фильтра. В таких вариантах осуществления изобретения компоненты, высвобождающие составные части табака, могут обладать малым размером, например, могут обладать формой гранул.
В других вариантах осуществления изобретения в фильтре располагают больший, один компонент, высвобождающий составные части табака. Например, один компонент, высвобождающий составные части табака, может быть встроен в волокнистый штранг фильтрующего материала.
В качестве альтернативы, компонент, высвобождающий составные части табака, может быть встроен в фильтр из множества сегментов, при этом сам компонент, высвобождающий составные части табака, образует один из фильтрующих сегментов. В таких вариантах осуществления изобретения компонент, высвобождающий составные части табака, может обладать любой формой или размером, но целесообразно, чтобы он обладал цилиндрической формой и размерами, которые аналогичны или сравнимы с размерами фильтрующих сегментов. В некоторых вариантах осуществления изобретения компонент, высвобождающий составные части табака, может быть окружен фильтрующим материалом, таким как слой волокнистого жгута фильтра, для формирования фильтрующего сегмента. В других вариантах осуществления изобретения компонент, высвобождающий составные части табака, может обладать размерами штранга фильтра, и он может быть встроен в фильтр с одним или несколькими расположенными рядом штрангами фильтра. В качестве альтернативы компоненты, высвобождающие составные части табака, могут быть расположены в секции полости, которая расположена между двумя (или большим количеством) находящимися рядом штрангами фильтра.
В некоторых вариантах осуществления изобретения сам компонент, высвобождающий составные части табака, может быть фильтрующим элементом в устройстве предоставления аэрозоля, он способен отфильтровывать в аэрозоле конденсаты и другие частицы, до вдыхания аэрозоля пользователем.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, расположены в устройстве предоставления аэрозоля или устройстве для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, при этом табачный сегмент нагревают, но не сжигают (то есть, в нагревающем табак товаре или так называемом товаре «нагревать, но не сжигать»). В некоторых из этих товаров табачный сегмент нагревают с целью выработки аэрозоля.
Один вариант заключается во встраивании в фильтр таких товаров одного или нескольких компонентов, высвобождающих составные части табака. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество компонентов, высвобождающих составные части табака, располагают в фильтре нагревающего табак товара. В других вариантах осуществления изобретения в фильтре нагревающего табак товара располагают один компонент, высвобождающий составные части табака.
Другой вариант заключается в расположении одного или нескольких компонентов, высвобождающих составные части табака, в табачном сегменте таких товаров. В некоторых вариантах осуществления изобретения один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, могут быть расположены в табачном материале с целью получения табачного сегмента. Например, один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, могут быть распределены по табачному материалу, такому как измельченный табак или восстановленный табак, чтобы внести вклад в аромат, обеспечиваемый табаком. В других вариантах осуществления изобретения табак, содержащийся в табачном сегменте нагревающего табак товара, состоит или, по существу, состоит из одного или нескольких компонентов, высвобождающих составные части табака. В одном варианте осуществления изобретения табачный сегмент, нагреваемый нагревающим табак товаром, состоит или, по существу, состоит из одного или нескольких компонентов, высвобождающих составные части табака. Компонент, высвобождающий составные части табака, может быть нагрет непосредственно. Когда табачный сегмент является множеством компонентов, высвобождающих составные части табака, они могут располагаться в резервуаре или картридже. По меньшей мере участки резервуара или картриджа могут быть проницаемы для воздуха, чтобы предоставить воздуху возможность протекать поверх или через компоненты, высвобождающие составные части табака.
На фиг. 6 показано поперечное сечение примера нагревающего табак товара для нагревания курительного материала. Устройство 11 содержит нагревательную камеру 14, которая при использовании содержит подлежащий нагреванию и испарению курительный материал. В этом варианте осуществления изобретения курительный материал обладает формой монолитного компонента 13, высвобождающего составные части табака. Тем не менее, курительный материал может представлять собой множество компонентов, которые высвобождают составные части табака и которые расположены в нагревательной камере или которые предусмотрены в таком картридже, который показан на фиг. 8.
