RU2841323C2 - Smoking article and method of reducing excessive heating therein - Google Patents
Smoking article and method of reducing excessive heating therein Download PDFInfo
- Publication number
- RU2841323C2 RU2841323C2 RU2022101133A RU2022101133A RU2841323C2 RU 2841323 C2 RU2841323 C2 RU 2841323C2 RU 2022101133 A RU2022101133 A RU 2022101133A RU 2022101133 A RU2022101133 A RU 2022101133A RU 2841323 C2 RU2841323 C2 RU 2841323C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- smoking article
- tobacco
- energy absorber
- thermal energy
- article according
- Prior art date
Links
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к курительным изделиям, иногда называемым продуктами для нагревания табака, способным нагревать табачные материалы без сжигания табачных материалов, содержащихся в продуктах для нагревания табака.The present invention relates to smoking articles, sometimes referred to as tobacco heating products, capable of heating tobacco materials without burning the tobacco materials contained in the tobacco heating products.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY
На протяжении многих лет было предложено множество курительных изделий в качестве усовершенствования или альтернативы курительным продуктам, основанным на сжигании табака для использования. Некоторые приведенные для примера альтернативы включают устройства, в которых твердое или жидкое топливо сжигают для передачи тепла табаку. Такие устройства, обычно называемые курительными изделиями или продуктами для нагревания табака, позволяют нагревать табачные материалы без значительного сжигания или сгорания табачного материала. Смысл усовершенствований или альтернатив курительным изделиям обычно заключался в обеспечении ощущений, связанных с курением сигарет, сигар или курительных трубок, но без доставки значительного количества продуктов неполного сгорания и пиролиза, которые могут быть вредны для пользователя. См., например, различные альтернативные курительные изделия, устройства доставки аэрозоля и источники для вырабатывания тепла, изложенные в патенте США №7,726,320 под авторством Robinson и др., в публикации заявки на патент США №2013/0255702 под авторством Griffith Jr. и др., в публикации заявки на патент США №2014/0096781 под авторством Sears и др. и в публикациях заявки на патент США №2015/0216232 под авторством Bless и др., которые включены в настоящий документ посредством ссылки.Over the years, a variety of smoking articles have been proposed as improvements to or alternatives to smoking products that rely on the combustion of tobacco for use. Some exemplary alternatives include devices in which solid or liquid fuels are burned to impart heat to the tobacco. Such devices, commonly referred to as smoking articles or tobacco heating products, allow the heating of tobacco materials without significantly burning or combusting the tobacco material. The intent of improvements to or alternatives to smoking articles has typically been to provide the sensations associated with smoking cigarettes, cigars, or pipes, but without delivering significant amounts of incomplete combustion and pyrolysis products that may be harmful to the user. See, for example, the various alternative smoking articles, aerosol delivery devices, and heat generating sources set forth in U.S. Patent No. 7,726,320 to Robinson et al., U.S. Patent Application Publication No. 2013/0255702 to Griffith Jr., and U.S. Patent Application Publication No. 2013/0255702 to Griffith Jr. et al., in U.S. Patent Application Publication No. 2014/0096781 to Sears et al. and in U.S. Patent Application Publication No. 2015/0216232 to Bless et al., which are incorporated herein by reference.
Изделия, которые вырабатывают вкус и ощущение курения за счет нагрева табака, полученных из табака материалов или других полученных из растений материалов без значительной степени сгорания или сжигания, обладают несоответствующими и вредными эксплуатационными характеристиками. Например, перегрев продуктов для нагревания табака может привести к нежелательному пережиганию или сгоранию внутренних табачных материалов, которые могут быть вредны для пользователя. Соответственно, может быть предпочтительным обеспечение курительного изделия, которое может обеспечить ощущения курения сигарет, сигар или курительных трубок без перегрева табачного материала и за счет улучшенных эксплуатационных характеристик.Products that produce the taste and sensation of smoking by heating tobacco, tobacco-derived materials, or other plant-derived materials without significant combustion or burning have inappropriate and harmful performance characteristics. For example, overheating tobacco heating products may result in unwanted overburning or combustion of the internal tobacco materials, which may be harmful to the user. Accordingly, it may be preferable to provide a smoking article that can provide the sensation of smoking cigarettes, cigars, or pipes without overheating the tobacco material and with improved performance characteristics.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE ESSENCE OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к поглотителям тепловой энергии для курительных изделий, таких как/иногда называемых продуктами для нагревания табака. В различных вариантах реализации курительное изделие может содержать наружную обертку, окружающую по меньшей мере часть курительного изделия, причем курительное изделие ограничено расположенным раньше по потоку концом зажигания и расположенным дальше по потоку мундштучным концом, источник тепла на основе углерода, расположенный вблизи конца зажигания, табачный материал, расположенный дальше по потоку от источника тепла на основе углерода, и поглотитель тепловой энергии, по меньшей мере частично расположенный между табачным материалом и источником тепла на основе углерода. В некоторых вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может содержать металлический или керамический материал. В некоторых вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может представлять собой алюминий или материал из оксида алюминия. В различных вариантах реализации поглотитель тепловой энергии выполнен с возможностью увеличения равномерного распределения нагретого воздуха по табачному материалу.The present invention relates to thermal energy absorbers for smoking articles, such as/sometimes referred to as tobacco heating products. In various embodiments, a smoking article may comprise an outer wrapper surrounding at least a portion of the smoking article, the smoking article being defined by an upstream ignition end and a downstream mouthpiece end, a carbon-based heat source located near the ignition end, a tobacco material located downstream of the carbon-based heat source, and a thermal energy absorber at least partially located between the tobacco material and the carbon-based heat source. In some embodiments, the thermal energy absorber may comprise a metal or ceramic material. In some embodiments, the thermal energy absorber may be aluminum or an aluminum oxide material. In various embodiments, the thermal energy absorber is configured to increase the uniform distribution of heated air across the tobacco material.
В конкретных вариантах реализации поглотитель тепловой энергии выполнен в виде одного или более круглых дисков. В некоторых вариантах реализации один или более круглых дисков имеют индивидуальный диаметр от примерно 5 мм до примерно 9 мм и толщину от примерно 0,1 мм до примерно 4 мм. В конкретных вариантах реализации один или более круглых дисков могут содержать множество отверстий. В различных других вариантах реализации множество отверстий могут иметь неправильную форму, быть распределены случайным образом или распределены по шаблону.In specific embodiments, the thermal energy absorber is made in the form of one or more circular disks. In some embodiments, one or more circular disks have an individual diameter of about 5 mm to about 9 mm and a thickness of about 0.1 mm to about 4 mm. In specific embodiments, one or more circular disks may contain a plurality of holes. In various other embodiments, the plurality of holes may have an irregular shape, be randomly distributed, or be distributed according to a pattern.
В конкретных вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может быть выполнен в виде множества частиц. В некоторых вариантах реализации частицы имеют по существу сферическую форму или форму полых сфер. В некоторых вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может содержать от примерно 3 до примерно 500 частиц. В различных вариантах реализации частицы могут иметь диаметр от примерно 0,1 мм до примерно 5 мм. В некоторых вариантах реализации поглотитель тепловой энергии содержит материал с удельной теплоемкостью от примерно 0,1 кДж/(кг⋅К) до примерно 3 кДж/(кг⋅К).In particular embodiments, the thermal energy absorber may be in the form of a plurality of particles. In some embodiments, the particles have a substantially spherical shape or a hollow sphere shape. In some embodiments, the thermal energy absorber may contain from about 3 to about 500 particles. In various embodiments, the particles may have a diameter from about 0.1 mm to about 5 mm. In some embodiments, the thermal energy absorber comprises a material with a specific heat capacity from about 0.1 kJ/(kg⋅K) to about 3 kJ/(kg⋅K).
В различных вариантах реализации табачный материал может также включать в себя одно или более из табачного экстракта, композиции предшественника аэрозоля и ароматизатора. В некоторых вариантах реализации табачный материал может быть в измельченной форме или в виде частиц. В некоторых вариантах реализации источник тепла на основе углерода может иметь множество впускных отверстий для воздуха, проходящих через него в продольном направлении. В различных вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может быть выполнен с возможностью уменьшения максимальной температуры курительного изделия на величину от примерно 25°С до примерно 75°С и от примерно 475°С до примерно 525°С. В некоторых таких вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может быть выполнен с возможностью уменьшения на величину от примерно 50°С до примерно 500°С. В некоторых вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может быть выполнен с возможностью уменьшения общего количества твердых частиц (ТРМ), высвобождаемых во время курения курительного изделия. В некоторых других вариантах реализации расположенный дальше по потоку мундштучный конец может также содержать фильтрующий материал.In various embodiments, the tobacco material may also include one or more of a tobacco extract, an aerosol precursor composition, and a flavoring agent. In some embodiments, the tobacco material may be in ground or particulate form. In some embodiments, the carbon-based heat source may have a plurality of air inlets extending longitudinally therethrough. In various embodiments, the thermal energy absorber may be configured to reduce the maximum temperature of the smoking article by an amount from about 25°C to about 75°C and from about 475°C to about 525°C. In some such embodiments, the thermal energy absorber may be configured to reduce by an amount from about 50°C to about 500°C. In some embodiments, the thermal energy absorber may be configured to reduce the total amount of particulate matter (TPM) released during smoking of the smoking article. In some other embodiments, the downstream mouth end may also comprise a filter material.
Некоторые варианты реализации обеспечивают способ уменьшения избыточного нагрева в курительном изделии, причем способ может включать: обеспечение курительного изделия, которое содержит источник тепла на основе углерода, табачный материал, поглотитель тепловой энергии и наружную обертку, окружающую по меньшей мере часть курительного изделия, причем курительное изделие ограничено расположенным раньше по потоку концом зажигания и расположенным дальше по потоку мундштучным концом; и расположение поглотителя тепловой энергии по меньшей мере частично между табачным материалом и источником тепла на основе углерода таким образом, что максимальная температура курительного изделия уменьшена на величину от примерно 50°С до примерно 500°С при зажигании источника тепла на основе углерода. В некоторых вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может быть выполнен с возможностью увеличения равномерного распределения нагретого воздуха по табачному материалу. В некоторых вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может быть выполнен с возможностью уменьшения общего количества твердых частиц (ТРМ), высвобождаемых во время курения курительного изделия. В некоторых других вариантах реализации расположенный дальше по потоку мундштучный конец может также содержать фильтрующий материал.Some embodiments provide a method for reducing excess heat in a smoking article, wherein the method may include: providing a smoking article that comprises a carbon-based heat source, a tobacco material, a thermal energy absorber, and an outer wrapper surrounding at least a portion of the smoking article, wherein the smoking article is defined by an upstream ignition end and a downstream mouthpiece end; and arranging the thermal energy absorber at least partially between the tobacco material and the carbon-based heat source such that the maximum temperature of the smoking article is reduced by an amount from about 50°C to about 500°C upon ignition of the carbon-based heat source. In some embodiments, the thermal energy absorber may be configured to increase the uniform distribution of heated air across the tobacco material. In some embodiments, the thermal energy absorber may be configured to reduce the total amount of particulate matter (TPM) released during smoking of the smoking article. In some other embodiments, the downstream mouthpiece end may also comprise a filter material.
Настоящее раскрытие включает в себя, без ограничения, следующие варианты реализаций.The present disclosure includes, without limitation, the following embodiments.
Вариант реализации 1: Курительное изделие, содержащее наружную обертку, окружающую по меньшей мере часть курительного изделия, причем курительное изделие ограничено расположенным раньше по потоку концом зажигания и расположенным дальше по потоку мундштучным концом; источник тепла на основе углерода, расположенный вблизи конца зажигания; табачный материал, расположенный дальше по потоку от источника тепла на основе углерода; и поглотитель тепловой энергии, по меньшей мере частично расположенный между табачным материалом и источником тепла на основе углерода.Embodiment 1: A smoking article comprising an outer wrapper surrounding at least a portion of the smoking article, wherein the smoking article is defined by an upstream ignition end and a downstream mouthpiece end; a carbon-based heat source located near the ignition end; a tobacco material located downstream from the carbon-based heat source; and a thermal energy absorber at least partially located between the tobacco material and the carbon-based heat source.
Вариант реализации 2: Курительное изделие по варианту реализации 1, в котором поглотитель тепловой энергии содержит одно или более из металлического или керамического материала.Implementation option 2: A smoking article according to embodiment 1, in which the thermal energy absorber comprises one or more metallic or ceramic materials.
Вариант реализации 3: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-2, в котором поглотитель тепловой энергии содержит одно или более из алюминия или материала из оксида алюминия.Embodiment 3: A smoking article according to any of embodiments 1-2, wherein the thermal energy absorber comprises one or more aluminum or aluminum oxide material.
Вариант реализации 4: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-3, в котором поглотитель тепловой энергии выполнен с возможностью увеличения равномерного распределения нагретого воздуха по табачному материалу.Implementation option 4: A smoking article according to any of implementation options 1-3, in which the thermal energy absorber is designed with the possibility of increasing the uniform distribution of heated air over the tobacco material.
Вариант реализации 5: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-4, в котором поглотитель тепловой энергии выполнен в виде одного или более круглых дисков.Implementation option 5: A smoking article according to any of the implementation options 1-4, in which the thermal energy absorber is made in the form of one or more round disks.
Вариант реализации 6: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-5, в котором один или более круглых дисков имеют индивидуальный диаметр от примерно 5 мм до примерно 9 мм и толщину от примерно 0,1 мм до примерно 4 мм.Embodiment 6: A smoking article according to any one of embodiments 1-5, wherein one or more circular discs have an individual diameter from about 5 mm to about 9 mm and a thickness from about 0.1 mm to about 4 mm.
Вариант реализации 7: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-6, в котором один или более круглых дисков содержат множество отверстий.Embodiment 7: A smoking article according to any of embodiments 1-6, wherein one or more circular discs contain a plurality of holes.
Вариант реализации 8: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-7, в котором множество отверстий имеют неправильную форму, распределены случайным образом или распределены по шаблону.Embodiment 8: A smoking article according to any of embodiments 1-7, wherein the plurality of holes are irregularly shaped, randomly distributed, or distributed according to a pattern.
Вариант реализации 9: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-4, в котором поглотитель тепловой энергии выполнен в виде множества частиц.Implementation variant 9: A smoking article according to any of the implementation variants 1-4, in which the thermal energy absorber is made in the form of a plurality of particles.
Вариант реализации 10: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-4 и 9, в котором частицы имеют по существу сферическую форму.Embodiment 10: A smoking article according to any of embodiments 1-4 and 9, wherein the particles have a substantially spherical shape.
Вариант реализации 11: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-4 и 9-10, в котором поглотитель тепловой энергии содержит от примерно 3 до примерно 500 частиц.Embodiment 11: A smoking article according to any one of embodiments 1-4 and 9-10, wherein the thermal energy absorber comprises from about 3 to about 500 particles.
Вариант реализации 12: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-4 и 9-11, в котором частицы имеют диаметр от примерно 0,005 мм до примерно 5 мм.Embodiment 12: A smoking article according to any one of embodiments 1-4 and 9-11, wherein the particles have a diameter of from about 0.005 mm to about 5 mm.
Вариант реализации 13: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-12, в котором поглотитель тепловой энергии содержит материал с удельной теплоемкостью от примерно 0,1 кДж/(кг⋅К) до примерно 3 кДж/(кг⋅К).Embodiment 13: A smoking article according to any one of embodiments 1-12, wherein the thermal energy absorber comprises a material with a specific heat capacity from about 0.1 kJ/(kg⋅K) to about 3 kJ/(kg⋅K).
Вариант реализации 14: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-13, в котором табачный материал также включает в себя одно или более из табачного экстракта, композиции предшественника аэрозоля и ароматизатора.Embodiment 14: A smoking article according to any one of embodiments 1-13, wherein the tobacco material also includes one or more of a tobacco extract, an aerosol precursor composition, and a flavoring agent.
Вариант реализации 15: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-14, в котором табачный материал находится в одном или более из измельченной формы или в виде частиц.Embodiment 15: A smoking article according to any of embodiments 1-14, wherein the tobacco material is in one or more of ground or particulate forms.
Вариант реализации 16: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-15, в котором источник тепла на основе углерода имеет множество впускных отверстий для воздуха, проходящих через него в продольном направлении.Embodiment 16: A smoking article according to any one of embodiments 1-15, wherein the carbon-based heat source has a plurality of air inlet openings passing through it in a longitudinal direction.
Вариант реализации 17: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-16, в котором поглотитель тепловой энергии выполнен с возможностью уменьшения максимальной температуры курительного изделия на величину от примерно 50°С до примерно 500°С.Embodiment 17: A smoking article according to any of embodiments 1-16, wherein the thermal energy absorber is designed to reduce the maximum temperature of the smoking article by an amount from about 50°C to about 500°C.
Вариант реализации 18: Курительное изделие по любому из вариантов реализации 1-17, в котором расположенный дальше по потоку мундштучный конец также содержит фильтрующий материал.Embodiment 18: A smoking article according to any of embodiments 1-17, in which the downstream mouthpiece end also contains filter material.
Вариант реализации 19: Способ уменьшения избыточного нагрева в курительном изделии, включающий обеспечение курительного изделия, которое содержит источник тепла на основе углерода, табачный материал, поглотитель тепловой энергии и наружную обертку, окружающую по меньшей мере часть курительного изделия, причем курительное изделие ограничено расположенным раньше по потоку концом зажигания и расположенным дальше по потоку мундштучным концом; и расположение поглотителя тепловой энергии по меньшей мере частично между табачным материалом и источником тепла на основе углерода таким образом, что максимальная температура курительного изделия уменьшается на величину от примерно 50°С до примерно 500°С при зажигании источника тепла на основе углерода.Embodiment 19: A method for reducing excess heat in a smoking article, comprising providing a smoking article that comprises a carbon-based heat source, tobacco material, a thermal energy absorber, and an outer wrapper surrounding at least a portion of the smoking article, wherein the smoking article is defined by an upstream ignition end and a downstream mouthpiece end; and arranging the thermal energy absorber at least partially between the tobacco material and the carbon-based heat source such that the maximum temperature of the smoking article is reduced by an amount from about 50°C to about 500°C upon ignition of the carbon-based heat source.
