RU2777585C2 - Aerosol generating product with thermally expandable centering element - Google Patents
Aerosol generating product with thermally expandable centering element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777585C2 RU2777585C2 RU2020121792A RU2020121792A RU2777585C2 RU 2777585 C2 RU2777585 C2 RU 2777585C2 RU 2020121792 A RU2020121792 A RU 2020121792A RU 2020121792 A RU2020121792 A RU 2020121792A RU 2777585 C2 RU2777585 C2 RU 2777585C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aerosol generating
- aerosol
- thermally expandable
- generating article
- heating chamber
- Prior art date
Links
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims abstract description 266
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 86
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 76
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 27
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims 1
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 abstract description 31
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 abstract description 31
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 3
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- -1 aerosolizers Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- ZDJFDFNNEAPGOP-UHFFFAOYSA-N dimethyl tetradecanedioate Chemical compound COC(=O)CCCCCCCCCCCCC(=O)OC ZDJFDFNNEAPGOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- PZNPLUBHRSSFHT-RRHRGVEJSA-N 1-hexadecanoyl-2-octadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)O[C@@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC PZNPLUBHRSSFHT-RRHRGVEJSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- IZMOTZDBVPMOFE-UHFFFAOYSA-N dimethyl dodecanedioate Chemical compound COC(=O)CCCCCCCCCCC(=O)OC IZMOTZDBVPMOFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 1
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical class OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000008347 soybean phospholipid Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N triacetic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)CC(O)=O ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль, содержащему субстрат, генерирующий аэрозоль. The present invention relates to an aerosol generating article comprising an aerosol generating substrate.
В данной области техники известны изделия, генерирующие аэрозоль, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, такой как табакосодержащий субстрат, нагревают, а не сжигают. Обычно в таких нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, аэрозоль генерируется путем передачи тепла от источника тепла к физически отдельному субстрату, генерирующему аэрозоль, или материалу, который может быть расположен в контакте с источником тепла, внутри, вокруг него или по ходу потока относительно него. Во время использования изделия, генерирующего аэрозоль, летучие соединения высвобождаются из субстрата, генерирующего аэрозоль, путем передачи тепла от источника тепла и захватываются воздухом, втягиваемым через изделие, генерирующее аэрозоль. По мере охлаждения высвобождаемых соединений они конденсируются с образованием аэрозоля. Aerosol-generating articles are known in the art in which the aerosol-generating substrate, such as a tobacco-containing substrate, is heated rather than burned. Typically, in such heated aerosol generating articles, the aerosol is generated by transferring heat from a heat source to a physically separate aerosol generating substrate or material that may be located in contact with, within, around, or downstream of the heat source. During use of the aerosol-generating article, volatile compounds are released from the aerosol-generating substrate by heat transfer from the heat source and are entrained in air drawn through the aerosol-generating article. As the released compounds cool, they condense to form an aerosol.
Доступно несколько альтернативных способов получения субстратов для нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль, например, из случайно ориентированных резаных кусочков, нитей или полосок табачного материала. В последнее время в документе WO-A-2012/164009 были раскрыты стержни для нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль, образованных из собранных листов гомогенизированного табачного материала, которые обеспечивают возможность улучшенного регулирования пористости вдоль стержней. Several alternative methods are available for preparing substrates for heated aerosol generating articles, for example from randomly oriented cut pieces, strands or strips of tobacco material. Recently, WO-A-2012/164009 has disclosed rods for heated aerosol generating articles formed from assembled sheets of homogenized tobacco material that allow for improved control of porosity along the rods.
В ряде документов, относящихся к известному уровню техники, раскрыты устройства, генерирующие аэрозоль, для потребления изделий, генерирующих аэрозоль. Такие устройства включают, например, электрически нагреваемые устройства, генерирующие аэрозоль, в которых аэрозоль генерируется путем передачи тепла от одного или более электрических элементов-нагревателей устройства, генерирующего аэрозоль, к субстрату, генерирующему аэрозоль, нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может, например, содержать камеру нагрева, приспособленную для размещения с возможностью отделения субстрата, генерирующего аэрозоль, который может быть вставлен пользователем и удален пользователем после использования. Таким образом, в таких устройствах субстрат, генерирующий аэрозоль, может принимать тепло от окружающей поверхности камеры нагрева. A number of prior art documents disclose aerosol generating devices for consuming aerosol generating articles. Such devices include, for example, electrically heated aerosol generating devices in which the aerosol is generated by transferring heat from one or more electrical heater elements of the aerosol generating device to the aerosol generating substrate of the heated aerosol generating article. The aerosol generating device may, for example, comprise a heating chamber adapted to releasably receive an aerosol generating substrate that can be inserted by the user and removed by the user after use. Thus, in such devices, the aerosol generating substrate can receive heat from the surrounding surface of the heating chamber.
Для облегчения вставки и удаления изделия, генерирующего аэрозоль, внутренний диаметр камеры нагрева предпочтительно больше, чем наружный диаметр изделия, генерирующего аэрозоль. Также желательно, чтобы он позволял обеспечивать возможные небольшие изменения в наружном диаметре изделия, генерирующего аэрозоль. Напротив, если внутренний диаметр камеры нагрева очень похож на наружный диаметр изделия, генерирующего аэрозоль, колебания наружного диаметра изделия, генерирующего аэрозоль, могут препятствовать его вставке в устройство, и, как правило, части изделия, генерирующего аэрозоль, могут находиться в непосредственном контакте с поверхностями нагрева или даже прижиматься к ним, что может вызывать локальный перегрев или даже горение изделия, генерирующего аэрозоль. To facilitate insertion and removal of the aerosol generating article, the inner diameter of the heating chamber is preferably larger than the outer diameter of the aerosol generating article. It is also desirable that it allows for possible small changes in the outer diameter of the aerosol generating article. On the contrary, if the inner diameter of the heating chamber is very similar to the outer diameter of the aerosol generating article, fluctuations in the outer diameter of the aerosol generating article may prevent it from being inserted into the device, and, in general, parts of the aerosol generating article may be in direct contact with surfaces heating or even being pressed against them, which may cause localized overheating or even combustion of the aerosol-generating article.
Кроме того, было обнаружено, что, как правило, в нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, необходимо меньшее количество субстрата, генерирующего аэрозоль, по сравнению с изделиями, генерирующими аэрозоль, в которых субстрат сгорает, такими как обычные сигареты с фильтром. Таким образом, изделия, генерирующие аэрозоль, для получения вдыхаемого аэрозоля при нагреве могут иметь диаметр, аналогичный диаметру обычной сигареты с фильтром, будучи при этом короче обычной сигареты с фильтром. Альтернативно изделия, генерирующие аэрозоль, для получения вдыхаемого аэрозоля при нагреве могут иметь приблизительно такую же длину, как и у обычной сигареты с фильтром, будучи при этом тоньше обычной сигареты с фильтром. In addition, it has been found that, in general, less aerosol generating substrate is needed in heated aerosol generating articles compared to aerosol generating articles in which the substrate is combusted, such as conventional filter cigarettes. Thus, aerosol generating articles for producing an inhalable aerosol when heated can have a diameter similar to that of a conventional filter cigarette while being shorter than a conventional filter cigarette. Alternatively, aerosol generating articles for producing an inhalable aerosol when heated can be approximately the same length as a conventional filter cigarette while being thinner than a conventional filter cigarette.
Изделия, генерирующие аэрозоль, более узкого типа могут быть быстро нагреты, поскольку количество материала для нагрева на единицу длины меньше. Кроме того, может быть возможным последовательный независимый нагрев разных продольных частей субстрата, генерирующего аэрозоль, что может обеспечить точное управление тем, как субстрат, генерирующий аэрозоль, потребляют с течением времени. Aerosol-generating articles of a narrower type can be quickly heated because the amount of material to be heated per unit length is less. In addition, it may be possible to sequentially independently heat different longitudinal portions of the aerosol generating substrate, which can provide precise control over how the aerosol generating substrate is consumed over time.
Однако более тонкие изделия, генерирующие аэрозоль, являются менее подходящими для использования с внутренним нагревательным механизмом, представляющим собой механизм, в котором нагревательный элемент, такой как нагревательная пластина, вставляют в субстрат, генерирующий аэрозоль. Это связано с тем, что вставка нагревательного элемента внутрь субстрата, генерирующего аэрозоль, может повредить субстрат или сам нагревательный элемент. However, thinner aerosol generating articles are less suitable for use with an internal heating mechanism, which is a mechanism in which a heating element, such as a heating plate, is inserted into the aerosol generating substrate. This is because inserting a heating element inside an aerosol generating substrate may damage the substrate or the heating element itself.
Однако при использовании в устройстве, содержащем камеру нагрева, приспособленную для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, более тонкие изделия, генерирующие аэрозоль, более подвержены выскальзыванию из камеры нагрева и, как правило, не удерживаются в идеально центрированном положении внутри камеры нагрева, и поэтому подача тепловой энергии к субстрату, генерирующему аэрозоль, может не быть настолько однородной, насколько это возможно. However, when used in a device containing a heating chamber adapted to receive an aerosol generating article, thinner aerosol generating articles are more prone to slip out of the heating chamber and generally are not held in a perfectly centered position within the heating chamber, and therefore the heat supply energy to the aerosol generating substrate may not be as uniform as possible.