Устройство 11 с фиг. 6 дополнительно содержит камеру 16 электроники/питания, которая, например, может содержать электрическую схему управления и/или источник питания (не показан). Электрическая схема управления может содержать контроллер, такой как микропроцессорный элемент, выполненный с возможностью управления нагреванием курительного материала с помощью нагревательного элемента (не показан). При использовании электрическая схема управления может принимать сигнал, например, от активируемого затяжкой датчика, который реагирует, например, на изменения давления или изменения скорости потока воздуха, что имеет место при начале втягивания пользователем с помощью устройства 11. Далее электрическая схема управления может работать так, чтобы вызвать нагревание «по требованию» курительного материала. Возможны разные конструкции активируемого затяжкой датчика, в том числе, например, терморезистор, электромеханическое устройство, механическое устройство, оптическое устройство, оптомеханическое устройство, датчик на основе микроскопических электромеханических систем (MEMS). В качестве альтернативы, устройство может содержать управляемый вручную переключатель, которым пользователь инициирует затяжку.
Нагревательная камера 14 содержится в корпусе 12. Может присутствовать опора и/или изоляционное средство (не показано), которое расположено между нагревательной камерой 14 и корпусом 12, например, для помощи в изоляции корпуса 12 от тепла нагревательной камеры 14, так что при использовании корпус 12 не становится горячим или, по меньшей мере, слишком горячим для касания.
Корпус 12 содержит входное отверстие 15, через которое воздух втягивают в устройство. Корпус 12 также содержит выходное отверстие 17 у мундштука 18 устройства 11. Воздух втягивают в устройство 11 через входное отверстие 15, он перемещается через устройство, захватывая составные части табака, высвобожденные компонентом 13, высвобождающим составные части табака, и полученный аэрозоль, выработанный с помощью устройства 11, выходит из устройства 11 через выходное отверстие 19 и его вдыхает пользователь.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака размещены в так называемом гибридном товаре для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала. В некоторых таких товарах табачный сегмент нагревают для выработки аэрозоля, помимо нагревания жидкости, такой как содержащая никотин жидкость или не содержащая никотин жидкость, которую нагревают с помощью источника тепла с целью образования аэрозоля или пара. В некоторых гибридных товарах аэрозоль или пар, выработанный из жидкости, втягивают через табачный сегмент или поверх табачного сегмента, при этом захватываются табачные ароматы. В других вариантах осуществления изобретения аэрозоль или пар, выработанные из жидкости, не втягивают через табачный сегмент или поверх табачного сегмента.
В гибридных товарах, которые содержат фильтр, один вариант заключается в расположении компонентов, высвобождающих составные части табака, в фильтре таких товаров, аналогично описанному для нагревающих табак товаров. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество компонентов, высвобождающих составные части табака, располагают в фильтре гибридного товара. В других вариантах осуществления изобретения в фильтре гибридного товара располагают один компонент, высвобождающий составные части табака.
Когда изделие для курения является так называемым гибридным товаром, другой вариант заключается в расположении компонентов, высвобождающих составные части табака, в табачном сегменте таких товаров. В некоторых вариантах осуществления изобретения один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, могут быть расположены в табачном материале с целью получения табачного сегмента. Например, один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, могут быть распределены по табачному материалу, такому как измельченный табак или восстановленный табак, чтобы внести вклад в аромат, обеспечиваемый табаком. В других вариантах осуществления изобретения табак, содержащийся в табачном сегменте гибридного товара, состоит из одного или нескольких компонентов, высвобождающих составные части табака. В одном варианте осуществления изобретения табачный сегмент в гибридном товаре состоит или, по существу, состоит из одного или нескольких компонентов, высвобождающих составные части табака.
