Аэрозоль-генерирующий субстрат для курительных изделий
Номер патента: 23357
Опубликовано: 31.05.2016
Авторы: Зюшюа Фабьен, Аджиткумар Ану, Пейненбург Йоханнес Петрус Мария, Зюбер Жак, Пиадэ Жан-Жак, Рено Жан-Марк, Боннели Самюэль
Формула / Реферат
1. Прядь гомогенизированного табачного материала, содержащая по меньшей мере один образователь аэрозоля, имеющий отношение массы к площади поверхности по меньшей мере около 0,09 мг/мм2, содержание образователя аэрозоля от около 12 до около 25 вес.% и плотность от около 1100 до около 1450 мг/см3.
2. Прядь гомогенизированного табачного материала по п.1, имеющая длину, которая по меньшей мере в три раза больше ее максимального поперечного размера.
3. Прядь гомогенизированного табачного материала по п.1 или 2, имеющая отношение массы к площади поверхности, равное или менее чем около 0,25 мг/мм2.
4. Прядь гомогенизированного табачного материала по любому из пп.1-3, имеющая содержание образователя аэрозоля от около 15 до около 25 вес.%.
5. Прядь гомогенизированного табачного материала по любому из пп.1-4, дополнительно содержащая по меньшей мере один ароматизатор в количестве около 10 вес.% или менее.
6. Аэрозоль-генерирующий субстрат для курительного изделия, содержащий множество прядей гомогенизированного табачного материала по любому из пп.1-5.
7. Аэрозоль-генерирующий субстрат по п.6, в котором множество прядей гомогенизированного табачного материала выровнены, по существу, параллельно друг другу в аэрозоль-генерирующем субстрате.
8. Аэрозоль-генерирующий субстрат по п.6 или 7, имеющий плотность от около 500 до около 1000 мг/см3.
9. Способ получения курительного изделия, включающий образование аэрозоль-генерирующего субстрата, содержащего множество прядей гомогенизированного табачного материала по любому из пп.1-5, и введение аэрозоль-генерирующего субстрата в курительное изделие.
10. Курительное изделие, содержащее источник тепла и аэрозоль-генерирующий субстрат по любому из пп.6-8.
11. Курительное изделие по п.10, в котором аэрозоль-генерирующий субстрат расположен по ходу после источника тепла.
12. Курительное изделие по п.11, в котором источником тепла является горючий источник тепла.
13. Курительное изделие по п.12, дополнительно содержащее теплопроводящий элемент вокруг и в контакте с задним участком горючего источника тепла и смежным передним участком аэрозоль-генерирующего субстрата.

Текст
АЭРОЗОЛЬ-ГЕНЕРИРУЮЩИЙ СУБСТРАТ ДЛЯ КУРИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение касается пряди гомогенизированного табачного материала, содержащей по меньшей мере один образователь аэрозоля, а также аэрозоль-генерирующего субстрата,содержащего множество прядей гомогенизированного табачного материала, и курительного изделия, содержащего аэрозоль-генерирующий субстрат. Пряди гомогенизированного табачного материала имеют отношение массы к площади поверхности по меньшей мере около 0,09 мг/мм 2 и содержание образователя аэрозоля от около 12 до около 25 вес.%.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФИЛИП МОРРИС ПРОДАКТС С.А. Настоящее изобретение относится к пряди гомогенизированного табачного материала, к аэрозольгенерирующему субстрату, содержащему множество прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению, и к курительному изделию, содержащему аэрозоль-генерирующий субстрат по изобретению. В данной области известно множество курительных изделий, в которых табак не сжигается, а нагревается. Целью таких нагревающихся курительных изделий является снижение известных вредных составляющих дыма. Обычно в нагревающихся курительных изделиях аэрозоль образуется при теплопередаче от источника тепла, например химического, электрического или горючего источника тепла, к отдельному аэрозоль-генерирующему субстрату, который может быть расположен в, вокруг или под источником тепла. Например, при использовании горючего источника тепла нагревающееся курительное изделие загорается, и летучие соединения, высвобождающиеся из аэрозоль-генерирующего субстрата при передаче от горючего источника тепла, улавливаются в затяжке воздуха через нагревающееся курительное изделие. Когда высвободившиеся соединения охлаждаются, они конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхает пользователь. Например, WO-A2-2009/022232 рассматривает курительное изделие, содержащее горючий источник тепла, аэрозоль-генерирующий субстрат ниже горючего источника тепла и теплопроводящий элемент вокруг и в контакте с задним участком горючего источника тепла и смежным передним участком аэрозоль-генерирующего субстрата, причем аэрозоль-генерирующий субстрат распространяется около на 3 мм ниже за пределы теплопроводящего элемента. Нагревающиеся курительные изделия, содержащие горючий источник тепла, являются высокоэнергетическими устройствами, которые обычно дают избыток энергии в процессе использования. Чтобы успешно использоваться в таком нагревающемся курительном изделии, аэрозольгенерирующий субстрат должен быть способен высвобождать достаточно летучих соединений с получением воспринимаемого органами чувств аэрозоля при температурах, получаемых в аэрозольгенерирующем субстрате благодаря теплопередаче от горючего источника тепла. Однако необходимо избегать сгорания или пиролитического разложения аэрозоль-генерирующего субстрата при таких температурах, что может дать рост нежелательных аэрозольных составляющих. В технике был предложен ряд табаксодержащих аэрозоль-генерирующих субстратов для использования в нагревающихся курительных изделиях. Например, US-A-4981522 рассматривает термовысвобождающийся источник вкуса для курительных изделий, который содержит частицы табака, предшественник аэрозоля, который образует аэрозоль при воздействии тепла, и материал наполнителя, такой как карбонат кальция или оксид алюминия, который поглощает и излучает тепло с минимизацией вероятности того, что вкусовой материал будет воспламеняться. Термовысвобождающийся источник вкуса, рассмотренный в US-A-4981522, имеет низкую массу и высокую площадь поверхности и находится в форме по существу однородных гранул, которые упаковываются в отсек в курительном изделии. Гранулы составляют по существу прямой цилиндр с длиной, которая около в 0,5-1,5 раза больше диаметра цилиндра и имеет длину около 0,5-1,5 мм. Имеется еще потребность в табаксодержащем аэрозоль-генерирующем субстрате для использования в нагревающемся курительном изделии описанного выше типа, способном давать воспринимаемый органами чувств аэрозоль, который также имеет достаточно высокую стойкость к воспламенению, чтобы по существу избегать сгорания или пиролитического разложения при использовании. По изобретению предлагается прядь гомогенизированного табачного материала, содержащая образователь аэрозоля, отличающаяся тем, что отношение массы к площади поверхности составляет по меньшей мере около 0,09 мг/мм 2, и содержание образователя аэрозоля составляет около 12-25 вес.