Вариант реализации 20: Способ по варианту реализации 19, согласно которому поглотитель тепловой энергии выполнен с возможностью увеличения равномерного распределения нагретого воздуха по табачному материалу.Implementation variant 20: The method according to implementation variant 19, according to which the thermal energy absorber is designed with the possibility of increasing the uniform distribution of heated air over the tobacco material.
Вариант реализации 21: Способ по любому из вариантов реализации 19-20, согласно которому расположенный дальше по потоку мундштучный конец также содержит фильтрующий материал.Embodiment 21: The method according to any of embodiments 19-20, according to which the downstream mouthpiece end also contains filter material.
Эти и другие признаки, аспекты и преимущества раскрытия станут очевидными после прочтения нижеследующего подробного описания вместе с сопроводительными чертежами, которые кратко описаны ниже. Настоящее изобретение включает в себя любую комбинацию из двух, трех, четырех или более вышеуказанных вариантов реализаций, а также комбинации из двух, трех, четырех или более признаков или элементов, сформулированных в настоящем описании, независимо от того, скомбинированы ли такие признаки или элементы в явной форме в описании конкретного варианта реализации в настоящем документе. Настоящее раскрытие предназначено для целостного прочтения, так что любые отдельные признаки или элементы раскрытого изобретения в любых его различных аспектах и вариантах реализации должны рассматриваться как комбинируемые, если контекст явно не предписывает иное.These and other features, aspects and advantages of the disclosure will become apparent from reading the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings, which are briefly described below. The present invention includes any combination of two, three, four or more of the above embodiments, as well as combinations of two, three, four or more features or elements set forth in the present description, regardless of whether such features or elements are explicitly combined in the description of a particular embodiment herein. The present disclosure is intended to be read as a whole, such that any individual features or elements of the disclosed invention in any of its various aspects and embodiments should be considered as combinable unless the context clearly dictates otherwise.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
После такого описания аспектов данного раскрытия в вышеизложенных общих терминах ниже приведены ссылки на сопроводительные чертежи, которые необязательно выполнены в масштабе, и на которых:Having thus described the aspects of this disclosure in the general terms set forth above, reference is now made to the accompanying drawings, which are not necessarily drawn to scale, and in which:
на ФИГ. 1 показан частичный вид в разрезе курительного изделия согласно приведенному для примера варианту реализации настоящего раскрытия, включающего в себя источник тепла, табачный материал и поглотитель тепловой энергии;FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a smoking article according to an exemplary embodiment of the present disclosure, including a heat source, a tobacco material, and a thermal energy absorber;
на ФИГ. 2 показан частичный вид в разрезе расположенного раньше по потоку конца зажигания курительного изделия согласно приведенному для примера варианту реализации настоящего раскрытия, включающего в себя держатель источника тепла;FIG. 2 is a partial cross-sectional view of an upstream ignition end of a smoking article according to an exemplary embodiment of the present disclosure, including a heat source holder;
на ФИГ. 3 показан частичный вид в разрезе поглотителя тепловой энергии согласно приведенному для примера варианту реализации настоящего раскрытия;FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a thermal energy absorber according to an exemplary embodiment of the present disclosure;
на ФИГ. 4 показан частичный вид в разрезе курительного изделия согласно приведенному для примера варианту реализации настоящего раскрытия, включающего в себя поглотители тепловой энергии в виде множества частиц;FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a smoking article according to an exemplary embodiment of the present disclosure, including thermal energy absorbers in the form of a plurality of particles;
на ФИГ. 5 показан график, показывающий профили средней максимальной температуры для курительных изделий без поглотителей тепловой энергии и курительных изделий, включающих в себя поглотители тепловой энергии, согласно приведенным для примера вариантам реализации настоящего раскрытия;FIG. 5 is a graph showing average maximum temperature profiles for smoking articles without thermal energy absorbers and smoking articles including thermal energy absorbers, according to exemplary embodiments of the present disclosure;
на ФИГ. 6 показан график, показывающий профили среднего падения давления для курительных изделий без поглотителей тепловой энергии, согласно приведенным для примера вариантам реализации настоящего раскрытия;FIG. 6 is a graph showing average pressure drop profiles for smoking articles without thermal energy absorbers, according to exemplary embodiments of the present disclosure;
на ФИГ. 7 показан график, показывающий общее количество твердых частиц (ТРМ), высвобождаемых во время курения курительных изделий с поглотителями тепловой энергии и без них, согласно приведенным для примера вариантам реализации настоящего раскрытия.FIG. 7 is a graph showing the total particulate matter (TPM) released during smoking of smoking articles with and without thermal energy absorbers, according to exemplary embodiments of the present disclosure.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION
Настоящее раскрытие будет далее описано более полно со ссылками на приведенные для примера варианты его реализаций. Эти приведенные для примера варианты реализаций описаны таким образом, что данное раскрытие основательно, полно и всецело передает объем изобретения для специалиста в данной области техники. Разумеется, настоящее изобретение может быть реализовано во множестве различных форм и не должно рассматриваться как ограниченное вариантами осуществления, описанными в настоящем документе; наоборот, эти варианты осуществления представлены таким образом, что настоящее изобретение удовлетворяет соответствующим юридическим требованиям. В данном раскрытии и в прилагаемой формуле изобретения грамматические конструкции, указывающие на единственное число, также подразумевают и множественное число, если контекст изобретения явно не предписывает иное. Кроме того, хотя в настоящем документе может быть сделана ссылка на количественные показатели, значения, геометрические отношения или тому подобное, если не указано иное, любой один или более, если не все из них, могут быть абсолютными или приблизительными для учета приемлемых изменений, которые могут иметь место, например, из-за технических допусков или тому подобного.The present disclosure will now be described more fully with reference to exemplary embodiments thereof. These exemplary embodiments are described in such a way that the present disclosure thoroughly, completely and fully conveys the scope of the invention to one skilled in the art. Of course, the present invention can be implemented in many different forms and should not be considered limited to the embodiments described herein; on the contrary, these embodiments are presented so that the present invention satisfies the relevant legal requirements. In the present disclosure and in the appended claims, grammatical constructions indicating the singular also imply the plural, unless the context of the invention clearly dictates otherwise. In addition, although reference may be made herein to quantities, values, geometric relationships or the like, unless otherwise indicated, any one or more, if not all, of them may be absolute or approximate in order to account for reasonable variations that may occur, for example, due to technical tolerances or the like.
Как описано ниже, примеры вариантов реализации настоящего раскрытия относятся к поглотителям тепловой энергии для использования в курительных изделиях, таких как/иногда называемых продуктами для нагревания табака. Использование поглотителей тепловой энергии может предотвратить перегрев курительных изделий, который вызывает нежелательное пережигание/сгорание внутренних табачных материалов и обугливание ободковой бумаги сигаретных стержней. Кроме того, перегрев курительных изделий может способствовать отрицательным органолептическим свойствам и приводить к высвобождению определенных компонентов из табачных материалов. Многие компоненты табачного сигаретного дыма представляют собой продукты неполного сгорания (пиролиза) и термогенного разложения табачных сигарет в результате нагревания (термогенное разложение). Типичными маркерами пиролиза и термогенного разложения табачных сигарет являются ацетальдегид, бензоапирен и монооксид углерода. Использование поглотителей тепловой энергии, расположенных дальше по потоку от источника тепла на основе углерода, может служить для уменьшения степени перегрева или пиролиза в курительных изделиях и, таким образом, уменьшения негативных эффектов, связанных с перегревом табачных материалов в курительных изделиях.As described below, exemplary embodiments of the present disclosure relate to thermal energy absorbers for use in smoking articles, such as/sometimes referred to as heated tobacco products. The use of thermal energy absorbers can prevent overheating of smoking articles, which causes unwanted overburning/combustion of internal tobacco materials and charring of the tipping paper of cigarette rods. In addition, overheating of smoking articles can contribute to negative organoleptic properties and lead to the release of certain components from the tobacco materials. Many components of tobacco cigarette smoke are products of incomplete combustion (pyrolysis) and thermogenic degradation of tobacco cigarettes as a result of heating (thermogenic degradation). Typical markers of pyrolysis and thermogenic degradation of tobacco cigarettes include acetaldehyde, benzoapyrene and carbon monoxide. The use of thermal energy absorbers located downstream of the carbon-based heat source may serve to reduce the degree of overheating or pyrolysis in smoking articles and thus reduce the negative effects associated with overheating of tobacco materials in smoking articles.
Некоторые варианты реализации курительных изделий согласно настоящему раскрытию используют воспламеняемый источник тепла для нагрева материала (предпочтительно без сжигания материала в какой-либо значительной степени) с образованием пригодного для вдыхания вещества (например, нагреваемые углеродом табачные продукты). Предпочтительно материал нагревают без сжигания материала в какой-либо значительной степени. Компоненты таких систем имеют форму изделий, которые являются по существу компактными для того, чтобы считаться портативными устройствами. Другими словами, использование компонентов предпочтительных курительных изделий не приводит к образованию дыма в том смысле, что аэрозоль возникает главным образом из побочных продуктов сгорания или пиролиза табака, а наоборот, использование указанных предпочтительных систем приводит к образованию паров, образующихся в результате нагревания, без сгорания или сжигания, включенного в них табака. В некоторых примерах вариантов реализации компоненты курительных изделий могут быть охарактеризованы как сигареты с нагревом, но без горения, и эти сигареты с нагревом, но без горения, наиболее предпочтительно включают табак и/или компоненты, полученные из табака, и, таким образом, доставляют компоненты, полученные из табака, в виде аэрозоля.Some embodiments of smoking articles according to the present disclosure use a flammable heat source to heat a material (preferably without burning the material to any significant extent) to form an inhalable substance (e.g., carbon-heated tobacco products). Preferably, the material is heated without burning the material to any significant extent. The components of such systems are in the form of articles that are substantially compact so as to be considered portable devices. In other words, use of the components of the preferred smoking articles does not result in the formation of smoke in the sense that the aerosol is primarily derived from by-products of combustion or pyrolysis of tobacco, but instead, use of said preferred systems results in the formation of vapors resulting from heating, without combustion or burning, of the tobacco included therein. In some exemplary embodiments, the smoking article components may be characterized as heated-but-not-combusted cigarettes, and these heated-but-not-combusted cigarettes most preferably include tobacco and/or tobacco-derived components and thus deliver tobacco-derived components in the form of an aerosol.
Курительные изделия могут обеспечить множество ощущений (например, ритуалы вдоха и выдоха, типы вкусов и ароматов, органолептические эффекты, физическое ощущение, ритуалы использования, визуальные сигналы, такие как те, которые обеспечены посредством видимого аэрозоля, и тому подобное) курения сигареты, сигары или курительной трубки, которые обусловлены поджиганием и сгоранием табака (и затем вдыханием табачного дыма) без в какой-либо значительной степени сжигания каких-либо их компонентов. Например, пользователь курительных изделий в соответствии с некоторыми примерами вариантов реализации раскрытия настоящего изобретения может держать и использовать этот компонент подобно тому, как курильщик использует курительное изделие традиционного вида, осуществляя затяжку через один конец указанного средства для вдыхания аэрозоля, образованного этим средством, выполняя или осуществляя затяжки в выбранные промежутки времени и тому подобное.Smoking articles can provide a variety of sensations (e.g., inhalation and exhalation rituals, types of tastes and aromas, organoleptic effects, physical sensation, rituals of use, visual cues such as those provided by a visible aerosol, and the like) of smoking a cigarette, cigar or smoking pipe that are caused by lighting and burning tobacco (and then inhaling tobacco smoke) without burning any of their components to any significant extent. For example, a user of smoking articles according to some example embodiments of the disclosure of the present invention can hold and use this component in a similar way to a smoker using a smoking article of a traditional type, by inhaling through one end of said means for inhaling an aerosol formed by this means, performing or performing puffs at selected intervals of time, and the like.
Хотя системы в целом описаны в настоящем документе в условиях вариантов реализаций, связанных с курительными изделиями, следует понимать, что механизмы, компоненты, признаки и способы могут быть осуществлены во множестве различных форм и связаны с различными изделиями. Например, представленное в настоящей заявке описание может быть использовано в сочетании с вариантами осуществления традиционных курительных изделий (например, сигарет, сигар, трубок и т.п.), сигарет, использующих нагрев табака вместо его сжигания, и соответствующей упаковки для любого из продуктов, описанных в настоящей заявке. Соответственно, следует понимать, что описание механизмов, компонентов, элементов и способов, раскрытых в настоящем документе, представлено относительно вариантов осуществления изобретения, относящихся к курительным изделиям, исключительно в качестве примера и может быть реализовано и использовано в различных других продуктах и способах.Although the systems are generally described herein in terms of embodiments related to smoking articles, it should be understood that the mechanisms, components, features and methods can be implemented in a variety of different forms and associated with different articles. For example, the description provided herein can be used in conjunction with embodiments of traditional smoking articles (e.g., cigarettes, cigars, pipes, etc.), cigarettes that use heating tobacco instead of burning it, and corresponding packaging for any of the products described herein. Accordingly, it should be understood that the description of the mechanisms, components, elements and methods disclosed herein are presented with respect to embodiments of the invention related to smoking articles solely by way of example and can be implemented and used in various other products and methods.
Курительные изделия настоящего раскрытия также могут быть охарактеризованы как парообразующие изделия или изделия доставки лекарственного препарата. Таким образом, такие изделия или устройства могут быть приспособлены для подачи одного или более веществ (например, ароматизаторов и/или фармацевтических активных ингредиентов) в пригодной для вдыхания форме или состоянии. Например, вдыхаемые вещества могут быть по существу в виде пара (например, вещество, которое находится в газообразной фазе при температуре ниже его критической точки). В качестве альтернативы, вдыхаемые вещества могут находиться в форме аэрозоля (т.е. взвеси тонких твердых частиц или жидких капель в газе). В целях простоты используемый в настоящей заявке термин «аэрозоль» предназначен для обозначения паров, газов и аэрозолей той формы или того типа, которые подходят для вдыхания человеком, независимо от того, являются ли они или не являются видимыми и имеют или не имеют форму, которая может считаться «подобной дыму». Физическая форма пригодного для вдыхания вещества необязательно ограничена природой устройств изобретения, а наоборот, может зависеть от природы вещества и самого пригодного для вдыхания вещества касательно того, находится ли это вещество в парообразном состоянии или в аэрозольном состоянии. В некоторых вариантах реализации термины «пар» и «аэрозоль» могут быть взаимозаменяемыми. Таким образом, для простоты, термины «пар» и «аэрозоль», используемые для описания аспектов данного изобретения, следует понимать как взаимозаменяемые, если не указано иное.The smoking articles of the present disclosure may also be characterized as vapor-generating articles or drug delivery articles. Thus, such articles or devices may be adapted to deliver one or more substances (e.g., flavorings and/or pharmaceutical active ingredients) in a form or state suitable for inhalation. For example, the inhalable substances may be substantially in the form of a vapor (e.g., a substance that is in the gaseous phase at a temperature below its critical point). Alternatively, the inhalable substances may be in the form of an aerosol (i.e., a suspension of fine solid particles or liquid droplets in a gas). For simplicity, the term "aerosol" as used herein is intended to refer to vapors, gases, and aerosols of a form or type that are suitable for inhalation by a person, whether or not they are visible and whether or not they have a form that can be considered "smoke-like." The physical form of the respirable substance is not necessarily limited by the nature of the devices of the invention, but rather may depend on the nature of the substance and the respirable substance itself, whether the substance is in a vapor state or in an aerosol state. In some embodiments, the terms "vapor" and "aerosol" may be interchangeable. Thus, for simplicity, the terms "vapor" and "aerosol" used to describe aspects of the invention should be understood as interchangeable, unless otherwise indicated.
В некоторых вариантах реализации курительные изделия настоящего раскрытия могут содержать наружную обертку, окружающую по меньшей мере часть курительного изделия, причем курительное изделие ограничено расположенным раньше по потоку концом зажигания и расположенным дальше по потоку мундштучным концом, источник тепла, расположенный вблизи конца зажигания, табачный материал, расположенный дальше по потоку от источника тепла и пространственно отделенный от мундштучного конца курительного изделия, и по меньшей мере один поглотитель тепловой энергии, по меньшей мере частично расположенный между табачным материалом и источником тепла на основе углерода. Альтернативные форматы, конфигурации и компоновки различных поглотителей тепловой энергии, курительных изделий и компонентов внутри курительных изделий настоящего раскрытия будут очевидны в свете дальнейшего раскрытия, представленного ниже.In some embodiments, the smoking articles of the present disclosure may comprise an outer wrapper surrounding at least a portion of the smoking article, the smoking article being defined by an upstream ignition end and a downstream mouth end, a heat source located near the ignition end, a tobacco material located downstream of the heat source and spatially separated from the mouth end of the smoking article, and at least one thermal energy absorber at least partially located between the tobacco material and the carbon-based heat source. Alternative formats, configurations and arrangements of various thermal energy absorbers, smoking articles and components within the smoking articles of the present disclosure will be apparent in light of the further disclosure provided below.
В этом отношении, на ФИГ. 1 показано курительное изделие 100 согласно приведенному для примера варианту реализации настоящего раскрытия. Курительное изделие 100 может включать в себя наружную обертку 102, окружающую по меньшей мере часть курительного изделия 100, причем курительное изделие ограничено расположенным раньше по потоку концом 104 зажигания и расположенным дальше по потоку мундштучным концом 106. В некоторых вариантах реализации курительное изделие 100 может также включать в себя источник 108 тепла, табачный материал 110 и поглотитель 112 тепловой энергии. В некоторых вариантах реализации источник 108 тепла может быть расположен вблизи конца 104 зажигания. В конкретных вариантах реализации табачный материал 110 может быть расположен дальше по потоку от источника 108 тепла на основе углерода и при необходимости пространственно отделен от мундштучного конца 106 курительного изделия 100. В некоторых вариантах реализации поглотитель 112 тепловой энергии может быть по меньшей мере частично расположен между табачным материалом 110 и источником 108 тепла.In this regard, FIG. 1 shows a smoking article 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure. The smoking article 100 may include an outer wrapper 102 surrounding at least a portion of the smoking article 100, wherein the smoking article is defined by an upstream ignition end 104 and a downstream mouthpiece end 106. In some embodiments, the smoking article 100 may also include a heat source 108, tobacco material 110, and a heat absorber 112. In some embodiments, the heat source 108 may be located near the ignition end 104. In particular embodiments, the tobacco material 110 may be located downstream of the carbon-based heat source 108 and, if necessary, spatially separated from the mouth end 106 of the smoking article 100. In some embodiments, the thermal energy absorber 112 may be at least partially located between the tobacco material 110 and the heat source 108.