На фиг. 7 показано поперечное сечение примера гибридного товара для нагревания курительного материала и жидкости. Устройство 21 содержит корпус 22, содержащий камеру 24, которая при использовании содержит подлежащий нагреванию и испарению курительный материал. В этом варианте осуществления изобретения курительный материал обладает формой монолитного компонента 23, высвобождающего составные части табака. Тем не менее, курительный материал может представлять собой множество компонентов, которые высвобождают составные части табака и которые расположены в камере или которые предусмотрены в таком картридже, который показан на фиг. 8. Корпус 22 также содержит резервуар 25 для жидкости, который содержит жидкость 26, которая подлежит нагреванию с целью получения пара.
Устройство 21 дополнительно содержит камеру 27 электроники/питания, которая, например, может содержать электрическую схему управления и/или источник питания (не показан). Электрическая схема управления может содержать контроллер, такой как микропроцессорный элемент, выполненный с возможностью управления нагреванием курительного материала и жидкости 26 с помощью одного или нескольких нагревательных элементов (не показаны). Электрическая схема управления может позволит активировать устройство 21 при затяжке, чтобы вызвать нагревание «по требованию» курительного материала. В качестве альтернативы, устройство 22 может содержать управляемый вручную переключатель, которым пользователь инициирует затяжку.
Корпус 22 также содержит входное отверстие 28, через которое воздух втягивают в устройство. Корпус 22 также содержит выходное отверстие 29 у мундштука 30 устройства 21. Воздух втягивают в устройство 21 через входное отверстие 28, он перемещается через устройство, захватывая пар, созданный с помощью нагревания жидкости 26 в резервуаре 25 для жидкости, и составные части табака, высвобожденные компонентом 23, высвобождающим составные части табака, и полученный аэрозоль, выработанный с помощью устройства 21, выходит из устройства 21 через выходное отверстие 29 и его вдыхает пользователь.
Гибридное устройство 21, схематично показанное на фиг. 7, представляет только одну возможную конструкцию такого устройства. Относительные положения резервуара 25 для жидкости и камеры 24 для курительного материала могут быть изменены, что также справедливо для пути воздуха, текущего через устройство.
В одном варианте осуществления изобретения резервуар для жидкости расположен выше по ходу относительно курительного материала, который подлежит испарению. В качестве альтернативы, резервуар для жидкости может быть расположен ниже по ходу относительно курительного материала, который подлежит испарению. В еще одном варианте конструкции, два источника аэрозоля в устройстве могут быть расположены рядом друг с другом и так далее.
В некоторых вариантах осуществления изобретения пар, выработанный благодаря нагреванию жидкости в резервуаре для жидкости, течет поверх или через курительный материал, который содержит или состоит из одного или нескольких компонентов, высвобождающих составные части табака. В некоторых вариантах осуществления изобретения повышенная температура пара приводит к высвобождению составных частей табака. В качестве альтернативы или в дополнение, курительный материал может нагреваться по выбору с помощью нагревающего средства.
В некоторых вариантах осуществления изобретения предложено гибридное устройство, в котором пар, созданный благодаря нагреванию жидкости, нагревает курительный материал с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала. В некоторых вариантах осуществления изобретения жидкость является жидкостью, которая не содержит никотин. В других вариантах осуществления изобретения жидкость содержит никотин. Когда курительный материал нагревают с помощью пара с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, в определенных вариантах осуществления изобретения устройство не содержит отдельного средства для нагревания курительного материала. Курительный материал может содержать или может состоять по меньшей мере из одного компонента, высвобождающего составные части табака.
В других вариантах осуществления изобретения пар, выработанный благодаря нагреванию жидкости в резервуаре для жидкости, не течет поверх или через курительный материал, который содержит или состоит из одного или нескольких компонентов, высвобождающих составные части табака. В отличие от сказанного, этот пар и аэрозоль, выработанный благодаря нагреванию курительного материала, только смешиваются после того, как они сформированы.