% по отношению к сухой массе (без воды). В настоящем описании термин "прядь" означает полоску, отрезок, нить, стержень или другой удлиненный элемент. В настоящем описании термин "длина" означает размер в продольном направлении пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению. В настоящем описании термин "поперечный размер" означает размер, по существу, перпендикулярный к продольному направлению прядей. В настоящем описании термин "гомогенизированный табачный материал" означает материал, образованный агломерацией дисперсного табака. Чтобы содействовать агломерации дисперсного табака, гомогенизированный табачный материал может содержать одно или более внутренних связующих (т.е. табачных эндогенных связующих), одно или более внешних связующих (т.е. табачных экзогенных связующих) или их комбинацию. Альтернативно или дополнительно гомогенизированный табачный материал может содержать другие добавки, включая (но не ограничивается этим) образователи аэрозоля,ароматизаторы, пластификаторы, увлажнители, табачные и нетабачные волокна, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации. Пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют содержание образователя аэрозоля от около 12 до около 25 вес.% по отношению к сухой массе (без воды). По изобретению предусматривается использование пряди гомогенизированного табачного материа-1 023357 ла по изобретению в аэрозоль-генерирующем субстрате курительного изделия. По изобретению, кроме того, предлагается аэрозоль-генерирующий субстрат для курительного изделия, содержащий множество прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению. В настоящем описании термин "аэрозоль-генерирующий субстрат" означает субстрат, способный высвобождать летучие соединения при нагревании с образованием аэрозоля. Необходимо отметить, что аэрозоль-генерирующие субстраты по изобретению могут иметь различные формы и размеры в зависимости, например, от типа курительного изделия, в котором они должны использоваться. Аэрозоль-генерирующие субстраты по изобретению могут быть, по существу, трехмерными. Например, аэрозоль-генерирующие субстраты по изобретению могут быть кирпичиками, заглушками или трубками, содержащими множество прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению. Альтернативно, аэрозоль-генерирующие субстраты по изобретению могут быть, по существу,двухмерными. Например, аэрозоль-генерирующие субстраты по изобретению могут быть лентами или листами, содержащими множество прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению. В настоящем описании термин "множество прядей гомогенизированного табачного материала" означает любое число прядей гомогенизированного табачного материала, способное высвобождать достаточно летучих соединений при нагревании с образованием воспринимаемого органами чувств аэрозоля. Например, аэрозоль-генерирующие субстраты по изобретению могут содержать от около 20 прядей до около 150 прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению. По изобретению также предусматривается курительное изделие, содержащее источник тепла и аэрозоль-генерирующий субстрат по изобретению. Как описано дополнительно ниже, отношение массы к площади поверхности гомогенизированного табачного материала и содержание образователя аэрозоля прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению в комбинации преимущественно предотвращают локализацию тепла, переданного к аэрозоль-генерирующим субстратам по изобретению от источников тепла нагревающихся курительных изделий по изобретению в процессе их использования. Это, преимущественно, способствует избежанию аэрозоль-генерирующими субстратами достижения температур, необходимых для горения или пиролитического разложения прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению здесь. При использовании аэрозоль-генерирующие субстраты в нагревающихся курительных изделиях могут быть нагреты проводящей теплопередачей, когда аэрозоль-генерирующий субстрат находится в прямом контакте с источником тепла или теплопроводящим элементом нагреваемого курительного изделия; излучающей теплопередачей; и конвекционной теплопередачей, когда воздух, нагретый источником тепла, проходит через аэрозоль-генерирующий субстрат. Без желания быть связанным теорией считается, что конвекционная теплопередача имеет высокий потенциал локального перегревания гомогенизированного табачного материала в процессе отведения горячего воздуха через, и это может дать в результате сгорание или пиролитическое разложение аэрозоль-генерирующего субстрата, содержащего гомогенизированные табачные материалы, в процессе использования нагреваемого курительного изделия. Пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению способны выдерживать различные виды теплопередачи, включая конвекционную теплопередачу, благодаря высокому отношению массы к площади поверхности и содержанию образователя аэрозоля. Отношение массы к площади поверхности рассчитывается делением массы пряди гомогенизированного табачного материала на геометрическую площадь поверхности пряди гомогенизированного табачного материала в соответствии со следующим уравнением: отношение массы к площади поверхности = (масса пряди гомогенизированного табачного материала (мг/(площадь поверхности пряди гомогенизированного табачного материала (мм 2. Пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют отношение массы к площади поверхности по меньшей мере около 0,09 мг/мм 2. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют отношение массы к площади поверхности по меньшей мере около 0,1 мг/мм 2. Более предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют отношение массы к площади поверхности по меньшей мере около 0,12 мг/мм 2. Предпочтительно, пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют отношение массы к площади поверхности, равное или менее чем около 0,25 мг/мм 2. Высокое отношение массы к площади поверхности по меньшей мере 0,09 мг/мм 2 прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению обеспечивает увеличение массы, доступной для нагревания на единицу площади поверхности, что дает в результате увеличенную способность поглощать энергию на единицу площади поверхности, что обеспечивает более низкое локальное увеличение температуры в ответ на теплопередачу и поэтому преимущественно задерживает достижение прядями гомогенизированного табачного материала по изобретению температуры, необходимой для их горения или пиролитического разложения. Кроме того, высокое отношение массы к площади поверхности по меньшей мере 0,09 мг/мм 2 прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению ограничивает доступность прядей для кислорода, необходимого для горения. При использовании это также, преимущественно, замедляет дос-2 023357 тижение прядями гомогенизированного табачного материала по изобретению температуры, необходимой для их горения или пиролитического разложения в ответ на теплопередачу. Пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению, имеющие отношение массы к площади поверхности по меньшей мере 0,09 мг/мм 2, таким образом, показывают улучшенную стойкость к воспламенению по сравнению с прядями гомогенизированного табачного материала, имеющими более низкое отношение массы к площади поверхности. Обладание стойкостью к воспламенению подтверждается наблюдением точек сгорания (белая зола против темного табака) на поверхности гомогенизированного табачного материала после нагревания. Это позволяет качественно оценить стойкость к воспламенению прядей гомогенизированного табачного материала. Кроме того, полуколичественное определение воспламенения может быть получено путем определения содержания изопрена в аэрозоле, образованном прядями гомогенизированного табачного материала в ответ на нагревание. Содержание изопрена в аэрозоле может быть измерено подходящими методами, известными в технике, такими как, например, газовая хроматография. Изопрен является продуктом пиролиза изопреновых соединений, присутствующих в табаке, например, в некоторых табачных восках, и может присутствовать в аэрозоле, только если пряди гомогенизированного табачного материала нагреваются до температуры, по существу более высокой, чем температура, необходимая для образования аэрозоля. Таким образом, выход аэрозоля может приниматься как показатель количества гомогенизированного табачного материала, которое является "перегретым". Факторами, которые влияют на отношение массы к площади поверхности прядей гомогенизированного табачного материала, являются морфология (т.е. форма и размеры) пряди и плотность гомогенизированного табачного материала. Плотность гомогенизированного табачного материала определяет массу тела гомогенизированного табачного материала данного объема и эффективность упаковки данной площади поверхности гомогенизированного табачного материала. Плотность гомогенизированного табачного материала в большой степени определяется типом способа, используемого для его получения. В технике известен ряд способов восстановления для получения гомогенизированного табачного материала. Они включают в себя (но не ограничиваются этим): способы бумажного производства типа, описанного, например, в US-A-5724998; способы отливки типа, описанного, например, в US-A-5724998; способы пастового восстановления типа, описанного, например, в USA-3894544; и экструзионные способы типа, описанного, например, в GB-A-983928. Обычно плотности гомогенизированных табачных материалов, полученных экструзионными способами и способами пастового восстановления, являются больше, чем плотности гомогенизированных табачных материалов, полученных способами отливки. Плотности гомогенизированных табачных материалов, полученных экструзионными способами, могут быть больше, чем плотности гомогенизированных табачных материалов, полученных способами пастового восстановления. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют плотность по меньшей мере около 1100 мг/см 3. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют плотность, по меньшей мере, около 1500 мг/см 3 или менее, более предпочтительно 1450 мг/см 3 или менее,наиболее предпочтительно 1375 мг/см 3 или менее. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют плотность от около 1100 мг/см 3 до около 1500 мг/см 3, более предпочтительно от около 1100 мг/см 3 до около 1450 мг/см 3, наиболее предпочтительно от около 1125 мг/см 3 до около 1375 мг/см 3. Плотность пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению определяется измерением массы и размеров пряди гомогенизированного табачного материала с использованием приборов с подходящим уровнем точности; расчетом объема пряди гомогенизированного табачного материала по ее размерам; и делением массы пряди гомогенизированного табачного материала на объем пряди гомогенизированного табачного материала. Отношение массы к площади поверхности гомогенизированных табачных материалов может быть отрегулировано путем изменения их формы и размеров. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют длину по меньшей мере около 2 мм, более предпочтительно по меньшей мере около 5 мм. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют длину менее около 15 мм. Например, пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению могут иметь длину от около 5 мм до около 15 мм. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют максимальный поперечный размер, по меньшей мере около 0,1 мм, более предпочтительно по меньшей мере около 0,2 мм. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют максимальный поперечный размер около 1,5 мм или менее, более предпочтительно около 1,3 мм или менее. Длина прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению является преимущест-3 023357 венно, по меньшей мере, в три раза больше их максимального поперечного размера. Это улучшает когезионность прядей и, таким образом, облегчает образование двух- и трехмерных аэрозоль-генерирующих субстратов, содержащих множество прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению. Предпочтительно длина прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению является по меньшей мере в пять раз больше их максимального поперечного размера. Более предпочтительно длина прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению является по меньшей мере в десять раз больше их максимального поперечного размера. Предпочтительно длина прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению является меньше или равна около двадцатикратному их поперечному размеру. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют, по существу, квадратное поперечное сечение, по существу, прямоугольное поперечное сечение или, по существу, круглое поперечное сечение. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению являются по существу круглыми. Пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению, по существу, квадратного поперечного сечения или по существу прямоугольного поперечного сечения предпочтительно имеют поперечное сечение WT, где W представляет собой ширину пряди и составляет от около 0,5 мм до около 1,5 мм, более предпочтительно от около 0,7 мм до около 1,1 мм, наиболее предпочтительно от около 0,8 мм до около 1,0 мм и Т представляет собой толщину пряди и составляет от около 0,2 мм до около 0,6 мм,более предпочтительно от около 0,3 мм до около 0,5 мм, наиболее предпочтительно от около 0,4 мм до около 0,5 мм, когда выражено в децимальных единицах. Пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению, по существу, круглого поперечного сечения предпочтительно имеют диаметр от около 0,25 мм до около 0,8 мм. Пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют содержание образователя аэрозоля от около 12 до около 25 вес.%. При использовании высокое содержание образователя аэрозоля от около 12 до около 25 вес.% прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению облегчает получение воспринимаемого органами чувств аэрозоля из прядей гомогенизированного табачного материала в ответ на теплопередачу. Также как облегчение получения воспринимаемого органами чувств аэрозоля, высокое содержание образователя аэрозоля около 12-25 вес.% прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению также, преимущественно, замедляет горение и пиролитическое разложение прядей гомогенизированного табачного материала благодаря скрытой теплоте испарения. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют содержание образователя аэрозоля по меньшей мере около 15 вес.% по отношению к сухой массе (без воды). Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют содержание образователя аэрозоля по меньшей мере около 22 вес.% или менее, более предпочтительно около 20 вес.% или менее по отношению к сухой массе (без воды). Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют содержание образователя аэрозоля от около 15 вес.% до около 25 вес.%. Например, пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению могут иметь содержание образователя аэрозоля от около 15 до около 22 вес.% или от около 18 до около 22 вес.% по отношению к сухой массе (без воды). В других вариантах пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению могут иметь содержание образователя аэрозоля от около 15 до около 20 вес.% или от около 18 до около 20 вес.% по отношению к сухой массе (без воды). Образователем аэрозоля может быть любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании облегчают образование плотного и стабильного аэрозоля и которые являются, по существу, стойкими к термическому разложению при температурах, обычно получаемых аэрозоль-генерирующим средством нагревающихся курительных изделий в процессе их использования. Подходящие образователи аэрозоля хорошо известны в технике и включают в себя (но не ограничиваются этим): многоатомные спирты, такие как, например, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол, пропиленгликоль и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как, например, глицеринмоно-, ди- или триацетат; алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как, например,диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат; и их комбинации. Предпочтительно образователем аэрозоля является один или более многоатомных спиртов, наиболее предпочтительно образователем аэрозоля является глицерин. При использовании увеличенная способность поглощать энергию на единицу площади поверхности прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению, являющаяся результатом сочетания высокого отношения массы к площади поверхности по меньшей мере 0,09 мг/мм 2 и их высокого содержания образователя аэрозоля, дает в результате более низкие локальные увеличения температуры в аэрозоль-генерирующих субстратах по изобретению в ответ на теплопередачу от источника тепла. Поэтому пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению, преимущественно, замедляются или предотвращаются от достижения температур, необходимых для их горения или пиролитического разло-4 023357 жения в процессе использования курительных изделий по изобретению. Пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению могут быть образованы с использованием известных способов восстановления типа, предварительно описанного выше. Например, в одном варианте пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению по существу квадратного поперечного сечения или, по существу, прямоугольного поперечного сечения могут быть образованы отливкой, прокаткой, каландрованием или экструдированием смеси, содержащей дисперсный табак и по меньшей мере один образователь аэрозоля, с образованием листа гомогенизированного табачного материала, имеющего содержание образователя аэрозоля от около 12 вес.% до около 25 вес.%, и затем резкой листа гомогенизированного табачного материала на отдельные пряди, имеющие отношение массы к площади поверхности от около 0,09 мг/мм 2 до около 0,25 мг/мм 2. В альтернативном варианте пряди табачного материала по изобретению, по существу, квадратного поперечного сечения, по существу, прямоугольного поперечного сечения или, по существу, круглого поперечного сечения могут быть образованы экструдированием смеси, содержащей дисперсный табак и,по меньшей мере, образователь аэрозоля, с образованием непрерывных отрезков гомогенизированного табачного материала, имеющего содержание образователя аэрозоля от около 12 до около 25 вес.%, и затем резкой непрерывных отрезков гомогенизированного табачного материала на отдельные пряди, имеющие отношение массы к площади поверхности от около 0,09 мг/мм 2 до около 0,25 мг/мм 2. Когда пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению формируют экструзионным способом, в экструзионном способе могут использоваться традиционные одно- и двухшнековые экструдеры. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют содержание табака по меньшей мере около 50 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере около 65 вес.%,по отношению к сухой массе (без воды). При использовании пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению, имеющие высокое содержание табака, преимущественно, образуют аэрозоли с улучшенным вкусом табака. Предпочтительно, пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют содержание табака около 88 вес.