В различных вариантах реализации курительные изделия согласно настоящему раскрытию могут принимать различные общие формы, включая без ограничения общую форму, которая может быть определена как по существу стержнеобразная или по существу трубчатая форма или по существу цилиндрическая форма. В варианте реализации по ФИГ. 1 курительное изделие 100 имеет по существу круглое поперечное сечение, однако другие формы поперечного сечения (например, овал, квадрат, треугольник и т.д.) также охвачены настоящим раскрытием. Таким образом, такой язык, который описывает физическую форму изделия, также может быть применен к его отдельным компонентам.In various embodiments, smoking articles according to the present disclosure may take various general shapes, including, but not limited to, a general shape that may be defined as a substantially rod-shaped or substantially tubular shape or a substantially cylindrical shape. In the embodiment of FIG. 1, smoking article 100 has a substantially circular cross-section, however, other cross-sectional shapes (e.g., oval, square, triangle, etc.) are also encompassed by the present disclosure. Thus, such language that describes the physical shape of the article may also be applied to its individual components.
В различных вариантах реализации выравнивание компонентов в курительном изделии настоящего раскрытия может варьироваться. В некоторых вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может быть расположен полностью между источником тепла и табачным материалом. В некоторых других вариантах реализации по меньшей мере часть поглотителя тепловой энергии может быть смешана с табачным материалом таким образом, что поглотитель тепловой энергии может находиться только частично между источником тепла и табачным материалом. Другие конфигурации не обязательно исключены, например, поглотитель тепловой энергии может быть полностью смешан внутри табачного материала таким образом, что поглотитель тепловой энергии не расположен между источником тепла и табачным материалом. В целом, источник тепла может быть расположен достаточно близко к табачному материалу так, что тепло от источника тепла может нагревать, без сгорания или сжигания, табачный материал (а также в некоторых вариантах реализации один или более ароматизаторов, медикаментов и тому подобное, которые также могут быть обеспечены для доставки пользователю) и образовывать аэрозоль для доставки пользователю.In various embodiments, the alignment of the components in the smoking article of the present disclosure may vary. In some embodiments, the thermal energy absorber may be located entirely between the heat source and the tobacco material. In some other embodiments, at least a portion of the thermal energy absorber may be mixed with the tobacco material such that the thermal energy absorber may be located only partially between the heat source and the tobacco material. Other configurations are not necessarily excluded, for example, the thermal energy absorber may be completely mixed within the tobacco material such that the thermal energy absorber is not located between the heat source and the tobacco material. In general, the heat source may be located close enough to the tobacco material such that heat from the heat source can heat, without combustion or burning, the tobacco material (and in some embodiments, one or more flavors, medications, etc., which may also be provided for delivery to the user) and form an aerosol for delivery to the user.
Дополнительные компоненты могут быть использованы в курительном изделии настоящего раскрытия, например, со ссылкой на ФИГ. 1, курительное изделие 100 может включать в себя фильтр 114, расположенный дальше по потоку от табачного материала 110 и вблизи расположенного дальше по потоку мундштучного конца 106 курительного изделия 100. В различных вариантах реализации фильтр 114 может быть выполнен из ацетилцеллюлозного или полипропиленового материала. Фильтр 114 может дополнительно или в качестве альтернативы содержать пряди содержащего табак материала, как описано в патенте США №5,025,814 под авторством Raker и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. В различных вариантах реализации фильтр 114 может увеличивать конструкционную целостность мундштучного конца курительного изделия 100 и/или обеспечивать фильтрующую способность, при желании, и/или обеспечивать сопротивление затяжке. В некоторых вариантах реализации фильтр может содержать отдельные части. Например, некоторые варианты реализации могут включать в себя часть, обеспечивающую фильтрацию, часть, обеспечивающую сопротивление затяжке, полую часть, обеспечивающую пространство для охлаждения аэрозоля, часть, обеспечивающую повышенную конструкционную целостность, другие части фильтра или любое одно или любое сочетание вышеперечисленного. В различных других вариантах реализации между табачным материалом 110 и мундштучным концом 106 курительного изделия 100 в дополнение к фильтру 114 могут существовать компоненты. Например, в некоторых вариантах реализации между табачным материалом 110 и мундштучным концом 106 курительного изделия 100 может быть расположена одна или любая комбинация из следующего: воздушный зазор; полая трубчатая конструкция; материалы с фазовым переходом для охлаждения воздуха; средство для высвобождения аромата; ионообменные волокна, способные к селективной химической адсорбции; частицы аэрогеля в качестве фильтрующей среды и другие подходящие материалы. Некоторые примеры возможных материалов с фазовым переходом включают, помимо прочего, соли, такие как AgNO3, AlCl3, TaCl3, InCl3, SnCl2, AlI3 и TiI4; металлы и металлические сплавы, такие как селен, олово, индий, олово-цинк, индий-цинк или индий-висмут, и органические соединения, такие как D-маннит, янтарная кислота, р-нитробензойная кислота, гидрохинон и адипиновая кислота. Другие примеры описаны в патенте США №8,430,106 под авторством Potter и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.Additional components may be used in the smoking article of the present disclosure, for example, with reference to FIG. 1, the smoking article 100 may include a filter 114 located downstream of the tobacco material 110 and proximate the downstream mouth end 106 of the smoking article 100. In various embodiments, the filter 114 may be made of cellulose acetate or polypropylene material. The filter 114 may additionally or alternatively comprise strands of a tobacco-containing material as described in U.S. Patent No. 5,025,814 to Raker et al., which is incorporated herein by reference in its entirety. In various embodiments, the filter 114 may increase the structural integrity of the mouth end of the smoking article 100 and/or provide filtration capacity, if desired, and/or provide draw resistance. In some embodiments, the filter may comprise separate parts. For example, some embodiments may include a portion providing filtration, a portion providing draw resistance, a hollow portion providing a space for cooling the aerosol, a portion providing increased structural integrity, other portions of the filter, or any one or any combination of the above. In various other embodiments, components in addition to the filter 114 may exist between the tobacco material 110 and the mouth end 106 of the smoking article 100. For example, in some embodiments, one or any combination of the following may be located between the tobacco material 110 and the mouth end 106 of the smoking article 100: an air gap; a hollow tubular structure; phase change materials for cooling the air; a means for releasing aroma; ion exchange fibers capable of selective chemical adsorption; aerogel particles as a filter medium and other suitable materials. Some examples of possible phase change materials include, but are not limited to, salts such as AgNO3, AlCl3, TaCl3, InCl3, SnCl2, AlI3, and TiI4; metals and metal alloys such as selenium, tin, indium, tin-zinc, indium-zinc, or indium-bismuth; and organic compounds such as D-mannitol, succinic acid, p-nitrobenzoic acid, hydroquinone, and adipic acid. Other examples are described in U.S. Patent No. 8,430,106 to Potter et al., which is incorporated herein by reference in its entirety.
Как указано выше, в различных вариантах реализации курительное изделие 100 может содержать наружную обертку 102, окружающую по меньшей мере часть курительного изделия 100. В некоторых вариантах реализации оберточный материал наружной обертки 102 может содержать материал, который сопротивляется передаче тепла, который может включать в себя бумагу или другой волокнистый материал, такой как целлюлозный материал. Оберточный материал, используемый в качестве наружной обертки для ограничения курительных изделий, может варьироваться. Примеры типов оберточных материалов изложены в патентах США №4,938,238 под авторством Barnes и др. и №5,105,837 под авторством Barnes и др. Оберточные материалы, такие как изложены в публикации заявки на патент США №2005/0005947 под авторством Hampl, Jr. и др. и в публикации заявки РСТ WO 2005/039326 под авторством Rasouli и др., могут быть использованы в качестве внутренних оберточных материалов так называемой конфигурации «двойная обертка». Приведенный для примера тип теплопроводящего оберточного материала изложен в патенте США №5,551,451 под авторством Riggs и др., а другие подходящие оберточные материалы изложены в патентах США №5,065,776, Lawson и др. и №6,367,481 под авторством Nichols и др., каждый из которых включен в настоящий документ посредством ссылки. Примеры оберточных материалов, такие как слоистые материалы из бумаги и металлической фольги, и бумага, используемая в качестве наружной обертки, ограничивающей тепловырабатывающую часть, были включены в типы сигарет, имеющихся в продаже под товарными знаками «Premier» и «Eclipse», производимые компанией R. J. Reynolds Tobacco Company. Другие репрезентативные оберточные материалы и обработанные оберточные материалы, пригодные для использования в производстве сигарет, изложены в патентах США №5,220,930 под авторством Gentry; №6,976,493 под авторством Chapman и др.; и №7,047,982 под авторством Seymour и др.; и в заявке на патент США №11/377,630, поданной 16 марта 2006 года под авторством Crooks и др.; каждый из которых включен в настоящий документ посредством ссылки. Наружная обертка 102 может также включать в себя по меньшей мере один материал наполнителя, встроенный в волокнистый материал или диспергированный в него. В различных вариантах реализации материал наполнителя может иметь форму водонерастворимых частиц. Дополнительно, материал наполнителя может включать неорганические компоненты. В различных вариантах реализации наружная обертка может быть образована из множества слоев, таких как нижележащий, слой насыпью и вышележащий слой, такой как типичная оберточная бумага в сигарете. Такие материалы могут включать, например, легковесную волокнистую массу из утиля, такую как лен, пенька, сизаль, стебли риса и/или эспарто. Наружная обертка 102 может также включать в себя материал, обычно используемый в фильтрующем элементе обычной сигареты, такой как ацетилцеллюлоза.As noted above, in various embodiments, the smoking article 100 may comprise an outer wrapper 102 surrounding at least a portion of the smoking article 100. In some embodiments, the wrapper material of the outer wrapper 102 may comprise a material that resists heat transfer, which may include paper or another fibrous material, such as a cellulosic material. The wrapper material used as an outer wrapper to confine smoking articles may vary. Examples of types of wrapper materials are set forth in U.S. Patent Nos. 4,938,238 to Barnes et al. and 5,105,837 to Barnes et al. Wrapper materials, such as those set forth in U.S. Patent Application Publication No. 2005/0005947 to Hampl, Jr. and in PCT Application Publication WO 2005/039326 to Rasouli et al., may be used as inner wrap materials in a so-called "double wrap" configuration. An exemplary type of thermally conductive wrap material is disclosed in U.S. Patent No. 5,551,451 to Riggs et al., and other suitable wrap materials are disclosed in U.S. Patent Nos. 5,065,776 to Lawson et al. and 6,367,481 to Nichols et al., each of which is incorporated herein by reference. Examples of wrapping materials, such as laminates of paper and metal foil, and paper used as an outer wrapper enclosing a heat-generating portion, have been included in types of cigarettes sold under the trademarks "Premier" and "Eclipse" manufactured by R. J. Reynolds Tobacco Company. Other representative wrapping materials and processed wrapping materials suitable for use in the manufacture of cigarettes are set forth in U.S. Patents 5,220,930 to Gentry; 6,976,493 to Chapman et al.; and 7,047,982 to Seymour et al.; and U.S. patent application Ser. No. 11/377,630, filed March 16, 2006, to Crooks et al.; each of which is incorporated herein by reference. The outer wrapper 102 may also include at least one filler material embedded in or dispersed in the fibrous material. In various embodiments, the filler material may be in the form of water-insoluble particles. Additionally, the filler material may include inorganic components. In various embodiments, the outer wrapper may be formed from a plurality of layers, such as an underlying layer, a bulk layer, and an overlying layer, such as a typical wrapping paper in a cigarette. Such materials may include, for example, a lightweight waste fibrous mass, such as flax, hemp, sisal, rice stalks, and/or esparto. The outer wrapper 102 may also include a material typically used in a filter element of a conventional cigarette, such as cellulose acetate.
В некоторых вариантах реализации наружная обертка 102 может также содержать держатель 120 источника тепла, расположенный по меньшей мере вблизи конца 104 зажигания курительного изделия 100. В различных вариантах реализации держатель 120 источника тепла может окружать источник 108 тепла на ближнем конце 120а держателя 120 источника тепла и поглотитель 112 тепловой энергии на дальнем конце 120b держателя 120 источника тепла, как показано на ФИГ. 2. В различных вариантах реализации держатель 120 источника тепла может обладать определенной степенью термостойкости и может по существу иметь трубчатую форму. В некоторых вариантах реализации держатель 120 источника тепла может удерживать источник 108 тепла таким образом, что заданная длина источника 108 тепла выступает от ближнего конца держателя 120 источника тепла. В конкретных вариантах реализации держатель 120 источника тепла может иметь периферийную стенку со слоистой конструкцией и множеством слоев. Например, периферийная стенка может включать в себя один или более многослойных слоев, металлических слоев и слоев бумаги, связанных вместе. В конкретных вариантах реализации один или более металлических слоев могут быть включены в держатель 120 источника тепла таким образом, что при горении источника 108 тепла на основе углерода и нагревании наружной обертки 102 под действием тепла источника 108 тепла на основе углерода один или более металлических слоев поддерживают температуру нагрева наружной обертки 102 ниже температуры горения наружной обертки 102. Примеры держателей источников тепла для источников тепла на основе углерода описаны в публикации заявки на патент США №2018/0317560 под авторством Shinozaki и др., раскрытие которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.In some embodiments, the outer wrapper 102 may also comprise a heat source holder 120 located at least near the ignition end 104 of the smoking article 100. In various embodiments, the heat source holder 120 may surround the heat source 108 at the near end 120a of the heat source holder 120 and the heat energy absorber 112 at the far end 120b of the heat source holder 120, as shown in FIG. 2. In various embodiments, the heat source holder 120 may have a certain degree of heat resistance and may substantially have a tubular shape. In some embodiments, the heat source holder 120 may hold the heat source 108 such that a predetermined length of the heat source 108 projects from the near end of the heat source holder 120. In particular embodiments, the heat source holder 120 may have a peripheral wall with a layered structure and a plurality of layers. For example, the peripheral wall may include one or more multilayer layers, metal layers, and paper layers bonded together. In particular embodiments, one or more metal layers may be included in the heat source holder 120 such that when the carbon-based heat source 108 burns and the outer wrapper 102 is heated by the heat of the carbon-based heat source 108, the one or more metal layers maintain a heating temperature of the outer wrapper 102 below the combustion temperature of the outer wrapper 102. Examples of heat source holders for carbon-based heat sources are described in U.S. Patent Application Publication No. 2018/0317560 to Shinozaki et al., the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.
Снова со ссылкой на ФИГ. 1, в различных вариантах реализации курительное изделие 100 может содержать источник 108 тепла, расположенный вблизи конца 104 зажигания. В конкретных вариантах реализации источник 108 тепла на основе углерода может включать в себя горючие углеродистые материалы различных типов. В конкретных других вариантах реализации источник 108 тепла на основе углерода может включать в себя негорючие добавки в дополнение к горючим углеродистым материалам. Примеры источников тепла на основе углерода описаны в публикации заявки на патент США №2018/0317560 под авторством Shinozaki и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. В некоторых вариантах реализации источник 108 тепла на основе углерода может включать в себя другие элементы в дополнение к горючим углеродистым материалам (например, табачные компоненты, такие как порошкообразные табаки или табачные экстракты; ароматизирующие вещества; соли, такие как хлорид натрия, хлорид калия и карбонат натрия; гранулы оксида алюминия; источники аммиака, такие как соли аммиака; и/или связующие агенты, такие как гуаровая смола, альгинат аммония и альгинат натрия).Referring again to FIG. 1, in various embodiments, the smoking article 100 may comprise a heat source 108 located near the ignition end 104. In particular embodiments, the carbon-based heat source 108 may include combustible carbonaceous materials of various types. In particular other embodiments, the carbon-based heat source 108 may include non-combustible additives in addition to the combustible carbonaceous materials. Examples of carbon-based heat sources are described in U.S. Patent Application Publication No. 2018/0317560 to Shinozaki et al., which is incorporated herein by reference in its entirety. In some embodiments, the carbon-based heat source 108 may include other elements in addition to combustible carbonaceous materials (e.g., tobacco components such as powdered tobaccos or tobacco extracts; flavoring agents; salts such as sodium chloride, potassium chloride, and sodium carbonate; aluminum oxide granules; ammonia sources such as ammonia salts; and/or binding agents such as guar gum, ammonium alginate, and sodium alginate).