Описанные в настоящем документе нагревающие табак товары и гибридные товары, в некоторых вариантах осуществления изобретения, могут содержать табачные сегменты в форме резервуаров или картриджей, которые содержат один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака. Эти резервуары или картриджи могут быть съемными. Они могут заменять как камеру, которая содержит курительный материал, так и курительный материал в устройстве, которое описано выше со ссылками на фиг. 6 и 7, и в альтернативных вариантах осуществления изобретения.
На фиг. 8 показан картридж 31 для табачного сегмента, который содержит корпус 32, определяющий полость, в которой расположен один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака и соответствующих изобретению (не показаны). Корпус 32, например, может быть выполнен из отлитого пластика или подобного. Чтобы предоставить воздуху возможность втягивания через устройство для прохождения в картридж 31 и поверх или через один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, далее из картриджа 31, в корпусе 32 картриджа 31 предусмотрены вентиляционные отверстия 33. В некоторых вариантах осуществления изобретения картридж 32 дополнительно может содержать средство нагревания, которое может быть нагрето с помощью подходящего средства, с целью нагревания содержащегося в нем одного или нескольких компонентов, высвобождающих составные части табака.
Гибридный товар
Предложены устройство для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала и не содержащей никотина жидкости, которая подлежит нагреванию с целью получения пара, при этом курительный материал содержит частицы табака, обладающие показателем рН основания, и при этом курительный материал нагревают с помощью пара. Указанное устройство является так называемым гибридным устройством.
В некоторых вариантах осуществления изобретения это устройство содержит средство для нагревания жидкости с целью получения пара, но не содержит отдельного средства для нагревания курительного материала. Таким образом, нагревание с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала осуществляют с помощью пара, созданного путем нагревания не содержащей никотин жидкости (жидкости для электронной сигареты, как часто называют подобную жидкость в таких устройствах).
В частицах табака показатель рН отрегулирован. Указанное может быть достигнуто путем добавления регулятора показателя рН в частицы табака или состав, который содержит частицы табака. Например, показатель рН может быть увеличен путем добавления одного или нескольких оснований или являющейся основанием буферной системы. Может подходить любое из оснований или буферных систем, которые упомянуты в настоящем документе. Более того, показатель рН может быть отрегулирован до любого упомянутого в настоящем документе значения или диапазона показателя рН.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, средний диаметр частиц табака не превышает 3 мм, не превышает 1 мм, не превышает 0,5 мм, или не превышает 0,3 мм, при измерении с помощью просеивания. Повторимся, размер частиц может быть таким, как описано выше.
Курительный материал, который содержит частицы табака, может содержать другие материалы.
В некоторых вариантах осуществления изобретения курительный материал не содержит связующих веществ или связующих добавок. В других вариантах осуществления изобретения курительный материал содержит связующее вещество или связующую добавку. Подходящими связующими добавками являются, например, термообратимые гелеобразующие вещества, такие как желатин, крахмалы, полисахариды, пектины, альгинаты, древесная масса, целлюлозы и производные целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза.
В некоторых вариантах осуществления изобретения курительный материал дополнительно содержит разбавитель. Разбавитель может обладать твердой или жидкой формой. В некоторых вариантах осуществления изобретения разбавитель является инертным или, по существу, инертным.
В некоторых вариантах осуществления изобретения курительный материал дополнительно содержит по меньшей мере одно образующее аэрозоль вещество, которое может быть, например, полиольным веществом выработки аэрозоля или неполиольным веществом выработки аэрозоля, предпочтительно, неполиольным веществом выработки аэрозоля. Оно может быть твердым или жидким при комнатной температуре, но предпочтительно, чтобы при комнатной температуре оно являлось жидкостью. Подходящими полиолами являются сорбитол, глицерин и такие гликоли, как пропиленгликоль или триэтиленгликоль. Подходящими неполиолами являются одноатомные спирты, углеводороды с высокой температурой кипения, кислоты, такие как молочная кислота, и сложные эфиры, такие как диацетин, триацетин, триэтилцитрат или изопропилмиристат. Может быть использована комбинация образующих аэрозоль веществ, в равных или отличающихся пропорциях. В некоторых вариантах осуществления изобретения особенно предпочтительными являются глицерин и пропиленгликоль.