% или менее, более предпочтительно, около 75 вес.% по отношению к сухой массе (без воды). Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют содержание табака от около 40 до около 85 вес.%, более предпочтительно от около 50 до около 75 вес.% по отношению к сухой массе (без воды). Пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению могут содержать дисперсный табак, полученный дроблением или иным измельчением одной или более пластин табачных листьев и стеблей табачных листьев. Альтернативно или дополнительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению могут содержать одно или более из табачной пыли, табачной мелочи и других дисперсных табачных продуктов, образованных, например, в процессе обработки, обращения и перевозки табака. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению образуют из дисперсного табака, имеющего размер частиц от около 40 мкм до около 500 мкм. Пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению могут дополнительно содержать один или более ароматизаторов. Подходящие ароматизаторы известны в технике и включают в себя (но не ограничиваются этим) ментол, мяту колосовую, мяту перечную, эвкалипт, ваниль, какао, шоколад,кофе, чай, пряности (такие как корица, лук и имбирь), фруктовые ароматизаторы и их комбинации. Предпочтительно, пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют содержание ароматизатора около 10 вес.% или менее. Один или более ароматизаторов могут быть введены в дисперсный табак до, в процессе или после агломерации дисперсного табака с образованием прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению. Например, когда пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению формируют экструзионным способом, один или более ароматизаторов могут быть введены в смесь дисперсного табака и, по меньшей мере, одного образователя аэрозоля до, в процессе или после экструзии смеси. Альтернативно или в дополнение к одному или более ароматизаторов пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению могут дополнительно содержать другие добавки, обычно вводимые в известные гомогенизированные табачные материалы. Такие добавки включают в себя (но не ограничиваясь этим) увлажнители, пластификаторы, связующие, нетабачные волокна и их смеси. Предпочтительно, пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению, по существу,не содержат внешние связующие (т.е. табачные экзогенные связующие). Однако необходимо отметить,что пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению могут содержать одно или более внешних связующих, если требуется. Подходящие внешние связующие для включения в пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению известны в технике и включают в себя (но не ограничиваясь этим): целлюлозные связующие, такие как, например, гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза и этилцеллюлоза; гамы, такие как, например,-5 023357 ксантангам, гаргам, гуммиарабик и гам бобов робинии; полисахариды, такие как, например, крахмалы; органические кислоты, такие как альгиновая кислота; сопряженные основные соли органических кислот,такие как натрийальгинат, агар и пектин; и их комбинации. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению имеют содержание внешнего связующего менее около 3 вес.%, более предпочтительно менее 0,5 вес.%, наиболее предпочтительно менее около 0,1 вес.% Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению, по существу,не содержат нетабачных волокон. Однако необходимо отметить, что пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению могут содержать нетабачные волокна, если требуется. Подходящие нетабачные волокна для включения в пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению известны в технике и включают в себя (но не ограничиваясь этим) переработанные органические волокна, такие как, например, волокна мягкой древесины, волокна жесткой древесины, джутовые волокна и их комбинации. Перед введением в пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению нетабачные волокна могут быть обработаны подходящими способами, известными в технике, включая (но не ограничиваясь этим): механическую варку, размол, химическую варку, отбеливание, сульфатную варку и их комбинации. Предпочтительно пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению по существу не содержат наполнители, такие как, например, карбонат кальция или оксид алюминия. Исключение необходимости в таких наполнителях позволяет преимущественно максимизировать содержание компонентов прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению, что вносит вклад в образование аэрозоля и ароматизатора. В одном предпочтительном варианте изобретения пряди гомогенизированного табачного материала содержат только дисперсный табак, один или более образователей аэрозоля, воду и, необязательно, один или более ароматизаторов. Пряди гомогенизированного табачного материала согласно данному предпочтительному варианту изобретения могут иметь, например, содержание табака от около 40 до около 85 вес.%, содержание образователя аэрозоля от около 12 до около 25 вес.%, содержание воды от около 10 до около 20 вес.% и содержание ароматизатора от около 0 до около 10 вес.%. По изобретению предлагается аэрозоль-генерирующий субстрат для нагреваемого курительного изделия, содержащий множество прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению, т.е. множество отдельных прядей гомогенизированного табачного материала, содержащих по меньшей мере один образователь аэрозоля, отличающийся тем, что отдельные пряди гомогенизированного табачного материала имеют отношение массы к площади поверхности от около 0,09 мг/мм 2 до около 0,25 мг/мм 2 и содержание образователя аэрозоля от около 12 до около 25 вес.