Хотя конкретные размеры применимых источников 108 тепла на основе углерода могут варьироваться, в некоторых вариантах реализации источник 108 тепла на основе углерода может иметь длину в диапазоне от примерно 5 мм до примерно 20 мм включительно, или от примерно 8 мм до примерно 16 мм, или примерно 12 мм, а общий диаметр в диапазоне от примерно 3 мм до примерно 8 мм включительно. В некоторых вариантах реализации источник 108 тепла на основе углерода может выступать на заданную длину от конца 104 зажигания, как показано на ФИГ. 1. Снова со ссылкой на ФИГ. 2, в конкретных других вариантах реализации источник 108 тепла на основе углерода может выступать на заданную длину от ближнего конца 120а держателя 120 источника тепла. Заданная длина может варьироваться, в некоторых вариантах реализации заданная длина может иметь длину в диапазоне от примерно 2 мм до примерно 12 мм включительно, или от примерно 6 мм до примерно 10 мм включительно, или примерно 8 мм. Хотя в других вариантах реализации источник 108 тепла на основе углерода может быть выполнен различными способами, в показанном варианте реализации источник 108 тепла на основе углерода экструдируют или смешивают с использованием измельченного или порошкообразного материала на основе углерода, и источник 108 тепла на основе углерода имеет плотность, которая составляет больше, чем примерно 0,5 г/см3, часто больше, чем примерно 0,7 г/см3, и часто больше, чем примерно 1 г/см3, в пересчете на сухую массу. См., например, типы компонентов, составов и конструкций топливных источников, которые изложены в патенте США №5,551,451 под авторством Riggs и др. и в патенте США №7,836, 897 под авторством Borschke и др., которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Хотя в различных вариантах реализации источник 108 тепла на основе углерода может иметь различные формы, в том числе, например, по существу сплошную цилиндрическую форму или полую цилиндрическую (например, трубчатую) форму, источник 108 тепла на основе углерода показанного варианта реализации содержит экструдированный монолитный углеродистый материал, который имеет в целом цилиндрическую форму, но с множеством впускных отверстий для воздуха, проходящих через нее в продольном направлении. Впускные отверстия для воздуха могут иметь различные другие формы или по существу одинаковую форму, и в некоторых вариантах реализации множество впускных отверстий для воздуха могут быть расположены по шаблону или случайным образом распределены по поверхности источника тепла на основе углерода и проходить через него в продольном направлении. В некоторых вариантах реализации курительное изделие 100 и, в частности, источник 108 тепла на основе углерода, может также включать в себя компонент для теплопередачи. В различных вариантах реализации компонент для теплопередачи может быть расположен вблизи источника 108 тепла для углерода, а в некоторых вариантах реализации компонент для теплопередачи может быть расположен в источнике 108 тепла для углерода или внутри него. Некоторые примеры компонентов для теплопередачи описаны в заявке на патент США №15/923,735, поданной 16 марта 2018 года, и озаглавленной Smoking Article with Heat Transfer Component (Курительное изделие с компонентом для теплопередачи), которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.Although the specific dimensions of the applicable carbon-based heat sources 108 may vary, in some embodiments, the carbon-based heat source 108 may have a length in the range of about 5 mm to about 20 mm inclusive, or about 8 mm to about 16 mm, or about 12 mm, and an overall diameter in the range of about 3 mm to about 8 mm inclusive. In some embodiments, the carbon-based heat source 108 may extend a predetermined length from the ignition end 104, as shown in FIG. 1. Referring again to FIG. 2, in certain other embodiments, the carbon-based heat source 108 may extend a predetermined length from the proximal end 120a of the heat source holder 120. The predetermined length may vary, in some embodiments, the predetermined length may have a length in the range of about 2 mm to about 12 mm inclusive, or about 6 mm to about 10 mm inclusive, or about 8 mm. Although in other embodiments the carbon-based heat source 108 may be formed in various ways, in the embodiment shown the carbon-based heat source 108 is extruded or mixed using ground or powdered carbon-based material, and the carbon-based heat source 108 has a density that is greater than about 0.5 g/cm3, often greater than about 0.7 g/cm3, and often greater than about 1 g/cm3, on a dry weight basis. See, for example, the types of components, compositions and designs of fuel sources that are set forth in U.S. Patent No. 5,551,451 to Riggs et al. and U.S. Patent No. 7,836,897 to Borschke et al., which are incorporated herein by reference in their entireties. Although in various embodiments the carbon-based heat source 108 may have various shapes, including, for example, a substantially solid cylindrical shape or a hollow cylindrical (e.g. tubular) shape, the carbon-based heat source 108 of the embodiment shown comprises an extruded monolithic carbonaceous material that has a generally cylindrical shape, but with a plurality of air inlets extending therethrough in the longitudinal direction. The air inlets may have various other shapes or a substantially identical shape, and in some embodiments the plurality of air inlets may be arranged in a pattern or randomly distributed over the surface of the carbon-based heat source and extend therethrough in the longitudinal direction. In some embodiments the smoking article 100 and, in particular, the carbon-based heat source 108 may also include a heat transfer component. In various embodiments the heat transfer component may be located near the carbon heat source 108, and in some embodiments the heat transfer component may be located in or inside the carbon heat source 108. Some examples of heat transfer components are described in U.S. Patent Application Ser. No. 15/923,735, filed March 16, 2018, entitled Smoking Article with Heat Transfer Component, which is incorporated herein by reference in its entirety.
В целом источник 108 тепла на основе углерода расположен достаточно близко к табачному материалу 110 таким образом, что аэрозоль, образованный при нагревании табачного материала 110, может быть доставлен пользователю с помощью мундштучного конца 106. Таким образом, когда источник 108 тепла на основе углерода нагревает табачный материал 110, аэрозоль формируется, высвобождается или генерируется в физической форме, подходящей для вдыхания потребителем. Следует отметить, что указанные выше термины следует считать взаимозаменяемыми, так что формы указанного термина, такие как «высвобождать, высвобождение, высвобождает или высвобожденный», включают в себя формы, такие как «формировать или создавать, формирование или создание, формирует или создает и сформированный или созданный». В частности, пригодное для вдыхания вещество высвобождается в виде аэрозоля.In general, the carbon-based heat source 108 is located close enough to the tobacco material 110 so that the aerosol formed by heating the tobacco material 110 can be delivered to the user via the mouthpiece end 106. Thus, when the carbon-based heat source 108 heats the tobacco material 110, the aerosol is formed, released or generated in a physical form suitable for inhalation by the consumer. It should be noted that the above terms should be considered interchangeable, so that forms of the specified term, such as "release, release, releases or released", include forms such as "form or create, formation or creation, forms or creates and formed or created". In particular, the substance suitable for inhalation is released in the form of an aerosol.
Как указано выше, в некоторых вариантах реализации курительное изделие 100 может содержать табачный материал 110, расположенный дальше по потоку от источника 108 тепла на основе углерода и при необходимости пространственно отделенный от мундштучного конца 106 курительного изделия 100. В некоторых вариантах реализации табачный материал 110 может быть в виде частиц, измельченной форме или в виде листов. В некоторых вариантах реализации табачный материал может также содержать одно или оба из композиции предшественника аэрозоля и ароматизатора. Используемые табачные материалы могут варьироваться. Может быть использован один тип табака, или могут быть использованы комбинации или смеси различных типов табака. Кроме того, различные типы табака или различные смеси табака могут быть использованы в различных местах внутри курительного изделия.As indicated above, in some embodiments, the smoking article 100 may comprise a tobacco material 110 located downstream of the carbon-based heat source 108 and optionally spatially separated from the mouth end 106 of the smoking article 100. In some embodiments, the tobacco material 110 may be in the form of particles, ground form, or in the form of sheets. In some embodiments, the tobacco material may also comprise one or both of an aerosol precursor composition and a flavoring agent. The tobacco materials used may vary. One type of tobacco may be used, or combinations or mixtures of different types of tobacco may be used. In addition, different types of tobacco or different mixtures of tobacco may be used in different locations within the smoking article.
Например, в некоторых вариантах реализации изобретения используемый табачный материал может включать в себя такие табаки (или может быть получен из них), как табак трубоогневой сушки, табак Берлей, табак восточной группы, мэрилендский табак, темный табак, темный табак огневой сушки и махорка, а также другие редкие или специальные табаки, или их смеси. См. также, например, типы Табаков, изложенные в патенте США №6,730,832 под авторством Dominguez и др.; и №7,025,066 под авторством Lawson и др.; и в заявке на патент США №60/818,198, поданной 30 июня 2006 года, под авторством Stebbins и др., каждый из которых включен в настоящий документ посредством ссылки. Описания различных типов табачных изделий, способов выращивания, способов сборки урожая и способов выдерживания изложены в работе Tobacco Production, Chemistry and Technology (Производство табачных изделий, химия и технологии), под авторством Davis и др. (под ред.) (1999). Наиболее предпочтительно, используемый табак был соответствующим образом выдержан и подвергнут вылеживанию. Особенно предпочтительные способы и условия для отверждения табака трубоогневой сушки изложены в работе Nestor и др., Beitrage Tabakforsch. Int., 20 (2003) 467-475 и в патенте США №6895974 под авторством Peele, которые включены в настоящий документ посредством ссылки. Репрезентативные технологии и условия для выдерживания табака на воздухе изложены в Roton и др., Beitrage Tabakforsch. Int., 21 (2005) 305-320 и Staaf и др., Beitrage Tabakforsch. Int., 21 (2005) 321-330, которые включены в настоящий документ посредством ссылки.For example, in some embodiments, the tobacco material used may include or be derived from tobaccos such as flue-cured tobacco, burley tobacco, oriental tobacco, Maryland tobacco, dark tobacco, dark fire-cured tobacco, and shag, as well as other rare or specialty tobaccos, or mixtures thereof. See also, for example, the types of tobaccos set forth in U.S. Patent No. 6,730,832 to Dominguez et al.; and No. 7,025,066 to Lawson et al.; and U.S. patent application Ser. No. 60/818,198, filed June 30, 2006, to Stebbins et al., each of which is incorporated herein by reference. Descriptions of various types of tobacco products, growing methods, harvesting methods, and aging methods are set forth in Tobacco Production, Chemistry and Technology, Davis et al. (eds.) (1999). Most preferably, the tobacco used has been suitably aged and cured. Particularly preferred methods and conditions for curing flue-cured tobacco are set forth in Nestor et al., Beitrage Tabakforsch. Int., 20 (2003) 467-475 and in U.S. Patent No. 6,895,974 to Peele, which are incorporated herein by reference. Representative techniques and conditions for air-curing tobacco are set forth in Roton et al., Beitrage Tabakforsch. Int., 21 (2005) 305-320 and Staaf et al., Beitrage Tabakforsch. Int., 21 (2005) 321–330, which are incorporated herein by reference.
Табачный материал, который включен в курительное изделие, может быть использован в различных формах; и могут быть использованы комбинации различных форм табака, или могут быть использованы различные виды табака в различных местах в курительном изделии. Например, табак может быть использован в виде нарезанных или измельченных кусочков пластинки или стебля; в обработанной форме (например, восстановленный табачный лист, такой как кусочки восстановленного табачного листа, измельченные в виде нарезанного наполнителя; пленки, содержащие компоненты табака; экструдированные части или кусочки табака; расширенная табачная пластинка, такая как нарезанный наполнитель, который был расширен по объему; кусочки обработанных табачных стеблей, сопоставимые с нарезанным наполнителем по размеру и общему виду; гранулированный табак; вспененные табачные материалы; сжатый или пеллетированный табак или тому подобное); в виде кусочков мелкодисперсного табака (например, табачная пыль, табачный порошок, агломерированные табачные порошки или тому подобное); или в виде табачного экстракта. См., например, заявки на патент США №11/194,215, поданную 1 августа 2005 года, под авторством Cantrell и др. и №11/377,630, поданную 16 марта 2006 года, под авторством Crooks и др.; которые включены в настоящий документ посредством ссылки.The tobacco material that is included in the smoking article may be used in a variety of forms; and combinations of different forms of tobacco may be used, or different types of tobacco may be used in different places in the smoking article. For example, the tobacco may be used in the form of cut or shredded pieces of lamina or stem; in processed form (e.g., reconstituted tobacco leaf, such as pieces of reconstituted tobacco leaf shredded into cut filler; films containing tobacco components; extruded portions or pieces of tobacco; expanded tobacco lamina, such as cut filler that has been expanded in volume; pieces of processed tobacco stems comparable to cut filler in size and general appearance; granulated tobacco; foamed tobacco materials; compressed or pelleted tobacco, or the like); in the form of pieces of finely divided tobacco (e.g., tobacco dust, tobacco powder, agglomerated tobacco powders, or the like); or in the form of a tobacco extract. See, for example, U.S. Patent Application No. 11/194,215, filed August 1, 2005, to Cantrell et al. and U.S. Patent Application No. 11/377,630, filed March 16, 2006, to Crooks et al.; which are incorporated herein by reference.
Курительное изделие может использовать табак в виде пластинки и/или стебля. Таким образом, табак может использоваться в видах и способами, которые во многих отношениях практически идентичны тем, которые традиционно используются при изготовлении табачных продуктов, таких как сигареты. Традиционно, разрезанные или измельченные кусочки табачной пластинки и стебля использовались в качестве так называемого «нарезанного наполнителя» для производства сигарет. Кроме того, могут быть использованы кусочки стеблей, эксрагированные водой. Таким образом, табак в таком виде придает курительному изделию массу и объем. Методы и способы выдерживания, удаления стеблей, вылеживания, увлажнения, резки, переупорядочения и обработки табака, используемого в качестве нарезаного наполнителя, будут очевидны для специалистов в области производства табачных продуктов.The smoking article may use tobacco in the form of a lamina and/or a stem. Thus, the tobacco may be used in forms and in ways that are in many respects virtually identical to those traditionally used in the manufacture of tobacco products such as cigarettes. Traditionally, cut or shredded pieces of tobacco lamina and stem have been used as so-called "cut filler" to manufacture cigarettes. In addition, pieces of stems extracted with water may be used. In this way, the tobacco in this form gives the smoking article mass and volume. Methods and techniques for curing, destemming, curing, moistening, cutting, rearranging and processing tobacco used as cut filler will be apparent to those skilled in the art of tobacco product manufacturing.
Обработанный табак, который может быть включен в курительное изделие, может варьироваться. Примеры способов и методов получения восстановленного табачного листа, включая технологии литья и производства бумаги, изложены в патентах США №4,674,519 под авторством Keritsis и др.; №4,941,484 под авторством Clapp и др.; №4,987,906 под авторством Young и др.; №4,972,854 под авторством Kiernan и др.; №5,099,864 под авторством Young и др.; №5,143,097 под авторством Sohn и др.; №5,159,942 под авторством Brinkley и др.; №5,322,076 под авторством Brinkley и др.; №5,339,838 под авторством Young и др.; №5,377,698 под авторством Litzinger и др.; №5,501,237 под авторством Young; и №6,216,707 под авторством Kumar, каждый из которых включен в настоящий документ посредством ссылки. Примеры способов и методов обеспечения экструдированных форм обработанного табака изложены в патентах США №4,821,749 под авторством Toft и др.; №4,880,018 под авторством Graves, Jr. и др.; №5,072,744 под авторством Luke и др.; №4,874,000 под авторством Tamol и др.; №5,551,450 под авторством Hemsley; №5,649,552 под авторством Cho и др.; №5,829,453 под авторством White; №6,125,855 под авторством Nevett и др.; и №6,182,670 под авторством White, каждый из которых включен в настоящий документ посредством ссылки. Экструдированные табачные материалы могут иметь формы цилиндров, прядей, дисков или тому подобное. Приведенный для примера расширенный табак (например, воздушный табак) может быть обеспечен с использованием типов технологий, изложенных в патентах США №Re 32,013 под авторством de la Burde и др.; №3,771,533 под авторством Armstrong и др.; №4,577,646 под авторством Ziehn; №4,962,773 под авторством White; №5,095,922 под авторством Johnson и др.; №5,143,096 под авторством Steinberg; №5,172,707 под авторством Zambelli; №5,249,588 под авторством Brown и др.; №5,687,748 под авторством Conrad; и №5,908,032 под авторством Poindexter; и в публикации патента США №2004/0182404 под авторством Poindexter и др., каждый из которых включен в настоящий документ посредством ссылки. Одним особенно предпочтительный вид расширенного табака представляет собой взорванный табак (dry ice expanded tobacco, DIET). Приведенные для примера формы обработанных табачных стеблей включают в себя нарезанные скрученные стебли, нарезанные скрученные расширенные стебли, нарезанные воздушные стебли или измельченные паром расширенные стебли (shredded-steam expanded stems). Приведенные для примера способы и методы получения обработанных табачных стеблей изложены в патентах США №4,195,646 под авторством Kite; №5,873,372 под авторством Honeycutt и др., каждый из которых включен в настоящий документ посредством ссылки. Способы и методы применения табачной пыли изложены в патентах США №4,341,228 под авторством Keritsis и др.; №4,611,608 под авторством Vos и др.; №4,706,692 под авторством Gellatly и №5,724,998 под авторством Gellatly и др., каждый из которых включен в настоящий документ посредством ссылки. Еще одни другие типы обработанного табака относятся к типу, изложенному в публикации патента США №2006/0162733 под авторством McGrath и др.The processed tobacco that may be included in the smoking article may vary. Examples of methods and techniques for producing reconstituted tobacco leaf, including molding and papermaking techniques, are set forth in U.S. Patents 4,674,519 to Keritsis et al.; 4,941,484 to Clapp et al.; 4,987,906 to Young et al.; 4,972,854 to Kiernan et al.; 5,099,864 to Young et al.; 5,143,097 to Sohn et al.; 5,159,942 to Brinkley et al.; 5,322,076 to Brinkley et al.; No. 5,339,838 to Young et al.; No. 5,377,698 to Litzinger et al.; No. 5,501,237 to Young; and No. 6,216,707 to Kumar, each of which is incorporated herein by reference. Examples of methods and techniques for providing extruded forms of processed tobacco are set forth in U.S. Pat. No. 4,821,749 to Toft et al.; No. 4,880,018 to Graves, Jr. et al.; No. 5,072,744 to Luke et al.; No. 4,874,000 to Tamol et al.; No. 5,551,450 to Hemsley; No. 5,649,552 to Cho et al.; No. 5,829,453 to White; No. 6,125,855 to Nevett et al.; and No. 6,182,670 to White, each of which is incorporated herein by reference. The extruded tobacco materials may be in the form of cylinders, strands, disks, or the like. Exemplary expanded tobacco (e.g., air-blown tobacco) may be provided using the types of techniques set forth in U.S. Pat. Nos. Re 32,013 to de la Burde et al.; No. 3,771,533 to Armstrong et al.; No. 4,577,646 to Ziehn; No. 4,962,773 to White; No. 5,095,922 to Johnson et al.; No. 5,143,096 to Steinberg; No. 5,172,707 to Zambelli; No. 5,249,588 to Brown et al.; No. 5,687,748 to Conrad; and No. 5,908,032 to Poindexter; and U.S. Patent Publication No. 2004/0182404 to Poindexter et al., each of which is incorporated herein by reference. One particularly preferred form of expanded tobacco is dry ice expanded tobacco (DIET). Exemplary forms of processed tobacco stems include cut twisted stems, cut twisted expanded stems, cut air stems, or shredded-steam expanded stems. Exemplary methods and techniques for producing processed tobacco stems are set forth in U.S. Patent Nos. 4,195,646 to Kite; 5,873,372 to Honeycutt et al., each of which is incorporated herein by reference. Methods and techniques for using tobacco dust are set forth in U.S. Patent Nos. 4,341,228 to Keritsis et al.; 4,611,608 to Vos et al.; 4,706,692 to Gellatly; and 5,724,998 to Gellatly et al., each of which is incorporated herein by reference. Still other types of processed tobacco are of the type set forth in U.S. Patent Publication No. 2006/0162733 to McGrath et al.
