RU2818908C1 - Filter for aerosol generating products with new filter material - Google Patents
Filter for aerosol generating products with new filter material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2818908C1 RU2818908C1 RU2022117359A RU2022117359A RU2818908C1 RU 2818908 C1 RU2818908 C1 RU 2818908C1 RU 2022117359 A RU2022117359 A RU 2022117359A RU 2022117359 A RU2022117359 A RU 2022117359A RU 2818908 C1 RU2818908 C1 RU 2818908C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter
- fibers
- pha
- aerosol
- millimeters
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims description 257
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 claims abstract description 209
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 claims abstract description 207
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 123
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 101
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 46
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 claims description 8
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 7
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 7
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 15
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 13
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 abstract 1
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 41
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 41
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 15
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N triacetin Chemical compound CC(=O)OCC(OC(C)=O)COC(C)=O URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 7
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 5
- 239000001087 glyceryl triacetate Substances 0.000 description 5
- 235000013773 glyceryl triacetate Nutrition 0.000 description 5
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 5
- -1 poly(3-hydroxybutyrate) Polymers 0.000 description 5
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 229960002622 triacetin Drugs 0.000 description 5
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- 208000037534 Progressive hemifacial atrophy Diseases 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 4
- 238000012017 passive hemagglutination assay Methods 0.000 description 4
- 239000004629 polybutylene adipate terephthalate Substances 0.000 description 4
- 239000004631 polybutylene succinate Substances 0.000 description 4
- 229920002961 polybutylene succinate Polymers 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920008262 Thermoplastic starch Polymers 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 3
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 3
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 3
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 3
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 3
- 239000004628 starch-based polymer Substances 0.000 description 3
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 3
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010016807 Fluid retention Diseases 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- ZDJFDFNNEAPGOP-UHFFFAOYSA-N dimethyl tetradecanedioate Chemical compound COC(=O)CCCCCCCCCCCCC(=O)OC ZDJFDFNNEAPGOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 2
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 description 1
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DOOTYTYQINUNNV-UHFFFAOYSA-N Triethyl citrate Chemical compound CCOC(=O)CC(O)(C(=O)OCC)CC(=O)OCC DOOTYTYQINUNNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 1
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006237 degradable polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- IZMOTZDBVPMOFE-UHFFFAOYSA-N dimethyl dodecanedioate Chemical compound COC(=O)CCCCCCCCCCC(=O)OC IZMOTZDBVPMOFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 238000001891 gel spinning Methods 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 210000003000 inclusion body Anatomy 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000005015 poly(hydroxybutyrate) Substances 0.000 description 1
- 229920000218 poly(hydroxyvalerate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920000070 poly-3-hydroxybutyrate Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002643 polyglutamic acid Polymers 0.000 description 1
- 229920002792 polyhydroxyhexanoate Polymers 0.000 description 1
- 229920002795 polyhydroxyoctanoate Polymers 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N triacetic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)CC(O)=O ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001069 triethyl citrate Substances 0.000 description 1
- VMYFZRTXGLUXMZ-UHFFFAOYSA-N triethyl citrate Natural products CCOC(=O)C(O)(C(=O)OCC)C(=O)OCC VMYFZRTXGLUXMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013769 triethyl citrate Nutrition 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к фильтру для изделия, генерирующего аэрозоль, и к изделию, генерирующему аэрозоль, содержащему указанный фильтр. The present invention relates to a filter for an aerosol-generating article and an aerosol-generating article containing the filter.
Традиционные изделия, генерирующие аэрозоль, такие как сигареты с фильтром, обычно содержат цилиндрический стержень из табачного резаного наполнителя, окруженный бумажной оберткой, и цилиндрический фильтр, выровненный по оси с обернутым табачным стержнем и чаще всего примыкающий к нему торец к торцу. Цилиндрический фильтр обычно содержит одну или более заглушек из волокнистого фильтрующего материала, такого как ацетилцеллюлозный жгут, окруженный бумажной фицеллой. Традиционно обернутый табачный стержень и фильтр соединены полосой ободковой обертки, обычно образованной из непрозрачного бумажного материала, который окружает всю длину фильтра и смежную часть обернутого табачного стержня. Traditional aerosol-generating products, such as filter cigarettes, typically comprise a cylindrical rod of cut filler tobacco surrounded by a paper wrapper, and a cylindrical filter axially aligned with the wrapped tobacco rod and most often adjacent to it end to end. The cylindrical filter typically contains one or more plugs of fibrous filter material, such as cellulose acetate tow, surrounded by paper ficella. Traditionally, the wrapped tobacco rod and filter are connected by a strip of rim wrap, typically formed of an opaque paper material, that surrounds the entire length of the filter and the adjacent portion of the wrapped tobacco rod.