% по отношению к сухой массе (без воды). По изобретению также предусматривается использование аэрозоль-генерирующего субстрата согласно изобретению в курительном изделии. Множество прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению могут быть или могут не быть выровнены в аэрозоль-генерирующем субстрате. Предпочтительно, пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению выравниваются, по существу, параллельно друг другу в аэрозоль-генерирующем субстрате. При использовании это способствует распределению тепла в аэрозольгенерирующем субстрате и, таким образом, снижает вероятность наличия в нем "горячих точек", которые могут привести к сгоранию или пиролитическому разложению прядей гомогенизированного табачного материала. Множество отдельных прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению может иметь одинаковый или различный состав и морфологию. Например, множество отдельных прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению может иметь одинаковые или различные отношения массы к площади поверхности, содержание образователя аэрозоля, плотность, содержание табака,форму и размеры. Предпочтительно, множество отдельных прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению имеет по существу равномерное поперечное сечение. Предпочтительно, пряди гомогенизированного табачного материала ограничены оберткой, например, бумагой, такой как обертка фильтрующей заглушки. Введение подходящей обертки, преимущественно, облегчает сборку аэрозоль-генерирующих субстратов и курительных изделий согласно изобретению. Аэрозоль-генерирующие субстраты согласно изобретению могут дополнительно содержать гомогенизированный табачный материал не в соответствии с изобретением. Например, аэрозоль-генерирующие субстраты согласно изобретению могут дополнительно содержать одну или более прядей гомогенизированного табачного материала, имеющих отношение массы к площади поверхности менее около 0,09 мг/мм 2 или более около 0,25 мг/мм 2. Альтернативно или дополнительно аэрозоль-генерирующие субстраты согласно изобретению могут дополнительно содержать одну или более прядей гомогенизированного табачного материала, имеющих содержание образователя аэрозоля менее около 12 вес.% или более 25 вес.% по отношению к сухой массе (без воды). Предпочтительно аэрозоль-генерирующие субстраты согласно изобретению являются, по существу,цилиндрическими по форме и имеют по существу равномерное поперечное сечение. Предпочтительно аэрозоль-генерирующие субстраты согласно изобретению имеют, по существу,круглое или, по существу, эллиптическое поперечное сечение. Аэрозоль-генерирующие субстраты согласно изобретению могут быть получены с использованием известных способов и оборудования для образования фильтрующих заглушек для традиционных сгораемых курительных изделий, поджигаемых на конце. Аэрозоль-генерирующие субстраты согласно изобретению являются особенно подходящими для использования в нагревающихся курительных изделиях типа, рассмотренного в WO-A-2009/022232, которые содержат горючий источник тепла, аэрозоль-генерирующий субстрат по ходу после горючего источника тепла и теплопроводящий элемент вокруг и в контакте с задним участком горючего источника тепла и смежным передним участком аэрозоль-генерирующего субстрата. В нагревающихся курительных изделиях, рассмотренных в WO-A-2009/022232, аэрозоль-генерирующий субстрат распространяется,по меньшей мере, приблизительно на 3 мм дальше по ходу, за пределы теплопроводящего элемента. Однако должно быть отмечено, что аэрозоль-генерирующие субстраты согласно изобретению могут также использоваться в нагревающихся курительных изделиях, содержащих горючие источники тепла, имеющие различные конструкции. Должно быть отмечено, что аэрозоль-генерирующие субстраты согласно изобретению могут использоваться в нагревающихся курительных изделиях, содержащих негорючие источники тепла. Например, аэрозоль-генерирующие субстраты согласно изобретению могут использоваться в нагревающихся курительных изделиях, содержащих химические источники тепла. Аэрозоль-генерирующие субстраты согласно изобретению могут использоваться в нагревающихся курительных изделиях, содержащих нагревательные элементы электросопротивления или другие электрические источники тепла. По изобретению предусматривается способ получения курительного изделия, включающий: образование аэрозоль-генерирующего субстрата, содержащего множество отдельных прядей гомогенизированного табачного материала, содержащих, по меньшей мере, один образователь аэрозоля, отличающийся тем, что отдельные пряди гомогенизированного табачного материала имеют отношение массы к площади поверхности от около 0,09 мг/мм 2 до около 0,25 мг/мм 2 и содержание образователя аэрозоля от около 12 вес.% до около 25 вес.% по отношению к сухой массе (без воды); и введение аэрозольгенерирующего субстрата в курительное изделие. По изобретению кроме того, предусматривается курительное изделие, содержащее источник тепла и аэрозоль-генерирующий субстрат, содержащий множество отдельных прядей гомогенизированного табачного материала, содержащих по меньшей мере один образователь аэрозоля, отличающееся тем, что отдельные пряди гомогенизированного табачного материала имеют отношение массы к площади поверхности от около 0,09 мг/мм 2 до около 0,25 мг/мм 2 и содержание образователя аэрозоля от около 12 вес.% до около 25 вес.% по отношению к сухой массе (без воды). Предпочтительно аэрозоль-генерирующий субстрат расположен по ходу после источника тепла. В настоящем описании термины "по ходу до" или "перед" и "по ходу после" или "вслед за" используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов курительных изделий согласно изобретению по отношению к направлению вытяжки воздуха через курительные изделия в процессе их использования. Предпочтительно источник тепла и аэрозоль-генерирующий субстрат примыкают друг к другу. Предпочтительно курительное изделие согласно изобретению дополнительно содержит теплопроводящий элемент вокруг и в контакте с задним участком источника тепла и смежным передним участком аэрозоль-генерирующего субстрата. Предпочтительно источником тепла является горючий источник тепла. Более предпочтительно источником тепла является углесодержащий горючий источник тепла. Настоящее изобретение будет дополнительно описано путем только примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: на фиг. 1 схематически показано поперечное сечение устройства для нагревания аэрозольгенерирующих субстратов конвекционной теплопередачей; на фиг. 2 показаны пряди гомогенизированного табачного материала, имеющие отношение массы к площади поверхности 0,21 мг/мм 2 и содержание образователя аэрозоля 25 вес.%, согласно первому варианту изобретения после их конвекционного нагревания; на фиг. 3 показаны пряди гомогенизированного табачного материала, имеющие отношение массы к площади поверхности 0,16 мг/мм 2 и содержание образователя аэрозоля 20 вес.%, согласно второму варианту изобретения после их конвекционного нагревания; на фиг. 4 показаны пряди гомогенизированного табачного материала, имеющие отношение массы к площади поверхности 0,10 мг/мм 2 и содержание образователя аэрозоля 15 вес.