В некоторых вариантах осуществления изобретения курительный материал может содержать изменяющее аромат вещество для изменения аромата, обеспечиваемого частицами табака, или для добавления аромата. Подходящие изменяющие аромат вещества подробно описаны выше.
В некоторых вариантах осуществления изобретения курительный материал содержит консервирующее вещество, как описано выше. В других вариантах осуществления изобретения курительный материал не содержит никаких консервирующих веществ.
В некоторых вариантах осуществления изобретения курительный материал содержит частицы табака в форме одной или нескольких агломерированных структур, как подробно описано выше. При желании, такие агломерированные структуры могут быть выполнены с помощью экструзии.
Для отражения различных вопросов и продвижения уровня техники, это изобретение показано путем иллюстрации различных вариантов осуществления изобретения, в которых может быть реализовано заявленное изобретение (изобретения) и в которых предложены превосходные компоненты, высвобождающие составные части табака, и изделия для курения. Достоинства и признаки настоящего изобретения содержатся только в представленных вариантах осуществления изобретения, но их перечень не является исчерпывающим и/или единственно возможным. Они показаны только для помощи в понимании и изучении заявленных признаков. Ясно, что достоинства, варианты осуществления изобретения, примеры, функции, признаки, структуры и/или другие аспекты изобретения не являются ограничениями изобретения, которое определяется формулой изобретения, или ограничениями эквивалентов формулы изобретения, и что могут быть использованы другие варианты осуществления изобретения и без выхода за границы объема и/или идеи настоящего изобретения могут быть предложены различные модификации. Различные варианты осуществления изобретения могут содержать, состоять или, по существу, состоять из различных комбинаций описанных элементов, компонентов, признаков, частей, этапов, способов и так далее. Кроме того, это изобретение включает в себя другие изобретения, о которых не заявлено в настоящее время, но о которых может быть заявлено в будущем.
1. Компонент, высвобождающий составные части табака, для расположения в устройстве предоставления аэрозоля, при этом компонент, высвобождающий составные части табака, обладает агломерированной структурой, полученной из исходного состава, который содержит частицы табака, при этом показатель рН исходного состава отрегулирован до показателя рН основания.
2. Компонент по п. 1, в котором показатель рН увеличен путем добавления одного или нескольких оснований или являющейся основанием буферной системы.
3. Компонент, высвобождающий составные части табака, для расположения в устройстве предоставления аэрозоля, при этом компонент, высвобождающий составные части табака, содержит частицы табака и одно или несколько оснований или являющуюся основанием буферную систему, так что компонент, высвобождающий составные части табака, обладает показателем рН основания, причем исходный состав подвергнут экструзии с целью получения агломерированной структуры.
4. Компонент по п. 3, в котором одно или несколько оснований выбраны из группы, состоящей из гидроксидов, карбонатов и гидрокарбонатов.
5. Компонент по любому из пп. 2-4, в котором одно или несколько оснований выбраны из группы, состоящей из следующего: гидроксид калия, гидроксид натрия, карбонат натрия и бикарбонат натрия.
6. Компонент по любому из пп. 1-5, в котором показатель рН исходного состава составляет по меньшей мере примерно 7,5.
7. Компонент по любому из пп. 1-6, в котором средний диаметр частиц табака не превышает 3 мм, не превышает 1мм, не превышает 0,5 мм или не превышает 0,3 мм.
8. Компонент по любому из пп. 1-7, который дополнительно содержит одно или несколько образующих аэрозоль веществ.
9. Компонент по п. 8, в котором образующее аэрозоль вещество выбрано из группы, состоящей из глицерина, пропиленгликоля или триацетата глицерина.
10. Компонент по любому из пп. 1-9, который дополнительно содержит одно или несколько связующих веществ.