Было бы желательно создать альтернативное изделие, генерирующее аэрозоль, которое легче удерживать в правильном положении во время использования, при этом чтобы его также было легко вставлять в камеру нагрева устройства, генерирующего аэрозоль. Кроме того, было бы желательно создать одно такое изделие, генерирующее аэрозоль, которое может быть удобно изготовлено с высокой скоростью без необходимости какой-либо существенной модификации существующего устройства. It would be desirable to provide an alternative aerosol generating article that is easier to hold in the correct position during use, while also being easy to insert into the heating chamber of the aerosol generating device. In addition, it would be desirable to provide one such aerosol generating article that can be conveniently manufactured at high speed without requiring any major modification to the existing apparatus.
Согласно аспекту настоящего изобретения предусмотрено изделие, генерирующее аэрозоль, для получения вдыхаемого аэрозоля при нагреве. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит стержень субстрата, генерирующего аэрозоль; обертку, окружающую по меньшей мере стержень; и по меньшей мере один термически расширяемый элемент, расположенный на наружной поверхности обертки. According to an aspect of the present invention, an aerosol generating article is provided for producing an inhalable aerosol when heated. An aerosol generating article comprises an aerosol generating substrate rod; a wrapper surrounding at least the rod; and at least one thermally expandable element located on the outer surface of the wrapper.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрена система, генерирующая аэрозоль, содержащая аэрозольное изделие, генерирующее аэрозоль, и электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагреватель и продолговатую камеру нагрева, выполненную с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, таким образом, чтобы изделие, генерирующее аэрозоль, нагревалось в камере нагрева. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит стержень субстрата, генерирующего аэрозоль; обертку, окружающую по меньшей мере стержень, при этом наружный диаметр окруженного стержня меньше внутреннего диаметра камеры нагрева; и по меньшей мере один термически расширяемый элемент, расположенный на наружной поверхности обертки. Термически расширяемый элемент выполнен с возможностью деформации при нагреве в камере нагрева таким образом, что по меньшей мере часть термически расширяемого элемента соприкасается с внутренней поверхностью камеры нагрева. According to another aspect of the present invention, an aerosol generating system is provided, comprising an aerosol generating aerosol product and an electrical aerosol generating device, the aerosol generating device comprising a heater and an elongated heating chamber configured to accommodate the aerosol generating product, such so that the aerosol generating article is heated in the heating chamber. An aerosol generating article comprises an aerosol generating substrate rod; a wrapper surrounding at least the rod, wherein the outer diameter of the surrounded rod is less than the inner diameter of the heating chamber; and at least one thermally expandable element located on the outer surface of the wrapper. The thermally expandable element is configured to deform when heated in the heating chamber in such a way that at least a portion of the thermally expandable element is in contact with the inner surface of the heating chamber.
Следует понимать, что любые признаки, описанные со ссылкой на один аспект настоящего изобретения, в равной степени применимы к любому другому аспекту настоящего изобретения. It should be understood that any features described with reference to one aspect of the present invention are equally applicable to any other aspect of the present invention.
Термин «изделие, генерирующее аэрозоль» используется в данном документе для обозначения как изделий, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, нагревают, так и изделий, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, сжигают, таких как обычные сигареты. В контексте данного документа термин «субстрат, генерирующий аэрозоль» обозначает субстрат, способный высвобождать летучие соединения при нагреве для генерирования аэрозоля. The term "aerosol generating article" is used herein to refer to both articles in which the aerosol generating substrate is heated and articles in which the aerosol generating substrate is burned, such as conventional cigarettes. In the context of this document, the term "aerosol generating substrate" means a substrate capable of releasing volatile compounds when heated to generate an aerosol.
В нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, аэрозоль генерируют путем нагрева без сжигания субстрата, генерирующего аромат, такого как табак. Известные нагреваемые изделия, генерирующие аэрозоль, включают, например, электрически нагреваемые изделия, генерирующие аэрозоль, и изделия, генерирующие аэрозоль, в которых аэрозоль генерируют путем передачи тепла от горючего тепловыделяющего элемента или источника тепла к физически отдельному материалу, образующему аэрозоль. Например, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению находят конкретное применение в системах, генерирующих аэрозоль, содержащих устройство, которое содержит камеру нагрева, приспособленную для размещения по меньшей мере части стержня субстрата, генерирующего аэрозоль. В контексте данного документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, содержащему элемент-нагреватель, который взаимодействует с субстратом, генерирующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля. In aerosol-generating heated articles, the aerosol is generated by heating without burning a flavor-generating substrate such as tobacco. Known heated aerosol generating articles include, for example, electrically heated aerosol generating articles and aerosol generating articles in which an aerosol is generated by transferring heat from a combustible fuel element or heat source to a physically separate aerosol generating material. For example, the aerosol generating articles of the present invention find particular use in aerosol generating systems comprising a device that includes a heating chamber adapted to receive at least a portion of the aerosol generating substrate rod. In the context of this document, the term "aerosol generating device" refers to a device containing a heater element that interacts with an aerosol generating substrate of an aerosol generating article to generate an aerosol.
В контексте данного документа термины «по ходу потока» и «против потока» описывают относительные положения элементов или частей элементов изделия, генерирующего аэрозоль, по отношению к направлению, в котором аэрозоль транспортируется во время использования через изделие, генерирующее аэрозоль. As used herein, the terms "upstream" and "upstream" describe the relative positions of elements or parts of elements of an aerosol generating article with respect to the direction in which the aerosol is transported during use through the aerosol generating article.
В контексте данного документа термин «продольный» относится к направлению, соответствующему главной продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль, которое проходит между концами изделия, генерирующего аэрозоль, по ходу потока и против потока. Во время использования воздух втягивается через изделие, генерирующее аэрозоль, в продольном направлении. Термин «поперечный» относится к направлению, которое перпендикулярно продольной оси. Любая ссылка на «сечение» изделия, генерирующего аэрозоль, или компонента изделия, генерирующего аэрозоль, относится к поперечному сечению, если не указано иное. In the context of this document, the term "longitudinal" refers to the direction corresponding to the main longitudinal axis of the aerosol generating article, which extends between the ends of the aerosol generating article, upstream and downstream. During use, air is drawn through the aerosol generating article in the longitudinal direction. The term "transverse" refers to a direction that is perpendicular to the longitudinal axis. Any reference to a "section" of an aerosol generating article or a component of an aerosol generating article refers to the cross section unless otherwise indicated.
Термин «длина» обозначает размер компонента изделия, генерирующего аэрозоль, в продольном направлении. Например, ее можно использовать для обозначения размера стержня или продолговатых трубчатых элементов в продольном направлении. The term "length" denotes the dimension of the aerosol-generating article component in the longitudinal direction. For example, it can be used to indicate the size of a rod or elongated tubular elements in the longitudinal direction.
В контексте настоящего изобретения термин «термически расширяемый» используется для описания материала или компонента, длина, площадь поверхности и объем которых увеличиваются в ответ на изменение температуры. В целом, «коэффициент теплового расширения» описывает то, как размер объекта, изготовленного из определенного материала, изменяется с изменением температуры. Другими словами, коэффициент теплового расширения является показателем относительного изменения размера на градус изменения температуры при постоянном давлении. Может быть сделана ссылка на несколько типов коэффициентов теплового расширения: объемный, площадной и линейный. Объемные, площадные и линейные тепловые расширения тесно связаны. In the context of the present invention, the term "thermally expandable" is used to describe a material or component that increases in length, surface area, and volume in response to a change in temperature. In general, the "coefficient of thermal expansion" describes how the size of an object made from a particular material changes with temperature. In other words, the coefficient of thermal expansion is a measure of the relative change in size per degree change in temperature at constant pressure. Reference can be made to several types of coefficients of thermal expansion: volumetric, areal, and linear. Volumetric, areal and linear thermal expansions are closely related.
В контексте данного документа термин «вздувающийся материал» используется для описания материала, который расширяется под воздействием повышенных температур не только за счет своего коэффициента теплового расширения. В качестве примера, при достижении заданной температуры вздувающийся материал может набухать значительно и быстро из-за химического процесса, инициируемого теплом. In the context of this document, the term "inflatable material" is used to describe a material that expands under the influence of elevated temperatures, not only due to its coefficient of thermal expansion. As an example, upon reaching a predetermined temperature, an intumescent material may swell significantly and rapidly due to a chemical process initiated by heat.
Как кратко описано выше, изделие, генерирующее аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением содержит стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, приспособленный для высвобождения вдыхаемого аэрозоля при нагреве. Кроме того, изделие, генерирующее аэрозоль, содержит обертку, окружающую по меньшей мере стержень. В отличие от существующих изделий, генерирующих аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере один термически расширяемый элемент расположен на наружной поверхности обертки. As briefly described above, the aerosol generating article of the present invention comprises an aerosol generating substrate rod adapted to release an inhalable aerosol when heated. In addition, the aerosol generating article includes a wrapper surrounding at least the rod. Unlike existing aerosol generating articles, in accordance with the present invention, at least one thermally expandable element is located on the outer surface of the wrapper.
Таким образом, когда во время использования изделие, генерирующее аэрозоль, подвергают воздействию тепла, в частности, когда изделие, генерирующее аэрозоль, используют в устройстве, генерирующем аэрозоль, типа, содержащего камеру нагрева, приспособленную по меньшей мере для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, термически расширяемый элемент подвергается объемному расширению. Соответственно наружный диаметр термически расширяемого элемента увеличивается, и таким образом изделие, генерирующее аэрозоль, может соприкасаться с внутренней поверхностью камеры нагрева. Thus, when the aerosol generating article is exposed to heat during use, in particular when the aerosol generating article is used in an aerosol generating device of the type comprising a heating chamber adapted to at least accommodate the aerosol generating article, thermally the expandable element undergoes volume expansion. Accordingly, the outer diameter of the thermally expandable member is increased, and thus the aerosol generating article can come into contact with the inner surface of the heating chamber.