Табак может использоваться в смешанной форме. Как правило, смеси различных типов и видов табака представлены в виде смешанного нарезанного наполнителя. Например, некоторые популярные табачные смеси для производства сигарет, обычно называемые «американскими смесями», включают смеси нарезанных или измельченных кусочков табака трубоогневой сушки, табака Барлей и табака восточной группы; и такие смеси во многих случаях также содержат кусочки обработанного табака, такие как обработанные стебли табака, табак с увеличенным объемом и/или восстановленный табак. Точное количество каждого типа или вида табака в табачной смеси, используемой для производства конкретного курительного изделия, может варьироваться и является способом конструктивного выбора в зависимости от таких факторов, как желаемые сенсорные характеристики (например, вкус и аромат). См., например, типы табачных смесей, описанные в Tobacco Encyclopedia, Voges (Ed.) стр. 44-45 (1984), Browne, The Design of Cigarettes, 3rd Ed., стр. 43 (1990) и Tobacco Production, Chemistry and Technology, Davis и др. (под ред.) стр. 346 (1999). См. также репрезентативные типы табачных смесей, изложенные в патентах США №4,836,224 под авторством Lawson и др.; №4,924,888 под авторством Perfetti и др.; №5,056,537 под авторством Brown и др.; и №5,220,930 под авторством Gentry; в публикации заявки на патент США №2004/0255965 под авторством Perfetti и др.; и №2005/0066986 под авторством Nestor и др.; в публикации заявки РСТ WO 02/37990 под авторством Bereman; и Bombick и др., Fund. Appl. Toxicol, 39, стр. 11-17 (1997); каждый из которых включен в настоящий документ посредством ссылки.Tobacco may be used in a blended form. Typically, blends of different types and kinds of tobacco are provided as a blended cut filler. For example, some popular cigarette blends, commonly referred to as "American blends," include blends of cut or shredded pieces of flue-cured tobacco, Burley tobacco, and Oriental tobacco; and such blends in many cases also contain pieces of processed tobacco such as processed stems, bulked tobacco, and/or reconstituted tobacco. The exact amount of each type or kind of tobacco in the tobacco blend used to produce a particular smoking article may vary and is a matter of design choice, depending on factors such as the desired sensory characteristics (e.g., flavor and aroma). See, for example, the tobacco blend types described in Tobacco Encyclopedia, Voges (Ed.) pp. 44-45 (1984), Browne, The Design of Cigarettes, 3 rd Ed., p. 43 (1990), and Tobacco Production, Chemistry and Technology, Davis et al. (eds.) p. 346 (1999). See also the representative tobacco blend types set forth in U.S. Patents 4,836,224 to Lawson et al.; 4,924,888 to Perfetti et al.; 5,056,537 to Brown et al.; and 5,220,930 to Gentry; in U.S. Patent Application Publication No. 2004/0255965 to Perfetti et al.; and 2005/0066986 to Nestor et al.; in PCT Application Publication No. WO 02/37990 to Bereman; and Bombick et al., Fund. Appl. Toxicol, 39, pp. 11-17 (1997); each of which is incorporated herein by reference.
Конкретный обработанный табак может включать в себя ингредиенты, отличные от табака. Однако предпочтительно, чтобы обработанный табак состоял преимущественно из табака того или иного вида, исходя из сухой массы этого обработанного табака. Иными словами, большая часть сухой массы этого обработанного табака и большая часть массы смеси, включающей этот обработанный табак (включая смесь материалов или материалы, содержащие добавки, нанесенные на них или иным образом включенные в них), обеспечивается табаком определенного вида. Например, эти материалы могут быть обработанным табаком, который включает незначительные количества нетабачных наполнителей (например, частиц карбоната кальция, губчатых или абсорбирующих материалов, углеродистых материалов, включая частицы углерода и графитовые волокна, зерна или древесную целлюлозу) и/или связующих веществ (например, гуаровая камедь, альгинат натрия или альгинат аммония); и/или смесь этих материалов может включать заменители или расширители (extenders) табака. Приведенные для примера типы заменителей или расширителей табака изложены в заявке на патент США №11/489,334, поданной 19 июля 2006 года, под авторством Fagg и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Вышеуказанные материалы и смеси, содержащие эти материалы, часто содержат больше, чем примерно 70 процентов табака, часто больше, чем примерно 80 процентов табака и обычно больше, чем примерно 90 процентов табака в расчете на сухую массу, исходя из объединенной массы табака, материала без табачного наполнителя и нетабачного заменителя или расширителя. Однако этот обработанный табак также может быть изготовлен практически из всего табака и может не содержать никаких нетабачных наполнителей, заменителей или расширителей.A particular processed tobacco may include ingredients other than tobacco. However, it is preferred that the processed tobacco consist predominantly of one or another type of tobacco, based on the dry weight of the processed tobacco. That is, the majority of the dry weight of the processed tobacco and the majority of the weight of the mixture comprising the processed tobacco (including the mixture of materials or materials having additives applied thereto or otherwise included therein) is provided by the particular type of tobacco. For example, these materials may be processed tobacco that includes minor amounts of non-tobacco fillers (e.g., calcium carbonate particles, spongy or absorbent materials, carbonaceous materials including carbon particles and graphite fibers, grains or wood pulp) and/or binders (e.g., guar gum, sodium alginate or ammonium alginate); and/or the mixture of these materials may include tobacco substitutes or extenders. Exemplary types of tobacco substitutes or extenders are set forth in U.S. Patent Application Ser. No. 11/489,334, filed July 19, 2006, to Fagg et al., which is incorporated herein by reference. The above materials and mixtures containing these materials often contain greater than about 70 percent tobacco, often greater than about 80 percent tobacco, and typically greater than about 90 percent tobacco, on a dry weight basis, based on the combined weight of tobacco, material without tobacco filler, and non-tobacco substitute or extender. However, this processed tobacco may also be made from substantially all tobacco and may not contain any non-tobacco fillers, substitutes, or extenders.
Табак можно обрабатывать табачными добавками, которые обычно используют при изготовлении табачных продуктов. Эти добавки могут включать в себя материалы таких типов, которые используют для улучшения вкуса и аромата Табаков при производстве сигар, сигарет, трубок и тому подобном. Например, эти добавки могут включать в себя различные оболочки сигарет и/или компоненты верхнего слоя. См., например, патенты США №3,419,015 под авторством Wochnowski; №4,054,145 под авторством Berndt и др.; №4,887,619 под авторством Burcham, Jr. и др.; №5,022,416 под авторством Watson; №5,103,842 под авторством Strang и др.; и №5,711,320 под авторством Martin. Предпочтительные материалы оболочки включают воду, сахара и сиропы (например, сахарозу, глюкозу и кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы), увлажнители (например, глицерин или пропиленгликоль) и ароматизирующие вещества (например, какао и солодковый корень). Эти добавляемые компоненты также включают материалы верхнего слоя (например, ароматизирующие материалы, например, ментол). См., например, патент США №4,449,541 под авторством Mays и др. Добавки также могут быть добавлены к табаку с использованием типов оборудования, описанного в патенте США №4,995,405 под авторством Lettau, или которые доступны как Menthol Application System MAS от компании Kohl Maschinenbau GmbH. Выбор конкретной оболочки и компонентов верхнего слоя зависит от таких факторов, как требуемые сенсорные характеристики, и выбор и использование этих компонентов будет совершенно очевидным для специалистов в области проектирования и производства сигарет.См.: Gutcho, Tobacco Flavoring Substances and Methods (Табачные ароматизирующие вещества и способы), Noyes Data Corp.(1972), а также Leffingwell и др., Tobacco Flavoring for Smoking Products (Табачные ароматизаторы для курительных продуктов) (1972). Табак также может быть обработан, например, аммиаком или гидроксидом аммония или иным образом обработан для включения аммиака (например, путем добавления солей аммиака, таких как, например, диаммонийфосфат). Предпочтительно количество аммиака, при необходимости включенного в курительный табак, составляет менее чем примерно 5 процентов и, как правило, от примерно 1 до примерно 3 процентов в расчете на сухую массу табака.Tobacco may be treated with tobacco additives that are commonly used in the manufacture of tobacco products. These additives may include materials of the types used to enhance the flavor and aroma of tobacco in the manufacture of cigars, cigarettes, pipes, and the like. For example, these additives may include various cigarette wrappers and/or topcoat components. See, e.g., U.S. Patents 3,419,015 to Wochnowski; 4,054,145 to Berndt et al.; 4,887,619 to Burcham, Jr. et al.; 5,022,416 to Watson; 5,103,842 to Strang et al.; and 5,711,320 to Martin. Preferred casing materials include water, sugars and syrups (e.g., sucrose, glucose, and high fructose corn syrup), humectants (e.g., glycerin or propylene glycol), and flavoring agents (e.g., cocoa and licorice). These added components also include topcoat materials (e.g., flavoring materials such as menthol). See, e.g., U.S. Patent No. 4,449,541 to Mays et al. Additives may also be added to the tobacco using the types of equipment described in U.S. Patent No. 4,995,405 to Lettau or available as the Menthol Application System MAS from Kohl Maschinenbau GmbH. The selection of the particular shell and topcoat components will depend on such factors as the desired sensory characteristics, and the selection and use of these components will be readily apparent to those skilled in the art of cigarette design and manufacturing. See Gutcho, Tobacco Flavoring Substances and Methods, Noyes Data Corp. (1972), and Leffingwell et al., Tobacco Flavoring for Smoking Products (1972). The tobacco may also be treated with, for example, ammonia or ammonium hydroxide, or otherwise treated to include ammonia (e.g., by adding ammonia salts such as, for example, diammonium phosphate). Preferably, the amount of ammonia optionally included in the smoking tobacco is less than about 5 percent and typically from about 1 to about 3 percent, based on the dry weight of the tobacco.
Табак может быть включен в курительное изделие в виде, отличном от вида нарезанного наполнителя. Например, табачный лист и/или восстановленный табачный лист могут быть использованы в качестве обертки для содержащего табак компонента, имеющего форму сигары или внутренней обертки сигаретного стержня с двойной оберткой. В качестве альтернативы, обработанный табак, такой как определенные типы восстановленного табака, может быть использован в качестве проходящих в продольном направлении прядей. См., например, тип конфигурации, изложенный в патенте США №5,025,814 под авторством Raker, который включен в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, конкретные типы восстановленных табачных листов могут быть сформированы, скатаны в рулон или собраны в желаемую конфигурацию. Кроме того, формованные, сжатые или экструдированные части или куски содержащих табак материалов, которые сформированы в желаемые формы (например, пряди, трубки, цилиндры, пеллеты или тому подобное), могут быть включены в курительное изделие. См., например, патенты США№4,836,225 под авторством Sudoh, №4,893,639 под авторством White, №4,972,855 под авторством Kuriyama и др., и №5,293,883 под авторством Edwards, каждый из которых включен в настоящий документ посредством ссылки. При необходимости, мелко размолотый табак или табачная пыль могут быть включены в другие типы обработанного табака, такие как составы экструдатов, восстановленные табачные листы или тому подобное. Кроме того, мелко размолотый табак или табачная пыль могут содержаться на субстратах, таких как мембраны или экраны. При необходимости, по меньшей мере часть табака может быть подвергнута термической обработке перед использованием внутри курительного изделия (например, иметь форму высокотемпературного высушенного, поджаренного, предварительно пиролизованного табака, конденсированных летучих веществ, собранных после нагревания табака, компонентов конденсированного табачного дыма или тому подобное).Tobacco may be included in a smoking article in a form other than as cut filler. For example, tobacco leaf and/or reconstituted tobacco leaf may be used as a wrapper for a tobacco-containing component shaped like a cigar or as an inner wrapper for a double-wrapped cigarette rod. Alternatively, processed tobacco, such as certain types of reconstituted tobacco, may be used as longitudinally extending strands. See, for example, the type of configuration set forth in U.S. Patent No. 5,025,814 to Raker, which is incorporated herein by reference. Additionally, certain types of reconstituted tobacco sheets may be formed, rolled, or assembled into a desired configuration. Additionally, molded, compressed, or extruded portions or pieces of tobacco-containing materials that are formed into desired shapes (e.g., strands, tubes, cylinders, pellets, or the like) may be included in a smoking article. See, for example, U.S. Patent No. 4,836,225 to Sudoh, U.S. Patent No. 4,893,639 to White, U.S. Patent No. 4,972,855 to Kuriyama et al., and U.S. Patent No. 5,293,883 to Edwards, each of which is incorporated herein by reference. If desired, the finely ground tobacco or tobacco dust may be included in other types of processed tobacco, such as extrudate compositions, reconstituted tobacco sheets, or the like. Additionally, the finely ground tobacco or tobacco dust may be contained on substrates, such as membranes or screens. If desired, at least a portion of the tobacco may be thermally processed prior to use within the smoking article (e.g., in the form of high temperature cured, toasted, pre-pyrolyzed tobacco, condensed volatiles collected after heating the tobacco, condensed tobacco smoke components, or the like).
Различные способы и методы включения табака в курительные изделия и, в частности, курительные изделия, которые выполнены таким образом, чтобы специально не сжигать практически весь табак в этих курительных изделиях, изложены в патенте США №4,947,874 под авторством Brooks и др.; в публикации заявки на патент США №2005/0016549 под авторством Banerjee и др.; и в заявках на патент США №11/194,215, поданной 1 августа 2005 года, под авторством Cantrell и др., и №11/377,630, поданной 16 марта 2006 года, под авторством Crooks и др., которые включены в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, табак был включен в сигареты, которые имеются в продаже под товарными знаками «Premier» и «Eclipse», производимые компанией R. J. Reynolds Tobacco Company. См., например, те типы сигарет, описанные в монографии Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco (Химические и биологические исследования новых прототипов сигарет, которые нагревают табак вместо сжигания) табачной компании R. J. Reynolds (1988) и Inhalation Toxicology (Токсикология при вдыхании), 12:5, р. 1-58 (2000). Табак также был включен в курительное изделие, имеющееся в продаже от компании Philip Morris Inc. под товарным знаком «Accord».Various methods and techniques for incorporating tobacco into smoking articles, and in particular smoking articles that are designed to not intentionally burn substantially all of the tobacco in the smoking article, are set forth in U.S. Patent No. 4,947,874 to Brooks et al.; U.S. Patent Application Publication No. 2005/0016549 to Banerjee et al.; and U.S. Patent Application Ser. Nos. 11/194,215, filed August 1, 2005, to Cantrell et al., and 11/377,630, filed March 16, 2006, to Crooks et al., all of which are incorporated herein by reference. In addition, tobacco was included in cigarettes sold under the trade names "Premier" and "Eclipse" by R. J. Reynolds Tobacco Company. See, for example, the types of cigarettes described in Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco by R. J. Reynolds Tobacco Company (1988) and Inhalation Toxicology, 12:5, p. 1-58 (2000). Tobacco was also included in a smoking product sold by Philip Morris Inc. under the trade name "Accord."
Как указано выше, в некоторых вариантах реализации табачный материал 110 может также содержать композицию предшественника аэрозоля. В некоторых вариантах реализации композиция предшественника аэрозоля может содержать глицерин или пропиленгликоль. Предпочтительные материалы, образующие аэрозоль, включают многоатомные спирты (например, глицерин, пропиленгликоль и триэтиленгликоль) и/или воду и любые другие материалы, которые образуют видимый аэрозоль, а также любые их комбинации. Характерные типы материалов, образующих аэрозоль, перечислены в патентах США №4,793,365 под авторством Sensabaugh, Jr. и др. и №5,101,839 под авторством Jakob и др., в публиткации заявки на патент РСТ WO 98/57556 под авторством Biggs и др., а также в монографии Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco (Химические и биологические исследования новых прототипов сигарет, которые нагревают табак вместо сжигания) табачной компании R. J. Reynolds (1988), раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.As noted above, in some embodiments, the tobacco material 110 may also comprise an aerosol precursor composition. In some embodiments, the aerosol precursor composition may comprise glycerin or propylene glycol. Preferred aerosol-forming materials include polyhydric alcohols (e.g., glycerin, propylene glycol, and triethylene glycol) and/or water and any other materials that form a visible aerosol, as well as any combinations thereof. Representative types of aerosol-forming materials are listed in U.S. Patent No. 4,793,365 to Sensabaugh, Jr. and No. 5,101,839 by Jakob et al., in PCT Patent Application Publication No. WO 98/57556 by Biggs et al., and in Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco by R. J. Reynolds Tobacco Company (1988), the disclosures of which are incorporated herein by reference in their entireties.