Изделия, генерирующие аэрозоль, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, такой как табакосодержащий субстрат, нагревают, а не сжигают, также известны в данной области техники. Как правило, в таких изделиях аэрозоль генерируется в результате передачи тепла от источника тепла к физически отделенному субстрату или материалу, генерирующему аэрозоль. Aerosol-generating products in which an aerosol-generating substrate, such as a tobacco-containing substrate, is heated rather than burned are also known in the art. Typically, in such products, aerosol is generated by the transfer of heat from a heat source to a physically separated substrate or aerosol-generating material.
Например, были предложены изделия, генерирующие аэрозоль, в которых аэрозоль генерируется путем электрического нагрева субстрата, генерирующего аэрозоль. В ряде документов, относящихся к уровню техники, описаны устройства, генерирующие аэрозоль, для потребления изделий, генерирующих аэрозоль. Такие устройства включают, например, электрически нагреваемые устройства, генерирующие аэрозоль, в которых аэрозоль генерируется за счет передачи тепла от одного или более электрических нагревательных элементов устройства, генерирующего аэрозоль, к субстрату, генерирующему аэрозоль, нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль. В качестве другого примера, также известны изделия, генерирующие аэрозоль, в которых аэрозоль генерируется в результате передачи тепла от горючего тепловыделяющего элемента или источника тепла на субстрат, генерирующий аэрозоль. Горючий тепловыделяющий элемент или источник тепла может быть расположен в контакте с, внутри, вокруг или дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль. For example, aerosol generating products have been proposed in which an aerosol is generated by electrically heating an aerosol generating substrate. A number of prior art documents describe aerosol generating devices for consuming aerosol generating articles. Such devices include, for example, electrically heated aerosol generating devices, in which the aerosol is generated by transferring heat from one or more electrical heating elements of the aerosol generating device to the aerosol generating substrate of the heated aerosol generating article. As another example, aerosol generating articles are also known in which an aerosol is generated by transferring heat from a combustible fuel element or heat source to an aerosol generating substrate. The combustible fuel element or heat source may be located in contact with, within, around, or downstream of the aerosol-generating substrate.
Во время использования одного такого изделия, генерирующего аэрозоль, летучие соединения высвобождаются из субстрата, генерирующего аэрозоль, за счет передачи тепла и захватываются воздухом, протягиваемым через изделие, генерирующее аэрозоль. По мере охлаждения высвобождаемых соединений они конденсируются с образованием аэрозоля. During use of one such aerosol generating article, volatile compounds are released from the aerosol generating substrate by heat transfer and are entrained in air drawn through the aerosol generating article. As the released compounds cool, they condense to form an aerosol.
Как правило, изделия, генерирующие аэрозоль, описанных типов могут включать мундштук, содержащий пористый фильтрующий материал, такой как ацетилцеллюлоза. В некоторых известных изделиях, генерирующих аэрозоль, предусмотрен полый трубчатый сегмент, образованный из фильтрующего материала, такого как ацетилцеллюлоза, в положении между субстратом, генерирующим аэрозоль, и мундштучным концом изделия, для придания изделию структурной прочности. Typically, aerosol generating articles of the types described may include a mouthpiece containing a porous filter material such as cellulose acetate. Some known aerosol generating articles provide a hollow tubular segment formed of a filter material such as cellulose acetate in a position between the aerosol generating substrate and the mouth end of the article to impart structural strength to the article.