Преимущественно легко гарантировать стабильное удерживание изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением внутри камеры нагрева одного такого устройства, генерирующего аэрозоль. Кроме того, легко гарантировать, что во время использования изделие, генерирующее аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением поддерживается в желательном центрированном положении внутри камеры нагрева, что обеспечивает как можно более равномерную подачу тепла к субстрату, генерирующему аэрозоль, во время использования. Advantageously, it is easy to ensure that the aerosol generating article according to the present invention is held stably inside the heating chamber of one such aerosol generating device. In addition, it is easy to ensure that during use the aerosol generating article according to the present invention is maintained in the desired centered position within the heating chamber, which ensures that heat is supplied to the aerosol generating substrate as evenly as possible during use.
Кроме того, поскольку термически расширяемый элемент полностью соприкасается с внутренней поверхностью камеры нагрева, когда изделие, генерирующее аэрозоль, извлекают из камеры нагрева после использования, расширенный элемент может преимущественно способствовать чистке поверхности камеры нагрева между использованиями. In addition, since the thermally expandable member fully contacts the inner surface of the heating chamber when the aerosol generating article is removed from the heating chamber after use, the expanded member can advantageously assist in cleaning the surface of the heating chamber between uses.
В то же время, благодаря соприкосновению с внутренней поверхностью камеры нагрева, расширенный элемент по меньшей мере частично заграждает зазор, в противном случае предусмотренный между изделием, генерирующим аэрозоль, и внутренней поверхностью камеры нагрева. Таким образом, воздух, протекающий внутри такого зазора, не может быть эффективно вытянут потребителем в направлении мундштучного конца устройства, генерирующего аэрозоль. Это является преимущественным, поскольку при непосредственном контакте с нагретой внутренней поверхностью камеры этот воздух может становиться очень горячим и потенциально может нанести вред потребителю во время использования. At the same time, due to contact with the inner surface of the heating chamber, the expanded element at least partially blocks the gap otherwise provided between the aerosol generating article and the inner surface of the heating chamber. Thus, the air flowing within such a gap cannot be efficiently drawn out by the user towards the mouth end of the aerosol generating device. This is advantageous because, upon direct contact with the heated inner surface of the chamber, this air can become very hot and potentially harm the user during use.
Дополнительно изделия, генерирующие аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением могут быть преимущественно изготовлены в непрерывном процессе, который может быть эффективно выполнен с высокой скоростью, и их можно удобно включать в существующие производственные линии для изготовления нагреваемых курительных изделий. Additionally, the aerosol generating articles of the present invention can advantageously be made in a continuous process that can be efficiently carried out at high speed and can be conveniently incorporated into existing production lines for making heated smoking articles.
Как кратко описано выше, изделие, генерирующее аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением содержит стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, и обертку, окружающую по меньшей мере стержень. В некоторых вариантах осуществления обертка окружает только стержень. В других вариантах осуществления, в которых изделие, генерирующее аэрозоль, содержит один или более дополнительных компонентов, по существу выравненных со стержнем, обертка также может по меньшей мере частично окружать один или более дополнительных компонентов. As briefly described above, an aerosol generating article according to the present invention comprises an aerosol generating substrate rod and a wrapper surrounding at least the rod. In some embodiments, the wrapper surrounds only the stem. In other embodiments in which the aerosol generating article comprises one or more additional components substantially aligned with the rod, the wrapper may also at least partially surround the one or more additional components.
В контексте данного документа термин «стержень» используется для обозначения в целом цилиндрического элемента с по существу круглым, овальным или эллиптическим сечением. In the context of this document, the term "rod" is used to refer to a generally cylindrical element with a substantially circular, oval or elliptical cross section.
Субстрат, генерирующий аэрозоль, может быть образован из резаных кусочков, нитей или полосок табачного материала, включая листы восстановленного табака или гомогенизированного табака. В контексте данного документа термин «гомогенизированный табачный материал» охватывает любой табачный материал, образованный агломерацией частиц табачного материала. Листы или полотна гомогенизированного табачного материала образуют путем агломерации сыпучего табачного материала, полученного путем измельчения или, в других случаях, превращения в порошок одного или обоих из пластинок листового табака и стеблей листового табака. Дополнительно гомогенизированный табачный материал может содержать одно или более из табачной пыли, табачной мелочи и других побочных продуктов сыпучего табака, образующихся во время переработки, обработки и транспортировки табака, а также связующего, веществ для образования аэрозоля, ароматизаторов, других нетабачных материалов, таких как другие растительные материалы, в том числе волокна и другое. Листы гомогенизированного табачного материала могут быть получены посредством процессов литья, экструзии, изготовления бумаги или любыми другими подходящими способами, известными в данной области техники. The aerosol generating substrate may be formed from cut pieces, strands or strips of tobacco material, including sheets of reconstituted tobacco or homogenized tobacco. In the context of this document, the term "homogenized tobacco material" includes any tobacco material formed by agglomeration of particles of tobacco material. Sheets or webs of homogenized tobacco material are formed by agglomerating bulk tobacco material obtained by grinding or otherwise powdering one or both of the leaf tobacco lamella and the leaf tobacco stem. The further homogenized tobacco material may contain one or more of tobacco dust, tobacco fines, and other bulk tobacco by-products generated during the processing, processing, and transport of tobacco, as well as binders, aerosolizers, flavors, other non-tobacco materials such as others. plant materials, including fibers and more. Sheets of homogenized tobacco material can be obtained by casting, extrusion, papermaking, or any other suitable methods known in the art.
Непрерывный лист материала, образующего аэрозоль, может представлять собой гладкий лист. Альтернативно непрерывный лист может быть обработан для облегчения собирания листа. Например, непрерывный лист может быть подвергнут рифлению, рилевке, сложению, текстурированию, конгревному тиснению или иным образом обработан для предоставления ослабленных линий, чтобы облегчить собирание. Предпочтительная обработка непрерывного листа представляет собой гофрирование. В контексте данного документа термин «гофрированный» обозначает лист, имеющий несколько по существу параллельных складок или гофров. Добавление одного или более гофрированных листов может способствовать сохранению расстояния между смежными листами внутри стержня. The continuous sheet of aerosol generating material may be a smooth sheet. Alternatively, the continuous sheet may be processed to facilitate gathering of the sheet. For example, the continuous sheet may be embossed, shirred, folded, textured, embossed, or otherwise treated to provide relaxed lines to facilitate collection. The preferred processing of the continuous sheet is corrugation. As used herein, the term "corrugated" means a sheet having a plurality of substantially parallel folds or corrugations. The addition of one or more corrugated sheets may help maintain spacing between adjacent sheets within the core.
Листы могут быть образованы из пористого табачного материала. Термин «пористый» используется в данном документе для обозначения материала, в котором предусмотрено несколько пор или отверстий, обеспечивающих прохождение воздуха через материал. Табачный материал может быть получен с соблюдением внутренней пористости таким образом, что внутри структуры каждого листа обеспечено достаточное количество пор или пустот, чтобы обеспечить прохождение потока воздуха через лист в продольном направлении. Альтернативно или дополнительно каждый лист табачного материала может содержать несколько отверстий для потока воздуха, обеспечивающих желаемую пористость. Например, лист табачного материала может быть пробит рисунком из отверстий для потока воздуха во время получения стержня субстрата, генерирующего аэрозоль. Отверстия для потока воздуха могут быть произвольно или равномерно пробиты по листу. Рисунок из отверстий для потока воздуха может по существу покрывать всю поверхность листа или может покрывать одну или более конкретных областей листа, при этом оставшиеся области не имеют отверстий для потока воздуха.The sheets may be formed from porous tobacco material. The term "porous" is used herein to refer to a material that has multiple pores or holes to allow air to pass through the material. The tobacco material can be provided with internal porosity such that a sufficient number of pores or voids are provided within the structure of each sheet to allow air to flow through the sheet in the longitudinal direction. Alternatively or additionally, each sheet of tobacco material may include a plurality of airflow holes to provide the desired porosity. For example, a sheet of tobacco material may be punched with a pattern of airflow holes during the production of an aerosol generating substrate rod. Air flow holes can be randomly or evenly punched across the sheet. The pattern of airflow holes may substantially cover the entire surface of the sheet, or may cover one or more specific areas of the sheet, with the remaining areas having no airflow holes.
Резаные кусочки, нити или полоски табачного материала могут быть произвольно расположены внутри стержня. В качестве альтернативы, резаные кусочки, нити или полоски табачного материала могут быть по существу параллельными и выравнены с продольной осью стержня. The cut pieces, strands or strips of tobacco material may be arbitrarily positioned within the rod. Alternatively, the cut pieces, strands or strips of tobacco material may be substantially parallel and aligned with the longitudinal axis of the rod.
В некоторых вариантах осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, может быть образован путем сбора непрерывного листа гомогенизированного табачного материала в поперечном направлении относительно продольной оси. In some embodiments, the aerosol generating substrate may be formed by collecting a continuous sheet of homogenized tobacco material transversely with respect to the longitudinal axis.
Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит вещество для образования аэрозоля. В контексте данного документа термин «вещество для образования аэрозоля» описывает любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании облегчают образование аэрозоля и которые по существу устойчивы к термической деградации при рабочей температуре изделия, генерирующего аэрозоль. Подходящие вещества для образования аэрозоля известны в данной области техники и включают, помимо прочего: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные вещества для образования аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин. Preferably, the aerosol generating substrate contains an aerosol generating agent. As used herein, the term "aerosol generating agent" describes any suitable known compound or mixture of compounds which, when used, facilitates aerosol generation and which is substantially resistant to thermal degradation at the operating temperature of the aerosol generating article. Suitable aerosol forming agents are known in the art and include, but are not limited to: polyhydric alcohols such as propylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butanediol, and glycerin; esters of polyhydric alcohols such as glycerol mono-, di- or triacetate; and aliphatic esters of mono-, di- or polycarboxylic acids such as dimethyl dodecanedioate and dimethyl tetradecanedioate. Preferred aerosol forming agents are polyhydric alcohols or mixtures thereof, such as propylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butanediol, and most preferably glycerol.