Другие характерные типы компонентов и составов предшественника аэрозоля также известны и охарактеризованы в патентах США №7,217,320 под авторством Robinson и др., №8,881,737 под авторством Collett и др. и №9,254,002 под авторством Chong и др.; публикациях заявок на патент США №2013/0008457 под авторством Zheng и др.; №2015/0020823 под авторством Lipowicz и др.; и №2015/0020830 под авторством Koller, а также WO 2014/182736 под авторством Bowen и др., раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Другие предшественники аэрозоля, которые могут быть использованы, включают предшественники аэрозоля, которые включены в продукты VUSE® компании R. J. Reynolds Vapor Company, в продукты BLU™ компании Fontem Ventures В. V., в продукт MISTIC MENTHOL компании Mistic Ecigs, продукты MARK TEN компании Nu Mark LLC, продукт JUUL компании Juul Labs, Inc. и в продукты VYPE компании British American Tobacco. Также предпочтительны так называемые «дымовые соки» для электронных сигарет, которые доступны от компании Johnson Creek Enterprises LLC. Другие дополнительные примеры композиций предшественника аэрозоля продаются под товарными знаками BLACK NOTE, COSMIC FOG, THE MILKMAN E-LIQUID, FIVE PAWNS, THE VAPOR CHEF, VAPE WILD, BOOSTED, THE STEAM FACTORY, MECH SAUCE, CASEY JONES MAINLINE RESERVE, MITTEN VAPORS, DR. CRIMMY'S V-LIQUID, SMILEY E LIQUID, BEANTOWN VAPOR, CUTTWOOD, CYCLOPS VAPOR, SICBOY, GOOD LIFE VAPOR, TELEOS, PINUP VAPORS, SPACE JAM, MT. BAKER VAPOR и JIMMY THE JUICE MAN. С композицией предшественника аэрозоля могут использоваться варианты реализации шипучих материалов, описанные, в качестве примера, в публикации заявки на патент США №2012/0055494 под авторством Hunt и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, использование шипучих материалов описано, например, в патентах США №4,639,368 под авторством Niazi и др., №5,178,878 под авторством Wehling и др., №5,223,264 под авторством Wehling и др., №6,974,590 под авторством Pather и др., №7,381,667 под авторством Bergquist и др., №8,424,541 под авторством Crawford и др., №8,627,828 под авторством Strickland и др., и №9,307,787 под авторством Sun и др., а также в публикации заявки на патент США №2010/0018539 под авторством Brinkley и др. и в заявке РСТ №WO 97/06786 под авторством Johnson и др., все из которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительное описание относительно вариантов реализации композиций предшественника аэрозоля, включая описание табака или компонентов, полученных из содержащегося в них табака, представлено в публикациях заявок на патент США №2018/0020722 и №2018/0020723, каждая под авторством Davis и др., которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.Other representative types of aerosol precursor components and compositions are also known and are characterized in U.S. Patent Nos. 7,217,320 to Robinson et al., 8,881,737 to Collett et al., and 9,254,002 to Chong et al.; U.S. Patent Application Publication Nos. 2013/0008457 to Zheng et al.; 2015/0020823 to Lipowicz et al.; and 2015/0020830 to Koller; and WO 2014/182736 to Bowen et al., the disclosures of which are incorporated herein by reference in their entireties. Other aerosol precursors that may be used include the aerosol precursors that are included in the VUSE® products of R. J. Reynolds Vapor Company, the BLU™ products of Fontem Ventures B. V., the MISTIC MENTHOL product of Mistic Ecigs, the MARK TEN products of Nu Mark LLC, the JUUL product of Juul Labs, Inc., and the VYPE products of British American Tobacco. Also preferred are the so-called "smoke juices" for electronic cigarettes that are available from Johnson Creek Enterprises LLC. Other additional examples of aerosol precursor compositions are sold under the trademarks BLACK NOTE, COSMIC FOG, THE MILKMAN E-LIQUID, FIVE PAWNS, THE VAPOR CHEF, VAPE WILD, BOOSTED, THE STEAM FACTORY, MECH SAUCE, CASEY JONES MAINLINE RESERVE, MITTEN VAPORS, DR. CRIMMY'S V-LIQUID, SMILEY E LIQUID, BEANTOWN VAPOR, CUTTWOOD, CYCLOPS VAPOR, SICBOY, GOOD LIFE VAPOR, TELEOS, PINUP VAPORS, SPACE JAM, MT. BAKER VAPOR and JIMMY THE JUICE MAN. Embodiments of effervescent materials described, by way of example, in U.S. Patent Application Publication No. 2012/0055494 to Hunt et al., which is incorporated herein by reference in its entirety, may be used with the aerosol precursor composition. In addition, the use of effervescent materials is described, for example, in U.S. Patent Nos. 4,639,368 to Niazi et al., 5,178,878 to Wehling et al., 5,223,264 to Wehling et al., 6,974,590 to Pather et al., 7,381,667 to Bergquist et al., 8,424,541 to Crawford et al., 8,627,828 to Strickland et al., and 9,307,787 to Sun et al., as well as in U.S. Patent Application Publication No. 2010/0018539 to Brinkley et al. and in PCT application No. WO 97/06786 to Johnson et al., all of which are incorporated herein by reference in their entireties. Further description regarding embodiments of aerosol precursor compositions, including a description of tobacco or components derived from tobacco contained therein, is provided in U.S. Patent Application Publication Nos. 2018/0020722 and 2018/0020723, each to Davis et al., which are incorporated herein by reference in their entireties.
Как указано выше, табачный материал 110 может также включать в себя ароматизатор. Используемая в настоящем документе ссылка на «ароматизатор» относится к соединениям или компонентам, которые могут быть аэрозолизованы или доставлены пользователю, и которые передают сенсорный опыт в отношении вкуса и/или аромата. Некоторые примеры вкусоароматических веществ включают в себя, помимо прочего, ванилин, этилванилин, сливки, чай, кофе, фрукты (например, яблочный, вишневый, клубничный, персиковый и цитрусовый ароматизаторы, включая лайм и лимон), клен, ментол, мяту, мяту перечную, мяту курчавую, грушанку, мускатный орех, гвоздику, лаванду, кардамон, имбирь, мед, анис, шалфей, розмарин, гибискус, шиповник, йербу мате, гуайюсу, ханибуш, ройбуш, йербу санту, бакопу монье, гинкго билобу, витанию снотворную, корицу, сандал, жасмин, каскароллу, какао, лакричник, а также вкусоароматические вещества того типа и характера, которые традиционно используют для ароматизации сигаретного, сигарного и трубочного табака. Кроме того, могут быть использованы сиропы, например, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы. Некоторые примеры полученных из растений композиций, которые могут быть пригодными, описаны в патенте США №9,107,453 и в публикации заявки на патент США №2012/0152265, обе под авторством Dube и др., раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Выбор таких дополнительных компонентов варьируется в зависимости от таких факторов, как сенсорные характеристики, которые желательны для курительного изделия, их сродство к табачному материалу, их растворимость и другие физико-химические свойства. Настоящее раскрытие охватывает любые такие дополнительные компоненты, которые являются совершенно очевидными для специалистов в области табака и относящихся к табаку или полученных из табака продуктов. См.: например, Gutcho, Tobacco Flavoring Substances and Methods, Noyes Data Corp.(1972), а также Leffingwell и др., Tobacco Flavoring for Smoking Products (1972), описание которых полностью включено в настоящий документ посредством ссылки. Следует отметить, что ссылка на вкусоароматическое вещество не должна ограничиваться каким-либо одним вкусоароматическим веществом, как описано выше, и фактически может представлять собой комбинацию одного или более вкусоароматических веществ.As noted above, the tobacco material 110 may also include a flavoring agent. As used herein, reference to a "flavoring agent" refers to compounds or components that can be aerosolized or delivered to a user and that convey a sensory experience of taste and/or aroma. Some examples of flavoring agents include, but are not limited to, vanillin, ethyl vanillin, cream, tea, coffee, fruit (e.g., apple, cherry, strawberry, peach, and citrus flavors including lime and lemon), maple, menthol, mint, peppermint, spearmint, wintergreen, nutmeg, clove, lavender, cardamom, ginger, honey, anise, sage, rosemary, hibiscus, rose hips, yerba mate, guayusa, honeybush, rooibos, yerba mate, bacopa monnieri, ginkgo biloba, withania somnifera, cinnamon, sandalwood, jasmine, cascarola, cocoa, licorice, and flavoring agents of the type and nature traditionally used to flavor cigarette, cigar, and pipe tobacco. In addition, syrups such as high fructose corn syrup may be used. Some examples of plant-derived compositions that may be useful are described in U.S. Patent No. 9,107,453 and U.S. Patent Application Publication No. 2012/0152265, both to Dube et al., the disclosures of which are incorporated herein by reference in their entireties. The selection of such additional components varies depending on such factors as the sensory characteristics desired in the smoking article, their affinity for the tobacco material, their solubility, and other physicochemical properties. The present disclosure encompasses any such additional components that are readily apparent to those skilled in the art of tobacco and tobacco-related or tobacco-derived products. See, for example, Gutcho, Tobacco Flavoring Substances and Methods, Noyes Data Corp. (1972), and Leffingwell et al., Tobacco Flavoring for Smoking Products (1972), the disclosures of which are incorporated herein by reference in their entirety. It should be noted that reference to a flavoring agent need not be limited to any one flavoring agent as described above, and may in fact be a combination of one or more flavoring agents.
Как указано выше, в некоторых вариантах реализации курительное изделие 100 может содержать поглотитель 112 тепловой энергии, по меньшей мере частично расположенный между табачным материалом 110 и источником 108 тепла на основе углерода. В различных вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может быть выбран из группы, состоящей из металлов и керамики. В некоторых вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может представлять собой алюминиевый материал (Al) или материал из оксида алюминия (Al2O3). В некоторых вариантах реализации поглотители тепловой энергии могут содержать любой металл, керамику или другой подходящий материал с удельной теплоемкостью от примерно 0,1 кДж/(кг⋅К) до примерно 3 кДж/(кг⋅К), или предпочтительно от примерно 0,5 кДж/(кг⋅К) до примерно 2 кДж/(кг⋅К), или более предпочтительно от примерно 0,75 кДж/(кг⋅К) до примерно 1 кДж/(кг⋅К). Конкретные свойства материалов, подходящих для использования в качестве поглотителей тепловой энергии в настоящем раскрытии, могут варьироваться в зависимости от конкретных вариантов реализации. Подходящие материалы для использования в качестве поглотителей тепловой энергии в настоящем раскрытии могут включать, без ограничения, материалы с такими свойствами, как высокая термическая стабильность, подходящая удельная теплоемкость или высокая теплопроводность. Кроме того, подходящие материалы для использования в качестве поглотителей тепловой энергии в настоящем раскрытии могут быть нетоксичными, неопасными материалами с минимальным отрицательным воздействием на здоровье.As indicated above, in some embodiments, the smoking article 100 may comprise a thermal energy absorber 112 at least partially located between the tobacco material 110 and the carbon-based heat source 108. In various embodiments, the thermal energy absorber may be selected from the group consisting of metals and ceramics. In some embodiments, the thermal energy absorber may be an aluminum material (Al) or an aluminum oxide material (Al 2 O 3 ). In some embodiments, the thermal energy absorbers may comprise any metal, ceramic or other suitable material with a specific heat capacity of from about 0.1 kJ/(kg⋅K) to about 3 kJ/(kg⋅K), or preferably from about 0.5 kJ/(kg⋅K) to about 2 kJ/(kg⋅K), or more preferably from about 0.75 kJ/(kg⋅K) to about 1 kJ/(kg⋅K). The specific properties of materials suitable for use as thermal energy absorbers in the present disclosure may vary depending on the specific embodiments. Suitable materials for use as thermal energy absorbers in the present disclosure may include, but are not limited to, materials with properties such as high thermal stability, suitable specific heat capacity, or high thermal conductivity. In addition, suitable materials for use as thermal energy absorbers in the present disclosure may be non-toxic, non-hazardous materials with minimal adverse health effects.
В некоторых вариантах реализации поглотители тепловой энергии согласно настоящему раскрытию могут быть выполнены с возможностью увеличения равномерного распределения нагретого воздуха по табачному материалу. В некоторых вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может быть выполнен с возможностью уменьшения максимальной температуры курительного изделия на величину от примерно 50°С до примерно 500°С. В некоторых вариантах реализации изобретения поглотители тепловой энергии могут быть выполнены с возможностью уменьшения максимальной температуры курительного изделия на величину по меньшей мере примерно 50°С, или по меньшей мере примерно 100°С, или по меньшей мере примерно 150°С, или по меньшей мере примерно 200°С, или по меньшей мере примерно 250°С, или по меньшей мере примерно 300°С, или по меньшей мере примерно 350°С, или по меньшей мере примерно 400°С, или по меньшей мере примерно 450°С, или по меньшей мере примерно 500°С. В некоторых вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может быть выполнен с возможностью обеспечения средней максимальной температуры в курительных изделиях ниже примерно 500°С или ниже примерно 450°С, или ниже примерно 400°С, или ниже примерно 350°С, или ниже примерно 300°С, или ниже примерно 250°С, или ниже примерно 200°С, или ниже примерно 150°С.In some embodiments, the thermal energy absorbers according to the present disclosure may be configured to increase the uniform distribution of heated air across the tobacco material. In some embodiments, the thermal energy absorber may be configured to reduce the maximum temperature of the smoking article by an amount from about 50°C to about 500°C. In some embodiments, the thermal energy absorbers may be configured to reduce the maximum temperature of the smoking article by an amount of at least about 50°C, or at least about 100°C, or at least about 150°C, or at least about 200°C, or at least about 250°C, or at least about 300°C, or at least about 350°C, or at least about 400°C, or at least about 450°C, or at least about 500°C. In some embodiments, the thermal energy absorber may be configured to provide an average maximum temperature in smoking articles below about 500°C, or below about 450°C, or below about 400°C, or below about 350°C, or below about 300°C, or below about 250°C, or below about 200°C, or below about 150°C.
В различных вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может быть выполнен с возможностью минимизации уменьшения общего количества твердых частиц (ТРМ), высвобождаемых во время курения курительного изделия. Предпочтительно, поглотители тепловой энергии согласно настоящему раскрытию могут быть выполнены с возможностью обеспечения аналогичного высвобождения ТРМ во время курения курительного изделия с поглотителями тепловой энергии по сравнению с курительным изделием без поглотителей тепловой энергии, с вырабатыванием, таким образом, видимых аэрозолей с аналогичными визуальными характеристиками типичного курительного изделия с дополнительными преимуществами поглотителей тепловой энергии. В некоторых вариантах реализации поглотители тепловой энергии могут быть выполнены с возможностью поддержания падения полезного давления в курительном изделии во время курения от примерно -20 мм рт.ст. до примерно 20 мм рт.ст., или от примерно -10 мм рт.ст. до примерно 10 мм рт.ст., или примерно 0 мм рт.ст. по сравнению с контрольным образцом курительного изделия без поглотителей тепловой энергии. Предпочтительно, поглотители тепловой энергии в соответствии с настоящим раскрытием могут быть выполнены с возможностью обеспечения по существу такого же падения давления в курительном изделии с поглотителями тепловой энергии, как и в курительном изделии без поглотителей тепловой энергии с поддержанием, таким образом, такого же сопротивления затяжке для пользователя с дополнительными преимуществами поглотителей тепловой энергии.In various embodiments, the thermal energy absorber may be configured to minimize the reduction in total particulate matter (TPM) released during smoking of the smoking article. Preferably, the thermal energy absorbers according to the present disclosure may be configured to provide a similar TPM release during smoking of a smoking article with thermal energy absorbers compared to a smoking article without thermal energy absorbers, thereby producing visible aerosols with similar visual characteristics of a typical smoking article with the additional benefits of thermal energy absorbers. In some embodiments, the thermal energy absorbers may be configured to maintain a useful pressure drop in the smoking article during smoking from about -20 mmHg to about 20 mmHg, or from about -10 mmHg to about 10 mmHg, or about 0 mmHg compared to a control smoking article without thermal energy absorbers. Preferably, the thermal energy absorbers according to the present disclosure may be configured to provide substantially the same pressure drop in a smoking article with thermal energy absorbers as in a smoking article without thermal energy absorbers, thereby maintaining the same draw resistance for the user with the additional benefits of thermal energy absorbers.
В одном или более вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может быть выполнен в виде одного или более круглых дисков. В некоторых вариантах реализации один или более круглых дисков могут также содержать пористый или непористый материал. В этом отношении, на ФИГ. 3 показан поглотитель 112 тепловой энергии в виде круглого диска, который содержит множество отверстий 130, проходящих через него в продольном направлении. В некоторых вариантах реализации круглые диски могут иметь диаметр от примерно 5 мм до примерно 9 мм, или от примерно 6 мм до примерно 8 мм, или примерно 7 мм. В некоторых вариантах реализации круглые диски могут иметь толщину от примерно 0,1 мм до примерно 4 мм, или от примерно 1 мм до примерно 3 мм, или примерно 2 мм. Хотя в различных вариантах реализации поглотители тепловой энергии могут иметь различные геометрии и конструкционные параметры, в том числе, например, по существу сферическую форму или треугольную форму, поглотители 112 тепловой энергии, показанные на ФИГ. 3, в целом имеют цилиндрическую дисковую форму с множеством отверстий по существу аналогичного размера и равномерно распределенных по ней, хотя переменные размеры и/или переменное расстояние также охвачены. В различных других вариантах реализации множество отверстий 130 могут быть неправильной формы, распределены случайным образом, распределены по шаблону или распределены в любой другой конфигурации, которая может обеспечивать протекание воздуха через поглотитель тепловой энергии. В некоторых вариантах реализации отдельные отверстия могут иметь диаметр от примерно 0,1 до примерно 1 мм или от примерно 0,2 мм до примерно 0,5 мм.In one or more embodiments, the thermal energy absorber may be in the form of one or more circular disks. In some embodiments, the one or more circular disks may also comprise a porous or non-porous material. In this regard, FIG. 3 shows a thermal energy absorber 112 in the form of a circular disk that comprises a plurality of openings 130 extending therethrough in a longitudinal direction. In some embodiments, the circular disks may have a diameter of from about 5 mm to about 9 mm, or from about 6 mm to about 8 mm, or about 7 mm. In some embodiments, the circular disks may have a thickness of from about 0.1 mm to about 4 mm, or from about 1 mm to about 3 mm, or about 2 mm. Although in various embodiments, the thermal energy absorbers may have different geometries and design parameters, including, for example, a substantially spherical shape or a triangular shape, the thermal energy absorbers 112 shown in FIG. 3, generally have a cylindrical disk shape with a plurality of holes of substantially similar size and uniformly distributed thereon, although variable sizes and/or variable spacing are also encompassed. In various other embodiments, the plurality of holes 130 may be irregularly shaped, randomly distributed, patterned, or distributed in any other configuration that can provide air flow through the thermal energy absorber. In some embodiments, individual holes may have a diameter of from about 0.1 to about 1 mm or from about 0.2 mm to about 0.5 mm.