Ацетилцеллюлоза и многие другие часто используемые фильтрующие материалы не являются высоко биоразлагаемыми. Однако альтернативные диспергируемые или разлагаемые материалы часто не способны обеспечить приемлемые эффективность фильтрации и ощущения при курении для потребителя. Кроме того, многие известные диспергируемые и разлагаемые материалы непригодны для применения в существующих производственных процессах и потребовали бы слишком значительной модификации существующих методов и оборудования, чтобы сделать их применение коммерчески целесообразным. Cellulose acetate and many other commonly used filter media are not highly biodegradable. However, alternative dispersible or biodegradable materials often fail to provide acceptable filtration efficiency and smoking experience to the consumer. In addition, many known dispersible and degradable materials are not suitable for use in existing manufacturing processes and would require too significant modifications to existing methods and equipment to make their use commercially viable.
Было бы желательным обеспечить новое и улучшенное изделие, генерирующее аэрозоль, которое обладает улучшенными свойствами биоразложения по сравнению с известными изделиями, включая традиционные фильтрующие материалы, такие как ацетилцеллюлоза. Было бы особенно желательно обеспечить такое новое изделие, генерирующее аэрозоль, которое обеспечивает улучшенные ощущения при курении для потребителя. Было бы желательно также обеспечить одно такое изделие, генерирующее аэрозоль, в котором сопротивление затяжке (RTD) сегмента из фильтрующего материала может быть скорректировано с получением приемлемого RTD изделия в целом. Дополнительно, было бы желательно обеспечить такое изделие, генерирующее аэрозоль, которое может быть эффективно изготовлено в автоматизированном высокоскоростном производственном процессе без необходимости в значительных изменениях имеющегося оборудования. It would be desirable to provide a new and improved aerosol generating product that has improved biodegradation properties compared to prior art products, including traditional filter materials such as cellulose acetate. It would be particularly desirable to provide such a new aerosol generating product that provides an improved smoking experience for the consumer. It would also be desirable to provide one such aerosol generating article in which the RTD of the filter material segment can be adjusted to obtain an acceptable RTD of the overall article. Additionally, it would be desirable to provide an aerosol generating article that can be efficiently manufactured in an automated high speed manufacturing process without the need for significant modifications to existing equipment.
Настоящее изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль, для получения вдыхаемого аэрозоля при нагревании или сжигании. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, и фильтровальный сегмент, выровненный по оси со стержнем. Фильтровальный сегмент может содержать фильтрующий материал, образованный из множества волокон, содержащих полигидроксиалканоатное (ПГА) соединение. Волокна из ПГА соединения могут характеризоваться значением денье на нить (dpf), составляющим от 5,0 до 12,0.The present invention relates to an aerosol generating article for producing a respirable aerosol by heating or burning. The aerosol generating article may include a rod of aerosol generating substrate and a filter segment axially aligned with the rod. The filter segment may contain a filter material formed from a plurality of fibers containing a polyhydroxyalkanoate (PHA) compound. PHA compound fibers can have denier per filament (dpf) values ranging from 5.0 to 12.0.
Далее настоящее изобретение относится к фильтру для устройства, генерирующего аэрозоль. Фильтр может содержать по меньшей мере один фильтровальный сегмент из фильтрующего материала. Фильтровальный сегмент может содержать фильтрующий материал, образованный из множества волокон, содержащих полигидроксиалканоатное (ПГА) соединение. Волокна, содержащие ПГА соединения, могут характеризоваться значением денье на нить (dpf), составляющим от 5,0 до 12,0. The present invention further relates to a filter for an aerosol generating device. The filter may comprise at least one filter segment of filter material. The filter segment may contain a filter material formed from a plurality of fibers containing a polyhydroxyalkanoate (PHA) compound. Fibers containing PHA compounds can have denier per filament (dpf) values ranging from 5.0 to 12.0.
В соответствии с настоящим изобретением предложено изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, генерирующий аэрозоль, и фильтр, выровненный по оси с субстратом, генерирующим аэрозоль, при этом фильтр содержит по меньшей мере один фильтровальный сегмент из фильтрующего материала, содержащего множество волокон, содержащих полигидроксиалканоатное (ПГА) соединение. Значение денье на нить (dpf) волокон находится в диапазоне от приблизительно 5,0 до приблизительно 12,0.The present invention provides an aerosol generating article comprising an aerosol generating substrate and a filter axially aligned with the aerosol generating substrate, the filter comprising at least one filter segment of a filter material comprising a plurality of polyhydroxyalkanoate containing fibers. PHA) compound. The denier per filament (dpf) of the fibers ranges from about 5.0 to about 12.0.