Вещество для образования аэрозоля может быть предусмотрено в виде жидкости или геля. В некоторых вариантах осуществления вещество для образования аэрозоля может быть предусмотрено в композиции, дополнительно содержащей никотин, ароматизатор или и то, и другое.The aerosolizing agent may be provided in the form of a liquid or a gel. In some embodiments, the aerosol generating agent may be provided in a composition further comprising nicotine, flavor, or both.
Гомогенизированные табачные материалы могут дополнительно содержать различные другие добавки, такие как увлажнители, пластификаторы, ароматизаторы, наполнители, связующие и растворители. Homogenized tobacco materials may additionally contain various other additives such as humectants, plasticizers, flavors, fillers, binders, and solvents.
Стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, предпочтительно имеет внешний диаметр, который приблизительно равен внешнему диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. The aerosol generating substrate rod preferably has an outer diameter that is approximately equal to the outer diameter of the aerosol generating article.
Предпочтительно стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, имеет внешний диаметр по меньшей мере 5 миллиметров. Стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например, от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров или от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, имеет внешний диаметр 7,2 миллиметра с точностью до 10 процентов. Preferably, the aerosol generating substrate rod has an outer diameter of at least 5 millimeters. The aerosol generating substrate rod may have an outer diameter of from about 5 millimeters to about 12 millimeters, for example, from about 5 millimeters to about 10 millimeters, or from about 6 millimeters to about 8 millimeters. In a preferred embodiment, the aerosol generating substrate rod has an outer diameter of 7.2 millimeters to within 10 percent.
Стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 100 мм. Предпочтительно стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, имеет длину по меньшей мере приблизительно 5 миллиметров, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 7 миллиметров. Дополнительно или в качестве альтернативы стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, предпочтительно имеет длину меньше чем приблизительно 25 миллиметров, более предпочтительно меньше чем приблизительно 20 миллиметров. В одном варианте осуществления стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, может иметь длину приблизительно 10 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, имеет длину приблизительно 12 миллиметров. The aerosol generating substrate rod may have a length of from about 5 millimeters to about 100 mm. Preferably, the aerosol generating substrate rod has a length of at least about 5 millimeters, more preferably at least about 7 millimeters. Additionally or alternatively, the aerosol generating substrate rod preferably has a length of less than about 25 millimeters, more preferably less than about 20 millimeters. In one embodiment, the aerosol generating substrate rod may have a length of approximately 10 millimeters. In a preferred embodiment, the aerosol generating substrate rod has a length of approximately 12 millimeters.
Предпочтительно стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, имеет по существу равномерное сечение по длине стержня. Особенно предпочтительно стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, имеет по существу круглое сечение. Preferably, the aerosol generating substrate rod has a substantially uniform section along the length of the rod. Particularly preferably, the aerosol generating substrate rod has a substantially circular cross section.
Изделия, генерирующие аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением содержат субстрат, генерирующий аэрозоль, который может быть предоставлен в виде стержня, содержащего нити нетабачного материала, окруженные оберткой. В контексте данного документа термин «стержень» используется для обозначения в целом цилиндрического элемента с по существу круглым, овальным или эллиптическим сечением. По сути возможны также другие и более сложные сечения для нитей, такие как звездообразное, X-образное или Y-образное. Однако в контексте настоящего изобретения такие формы поперечного сечения, которые обеспечивают достаточно плотную упаковку нитей, но в то же время характеризуются благоприятным соотношением между площадью поверхности окружности, описанной сечением нити, и эффективной площадью поверхности сечения нити, являются предпочтительными. Это обусловлено тем, что в контексте настоящего изобретения формы, которые позволяют упаковать больший совокупный объем нитей в стержне, обычно являются предпочтительными по сравнению с формами, соответствующими большим совокупным площадям внешней поверхности нитей. В этом отношении идеальными являются круглая форма или квазикруглая форма (такая как овальная или эллиптическая). Также возможны треугольные и прямоугольные сечения. Однако при треугольных и прямоугольных сечениях нити могут стать даже слишком плотно упакованными, например такими, которые уменьшают пространство, доступное для потока воздуха, между нитями.The aerosol generating articles of the present invention comprise an aerosol generating substrate, which can be provided in the form of a rod containing strands of non-tobacco material surrounded by a wrapper. In the context of this document, the term "rod" is used to refer to a generally cylindrical element with a substantially circular, oval or elliptical cross section. As such, other and more complex thread cross-sections are also possible, such as star-shaped, X-shaped or Y-shaped. However, in the context of the present invention, such cross-sectional shapes that provide a sufficiently close packing of the filaments, but at the same time have a favorable ratio between the surface area of the circle circumscribed by the cross section of the filament and the effective surface area of the filament, are preferred. This is because, in the context of the present invention, shapes that allow a larger total volume of filaments to be packed in a rod are generally preferred over shapes that correspond to larger cumulative outer surface areas of the filaments. In this regard, a round shape or a quasi-round shape (such as oval or elliptical) is ideal. Triangular and rectangular sections are also possible. However, with triangular and rectangular sections, the filaments can even become too tightly packed, such as to reduce the space available for air flow between the filaments.
Как описано выше, в изделиях, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению субстрат, генерирующий аэрозоль, окружен оберткой. Обертка может быть образована из пористого или непористого листового материала. Обертка может быть образована из любого подходящего материала или комбинации материалов. Предпочтительно обертка представляет собой бумажную обертку. As described above, in the aerosol generating articles of the present invention, the aerosol generating substrate is surrounded by a wrapper. The wrapper may be formed from porous or non-porous sheet material. The wrapper may be formed from any suitable material or combination of materials. Preferably the wrapper is a paper wrapper.
Дополнительно изделия, генерирующие аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением содержат по меньшей мере один термически расширяемый элемент, расположенный на наружной поверхности обертки. Additionally, the aerosol generating articles of the present invention comprise at least one thermally expandable element located on the outer surface of the wrapper.
Предпочтительно по меньшей мере один термически расширяемый элемент содержит термореактивный материал. В контексте данного документа термин «термореактивный материал» используется для описания материала, который изменяет форму или состояние вещества под воздействием тепла. Сюда входят материалы, которые сохраняют измененную форму или состояние вещества, когда они больше не подвергаются воздействию тепла, а также материалы, которые возвращаются к своей недеформированной форме или исходному состоянию вещества, когда они больше не подвергаются воздействию тепла. Preferably, at least one thermally expandable element contains a thermosetting material. In the context of this document, the term "thermosetting material" is used to describe a material that changes the shape or state of a substance when subjected to heat. This includes materials that retain a changed shape or state of matter when they are no longer exposed to heat, as well as materials that return to their undeformed shape or original state of matter when they are no longer exposed to heat.
В контексте данного документа термин «деформировать» используется для описания эластичного или пластичного изменения формы, размеров или формы и размеров объекта. Сюда входит расширение и сжатие. In the context of this document, the term "deform" is used to describe an elastic or plastic change in the shape, dimensions, or shape and dimensions of an object. This includes expansion and compression.
Более предпочтительно термореактивный материал представляет собой вздувающийся реактивный материал. More preferably, the thermosetting material is an intumescent reactive material.
Вздувающийся материал может содержать любой подходящий материал или материалы. В некоторых вариантах осуществления вздувающийся материал образует изоляционный пеноматериал под воздействием тепла из зоны горения курительного изделия. В одном варианте осуществления вздувающийся материал содержит источник углерода, такой как крахмал или один или более пентаэритритолов (или других видов многоатомных спиртов), источник кислоты, такой как полифосфат аммония, вздувающий агент, такой как меламин, и связующее, такое как соевый лецитин. Дополнительно может быть добавлен агент, такой как хлорированные парафины, который улучшает образование изоляционного пеноматериала. В альтернативном варианте осуществления вздувающийся материал содержит смесь силиката натрия и графита, вследствие чего может быть получен твердый углеродистый пеноматериал, когда вздувающийся материал подвергается воздействию тепла во время использования изделия, генерирующего аэрозоль. The intumescent material may comprise any suitable material or materials. In some embodiments, the inflatable material forms an insulating foam when exposed to heat from the combustion zone of the smoking article. In one embodiment, the inflatable material contains a carbon source such as starch or one or more pentaerythritols (or other types of polyhydric alcohols), an acid source such as ammonium polyphosphate, an inflating agent such as melamine, and a binder such as soy lecithin. Additionally, an agent such as chlorinated paraffins may be added which improves the formation of the insulating foam. In an alternative embodiment, the inflatable material contains a mixture of sodium silicate and graphite, whereby a hard carbonaceous foam can be obtained when the inflatable material is exposed to heat during use of the aerosol generating article.