Поглотитель тепловой энергии, показанный на ФИГ. 3, был изготовлен с использованием аддитивной технологии производства для точного изготовления дисков из оксида алюминия диаметром 6,58 мм и толщиной 1,5 мм. В показанном варианте реализации множество отверстий 130 равномерно распределены по круглому диску для равномерного распределения нагретого воздуха к табачному материалу дальше по потоку. В различных других вариантах реализации один или более круглых дисков могут быть достаточно пористыми таким образом, что множество отверстий I не являются необходимыми в одном или более круглых дисках. Например, в таких вариантах реализации один или более круглых дисков могут содержать металлический или керамический материал, который является достаточно пористым, чтобы обеспечить падение давления в курительном изделии, которое ниже, чем максимальный предел падения давления в таких курительных изделиях. Пористость может находиться в диапазоне от макромасштабной пористости до наноразмерной пористости. Кроме того, такие пористые металлические или керамические материалы могут быть в виде пеноматериала.The heat absorber shown in FIG. 3 was manufactured using additive manufacturing technology to accurately manufacture aluminum oxide disks with a diameter of 6.58 mm and a thickness of 1.5 mm. In the embodiment shown, a plurality of holes 130 are uniformly distributed around the circular disk to uniformly distribute heated air to the downstream tobacco material. In various other embodiments, one or more circular disks may be sufficiently porous such that a plurality of holes I are not necessary in one or more circular disks. For example, in such embodiments, one or more circular disks may comprise a metallic or ceramic material that is sufficiently porous to provide a pressure drop in the smoking article that is lower than the maximum pressure drop limit in such smoking articles. The porosity may range from macroscale porosity to nanoscale porosity. In addition, such porous metallic or ceramic materials may be in the form of a foam material.
В некоторых вариантах реализации поглотитель 112 тепловой энергии может быть выполнен в виде множества частиц. В различных вариантах реализации частицы могут быть по существу сферической формы или могут иметь неправильную форму. В некоторых вариантах реализации форма частиц может варьироваться, например, частицы могут быть по существу в форме сферы, куба, цилиндра или любой другой подходящей трехмерной формы. В некоторых вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может содержать от примерно 5 до примерно 500 частиц или от примерно 7 до примерно 300 частиц, или от примерно 10 до примерно 100 частиц, или от примерно 12 до примерно 30 частиц, или предпочтительно от примерно 15 до примерно 20 частиц. В некоторых вариантах реализации частицы могут иметь диаметр от примерно 0,1 мм до примерно 5 мм или от примерно 0,5 мм до примерно 4 мм или от примерно 1 мм до примерно 3 мм или примерно 2 мм. В некоторых вариантах реализации, в частности, таких вариантах реализации с большим количеством общих частиц, частицы могут иметь диаметр менее примерно 0,1 мм или менее примерно 0,05 мм, или менее примерно 0,01 мм, или менее примерно 0,005 мм. В некоторых вариантах реализации поглотитель 112 тепловой энергии в виде множества частиц может быть выполнен таким образом, что количество частиц во множестве частиц постепенно уменьшается в количестве, чем дальше частицы находятся от источника 108 тепла. Например, в некоторых вариантах реализации плотность расположения частиц поглотителя тепловой энергии может быть самой высокой вблизи источника тепла и самой низкой на удалении от источника тепла. Таким образом, в некоторых вариантах реализации плотность расположения частиц поглотителя тепловой энергии может быть обратно пропорциональна расстоянию, на котором указанные частицы находятся от источника тепла. В некоторых вариантах реализации эта обратная зависимость может дополнительно обеспечивать равномерное распределение тепла по табачному материалу. В различных других вариантах реализации поглотитель тепловой энергии может иметь форму полых сфер. В некоторых вариантах реализации полая часть полых сфер может быть заполнена парафином, воском или любыми другими подходящими материалами для фазовых изменений. Например, полые сферы согласно таким вариантам реализации могут обеспечивать поглотители тепловой энергии с уменьшенной массой и изменяющимися тепловыми свойствами.In some embodiments, the thermal energy absorber 112 may be made in the form of a plurality of particles. In various embodiments, the particles may be substantially spherical in shape or may have an irregular shape. In some embodiments, the shape of the particles may vary, for example, the particles may be substantially in the shape of a sphere, a cube, a cylinder, or any other suitable three-dimensional shape. In some embodiments, the thermal energy absorber may comprise from about 5 to about 500 particles, or from about 7 to about 300 particles, or from about 10 to about 100 particles, or from about 12 to about 30 particles, or preferably from about 15 to about 20 particles. In some embodiments, the particles may have a diameter of from about 0.1 mm to about 5 mm, or from about 0.5 mm to about 4 mm, or from about 1 mm to about 3 mm, or about 2 mm. In some embodiments, particularly such embodiments with a large number of common particles, the particles may have a diameter of less than about 0.1 mm, or less than about 0.05 mm, or less than about 0.01 mm, or less than about 0.005 mm. In some embodiments, the thermal energy absorber 112 in the form of a plurality of particles may be designed such that the number of particles in the plurality of particles gradually decreases in number the farther the particles are from the heat source 108. For example, in some embodiments, the density of the particles of the thermal energy absorber may be highest near the heat source and lowest at a distance from the heat source. Thus, in some embodiments, the density of the particles of the thermal energy absorber may be inversely proportional to the distance at which these particles are from the heat source. In some embodiments, this inverse relationship may further ensure uniform heat distribution across the tobacco material. In various other embodiments, the thermal energy absorber may have the shape of hollow spheres. In some embodiments, the hollow portion of the hollow spheres may be filled with paraffin, wax, or any other suitable phase change materials. For example, hollow spheres according to such embodiments may provide heat absorbers with reduced mass and variable thermal properties.
Как отмечено на ФИГ. 4, в одном конкретном варианте реализации курительное изделие 100 согласно настоящему изобретению может содержать множество поглотителей 112 тепловой энергии, которые могут иметь по существу одинаковую форму или присутствовать по существу в различных формах. Например, как показано на ФИГ. 4, поглотитель 112 тепловой энергии может включать в себя первый поглощающий тепловую энергию компонент 112а, который находится в виде одного или более круглых дисков, и может включать в себя второй поглощающий тепловую энергию компонент 112b, который находится в виде одной или более частиц (например, по существу сферических частиц). В таких вариантах реализации первый компонент 112а может быть расположен между табачным материалом 110 и источником 108 тепла на основе углерода, а второй компонент 112b может быть смешан внутри табачного материала 110. В некоторых вариантах реализации второй компонент 112b может быть выполнен таким образом, что количество частиц во множестве частиц постепенно уменьшается в количестве, чем дальше частицы находятся от источника 108 тепла на основе углерода.As noted in FIG. 4, in one particular embodiment, the smoking article 100 according to the present invention may comprise a plurality of thermal energy absorbers 112, which may have substantially the same shape or be present in substantially different shapes. For example, as shown in FIG. 4, the thermal energy absorber 112 may include a first thermal energy absorbing component 112a, which is in the form of one or more circular disks, and may include a second thermal energy absorbing component 112b, which is in the form of one or more particles (for example, substantially spherical particles). In such embodiments, the first component 112a may be located between the tobacco material 110 and the carbon-based heat source 108, and the second component 112b may be mixed within the tobacco material 110. In some embodiments, the second component 112b may be configured such that the number of particles in the plurality of particles gradually decreases in number the further the particles are from the carbon-based heat source 108.
В различных других вариантах реализации в настоящем изобретении предложен способ уменьшения избыточного нагрева в курительном изделии, включающий: обеспечение курительного изделия, которое содержит источник тепла на основе углерода, табачный материал, поглотитель тепловой энергии и наружный оберточный материал, окружающий по меньшей мере часть курительного изделия, причем курительное изделие ограничено расположенным раньше по потоку концом зажигания и расположенным дальше по потоку мундштучным концом; и расположение поглотителя тепловой энергии по меньшей мере частично между табачным материалом и источником тепла на основе углерода таким образом, что максимальная температура курительного изделия уменьшается на величину от примерно 25°С до примерно 75°С и от примерно 475°С до примерно 525°С при зажигании источника тепла на основе углерода. В некоторых вариантах реализации поглотители тепловой энергии, приготовленные в соответствии с настоящим способом, могут быть выполнены с возможностью уменьшения максимальной температуры курительного изделия на величину по меньшей мере примерно 50°С или по меньшей мере примерно 100°С, или по меньшей мере примерно 150°С, или по меньшей мере примерно 200°С, или по меньшей мере примерно 250°С, или по меньшей мере примерно 300°С, или по меньшей мере примерно 350°С, или по меньшей мере примерно 400°С, или по меньшей мере примерно 450°С, или по меньшей мере примерно 500°С. В некоторых вариантах реализации поглотители тепловой энергии, приготовленные в соответствии с настоящим способом, могут быть выполнены с возможностью обеспечения средней максимальной температуры в курительных изделиях ниже примерно 500°С или ниже примерно 450°С, или ниже примерно 400°С, или ниже примерно 350°С, или ниже примерно 300°С, или ниже примерно 250°С, или ниже примерно 200°С, или ниже примерно 150°С. В некоторых вариантах реализации способ согласно настоящему раскрытию может также включать обеспечение поглотителя тепловой энергии, который выполнен с возможностью увеличения равномерного распределения нагретого воздуха по курительному изделию. В некоторых вариантах реализации способ согласно настоящему раскрытию может также включать обеспечение фильтрующего материала, расположенного вблизи расположенного дальше по потоку мундштучного конца курительного изделия.In various other embodiments, the present invention provides a method for reducing excess heat in a smoking article, comprising: providing a smoking article that comprises a carbon-based heat source, a tobacco material, a thermal energy absorber, and an outer wrapper material surrounding at least a portion of the smoking article, wherein the smoking article is defined by an upstream lighting end and a downstream mouthpiece end; and positioning the thermal energy absorber at least partially between the tobacco material and the carbon-based heat source such that the maximum temperature of the smoking article is reduced by a value of from about 25°C to about 75°C and from about 475°C to about 525°C upon ignition of the carbon-based heat source. In some embodiments, thermal energy absorbers prepared according to the present method can be configured to reduce the maximum temperature of the smoking article by at least about 50°C, or at least about 100°C, or at least about 150°C, or at least about 200°C, or at least about 250°C, or at least about 300°C, or at least about 350°C, or at least about 400°C, or at least about 450°C, or at least about 500°C. In some embodiments, the thermal energy absorbers prepared according to the present method may be configured to provide an average maximum temperature in smoking articles below about 500°C, or below about 450°C, or below about 400°C, or below about 350°C, or below about 300°C, or below about 250°C, or below about 200°C, or below about 150°C. In some embodiments, the method according to the present disclosure may also include providing a thermal energy absorber that is configured to increase the uniform distribution of heated air throughout the smoking article. In some embodiments, the method according to the present disclosure may also include providing a filter material located near the downstream mouth end of the smoking article.
Множество модификаций и других вариантов реализации изобретения станут очевидными для специалиста в уровне техники, к которому относится настоящее раскрытие, что имеет преимущество в отношении учений, представленных в вышеприведенных описаниях и связанных чертежах. Таким образом, следует понимать, что изобретение не должно ограничиваться конкретными вариантами реализации, раскрытыми в настоящем документе, и то, что модификации и другие варианты реализации должны быть включены в объем притязаний прилагаемой формулы изобретения. Несмотря на то, что в настоящей заявке используются конкретные термины, они использованы только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения.Many modifications and other embodiments of the invention will become apparent to those skilled in the art to which this disclosure pertains, having the benefit of the teachings presented in the foregoing descriptions and associated drawings. It is therefore to be understood that the invention should not be limited to the specific embodiments disclosed herein, and that modifications and other embodiments are intended to be included within the scope of the appended claims. Although specific terms are used in this application, they are used in a general and descriptive sense only and not for purposes of limitation.
ПримерыExamples
Для исследования характеристик поглотителей тепловой энергии, описанных в настоящем документе, были подготовлены и испытаны в соответствии со следующими способами образцы двух различных типов сигарет с нагревом, но без горения (в дальнейшем именуемых «HNB1» и «HNB2»).To investigate the performance of the thermal energy absorbers described in this document, samples of two different types of heated but not burned cigarettes (hereinafter referred to as "HNB1" and "HNB2") were prepared and tested in accordance with the following methods.
Образцы HNB1 были изготовлены вручную с ободковыми накладками размером 13 мм × 27 мм, которые объединили часть с табачными шариками и часть табачного стержня. Поглотители тепловой энергии были встроены между частью с табачными шариками и нагревателем на основе углерода. В этих образцах использовалась система двойного фильтра длиной 14 мм для СА фильтра и длиной 7 мм для HAT фильтра. В целом, согласно этому способу был подготовлен 31 образец, которые перечислены следующим образом:The HNB1 samples were handcrafted with 13mm x 27mm rimmed pads that combined the tobacco ball portion and the tobacco rod portion. Heat absorbers were embedded between the tobacco ball portion and the carbon-based heater. These samples used a dual filter system with a length of 14mm for the CA filter and a length of 7mm for the HAT filter. A total of 31 samples were prepared using this method, which are listed as follows:
5 контрольных образцов HNB15 control samples HNB1
5 образцов HNB1 с алюминиевыми дисками5 HNB1 samples with aluminum wheels
3 образца HNB1 с дисками из алюмооксидной керамики3 HNB1 samples with alumina ceramic discs
3 образца HNB1 с 10 алюминиевыми сферами3 HNB1 samples with 10 aluminum spheres
3 образца HNB1 с 15 алюминиевыми сферами3 HNB1 samples with 15 aluminum spheres
3 образца HNB1 с 20 алюминиевыми сферами3 HNB1 samples with 20 aluminum spheres
3 образца HNB1 с 10 керамическими сферами из оксида алюминия3 HNB1 samples with 10 alumina ceramic spheres
3 образца HNB1 с 15 керамическими сферами из оксида алюминия3 HNB1 samples with 15 alumina ceramic spheres
3 образца HNB1 с 20 керамическими сферами из оксида алюминия3 HNB1 samples with 20 alumina ceramic spheres
Образцы HNB2 были подготовлены с помощью курительных изделий, изготовленных вручную, включающих в себя углеродный наконечник 12 мм (выступающий на 8 мм из бумажной обертки), 13 мм материалов табачного субстрата (литой лист, наполненный глицерином) после углеродного наконечника (покрытый алюминиевой фольгой), 37 мм табачного стержня (при необходимости наполненного глицерином) и 14 мм фильтр из ацетилцеллюлозы с последующей 7 мм полой ацетатной трубкой. Затем образцы HNB2 модифицировали путем выполнения прямого разреза в табачном стержне между нагревателем на основе углерода и частью табачного субстрата (глубиной примерно 4 мм) на расстоянии 12 мм (длина источника тепла) от конца зажигания табачного стержня с помощью универсального ножа. Затем в срез за источником тепла были помещены поглотители тепловой энергии. Затем прямой срез обернули ободковой бумагой размером 13 мм × 27 мм и приклеили бумагу к стержням, чтобы заблокировать любые воздушные зазоры. В целом, 76 образцов были подготовлены в соответствии с этим способом, которые перечислены следующим образом:The HNB2 samples were prepared using hand-made smoking articles comprising a 12mm carbon tip (protruding 8mm from the paper wrapper), 13mm of tobacco substrate material (cast sheet filled with glycerin) following the carbon tip (covered with aluminum foil), 37mm of tobacco rod (filled with glycerin if necessary), and a 14mm of cellulose acetate filter followed by a 7mm hollow acetate tube. The HNB2 samples were then modified by making a straight cut in the tobacco rod between the carbon-based heater and a portion of the tobacco substrate (approximately 4mm deep) at a distance of 12mm (the length of the heat source) from the ignition end of the tobacco rod using a utility knife. Thermal energy absorbers were then placed in the cut behind the heat source. The straight cut was then wrapped with 13 mm x 27 mm tipping paper and the paper was glued to the rods to block any air gaps. In total, 76 specimens were prepared according to this method, which are listed as follows:
10 эталонных образцов HNB210 HNB2 reference samples
3 образца HNB2 с алюминиевыми дисками3 HNB2 samples with aluminum wheels
3 образца HNB2 с керамическими дисками из оксида алюминия3 HNB2 samples with aluminum oxide ceramic discs
3 образца HNB2 с 5 алюминиевыми сферами3 HNB2 samples with 5 aluminum spheres
3 образца HNB2 с 8 алюминиевыми сферами3 HNB2 samples with 8 aluminum spheres
3 образца HNB2 с 10 алюминиевыми сферами3 HNB2 samples with 10 aluminum spheres
10 образцов HNB2 с 15 алюминиевыми сферами10 HNB2 samples with 15 aluminum spheres
10 образцов HNB2 с 18 алюминиевыми сферами10 HNB2 samples with 18 aluminum spheres
10 образцов HNB2 с 20 алюминиевыми сферами10 HNB2 samples with 20 aluminum spheres
3 образца HNB2 с 5 керамическими сферами из оксида алюминия3 HNB2 samples with 5 alumina ceramic spheres
3 образца HNB2 с 7 керамическими сферами из оксида алюминия3 HNB2 samples with 7 alumina ceramic spheres
3 образца HNB2 с 10 керамическими сферами из оксида алюминия3 HNB2 samples with 10 alumina ceramic spheres
3 контрольных образца HNB2 с ментолом3 control samples of HNB2 with menthol
3 образца HNB2 с 15 алюминиевыми сферами с ментолом3 HNB2 samples with 15 menthol aluminum spheres
3 образца HNB2 с 18 алюминиевыми сферами с ментолом3 HNB2 samples with 18 aluminum spheres with menthol
3 образца HNB2 с 20 алюминиевыми сферами с ментолом3 HNB2 samples with 20 aluminum spheres with menthol
Пример 1Example 1
Средние профили максимальной температуры образцов наилучших кандидатов HNB1 и HNB2 с поглотителями тепловой энергии (ФИГ. 5)Average maximum temperature profiles of the best candidate samples HNB1 and HNB2 with thermal energy absorbers (FIG. 5)
Эксперименты по термическому анализу проводились на всех образцах HNB1 и HNB2 для обеспечения температурных профилей вдоль сигаретных стержней. Для сверления отверстий диаметром 0,50 мм в двух местах сигаретных стержней на расстоянии 15 мм и 24 мм от конца зажигания использовали гиподермальную иглу. Затем термопары типа К (производства Omega Engineering, Норуолк, штат Коннектикут) с диаметром зонда 0,26 мм были вставлены в отверстия и уплотнены небольшим количеством клея для типинга (tipping glue) (клей 20009766). Глубина вставки термопар составила приблизительно 3,5 мм, что позволило расположить наконечник термопары примерно на осевой линии сигаретного стержня. Образцы HNB1 и HNB2 удерживали на месте индивидуально изготовленным лабиринтовым держателем (labyrinth holder) обычной конструкции. Акт «курения» был осуществлен с использованием индивидуально изготовленной курительной машины с шаговым двигателем MDrivePlus 17 производства компании Schneider Electric Motion USA. Шаговый двигатель был запрограммирован в соответствии с особым режимом затяжек, описанным в настоящем документе ниже. Использование шагового двигателя позволило осуществлять цифровое управление движениями поршня. Наконец, сбор данных осуществлялся с помощью IntelliLogger (производства компании Logic Beach, Ла-Меса, Калифорния), а программное обеспечение HyperWare II (производства компании Logic Beach, Ла-Меса, Калифорния) использовалось для передачи данных в компьютер для дальнейшего анализа.Thermal analysis experiments were conducted on all HNB1 and HNB2 samples to provide temperature profiles along the cigarette rods. A hypodermic needle was used to drill 0.50 mm diameter holes in two locations along the cigarette rods, 15 mm and 24 mm from the ignition end. Type K thermocouples (Omega Engineering, Norwalk, CT) with a 0.26 mm probe diameter were then inserted into the holes and sealed with a small amount of tipping glue (Adhesive 20009766). The insertion depth of the thermocouples was approximately 3.5 mm, which placed the thermocouple tip approximately on the centerline of the cigarette rod. Samples HNB1 and HNB2 were held in place with a custom-made labyrinth holder of conventional design. The act of “smoking” was performed using a custom smoking machine with a Schneider Electric Motion USA MDrivePlus 17 stepper motor. The stepper motor was programmed according to the specific puffing pattern described later in this document. The use of the stepper motor allowed for digital control of the piston movements. Finally, data collection was performed using an IntelliLogger (Logic Beach, La Mesa, California) and HyperWare II software (Logic Beach, La Mesa, California) was used to transfer the data to a computer for further analysis.