В соответствии с настоящим изобретением дополнительно предложен фильтр, содержащий по меньшей мере один фильтровальный сегмент из фильтрующего материала, содержащий множество волокон, содержащих полигидроксиалканоатное (ПГА) соединение. Значение денье на нить (DPF) волокон составляет от приблизительно 5,0 до приблизительно 12,0.The present invention further provides a filter comprising at least one filter segment of a filter material comprising a plurality of fibers containing a polyhydroxyalkanoate (PHA) compound. The denier per filament (DPF) of the fibers ranges from about 5.0 to about 12.0.
Термин «изделие, генерирующее аэрозоль» используется в данном документе применительно к настоящему изобретению для описания изделия, в котором субстрат, генерирующий аэрозоль, нагревают или сжигают для создания и доставки аэрозоля потребителю. При использовании в данном документе, термин «субстрат, генерирующий аэрозоль» обозначает субстрат, способный высвобождать летучие соединения при нагреве или сжигании для генерирования аэрозоля. The term "aerosol generating product" is used herein in connection with the present invention to describe an article in which an aerosol generating substrate is heated or burned to create and deliver an aerosol to a consumer. As used herein, the term “aerosol generating substrate” means a substrate capable of releasing volatile compounds when heated or burned to generate an aerosol.
Обычная сигарета горит, когда пользователь поджигает ее, прикладывая пламя к одному концу сигареты, и втягивает воздух через другой конец. Локализованное тепло, обеспечиваемое пламенем и кислородом в воздухе, втягиваемом через сигарету, является причиной возгорания конца сигареты, и обусловленное этим горение генерирует вдыхаемый дым. Для сравнения, в нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, аэрозоль генерируется в результате нагрева субстрата, генерирующего аромат, например такого, как субстрат на основе табака или субстрат, содержащий вещество для образования аэрозоля и вкусоароматическое вещество. Известные нагреваемые изделия, генерирующие аэрозоль, включают, например, электрически нагреваемые изделия, генерирующие аэрозоль, и изделия, генерирующие аэрозоль, в которых аэрозоль генерируется в результате передачи тепла от горючего тепловыделяющего элемента или источника тепла к физически отделенному материалу, образующему аэрозоль. A regular cigarette burns when the user lights it by applying a flame to one end of the cigarette and draws air through the other end. The localized heat provided by the flame and oxygen in the air drawn through the cigarette causes the end of the cigarette to ignite, and the resulting combustion generates inhaled smoke. By comparison, in heated aerosol-generating articles, the aerosol is generated by heating a flavor-generating substrate, such as a tobacco-based substrate or a substrate containing an aerosol-forming agent and a flavoring agent. Known heated aerosol-generating articles include, for example, electrically heated aerosol-generating articles and aerosol-generating articles in which an aerosol is generated by the transfer of heat from a combustible fuel element or heat source to a physically separated aerosol-generating material.
Фильтр согласно настоящему изобретению особенно подходит для применения в качестве фильтра мундштука в нагреваемом изделии, генерирующем аэрозоль, в котором субстрат, генерирующий аэрозоль, нагревают с получением аэрозоля без горения субстрата. Тем не менее, фильтр согласно настоящему изобретению также подходит для применения в качестве фильтра курительного изделия на основе горения, в котором субстрат, генерирующий аэрозоль, сжигают во время использования для генерирования дыма.The filter of the present invention is particularly suitable for use as a mouthpiece filter in a heated aerosol generating article in which an aerosol generating substrate is heated to produce an aerosol without burning the substrate. However, the filter of the present invention is also suitable for use as a combustion-based smoking article filter in which an aerosol-generating substrate is burned during use to generate smoke.