Вздувающийся материал может быть нанесен в виде термореактивного покрытия, образуемого путем нанесения одного или более из вздувающихся лаков, красок, политур или любой их комбинации на внутреннюю поверхность корпуса крышки. Например, путем нанесения щеткой, нанесения валиком, нанесения путем погружения или напыления или путем использования вздувающейся бумаги или листа на основе пластика, которому придана конечная форма крышки с использованием любых известных процессов изготовления крышек, таких как резка, прокатка и применение систем приклеивания или формование в случае использования материала на основе пластика. В одном варианте осуществления вздувающийся материал представляет собой раствор на основе латекса, наносимый путем напыления. The intumescent material may be applied in the form of a thermoset coating formed by applying one or more of intumescent lacquers, paints, varnishes, or any combination thereof, to the interior surface of the closure body. For example, by brushing, rolling, dipping or spraying, or by using blown paper or a plastic-based sheet that is shaped into the final shape of the closure using any of the known closure manufacturing processes such as cutting, rolling and applying adhesive systems or molding into when using a plastic-based material. In one embodiment, the intumescent material is a latex-based solution applied by spraying.
Предпочтительно при нагреве по меньшей мере один термически расширяемый элемент расширяется в радиальном направлении по меньшей мере приблизительно на 0,01 миллиметра. Радиальное расширение термически расширяемого элемента измеряют путем нагрева изделия, генерирующего аэрозоль, при таких условиях, в которых ничто не будет физически мешать тепловому расширению или ограничивать его. Следует понимать, что в отличие от этого, когда изделие, генерирующее аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением нагревают внутри камеры нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, степень расширения может быть ограничена взаимодействием термически расширяемого элемента со стенками камеры нагрева. Preferably, upon heating, the at least one thermally expandable element expands in the radial direction by at least about 0.01 millimeters. The radial expansion of a thermally expandable element is measured by heating the aerosol generating article under such conditions that nothing will physically prevent or restrict thermal expansion. It should be understood that, in contrast, when the aerosol generating article according to the present invention is heated inside the heating chamber of the aerosol generating device, the degree of expansion may be limited by the interaction of the thermally expandable member with the walls of the heating chamber.
Более предпочтительно при нагреве по меньшей мере один термически расширяемый элемент расширяется в радиальном направлении по меньшей мере приблизительно на 0,05 миллиметра. Еще более предпочтительно при нагреве по меньшей мере один термически расширяемый элемент расширяется в радиальном направлении по меньшей мере приблизительно на 0,1 миллиметра. More preferably, when heated, at least one thermally expandable element expands in the radial direction of at least about 0.05 millimeters. Even more preferably, when heated, at least one thermally expandable element expands in the radial direction of at least about 0.1 millimeters.
Дополнительно или в качестве альтернативы, при нагреве по меньшей мере один термически расширяемый элемент предпочтительно расширяется в радиальном направлении меньше чем приблизительно на 1 миллиметр. Более предпочтительно при нагреве по меньшей мере один термически расширяемый элемент расширяется в радиальном направлении меньше чем приблизительно на 0,75 миллиметра. Еще более предпочтительно при нагреве по меньшей мере один термически расширяемый элемент расширяется в радиальном направлении меньше чем приблизительно на 0,5 миллиметра. Additionally or alternatively, when heated, the at least one thermally expandable element preferably expands in the radial direction by less than about 1 millimeter. More preferably, when heated, at least one thermally expandable element expands in the radial direction by less than about 0.75 millimeters. Even more preferably, when heated, at least one thermally expandable element expands in the radial direction by less than about 0.5 millimeters.
Предпочтительно при нагреве термореактивный материал расширяется по меньшей мере приблизительно в 1,1 раза. В контексте данного документа термин «расширяется по меньшей мере в 1,1 раза» используется для обозначения того, что при воздействии тепла элемент, изготовленный из термореактивного материала, имеющего толщину 1 миллиметр в недеформированном состоянии, предпочтительно расширяется до толщины по меньшей мере приблизительно 1,1 миллиметра. Расширение термически расширяемого элемента измеряют путем нагрева изделия, генерирующего аэрозоль, при таких условиях, в которых ничто не будет физически мешать тепловому расширению или ограничивать его. Preferably, when heated, the thermoset expands at least about 1.1 times. In the context of this document, the term "expands at least 1.1 times" is used to mean that when subjected to heat, an element made from a thermoset material having a thickness of 1 millimeter in the undeformed state preferably expands to a thickness of at least about 1. 1 millimeter. The expansion of a thermally expandable element is measured by heating the aerosol generating article under such conditions that nothing will physically interfere with or limit thermal expansion.
Более предпочтительно при нагреве термореактивный материал расширяется по меньшей мере приблизительно в 2 раза. Еще более предпочтительно при нагреве термореактивный материал расширяется по меньшей мере приблизительно в 5 раз. Более предпочтительно при нагреве термореактивный материал расширяется по меньшей мере приблизительно в 10 раз. More preferably, when heated, the thermoset expands at least about 2 times. Even more preferably, when heated, the thermoset expands at least about 5 times. More preferably, when heated, the thermoset expands at least about 10 times.
Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением расширяется по меньшей мере приблизительно в 1,001 раза. Другими словами, изделие, генерирующее аэрозоль, имеющее в недеформированном состоянии наружный диаметр приблизительно 7 миллиметров в месте по меньшей мере одного термически расширяемого элемента при воздействии тепла расширится до наружного диаметра по меньшей мере приблизительно 7,01 миллиметра. Более предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, расширяется по меньшей мере приблизительно в 1,007 раза. Еще более предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, расширяется по меньшей мере приблизительно в 1,014 раза. Preferably, the aerosol generating article of the present invention expands at least about 1.001 times. In other words, an aerosol generating article having an undeformed outer diameter of about 7 millimeters at the site of at least one thermally expandable member will expand to an outer diameter of at least about 7.01 millimeters when exposed to heat. More preferably, the aerosol generating article expands at least about 1.007 times. Even more preferably, the aerosol generating article expands at least about 1.014 times.
Дополнительно или в качестве альтернативы, изделие, генерирующее аэрозоль, расширяется меньше чем приблизительно в 1,14 раза. Более предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, расширяется меньше чем приблизительно в 1,107 раза. Еще более предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, расширяется меньше чем приблизительно в 1,07 раза. Additionally or alternatively, the aerosol generating article expands by less than about 1.14 times. More preferably, the aerosol generating article expands less than about 1.107 times. Even more preferably, the aerosol generating article expands by less than about 1.07 times.
Предпочтительно длина термически расширяемого элемента составляет по меньшей мере приблизительно 0,5 миллиметра. В настоящем описании термин «длина» используется для обозначения размера компонента изделия, генерирующего аэрозоль, который измеряется в продольном направлении изделия. Более предпочтительно длина термически расширяемого элемента составляет по меньшей мере приблизительно 1 миллиметр. Еще более предпочтительно длина термически расширяемого элемента составляет по меньшей мере приблизительно 2 миллиметра. Preferably, the length of the thermally expandable element is at least about 0.5 millimeters. In the present description, the term "length" is used to refer to the size of the aerosol generating component of the article, which is measured in the longitudinal direction of the article. More preferably, the length of the thermally expandable element is at least about 1 millimeter. Even more preferably, the length of the thermally expandable element is at least about 2 millimeters.
Дополнительно или в качестве альтернативы, длина термически расширяемого элемента предпочтительно составляет меньше чем приблизительно 15 миллиметров. Более предпочтительно длина термически расширяемого элемента составляет меньше чем приблизительно 10 миллиметров. Еще более предпочтительно длина термически расширяемого элемента составляет меньше чем приблизительно 5 миллиметров. Additionally or alternatively, the length of the thermally expandable element is preferably less than about 15 millimeters. More preferably, the length of the thermally expandable element is less than about 10 millimeters. Even more preferably, the length of the thermally expandable element is less than about 5 millimeters.
Предпочтительно площадь поверхности области наружной поверхности обертки, покрытой термически расширяемым элементом, составляет по меньшей мере приблизительно 7,5 квадратных миллиметра. Более предпочтительно площадь поверхности области наружной поверхности обертки, покрытой термически расширяемым элементом, составляет по меньшей мере приблизительно 15 квадратных миллиметров. Еще более предпочтительно площадь поверхности области наружной поверхности обертки, покрытой термически расширяемым элементом, составляет по меньшей мере приблизительно 30 квадратных миллиметров. Preferably, the surface area of the outer surface area of the wrapper covered with the thermally expandable element is at least about 7.5 square millimeters. More preferably, the surface area of the outer surface area of the wrapper covered with the thermally expandable element is at least about 15 square millimeters. Even more preferably, the surface area of the outer surface area of the wrapper covered with the thermally expandable element is at least about 30 square millimeters.
Дополнительно или в качестве альтернативы, площадь поверхности области наружной поверхности обертки, покрытой термически расширяемым элементом, предпочтительно составляет меньше чем приблизительно 600 квадратных миллиметров. Более предпочтительно площадь поверхности области наружной поверхности обертки, покрытой термически расширяемым элементом, составляет меньше чем приблизительно 400 квадратных миллиметров. Еще более предпочтительно площадь поверхности области наружной поверхности обертки, покрытой термически расширяемым элементом, составляет меньше чем приблизительно 200 квадратных миллиметров. Additionally or alternatively, the surface area of the outer surface area of the wrapper covered with the thermally expandable element is preferably less than about 600 square millimeters. More preferably, the surface area of the outer surface area of the wrapper covered with the thermally expandable element is less than about 400 square millimeters. Even more preferably, the surface area of the outer surface area of the wrapper covered with the thermally expandable element is less than about 200 square millimeters.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один термически расширяемый элемент проходит по окружности обертки. В альтернативных вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит несколько отдельных термически расширяемых элементов, расположенных в различных местах по окружности обертки. In some embodiments, at least one thermally expandable element extends around the circumference of the wrapper. In alternative embodiments, the aerosol generating article comprises a plurality of separate thermally expandable elements located at various locations around the circumference of the wrapper.