Испытание проводили на образцах HNB1 и HNB2, содержащих круглые алюминиевые диски; круглые керамические диски из оксида алюминия; 5, 8, 10, 15, 18 и 20 алюминиевых сфер; и 5, 7, 10, 15, 18 и 20 керамических сфер из оксида алюминия. Все продукты были выкурены с использованием индивидуально изготовленной курительной машины за 19 затяжек с использованием объема затяжки 55 мл с двухсекундной продолжительностью затяжки. Первые три затяжки считались затяжками зажигания и по существу выполнялись одна за другой. Интервал между затяжками 1 и 2 и затяжками 2 и 3 составлял приблизительно три секунды. Источник тепла предварительно нагревали в течение приблизительно одной секунды с использованием электрической зажигалки (Borgwaldt Electric Lighter R29) перед затяжкой 1 и поддерживали легкий контакт между верхней частью зажигалки и источником тепла до конца затяжки 2. Затяжка 3 была выполнена с зажигалкой, удаленной от источника тепла. После затяжки 3 интервалы между началом последующих затяжек поддерживались на уровне 30 секунд. Температура табачной сердцевины (осевая линия стержня) на длинах 15 мм и 24 мм измерялась термопарами, и на основе этих данных, полученных с помощью IntelliLogger, был создан температурный профиль.The test was conducted on samples HNB1 and HNB2, which contained circular aluminum disks; circular aluminum oxide ceramic disks; 5, 8, 10, 15, 18, and 20 aluminum spheres; and 5, 7, 10, 15, 18, and 20 aluminum oxide ceramic spheres. All products were smoked using a custom-made smoking machine for 19 puffs using a puff volume of 55 ml with a puff duration of two seconds. The first three puffs were considered ignition puffs and were essentially performed one after the other. The interval between puffs 1 and 2 and puffs 2 and 3 was approximately three seconds. The heat source was preheated for approximately one second using an electric lighter (Borgwaldt Electric Lighter R29) prior to puff 1, and light contact was maintained between the top of the lighter and the heat source until the end of puff 2. Puff 3 was taken with the lighter removed from the heat source. After puff 3, the intervals between the start of subsequent puffs were maintained at 30 seconds. The temperature of the tobacco core (centerline of the rod) at 15 mm and 24 mm lengths was measured with thermocouples, and a temperature profile was created from this data using the IntelliLogger.
Было идентифицировано пиковое значение температуры в пределах каждой затяжки, которое называлось «максимальной температурой» затяжки. Образцы, которые демонстрировали максимальную температуру (собранную на 15 мм) ниже, чем у контрольных образцов HNB2 от 100°С до 300°С, были выбраны в качестве высокоэффективных «лучших» кандидатов. По результатам испытаний в качестве наилучших кандидатов были отобраны образцы HNB2 с 15, 18 и 20 алюминиевыми сферами. Как видно из ФИГ. 5, профили средней максимальной температуры были представлены на основе испытаний контрольных стержней HNB2 без алюминиевых сфер и стержней HNB2, содержащих 15, 18 и 20 алюминиевых сфер. Образец стержней HNB2, содержащих 18 алюминиевых сфер, вызвал наибольшее снижение максимальной температуры (более 300°С) во время курения; однако все три образца стержней вызвали снижение максимальной температуры по сравнению с контрольным образцом.A peak temperature value within each puff was identified, which was referred to as the “peak temperature” of the puff. Samples that exhibited a peak temperature (collected over 15 mm) lower than the control HNB2 samples from 100°C to 300°C were selected as high-performance “best” candidates. Based on the testing results, HNB2 samples with 15, 18, and 20 aluminum spheres were selected as the best candidates. As can be seen from FIG. 5, average peak temperature profiles were presented based on testing of the control HNB2 sticks without aluminum spheres and the HNB2 sticks containing 15, 18, and 20 aluminum spheres. The HNB2 stick sample containing 18 aluminum spheres produced the greatest decrease in peak temperature (over 300°C) during smoking; however, all three stick samples produced a decrease in peak temperature compared to the control sample.
Пример 2Example 2
Данные о среднем падении давления для образцов наилучших кандидатов HNB1 и HNB2 с поглотителями тепловой энергии (ФИГ. 6)Average pressure drop data for the best candidate samples HNB1 and HNB2 with thermal energy absorbers (FIG. 6)
Для точного сравнения двух сигаретных стержней, содержащих различные типы или составляющие табака, важно оценить и сравнить средние падения давления вдоль стержней. Падение давления воздуха прямо пропорционально сопротивлению силе втягивания воздуха, необходимой для протягивания аэрозолей через стержень и фильтр. Известно, что падение давления и сопротивление втягиванию сигареты оказывают непосредственное влияние на характеристики сигарет при курении. Для измерения падения давления воздуха в образцах использовался блок падения давления, встроенный в настройки модуля контроля качества (QTM). QTM предоставил процент разбавления в фильтре и падение давления, измеренное и представленное отдельно с открытыми отверстиями для разбавления и закрытыми отверстиями для разбавления. Отверстия для разбавления в испытании QTM подготавливают с компонентом выполнения отверстия с помощью лазера, который прорезает отверстие в боковой стороне табачного стержня дальше по потоку от наконечника на основе углерода. Для испытаний образцов с закрытыми отверстиями отверстия для разбавления закрываются, в то время как QTM выполняет испытание таким образом, что воздух поступает только в образцы из наконечника на основе углерода. Для испытания образцов с открытыми отверстиями отверстия для разбавления остаются открытыми, в то время как QTM выполняет испытание таким образом, что воздух поступает в образец как через наконечник на основе углерода, так и через отверстия для разбавления. QTM имеет протокол промышленного стандарта, обеспечивающий вытягивание воздуха объемом 17,5 см3 в секунду. QTM также обеспечил другие физические свойства образцов, включая вес стержней и окружность стержней.In order to accurately compare two cigarette rods containing different types or constituents of tobacco, it is important to evaluate and compare the average pressure drops along the rods. Air pressure drop is directly proportional to the resistance to the air drawing force required to draw the aerosols through the rod and filter. It is known that pressure drop and draw resistance of a cigarette have a direct impact on the smoking characteristics of the cigarette. A pressure drop unit built into the Quality Management Module (QTM) setup was used to measure the air pressure drop across the samples. The QTM provided the percentage of dilution in the filter and the pressure drop measured and presented separately with the dilution holes open and the dilution holes closed. The dilution holes in the QTM test are prepared with a laser orifice making component that cuts a hole in the side of the tobacco rod downstream of the carbon-based tip. For closed-hole testing of the samples, the dilution holes are closed while the QTM performs the test such that air only enters the samples from the carbon-based tip. For open-hole testing of specimens, the dilution ports are left open while the QTM performs the test so that air is drawn into the specimen through both the carbon tip and the dilution ports. The QTM has an industry standard protocol that provides an air draw of 17.5 cc per second. The QTM also provided other physical properties of the specimens, including rod weight and rod circumference.
В частности, на ФИГ. 6 был проведен анализ падения давления на образцах кандидатов, которые, как считалось, обладают наилучшими характеристиками в анализе температуры, описанном в Примере 1. Испытуемые образцы включали образцы HNB2 с 15, 18 и 20 алюминиевыми сферами и контрольный образец HNB2 для сравнения. Как видно из ФИГ. 6, были представлены данные о падении давления как для испытаний с открытыми, так и с закрытыми отверстиями, на основании испытания контрольных стержней HNB2 и стержней HNB2, содержащих 15 алюминиевых сфер, стержней HNB2, содержащих 18 алюминиевых сфер, и стержней HNB2, содержащих 20 алюминиевых сфер. Как отмечено на ФИГ. 6, среднее падение давления на стержнях HNB2 с алюминиевыми сферами составило от -5 мм рт.ст. до 10 мм рт.ст. по сравнению с контрольными образцами стержней HNB2, которые не содержали алюминиевых сфер. Было отмечено, что падения давления в контрольном образце HNB2 по сравнению с лучшими образцами кандидатов HNB2 были по существу схожими. Это подтверждает, что добавление поглотителей тепловой энергии не оказало существенного влияния на падение давления на образцах HNB2 и привело к изменениям характеристик продукта, связанным с сопротивлением затяжке для пользователя из-за изменения падения давления.In particular, in FIG. 6, a pressure drop analysis was performed on candidate samples that were believed to have the best performance in the temperature analysis described in Example 1. The test samples included HNB2 samples with 15, 18, and 20 aluminum spheres and a control HNB2 sample for comparison. As shown in FIG. 6, pressure drop data were presented for both open-hole and closed-hole tests based on testing of control HNB2 rods and HNB2 rods containing 15 aluminum spheres, HNB2 rods containing 18 aluminum spheres, and HNB2 rods containing 20 aluminum spheres. As noted in FIG. 6, the average pressure drop on the HNB2 rods with aluminum spheres ranged from -5 mmHg to 10 mmHg compared to the control HNB2 rod samples that did not contain aluminum spheres. It was noted that the pressure drops in the HNB2 control sample were essentially similar to the best HNB2 candidate samples. This confirms that the addition of thermal energy absorbers did not significantly affect the pressure drops in the HNB2 samples and resulted in changes in the product characteristics related to user draw resistance due to the change in pressure drop.
Пример 3Example 3
Общее количество твердых частиц, высвобождаемых лучшими образцами кандидатов HNB1 и HNB2 с поглотителями тепловой энергии (ФИГ. 7)Total amount of particulate matter released by the best candidates HNB1 and HNB2 with thermal energy absorbers (FIG. 7)
Общее количество твердых частиц (ТРМ), высвобождаемых при курении курительного изделия, может влиять на видимость генерируемых из него аэрозолей.The total particulate matter (TPM) released when a smoking product is smoked can affect the visibility of the aerosols generated from it.
Например, уменьшение ТРМ, высвобождаемых во время курения курительного изделия, может уменьшить видимость аэрозоля, вырабатываемого из указанного курительного изделия.For example, reducing the TPM released during smoking of a smoking product may reduce the visibility of the aerosol generated from that smoking product.
Эксперименты по анализу ТРМ проводили на индивидуально изготовленной курительной машине, описанной в Примере 1. Курительная машина была запрограммирована на обеспечение режима затяжки 50/30/3 (объем затяжки 50 мл/частота затяжки 30 секунд/продолжительность затяжки 3 секунды) и использовалась для количественного определения общего количества твердых частиц (ТРМ) во время курения испытуемых образцов. Кембриджскую фильтрующую прокладку диаметром 44 мм помещали в держатель прокладки и взвешивали для определения исходной массы. Затем держатель был соединен с курительной машиной и вставлен образец. На каждом образце было выполнено 12 затяжек. Затем фильтрующую прокладку удаляли из держателя и конечную массу измеряли с использованием высокоточной шкалы. Разница между массой фильтрующих прокладок до и после каждого испытания дала общее значение ТРМ, которое было усреднено по 12 затяжкам для расчета массы на основе мг/затяжку для каждого испытуемого образца.The TPM analysis experiments were conducted using the custom-built smoking machine described in Example 1. The smoking machine was programmed to provide a 50/30/3 puff pattern (puff volume 50 ml/puff frequency 30 seconds/puff duration 3 seconds) and was used to quantify total particulate matter (TPM) during smoking of the test samples. A 44 mm diameter Cambridge filter pad was placed in the pad holder and weighed to determine the initial mass. The holder was then attached to the smoking machine and the sample was inserted. Twelve puffs were performed on each sample. The filter pad was then removed from the holder and the final mass was measured using a high-precision scale. The difference between the mass of the filter pads before and after each test yielded the total TPM value, which was averaged over the 12 puffs to calculate the mass on a mg/puff basis for each test sample.
Как видно из ФИГ. 7, испытуемые образцы включали образцы HNB2 с 15, 18 и 20 алюминиевыми сферами и контрольный образец HNB2 для сравнения. Как видно из ФИГ. 7, контрольный образец HNB2, образец HNB2 с 15 алюминиевыми сферами, образец HNB2 с 18 алюминиевыми сферами и образец HNB2 с 20 алюминиевыми сферами генерировали значения ТРМ 1,58, 1,17, 1,00 и 1,00 мг/затяжку, соответственно. Результаты, как видно из ФИГ. 7, позволяют предположить, что ТРМ, генерируемое в контрольных образцах HNB2, только немного выше, чем ТРМ, генерируемое из образцов HNB2 с поглотителями тепловой энергии. Кроме того, было отмечено, что наблюдаемые значения ТРМ обратно пропорциональны количеству алюминиевых сфер, загруженных в стержни HNB2. Таким образом, на количество видимых аэрозолей, вырабатываемых в этих образцах, в наименьшей степени влияет меньшее количество алюминиевых сфер, а также обеспечивается снижение обгорания компонентов табачного стержня. Это испытание также подтвердило, что образец HNB2 с 15 алюминиевыми шариками обеспечивает наилучшее сочетание как минимального уменьшения значений ТРМ, так и максимального уменьшения обгорания компонентов табачных стержней.As shown in FIG. 7, the test samples included HNB2 samples with 15, 18, and 20 aluminum spheres and a control HNB2 sample for comparison. As shown in FIG. 7, the control HNB2 sample, HNB2 sample with 15 aluminum spheres, HNB2 sample with 18 aluminum spheres, and HNB2 sample with 20 aluminum spheres generated TPM values of 1.58, 1.17, 1.00, and 1.00 mg/puff, respectively. The results, as shown in FIG. 7, suggest that the TPM generated in the control HNB2 samples is only slightly higher than the TPM generated from the HNB2 samples with thermal energy absorbers. Additionally, it was noted that the observed TPM values are inversely proportional to the number of aluminum spheres loaded into the HNB2 rods. Thus, the amount of visible aerosols generated in these samples is least affected by the smaller number of aluminum spheres, and also provides a reduction in the burning of tobacco rod components. This test also confirmed that the HNB2 sample with 15 aluminum spheres provides the best combination of both the minimum reduction in TPM values and the maximum reduction in the burning of tobacco rod components.
Claims (23)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16/515,654 | 2019-07-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022101133A RU2022101133A (en) | 2023-08-18 |
| RU2841323C2 true RU2841323C2 (en) | 2025-06-06 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2976190A (en) * | 1957-05-27 | 1961-03-21 | Louis C Meyer | Cigarettes |
| RU2180180C2 (en) * | 1996-10-15 | 2002-03-10 | Ротманс, Бенсон Энд Хеджиз Инк. | Apparatus for reducing the release of side-stream smoke and cigarette charring rate |
| WO2011028372A1 (en) * | 2009-08-24 | 2011-03-10 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Segmented smoking article with insulation mat |
| CN206472844U (en) * | 2016-11-25 | 2017-09-08 | 上海烟草集团有限责任公司 | Charcoal heats smoking product |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2976190A (en) * | 1957-05-27 | 1961-03-21 | Louis C Meyer | Cigarettes |
| RU2180180C2 (en) * | 1996-10-15 | 2002-03-10 | Ротманс, Бенсон Энд Хеджиз Инк. | Apparatus for reducing the release of side-stream smoke and cigarette charring rate |
| WO2011028372A1 (en) * | 2009-08-24 | 2011-03-10 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Segmented smoking article with insulation mat |
| CN206472844U (en) * | 2016-11-25 | 2017-09-08 | 上海烟草集团有限责任公司 | Charcoal heats smoking product |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11758936B2 (en) | Tobacco-containing smoking article | |
| US7647932B2 (en) | Smoking article | |
| KR20200128745A (en) | Smoking article with heat transfer component | |
| KR20210028663A (en) | Smoking article with removable cartridge | |
| JP2023510214A (en) | Smoking article with downstream flavoring | |
| US20240306706A1 (en) | Thermal energy absorbers for tobacco heating products | |
| EP3782485A1 (en) | Smoking substitute consumable | |
| RU2841323C2 (en) | Smoking article and method of reducing excessive heating therein | |
| EP3873259B1 (en) | Smoking substitute consumable | |
| RU2849593C1 (en) | Smoking article with downstream flavoring additive | |
| US20220175023A1 (en) | Smoking substitute consumable | |
| RU2819580C2 (en) | Smoking article with removable cartridge | |
| RU2807631C2 (en) | Smoking product with component for heat transfer (options) | |
| EP3782486A1 (en) | Smoking substitute consumable |