В данном документе термин «субстрат, генерирующий аэрозоль», описывает субстрат способный высвобождать при нагреве (в том числе при сжигании) летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, генерируемый из субстратов, генерирующих аэрозоль, может быть видимым или невидимым и может содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров. В данном документе термин «аэрозоль» охватывает аэрозоль, полученный при нагреве субстрата в нагреваемом изделии, генерирующем аэрозоль, и дым, полученный при сжигании субстрата в сгораемом курительном изделии.As used herein, the term “aerosol-generating substrate” describes a substrate capable of releasing, upon heating (including combustion), volatile compounds that can form an aerosol. The aerosol generated from aerosol-generating substrates may be visible or invisible and may contain vapors (eg, fine particles of substances that are gaseous and typically liquid or solid at room temperature) as well as gases and condensed vapor liquid droplets. As used herein, the term “aerosol” includes the aerosol produced by heating a substrate in a heated aerosol generating article and the smoke produced by burning a substrate in a combustible smoking article.
Как определено выше, согласно настоящему изобретению предложен фильтр для изделия, генерирующего аэрозоль, причем фильтр содержит по меньшей мере один фильтровальный сегмент, содержащий фильтрующий материал, образованный из множества волокон, содержащих ПГА соединение, характеризующихся значением денье на нить в диапазоне от приблизительно 5,0 до 12,0. Волокна, содержащие ПГА, называются ниже «волокнами ПГА». Фильтровальный сегмент, содержащий множество волокон, содержащих ПГА, называется ниже «фильтровальным сегментом на основе ПГА».As defined above, the present invention provides a filter for an aerosol generating article, the filter comprising at least one filter segment comprising a filter material formed from a plurality of PHA compound containing fibers having a denier per filament in the range of about 5.0 up to 12.0. Fibers containing PHA are referred to below as “PHA fibers”. The filter segment containing a plurality of PHA-containing fibers is referred to below as a “PHA-based filter segment.”
ПГА представляют собой семейство сложных полигидроксиэфиров из 3-, 4-, 5- и 6-гидроксиалкановых кислот, которые продуцируются различными видами бактерий в условиях ограничения питательных веществ с избытком углерода и обнаруживаются в виде дискретных цитоплазматических включений в бактериальных клетках. Молекула ПГА обычно состоит из 600-35000 мономерных звеньев (R)-гидроксижирных кислот. В зависимости от общего количества атомов углерода в мономере ПГА, ПГА может быть классифицирован как короткоцепочечный ПГА (кц-ПГА; от 3 до 5 атомов углерода), среднецепочечный ПГА (сц-ПГА; от 6 до 14 атомов углерода) или длинноцепочечный ПГА (дц-ПГА; 15 или более атомов углерода). PHAs are a family of polyhydroxyesters of 3-, 4-, 5-, and 6-hydroxyalkanoic acids that are produced by various bacterial species under nutrient-limited conditions with excess carbon and are found as discrete cytoplasmic inclusions in bacterial cells. The PHA molecule typically consists of 600-35,000 monomer units of (R)-hydroxy fatty acids. Depending on the total number of carbon atoms in the PHA monomer, PHA can be classified as short-chain PHA (sc-PHA; 3 to 5 carbons), medium-chain PHA (sc-PHA; 6 to 14 carbons), or long-chain PHA (ds -PHA; 15 or more carbon atoms).
Поскольку волокна ПГА характеризуются гораздо более высоким уровнем биоразлагаемости по сравнению с волокнами других фильтрующих материалов, таких как ацетилцеллюлоза, изделия согласно настоящему изобретению являются в целом более биоразлагаемыми. В то же время, поскольку волокна ПГА получают посредством природного процесса ферментации, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению также обеспечивают большую устойчивость производственного процесса. Since PHA fibers have a much higher level of biodegradability compared to other filter media fibers such as cellulose acetate, the products of the present invention are generally more biodegradable. At the same time, since PHA fibers are produced through a natural fermentation process, the aerosol generating products of the present invention also provide greater sustainability in the production process.