Предпочтительно термореактивный материал расположен равномерно по окружности обертки. Это представляет преимущество, заключающееся в том, что предпочтение отдается центрированию изделия, генерирующего аэрозоль, внутри камеры нагрева. Не ограничиваясь теорией, следует понимать, что, если изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в камеру нагрева в положении, отличном от коаксиального положения, то одна часть термически расширяемого элемента будет расположена ближе к источнику тепла, чем остальная часть термически расширяемого элемента, и, таким образом, будет, как правило, расширяться быстрее, чем остальная часть термически расширяемого элемента. Взаимодействие расширенной части термически расширяемого элемента с частью стенки камеры нагрева должно приводить к сдвигу термически расширяемого элемента внутри камеры нагрева в направлении положения, расположенного ближе к центру. Preferably, the thermosetting material is evenly spaced around the circumference of the wrapper. This presents the advantage that preference is given to centering the aerosol generating article within the heating chamber. Without being limited by theory, it should be understood that if the aerosol generating article is inserted into the heating chamber in a position other than the coaxial position, then one part of the thermally expandable element will be located closer to the heat source than the rest of the thermally expandable element, and thus thus, will typically expand faster than the rest of the thermally expandable element. The interaction of the expanded part of the thermally expandable element with a part of the wall of the heating chamber should lead to a shift of the thermally expandable element inside the heating chamber towards a position closer to the center.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один термически расширяемый элемент может содержать первый слой, содержащий первый термореактивный материал, и наружный в радиальном направлении второй слой, примыкающий к первому слою, содержащий второй термореактивный материал. Коэффициент теплового расширения первого термореактивного материала меньше, чем коэффициент теплового расширения второго термореактивного материала. В некоторых вариантах осуществления коэффициент теплового расширения первого реактивного материала, то есть коэффициент теплового расширения слоя, ближайшего в радиальном направлении к обертке, может даже быть отрицательным. Другими словами, первый реактивный материал может даже сжиматься во время нагрева при условии, что термически расширяемый элемент в целом расширяется под воздействием тепла во время использования изделия, генерирующего аэрозоль. Не ограничиваясь теорией, следует понимать, что в этих вариантах осуществления термически расширяемый элемент может искривляться и сгибаться наружу. In some embodiments, at least one thermally expandable element may comprise a first layer containing a first thermoset material and a radially outer second layer adjacent the first layer containing a second thermoset material. The coefficient of thermal expansion of the first thermosetting material is less than the coefficient of thermal expansion of the second thermosetting material. In some embodiments, the coefficient of thermal expansion of the first reactive material, that is, the coefficient of thermal expansion of the layer closest in the radial direction to the wrapper, may even be negative. In other words, the first reactive material may even shrink during heating, provided that the thermally expandable member as a whole expands under the influence of heat during use of the aerosol generating article. Without being limited by theory, it should be understood that in these embodiments, the implementation of the thermally expandable element can be bent and bent outward.
В качестве примера, в вариантах осуществления, в которых термически расширяемый элемент содержит два или более слоев, имеющих разные коэффициенты теплового расширения, термореактивный материал или материалы могут быть выбраны среди биметаллов, сплавов с запоминанием формы и их комбинаций. В случае биметаллов слой с большим коэффициентом теплового расширения также называют «активным компонентом», и он может содержать сплав, содержащий два или более из никеля, железа, марганца и хрома. Слой с меньшим коэффициентом теплового расширения также называют «пассивным компонентом», и он может содержать железо-никелевый сплав, такой как, например, Invar®, 36-процентный никель-железный сплав, который имеет практически нулевой коэффициент теплового расширения. By way of example, in embodiments in which the thermally expandable member comprises two or more layers having different coefficients of thermal expansion, the thermoset material or materials may be selected from bimetals, shape memory alloys, and combinations thereof. In the case of bimetals, the high thermal expansion layer is also referred to as the "active component" and may comprise an alloy containing two or more of nickel, iron, manganese and chromium. The lower thermal expansion layer is also referred to as the "passive component" and may comprise an iron-nickel alloy such as, for example, Invar®, a 36% nickel-iron alloy that has a substantially zero thermal expansion coefficient.
Предпочтительно расстояние между по меньшей мере одним термически расширяемым элементом и мундштучным концом изделия, генерирующего аэрозоль, составляет больше чем приблизительно 50 процентов от общей длины изделия, генерирующего аэрозоль. Таким образом, по меньшей мере один термически расширяемый элемент расположен ближе к дальнему концу изделия, что означает максимизацию влияния очищающего действия при извлечении изделия из камеры нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, после использования. Более предпочтительно расстояние между по меньшей мере одним термически расширяемым элементом и мундштучным концом изделия, генерирующего аэрозоль, составляет больше чем приблизительно 60 процентов от общей длины изделия, генерирующего аэрозоль. Еще более предпочтительно расстояние между по меньшей мере одним термически расширяемым элементом и мундштучным концом изделия, генерирующего аэрозоль, составляет больше чем приблизительно 70 процентов от общей длины изделия, генерирующего аэрозоль. Preferably, the distance between the at least one thermally expandable element and the mouth end of the aerosol generating article is greater than about 50 percent of the total length of the aerosol generating article. Thus, at least one thermally expandable element is positioned closer to the distal end of the article, which means that the effect of the cleaning action is maximized when the article is removed from the heating chamber of the aerosol generating device after use. More preferably, the distance between the at least one thermally expandable element and the mouth end of the aerosol generating article is greater than about 60 percent of the total length of the aerosol generating article. Even more preferably, the distance between the at least one thermally expandable element and the mouth end of the aerosol generating article is greater than about 70 percent of the total length of the aerosol generating article.
Дополнительно или в качестве альтернативы, расстояние между по меньшей мере одним термически расширяемым элементом и мундштучным концом изделия, генерирующего аэрозоль, предпочтительно составляет меньше чем приблизительно 95 процентов от общей длины изделия, генерирующего аэрозоль. Более предпочтительно расстояние между по меньшей мере одним термически расширяемым элементом и мундштучным концом изделия, генерирующего аэрозоль, составляет меньше чем приблизительно 85 процентов от общей длины изделия, генерирующего аэрозоль. Additionally or alternatively, the distance between the at least one thermally expandable element and the mouth end of the aerosol generating article is preferably less than about 95 percent of the total length of the aerosol generating article. More preferably, the distance between the at least one thermally expandable member and the mouth end of the aerosol generating article is less than about 85 percent of the total length of the aerosol generating article.
В особенно предпочтительных вариантах осуществления расстояние между по меньшей мере одним термически расширяемым элементом и мундштучным концом изделия, генерирующего аэрозоль, составляет от приблизительно 50 процентов до приблизительно 95 процентов от общей длины изделия, генерирующего аэрозоль, более предпочтительно от приблизительно 60 процентов до приблизительно 85 процентов от общей длины изделия, генерирующего аэрозоль. Изделия, генерирующие аэрозоль, содержащие термически расширяемый элемент на расстоянии от мундштучного конца, которое попадает в пределы этих диапазонов, преимущественно сочетают в себе удовлетворительный очистительный эффект с особенно устойчивым и сбалансированным размещением изделия, генерирующего аэрозоль, внутри камеры нагрева устройства, генерирующего аэрозоль. In particularly preferred embodiments, the distance between the at least one thermally expandable member and the mouth end of the aerosol generating article is from about 50 percent to about 95 percent of the total length of the aerosol generating article, more preferably from about 60 percent to about 85 percent of the total length of the aerosol generating article. the total length of the product generating the aerosol. Aerosol generating articles containing a thermally expandable element at a distance from the mouth end that falls within these ranges advantageously combine a satisfactory cleaning effect with a particularly stable and balanced placement of the aerosol generating article within the heating chamber of the aerosol generating device.
Кроме того, такие изделия, генерирующие аэрозоль, могут быть особенно преимущественными при использовании в устройстве, генерирующем аэрозоль, содержащем индукционный нагреватель. В одном таком устройстве, генерирующем аэрозоль, нагреватель может содержать: штырь, проходящий в камеру нагрева и функционально соединенный с индукционной катушкой, расположенной вдоль штыря; и источник питания, соединенный с индукционной катушкой и выполненный с возможностью подачи высокочастотного тока на индукционную катушку. В одной такой конфигурации термически расширяемый элемент обеспечивает желаемый эффект ограничения и блокирования. In addition, such aerosol generating articles may be particularly advantageous when used in an aerosol generating device comprising an induction heater. In one such aerosol generating device, the heater may include: a pin extending into the heating chamber and operatively connected to an induction coil located along the pin; and a power source connected to the induction coil and configured to supply high frequency current to the induction coil. In one such configuration, the thermally expandable element provides the desired restricting and blocking effect.
Предпочтительно расстояние между по меньшей мере одним термически расширяемым элементом и источником тепла изделия, генерирующего аэрозоль, составляет меньше чем приблизительно 20 миллиметров. Более предпочтительно расстояние между по меньшей мере одним термически расширяемым элементом и источником тепла составляет меньше чем приблизительно 10 миллиметров. Еще более предпочтительно расстояние между по меньшей мере одним термически расширяемым элементом и источником тепла составляет меньше чем приблизительно 5 миллиметров. Preferably, the distance between the at least one thermally expandable member and the heat source of the aerosol generating article is less than about 20 millimeters. More preferably, the distance between the at least one thermally expandable element and the heat source is less than about 10 millimeters. Even more preferably, the distance between the at least one thermally expandable element and the heat source is less than about 5 millimeters.