%, согласно третьему варианту изобретения после их конвекционного нагревания; на фиг. 5 показаны пряди гомогенизированного табачного материала, имеющие отношение массы к площади поверхности 0,11 мг/мм 2 и содержание образователя аэрозоля 15 вес.%, согласно четвертому варианту изобретения после их конвекционного нагревания; на фиг. 6 показаны пряди гомогенизированного табачного материала, имеющие отношение массы к площади поверхности 0,11 мг/мм 2 и содержание образователя аэрозоля 10 вес.%, не в соответствии с изобретением после их конвекционного нагревания; на фиг. 7 показаны пряди гомогенизированного табачного материала, имеющие отношение массы к площади поверхности 0,08 мг/мм 2 и содержание образователя аэрозоля 15 вес.%, не в соответствии с изобретением после их конвекционного нагревания; и на фиг. 8 показаны пряди гомогенизированного табачного материала, имеющие отношение массы к площади поверхности 0,08 мг/мм 2 и содержание образователя аэрозоля 20 вес.%, не в соответствии с изобретением после их конвекционного нагревания. Примеры по изобретению Пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению, по существу, прямоугольного поперечного сечения, имеющие размеры, плотности, отношения массы к площади поверхности и содержания образователя аэрозоля, показанные в таблице 1 (образцы 1-4), получают способами получения,указанными в табл. 1. Сравнительные примеры не в соответствии с изобретением В целях сравнения пряди гомогенизированного табачного материала не в соответствии с настоящим изобретением по существу прямоугольного поперечного сечения, имеющие размеры, плотности, отношения массы к площади поверхности и содержания образователя аэрозоля, показанные в табл. 1 (образцы 5-7), получают способами получения, указанными в табл. 1. Определяют стойкость к воспламенению в ответ на конвекционную теплопередачу прядей гомогенизированного табачного материала по изобретению образцов 1-4 и прядей гомогенизированного табачного материала не в соответствии с настоящим изобретением образцов 5-7. Для каждого образца получают пять аэрозоль-генерирующих субстратов, содержащих множество прядей гомогенизированного табачного материала, имеющих длину 7,1 мм, диаметр 8 мм, массу 180 мг и плотность 0,5 г/см 3. Для образования аэрозоль-генерирующих субстратов 180 мг прядей гомогенизированного табачного материала помещают в цилиндрическую кварцевую трубку 10, имеющую внутренний диаметр 8 мм, и удерживают на месте проволокой из нержавеющей стали калибра 12 с образованием заглушки 14 длиной 7,1 мм. Кварцевую трубку помещают в наружную рубашку из нержавеющей стали (не показано). Как показано на фиг. 1, цилиндрическая кварцевая трубка 10 соединяется с генератором горячего воздуха,содержащим никельхромовый нагревательный филамент 16, намотанный на керамическую подложку 18 и выдерживаемый во второй кварцевой трубке 20 с перфорированным керамическим экраном 22. Перфорированный керамический экран 22 генератора горячего воздуха минимизирует нагревание заглушки 14 излучением. Расстояние около 0,5-1 мм поддерживается между заглушкой 14 и перфорированным керамическим экраном 22 генератора горячего воздуха, чтобы также минимизировать нагревание заглушки 14 теплопередачей. Конструкция генератора горячего воздуха и расположение заглушки 14 способствуют конвекционному нагреванию заглушки 14. Пряди гомогенизированного табачного материала кондиционируют в течение 48 ч при 22 С и 60% относительной влажности перед помещением в кварцевую трубку для оценки их стойкости к воспламенению. Для оценки стойкости к воспламенению прядей гомогенизированного табачного материала в ответ на конвекционную теплопередачу никельхромовый нагревательный филамент 16 генератора горячего воздуха нагревают регулярным электропитанием 63 Вт и двенадцать затяжек 55 мл (объем затяжки) выводят в течение 2 с каждая (длительность затяжки) каждые 30 с (частота затяжки) в направлении, показанном стрелками на фиг. 1, с использованием программированного двойного шприцевого насоса. Визуальное подтверждение горения может быть получено наблюдением точек горения (белая зола против темного табака) на поверхности расположенного ближе по ходу конца заглушки 14 (т.е. ее конца,ближайшего к никельхромовому нагревательному филаменту 16 генератора горячего воздуха) после конвекционного нагревания. Это обеспечивает качественную оценку стойкости к воспламенению прядей гомогенизированного табачного материала каждого образца. Кроме того, полуколичественное определение горения прядей гомогенизированного табачного материала получается при анализе содержания изопрена аэрозоля, образованного в процессе двенадцати затяжек; как пояснено выше, изопрен представляет собой продукт пиролиза изопреновых соединений,присутствующих в табаке, например, в некоторых табачных восках. Изопрен может присутствовать в аэрозоле, только если пряди гомогенизированного табачного материала нагреваются до температуры, по существу более высокой, чем температура, необходимая для образования аэрозоля. Таким образом, выход аэрозоля может приниматься как показатель количества гомогенизированного табачного материала,которое является перегретым. Содержание изопрена аэрозоля, образованного в процессе двенадцати затяжек, измеряется газовой хроматографией. Как показано в табл. 1, аэрозоли, образованные из заглушек, содержащих пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению (образцы 1-4), все содержат 3 мкг или менее изопрена на 12 затяжек. Кроме того, аэрозоли, образованные из заглушек, содержащих пряди гомогенизированного та-8 023357 бачного материала по изобретению образцов 1-3, содержат неопределяемый изопрен. Это показывает,что табак в прядях гомогенизированного табачного материала по изобретению, имеющих отношение массы к площади поверхности, по меньшей мере, около 0,09 мг/мм 2 и содержание образователя аэрозоля от около 12 до около 25 вес.%, незначительно перегревается в результате конвекционной теплопередачи от горячего воздуха, выведенного через заглушки. Напротив, как показано в таблице 1, аэрозоли, образованные из заглушек, содержащих пряди гомогенизированного табачного материала не в соответствии с изобретением (образцы 5-7), все содержат значительные количества изопрена. Это показывает, что табак в прядях гомогенизированного табачного материала не в соответствии с настоящим изобретением, имеющих отношение массы к площади поверхности менее 0,09 мг/мм 2 (образцы 6 и 7) или содержание образователя аэрозоля менее 12 вес.