11. Компонент по п. 10, в котором одно или несколько связующих веществ выбраны из группы, состоящей из следующего: термообратимые гелеобразующие вещества, такие как желатин; крахмалы; полисахариды; пектины; целлюлозы; производные целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза; и альгинаты.
12. Компонент по любому из пп. 1-11, который дополнительно содержит одно или несколько изменяющих аромат веществ.
13. Компонент по любому из пп. 1-12, который обладает формой гранул.
14. Компонент по любому из пп. 1-12, который обладает вытянутой формой или формой стержня.
15. Компонент по любому из пп. 1-14, который обладает такой формой поперечного сечения, которая увеличивает площадь поверхности компонента, высвобождающего составные части табака.
16. Устройство предоставления аэрозоля, которое содержит компонент, высвобождающий составные части табака, по любому из пп. 1-15.
17. Устройство по п. 16, при этом указанное устройство является нагревающим табак товаром, который содержит табачный сегмент, который подлежит нагреванию с целью испарения составных частей, и который, при желании, содержит фильтр или фильтрующий элемент.
18. Устройство по п. 16, при этом указанное устройство является гибридным товаром, который содержит табачный сегмент, который подлежит нагреванию с целью испарения составных частей, и жидкость, которая подлежит нагреванию с целью получения пара, и который, при желании, содержит фильтр или фильтрующий элемент.
19. Устройство по любому из пп. 16-18, в котором компонент, высвобождающий составные части табака, расположен в фильтре или фильтрующем элементе устройства.
20. Устройство по п. 19, в котором один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, окружены фильтрующим материалом в фильтре или фильтрующем элементе.
21. Устройство по п. 19, в котором один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, расположены в полости фильтра с множеством сегментов.
22. Устройство по любому из пп. 17-18, в котором один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, расположены в табачном сегменте.
23. Устройство по п. 22, в котором табачный сегмент состоит из одного или нескольких компонентов, высвобождающих составные части табака.
24. Устройство по п. 16, при этом указанное устройство является гибридным товаром, который содержит табачный сегмент, который подлежит нагреванию с целью испарения составных частей, и жидкость, которая подлежит нагреванию с целью получения пара, при этом один или несколько компонентов, высвобождающих составные части табака, расположены в табачном сегменте и при этом табачный сегмент нагревают с помощью пара.
25. Устройство по п. 24, в котором жидкость является жидкостью, не содержащей никотин.
26. Устройство по любому из пп. 24-25, при этом указанное устройство содержит средство для нагревания жидкости с целью получения пара, но не содержит отдельного средства для нагревания табачного сегмента.
27. Способ изготовления компонента, высвобождающего составные части табака, включающий в себя следующие этапы, на которых: подготавливают исходный состав, который содержит частицы табака; регулируют показатель рН исходного состава до показателя рН основания; и подвергают исходный состав экструзии с целью получения агломерированной структуры.
28. Способ по п. 27, в котором прошедший экструзию агломерат охлаждают в ходе экструзии или после экструзии.
29. Способ по любому из пп. 27-28, в котором при экструзии создают внутренние каналы в прошедшем экструзию агломерате.
30. Устройство для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала и не содержащей никотина жидкости, которая подлежит нагреванию с целью получения пара, при этом курительный материал содержит частицы табака, обладающие показателем рН основания, и при этом курительный материал нагревают с помощью пара.
31. Устройство по п. 30, которое содержит средство для нагревания жидкости с целью получения пара, но не содержит отдельного средства для нагревания курительного материала.
32. Устройство по любому из пп. 30-31, в котором показатель рН увеличен путем добавления одного или нескольких оснований или являющейся основанием буферной системы.
33. Устройство по любому из пп. 30-32, в котором показатель рН частиц табака составляет по меньшей мере 7,5.
34. Устройство по любому из пп. 30-33, в котором средний диаметр частиц табака не превышает 3 мм, не превышает 1мм, не превышает 0,5 мм или не превышает 0,3 мм.