Предпочтительно толщина по меньшей мере одного термически расширяемого элемента в недеформированном состоянии составляет по меньшей мере приблизительно 0,05 миллиметра. Более предпочтительно толщина по меньшей мере одного термически расширяемого элемента в недеформированном состоянии составляет по меньшей мере приблизительно 0,1 миллиметра. Еще более предпочтительно толщина по меньшей мере одного термически расширяемого элемента в недеформированном состоянии составляет по меньшей мере приблизительно 0,2 миллиметра. Дополнительно или в качестве альтернативы толщина по меньшей мере одного термически расширяемого элемента в недеформированном состоянии предпочтительно составляет меньше чем приблизительно 2 миллиметра. Preferably, the undeformed thickness of at least one thermally expandable element is at least about 0.05 millimeters. More preferably, the undeformed thickness of at least one thermally expandable element is at least about 0.1 millimeters. Even more preferably, the thickness of at least one thermally expandable element in the undeformed state is at least about 0.2 millimeters. Additionally or alternatively, the undeformed thickness of at least one thermally expandable element is preferably less than about 2 millimeters.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению предпочтительно содержат один или более элементов в дополнение к стержню субстрата, генерирующего аэрозоль. Стержень и один или более элементов могут быть собраны внутри одной и той же обертки субстрата. Например, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать по меньшей мере одно из: мундштука, элемента, охлаждающего аэрозоль, и опорного элемента, такого как полая ацетатная трубка. Например, в одном предпочтительном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит в линейной последовательной конфигурации стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, как описано выше, опорный элемент, расположенный непосредственно дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль, элемент, охлаждающий аэрозоль, расположенный дальше по ходу потока относительно опорного элемента, обертку, окружающую стержень, опорный элемент и элемент, охлаждающий аэрозоль. The aerosol generating articles of the present invention preferably comprise one or more elements in addition to the aerosol generating substrate rod. The rod and one or more elements may be assembled within the same substrate wrapper. For example, the aerosol generating articles of the present invention may further comprise at least one of: a mouthpiece, an aerosol cooling element, and a support element such as a hollow acetate tube. For example, in one preferred embodiment, the aerosol generating article comprises, in a linear serial configuration, an aerosol generating substrate rod as described above, a support member immediately downstream of the aerosol generating substrate, an aerosol cooling member located downstream. the direction of flow relative to the support element, a wrapper surrounding the rod, the support element and the element that cools the aerosol.
Следует понимать, что в изделиях, генерирующих аэрозоль, содержащих один или более элементов в дополнение к стержню субстрата, генерирующего аэрозоль, окруженного оберткой, термически расширяемый элемент, расположенный на наружной поверхности обертки, может находиться на месте, расположенном вдоль субстрата, генерирующего аэрозоль, или на месте, расположенном вдоль одного из одного или более дополнительных элементов. It should be understood that in aerosol generating articles comprising one or more elements, in addition to a rod of aerosol generating substrate surrounded by a wrap, a thermally expandable element located on the outer surface of the wrap may be in place along the aerosol generating substrate, or at a location along one of one or more additional elements.
В зависимости от общей длины изделия, генерирующего аэрозоль, размещение термически расширяемого элемента на месте, расположенном вдоль одного из одного или более дополнительных элементов, может дополнительно стабилизировать изделие, генерирующее аэрозоль, внутри камеры нагрева. С другой стороны, размещение термически расширяемого элемента на месте, расположенном вдоль субстрата, генерирующего аэрозоль, будет, как правило, улучшать очистительный эффект, связанный с извлечением изделия, генерирующего аэрозоль, из камеры нагрева. Depending on the overall length of the aerosol generating article, placing the thermally expandable member in place along one of the one or more accessory members may further stabilize the aerosol generating article within the heating chamber. On the other hand, placing the thermally expandable member in place along the aerosol generating substrate will generally improve the cleaning effect associated with removing the aerosol generating article from the heating chamber.
В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать дополнительную наружную обертку, окружающую термически расширяемый элемент. Таким образом, в таких вариантах осуществления термически расширяемый элемент лежит поверх обертки, окружающей по меньшей мере стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, и лежит под наружной оберткой. Это может быть желательным, поскольку термически расширяемый элемент не виден, и изделие, генерирующее аэрозоль, обеспечено с более гладким наружным покрытием. Это может, в свою очередь, упростить обработку и упаковку изделий, генерирующих аэрозоль. In some embodiments, the aerosol generating article may include an additional outer wrapper surrounding the thermally expandable element. Thus, in such embodiments, the thermally expandable member rests on top of a wrapper surrounding at least the aerosol generating substrate rod and lies underneath the outer wrapper. This may be desirable since the thermally expandable member is not visible and the aerosol generating article is provided with a smoother outer coating. This may, in turn, simplify the handling and packaging of aerosol generating articles.
Изделия, генерирующие аэрозоль, как описано выше, могут быть использованы в сочетании с электрическими устройствами, генерирующими аэрозоль. Более конкретно, система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением содержит аэрозольное изделие, генерирующее аэрозоль, и электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагреватель и продолговатую камеру нагрева, выполненную с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, таким образом, чтобы изделие, генерирующее аэрозоль, нагревалось в камере нагрева. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, обертку, окружающую стержень, и по меньшей мере один термически расширяемый элемент, расположенный на наружной поверхности обертки, как описано выше. Наружный диаметр окруженного стержня меньше, чем внутренний диаметр камеры нагрева. Кроме того, термически расширяемый элемент выполнен с возможностью деформации при нагреве в камере нагрева таким образом, что по меньшей мере часть термически расширяемого элемента соприкасается с внутренней поверхностью камеры нагрева. Aerosol generating articles as described above may be used in conjunction with electrical aerosol generating devices. More specifically, the aerosol generating system according to the present invention comprises an aerosol generating aerosol product and an electrical aerosol generating device, wherein the aerosol generating device comprises a heater and an elongated heating chamber configured to accommodate the aerosol generating product, so that the aerosol generating article is heated in the heating chamber. The aerosol generating article comprises an aerosol generating substrate rod, a wrapper surrounding the rod, and at least one thermally expandable element located on the outer surface of the wrapper, as described above. The outer diameter of the surrounded rod is smaller than the inner diameter of the heating chamber. In addition, the thermally expandable element is configured to deform when heated in the heating chamber so that at least a portion of the thermally expandable element is in contact with the inner surface of the heating chamber.
Таким образом, во время использования изделие, генерирующее аэрозоль, преимущественно удерживается на своем месте внутри камеры нагрева, и поэтому вероятность того, что изделие, генерирующее аэрозоль, выскользнет из камеры нагрева, значительно уменьшена. Thus, during use, the aerosol generating article is advantageously held in place within the heating chamber, and therefore the likelihood that the aerosol generating article slips out of the heating chamber is greatly reduced.
Предпочтительно нагреватель содержит по существу цилиндрический продолговатый нагревательный элемент, и камера нагрева расположена вокруг окружной продольной поверхности нагревателя. Соответственно во время использования тепловая энергия, подаваемая нагревателем, проходит в радиальном направлении наружу от поверхности нагревателя в камеру нагрева и изделие, генерирующее аэрозоль. Preferably, the heater comprises a substantially cylindrical elongated heating element and the heating chamber is located around the circumferential longitudinal surface of the heater. Accordingly, during use, thermal energy supplied by the heater passes radially outward from the surface of the heater into the heating chamber and the aerosol generating article.
Таким образом, размещение изделия, генерирующего аэрозоль, внутри камеры нагрева может быть даже более точно контролируемым. В частности, изделие, генерирующее аэрозоль, может центрироваться и быть по существу коаксиальным с камерой нагрева таким образом, что расстояние между наружной поверхностью изделия, генерирующего аэрозоль, и стенкой камеры нагрева является по существу постоянным относительно окружности изделия, генерирующего аэрозоль. Это преимущественно обеспечивает более равномерную передачу тепла от нагревателя к субстрату, генерирующему аэрозоль, во время использования, тем самым уменьшая вероятность появления горячих участков внутри субстрата. Thus, the placement of the aerosol generating article within the heating chamber can be even more precisely controlled. In particular, the aerosol generating article may be centered and substantially coaxial with the heating chamber such that the distance between the outer surface of the aerosol generating article and the wall of the heating chamber is substantially constant with respect to the circumference of the aerosol generating article. This advantageously provides a more uniform transfer of heat from the heater to the aerosol generating substrate during use, thereby reducing the likelihood of hot spots within the substrate.
Однако в качестве альтернативы могут быть использованы другие формы и конфигурации нагревателя и камеры нагрева. However, other shapes and configurations of the heater and heating chamber may be used as an alternative.
Нагреватель может содержать несколько отдельных нагревательных элементов, при этом различные нагревательные элементы выполнены с возможностью управления независимо друг от друга таким образом, что разные элементы могут быть активированы в разные моменты времени для нагрева изделия, генерирующего аэрозоль. Например, нагреватель может содержать несколько выровненных по оси нагревательных элементов, которые обеспечивают несколько независимых зон нагрева вдоль длины нагревателя. Каждый нагревательный элемент может иметь длину, значительно меньшую, чем общая длина нагревателя. Таким образом, когда один отдельный нагревательный элемент активирован, он подает тепловую энергию на часть субстрата, генерирующего аэрозоль, расположенную в радиальном направлении вблизи нагревательного элемента, без существенного нагрева остальной части субстрата, генерирующего аэрозоль. Таким образом, разные секции субстрата, генерирующего аэрозоль, могут нагреваться независимо и в разные моменты времени. В качестве примера может быть обеспечена возможность управления активацией нагревателя таким образом, чтобы во время использования нагревательный элемент, расположенный в осевом месте, обращенном при использовании к термически расширяемому элементу, активировался первым. Таким образом, изделие, генерирующее аэрозоль, может быть немедленно стабилизировано и удерживаться на своем месте внутри камеры нагрева перед началом генерирования аэрозоля в полном объеме. The heater may comprise a plurality of separate heating elements, the various heating elements being independently controllable such that different elements may be activated at different times to heat the aerosol generating article. For example, the heater may comprise multiple axially aligned heating elements that provide multiple independent heating zones along the length of the heater. Each heating element may have a length substantially less than the total length of the heater. Thus, when one individual heating element is activated, it supplies thermal energy to the portion of the aerosol generating substrate located radially adjacent to the heating element without substantially heating the remainder of the aerosol generating substrate. Thus, different sections of the aerosol generating substrate can be heated independently and at different times. By way of example, it may be possible to control the activation of the heater so that during use the heating element located at the axial location facing the thermally expandable element in use is activated first. In this way, the aerosol generating article can be immediately stabilized and held in place within the heating chamber before full aerosol generation begins.