% (образец 5), значительно перегревается в результате конвекционной теплопередачи от горячего воздуха, выведенного через заглушки. После конвекционного нагревания пять заглушек, образованных из прядей гомогенизированного табачного материала каждого образца, также исследуют визуально на признаки сгорания. Фотографии конца выше по потоку трех заглушек, образованных из прядей гомогенизированного табачного материала образцов 1-7 после их конвекционного нагревания, показаны на фиг. 2-8, соответственно. Как показано на фиг. 2-8, благодаря установке устройства, используемого для нагревания заглушек конвекционной теплопередачей, показанного на фиг. 1, пряди гомогенизированного табачного материала каждого образца не выровнены по существу параллельно друг другу в заглушках. Однако по причинам, установленным ранее выше, множество прядей гомогенизированного табачного материала в аэрозоль-генерирующих субстратах по изобретению, предпочтительно, выравнивается по существу параллельно друг другу. Как показано на фиг. 2-5, заглушки, содержащие пряди гомогенизированного табачного материала по изобретению (образцы 1-4), не показывают никаких значительных визуальных признаков горения. Напротив, как показано на фиг. 6-8, заглушки, содержащие пряди гомогенизированного табачного материала не в соответствии с настоящим изобретением (образцы 5-7), все показывают значительные визуальные признаки горения в виде локализованных белых точек сгорания. Для сравнения оценку стойкости к воспламенению в ответ на конвекционное нагревание аэрозольгенерирующего субстрата нагреваемого курительного изделия, продаваемого под брендом Steam Hot One фирмой Japan Tobacco Inc., выполняют также подобным образом с использованием устройства, показанного на фиг. 1. Нагревающееся курительное изделие Steam Hot One содержит углесодержащий горючий источник тепла и аэрозоль-генерирующий субстрат, состоящий из заглушки, содержащей множество прядей табачного материала, по ходу после горючего источника тепла. Считается, что аэрозольгенерирующий субстрат нагреваемого курительного изделия Steam Hot One содержит смесь около 60 вес.% прядей нарезанного табачного наполнителя и около 40 вес.% прядей восстановленного табака. Пряди табачного материала аэрозоль-генерирующего субстрата нагреваемого курительного изделияSteam Hot One имеют среднее отношение массы к площади поверхности около 0,06 мг/мм 2 и среднее содержание образователя аэрозоля (глицерина) около 26 вес.%. Подобно аэрозолям, образованным из других заглушек, содержащих пряди гомогенизированного табачного материала не в соответствии с изобретением (образцы 5-7), аэрозоли, образованные из заглушек, содержащих пряди табачного материала из нагреваемого курительного изделия Steam Hot One, содержат значительные количества изопрена (13,08 мкг на заглушку). Кроме того, заглушки показывают значительные визуальные признаки горения в виде локализованных белых точек сгорания. Хотя изобретение было проиллюстрировано выше ссылкой на пряди гомогенизированного табачного материала, имеющие длину 10 мм, необходимо отметить, что пряди гомогенизированного табачного материала могут быть различной длины. Кроме того, хотя изобретение было проиллюстрировано выше ссылкой на пряди гомогенизированного табачного материала по существу прямоугольного поперечного сечения, необходимо отметить, что пряди гомогенизированного табачного материала могут быть различной формы. Например, прядями гомогенизированного табачного материала по изобретению могут быть, альтернативно, пряди по существу квадратного поперечного сечения или по существу круглого поперечного сечения.DR = пастовое восстановление. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Прядь гомогенизированного табачного материала, содержащая по меньшей мере один образователь аэрозоля, имеющий отношение массы к площади поверхности по меньшей мере около 0,09 мг/мм 2,содержание образователя аэрозоля от около 12 до около 25 вес.% и плотность от около 1100 до около 1450 мг/см 3. 2. Прядь гомогенизированного табачного материала по п.1, имеющая длину, которая по меньшей мере в три раза больше ее максимального поперечного размера. 3. Прядь гомогенизированного табачного материала по п.1 или 2, имеющая отношение массы к площади поверхности, равное или менее чем около 0,25 мг/мм 2. 4. Прядь гомогенизированного табачного материала по любому из пп.1-3, имеющая содержание образователя аэрозоля от около 15 до около 25 вес.%. 5. Прядь гомогенизированного табачного материала по любому из пп.1-4, дополнительно содержащая по меньшей мере один ароматизатор в количестве около 10 вес.% или менее. 6. Аэрозоль-генерирующий субстрат для курительного изделия, содержащий множество прядей гомогенизированного табачного материала по любому из пп.1-5. 7. Аэрозоль-генерирующий субстрат по п.6, в котором множество прядей гомогенизированного табачного материала выровнены, по существу, параллельно друг другу в аэрозоль-генерирующем субстрате. 8. Аэрозоль-генерирующий субстрат по п.6 или 7, имеющий плотность от около 500 до около 1000 мг/см 3. 9. Способ получения курительного изделия, включающий образование аэрозоль-генерирующего субстрата, содержащего множество прядей гомогенизированного табачного материала по любому из пп.1-5, и введение аэрозоль-генерирующего субстрата в курительное изделие. 10. Курительное изделие, содержащее источник тепла и аэрозоль-генерирующий субстрат по любому из пп.6-8. 11. Курительное изделие по п.10, в котором аэрозоль-генерирующий субстрат расположен по ходу после источника тепла. 12. Курительное изделие по п.11, в котором источником тепла является горючий источник тепла. 13. Курительное изделие по п.12, дополнительно содержащее теплопроводящий элемент вокруг и в контакте с задним участком горючего источника тепла и смежным передним участком аэрозольгенерирующего субстрата.
МПК / Метки
МПК: A24F 47/00, A24B 15/12, A24B 15/16
Метки: изделий, аэрозоль-генерирующий, субстрат, курительных
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/12-23357-aerozol-generiruyushhijj-substrat-dlya-kuritelnyh-izdelijj.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Аэрозоль-генерирующий субстрат для курительных изделий</a>
Предыдущий патент: Предмет одежды одноразового использования
Следующий патент: Сепаратор
Случайный патент: Система для транспорта активных веществ в биологической системе