В качестве альтернативы или дополнительно, нагреватель может содержать несколько продолговатых продольно проходящих нагревательных элементов в разных местах вокруг продольной оси нагревателя. Таким образом, когда один отдельный нагревательный элемент активирован, он подает тепловую энергию на продольную часть субстрата, генерирующего аэрозоль, лежащую по существу параллельно и смежно с нагревательным элементом. Такая конфигурация также обеспечивает возможность независимого нагрева субстрата, генерирующего аэрозоль, в различных частях. Alternatively or additionally, the heater may comprise a plurality of elongated longitudinally extending heating elements at different locations around the longitudinal axis of the heater. Thus, when one single heating element is activated, it supplies thermal energy to a longitudinal portion of the aerosol generating substrate lying substantially parallel to and adjacent to the heating element. This configuration also allows the aerosol generating substrate to be independently heated in different parts.
В предпочтительных вариантах осуществления система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит изолирующее средство, размещенное между камерой нагрева и наружной частью устройства для уменьшения потери тепла из нагретого субстрата, генерирующего аэрозоль. In preferred embodiments, the aerosol generating system further comprises an insulating means placed between the heating chamber and the exterior of the device to reduce heat loss from the heated aerosol generating substrate.
Далее настоящее изобретение будет дополнительно описано со ссылкой на фигуры, на которых:Hereinafter, the present invention will be further described with reference to the figures, in which:
на фиг. 1 показан схематический вид сбоку в сечении изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением; in fig. 1 is a schematic side cross-sectional view of an aerosol generating article in accordance with the present invention;
на фиг. 2 показан схематический вид сбоку в сечении изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением, размещенного внутри камеры нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, перед введением тепловой энергии; иin fig. 2 is a schematic side cross-sectional view of the aerosol generating article according to the present invention placed inside the heating chamber of the aerosol generating device before the introduction of thermal energy; and
на фиг. 3 показан схематический вид сбоку в сечении изделия, генерирующего аэрозоль, показанного на фиг. 2, после введения тепловой энергии. in fig. 3 is a schematic side cross-sectional view of the aerosol generating article shown in FIG. 2, after the introduction of thermal energy.
Изделие 10, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 1, содержит стержень 12 субстрата, генерирующего аэрозоль, и обертку 14, окружающую стержень 12. Стрелка A указывает направление потока аэрозоля во время использования, таким образом обозначен мундштучный конец 16 стержня 12. The
В варианте осуществления по фиг. 1 часть стержня 12 дополнительно окружена полосой устойчивой к давлению бумаги 18, которая соединена с другими частями обертки 14 посредством другой полосы 20 оберточной бумаги. In the embodiment of FIG. 1 part of the
Кроме того, изделие 10, генерирующее аэрозоль, содержит термически расширяемый элемент 22, расположенный на наружной поверхности полосы 20 оберточной бумаги. Термически расширяемый элемент 22 изготовлен из вздувающегося реактивного материала, который может расширяться приблизительно в 10 раз относительно его исходных размеров под воздействием тепла. Термически расширяемый элемент 22 предусмотрен в виде кольцевого элемента, проходящего по окружности полосы 20 оберточной бумаги таким образом, что вздувающийся материал расположен равномерно по окружности обертки. In addition, the
На фиг. 2 и 3 изображен другой вариант осуществления изделия 30, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением. Изделие 30, генерирующее аэрозоль, содержит стержень 32 субстрата, генерирующего аэрозоль, и обертку 34, окружающую стержень 32. Кроме того, изделие 30, генерирующее аэрозоль, содержит несколько термически расширяемых элементов 36, расположенных на наружной поверхности обертки 34. Термически расширяемые элементы 36 расположены по существу на одинаковом расстоянии по окружности обертки 34. Термически расширяемые элементы 36 прикреплены на обертке 34 посредством слоя термостойкого клея 38. Каждый термически расширяемый элемент 36 содержит первый слой, содержащий первый термореактивный материал, и наружный в радиальном направлении второй слой, примыкающий к первому слою и содержащий второй термореактивный материал. Коэффициент теплового расширения первого термореактивного материала меньше, чем коэффициент теплового расширения второго термореактивного материала. Изделие 30, генерирующее аэрозоль, размещено в камере 50 нагрева устройства 48, генерирующего аэрозоль. In FIG. 2 and 3 depict another embodiment of an
На фиг. 2 показано изделие 30, генерирующее аэрозоль, перед использованием, то есть перед воздействием тепла устройства 50, генерирующего аэрозоль. Таким образом, термически расширяемые элементы 36 показаны в недеформированном (то есть, нерасширенном) состоянии. На фиг. 3 показано изделие 30, генерирующее аэрозоль, во время использования после воздействия тепла, достаточного для изменения состояния термически расширяемого элемента с недеформированного на расширенное. Из-за разных коэффициентов теплового расширения двух слоев 38 и 40 термически расширяемые элементы 36 принимают изогнутую конфигурацию С-образной формы, таким образом они могут контактировать с поверхностью камеры нагрева на своих соответствующих концах, которые эффективно изогнуты наружу от центральной части термически расширяемого элемента.In FIG. 2 shows the
Claims (21)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17205992 | 2017-12-07 | ||
| EP17205992.5 | 2017-12-07 | ||
| PCT/EP2018/083883 WO2019110768A1 (en) | 2017-12-07 | 2018-12-06 | Aerosol generating article with heat-expandable centering element |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020121792A RU2020121792A (en) | 2022-01-10 |
| RU2020121792A3 RU2020121792A3 (en) | 2022-01-10 |
| RU2777585C2 true RU2777585C2 (en) | 2022-08-08 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4967774A (en) * | 1989-10-11 | 1990-11-06 | R. J. Reynolds Tobacco Company | Smoking article with improved means for retaining the fuel element |
| WO2015082648A1 (en) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | Philip Morris Products S.A. | Heated aerosol generating article with thermal spreading wrap |
| WO2016050706A1 (en) * | 2014-09-29 | 2016-04-07 | Philip Morris Products S.A. | Slideable extinguisher |
| RU2015140135A (en) * | 2013-03-22 | 2017-03-27 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | HEATED SMOKING MATERIAL |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4967774A (en) * | 1989-10-11 | 1990-11-06 | R. J. Reynolds Tobacco Company | Smoking article with improved means for retaining the fuel element |
| RU2015140135A (en) * | 2013-03-22 | 2017-03-27 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | HEATED SMOKING MATERIAL |
| WO2015082648A1 (en) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | Philip Morris Products S.A. | Heated aerosol generating article with thermal spreading wrap |
| WO2016050706A1 (en) * | 2014-09-29 | 2016-04-07 | Philip Morris Products S.A. | Slideable extinguisher |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3720305B1 (en) | Aerosol generating article with heat-expandable centering element | |
| JP7598689B2 (en) | Aerosol-generating article having an aerosol-generating substrate with a double plug - Patents.com | |
| CN112165869B (en) | Aerosol-generating article comprising a hollow rod of aerosol-generating substrate | |
| KR102657797B1 (en) | Aerosol-generating article having a rod equipped with multiple longitudinal elongated elements of non-tobacco material | |
| TWI834666B (en) | Aerosol generating articles and methods for manufacturing the same | |
| RU2728405C2 (en) | Aerosol-generating article | |
| CN108601407B (en) | Aerosol-generating article | |
| JP7271506B2 (en) | Aerosol-generating article having a rod with a plurality of longitudinally elongated elements of tobacco material | |
| TW202011846A (en) | Aerosol-generating article and method for manufacturing such aerosol-generating article | |
| CN113556950A (en) | Aerosol-generating article with recessed support member | |
| JP7509349B2 (en) | Articles for forming aerosols | |
| JP2022526103A (en) | Aerosol generator with hollow tubular support element | |
| WO2019110731A1 (en) | Aerosol-generating article having rod with aerosol-generating substrate gripping means | |
| US20220192252A1 (en) | Aerosol-generating system and aerosol-generating article comprising an aerosol-forming substrate | |
| RU2777585C2 (en) | Aerosol generating product with thermally expandable centering element | |
| BR112020010486B1 (en) | AEROSOL GENERATING ARTICLE FOR PRODUCTION OF AN INHALABLE AEROSOL WHEN HEATED AND AEROSOL GENERATING SYSTEM | |
| RU2784507C2 (en) | Aerosol generating product containing hollow rod of aerosol generating substrate | |
| RU2849463C1 (en) | Aerosol-generating device and method for its manufacture (variations) | |
| RU2795785C2 (en) | Aerosol-generating device and method of its application | |
| RU2791612C2 (en) | Aerosol generation product and its use method | |
| KR20250136962A (en) | Aerosol-generating articles and aerosol-generating film substrates having low aspiration resistance | |
| JP2024538383A (en) | Aerosol-generating article comprising wrapping paper having an upstream protruding section |