В соответствии с настоящим изобретением фильтровальный сегмент образован с использованием волокон ПГА, имеющих относительно высокое значение денье на нить (dpf), составляющее от приблизительно 5,0 до приблизительно 12,0. Было обнаружено, что за счет обеспечения относительно высокой массы волокна с dpf в этом диапазоне фильтровальный сегмент на основе ПГА обеспечивает улучшенный уровень удерживания воды из аэрозоля, проходящего через фильтр. В частности, фильтровальный сегмент на основе ПГА может захватывать и удерживать большую долю воды из аэрозоля, чем эквивалентный фильтровальный сегмент, образованный из ацетилцеллюлозного жгута. Это свойство фильтровальных сегментов на основе ПГА может быть особенно желательным в изделиях, генерирующих аэрозоль, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, нагревают, а не сжигают, для получения аэрозоля. Аэрозоль, генерируемый из таких нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль, может характеризоваться относительно высоким содержанием воды, например, за счет включения дополнительных увлажнителей, таких как глицерин или полипропиленгликоль, которые высвобождают дополнительную воду. In accordance with the present invention, the filter segment is formed using PHA fibers having a relatively high denier per filament (dpf) value of from about 5.0 to about 12.0. By providing a relatively high fiber mass with a dpf in this range, the PHA filter segment was found to provide an improved level of water retention from the aerosol passing through the filter. In particular, a PHA filter segment can capture and retain a higher proportion of water from an aerosol than an equivalent filter segment formed from cellulose acetate tow. This property of PHA filter segments may be particularly desirable in aerosol generating products in which the aerosol generating substrate is heated, rather than burned, to produce the aerosol. The aerosol generated from such heated aerosol generating articles may have a relatively high water content, for example by including additional humectants such as glycerin or polypropylene glycol, which release additional water.
Кроме того, было обнаружено, что улучшенное удерживание воды фильтровальным сегментом на основе ПГА обеспечивает улучшенные сенсорные ощущения для потребителя, что является преимуществом. Additionally, the improved water retention of the PHA filter segment was found to provide an improved sensory experience for the consumer, which is an advantage.
Дополнительно было обнаружено, что предоставление фильтровальных сегментов на основе ПГА, содержащих волокна ПГА с относительно высоким значением dpf, составляющим от 5,0 до 12,0, обеспечивает относительно низкое сопротивление затяжке (RTD), что может быть желательным для разработки определенных фильтров, например, где предпочтительна низкая эффективность фильтрации. Фильтровальный сегмент на основе ПГА предпочтительно обеспечивает эффективность фильтрации меньше 50 процентов или более предпочтительно меньше 30 процентов. Обеспечение относительно низкого RTD может быть особенно желательным для нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, нагревают, а не сжигают для получения аэрозоля. В таких изделиях применение фильтровального сегмента на основе ПГА, определенного выше, может оптимизировать сенсорные ощущения для потребителя за счет низкой эффективности фильтрации, что является преимуществом.Additionally, it has been found that providing PHA filter segments containing PHA fibers with a relatively high dpf of 5.0 to 12.0 provides relatively low RTD, which may be desirable for the development of certain filters, e.g. , where low filtration efficiency is preferred. The PHA filter segment preferably provides a filtration efficiency of less than 50 percent, or more preferably less than 30 percent. Providing a relatively low RTD may be particularly desirable for heated aerosol generating products in which the aerosol generating substrate is heated rather than burned to produce the aerosol. In such products, the use of a PHA filter segment as defined above can optimize the sensory experience for the consumer at the expense of low filtration efficiency, which is an advantage.
Дополнительно, обеспечение относительно низкого RTD может быть желательным в случае, когда необходим относительно длинный фильтровальный сегмент. Это может иметь место, например, если фильтр применяют в комбинации с субстратом, генерирующим аэрозоль, который является относительно коротким, как в некоторых нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль. За счет низкого RTD относительно длинный фильтровальный сегмент на основе ПГА может быть встроен без увеличения общего RTD изделия, генерирующего аэрозоль, выше уровней, приемлемых для потребителя.Additionally, providing a relatively low RTD may be desirable when a relatively long filter segment is required. This may be the case, for example, if the filter is used in combination with an aerosol-generating substrate that is relatively short, as in some heated aerosol-generating products. Due to the low RTD, a relatively long PHA filter segment can be incorporated without increasing the overall RTD of the aerosol generating product above consumer acceptable levels.
Кроме того, обеспечение относительно низкого RTD может быть полезным для потребителя за счет снижения потенциального влияния на ощущения при курении блокирования вентиляционных отверстий, предусмотренных на изделии, генерирующем аэрозоль. Например, вентиляционные отверстия могут быть заблокированы из-за неправильной вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в устройство, генерирующее аэрозоль, во время использования. Аналогичным образом, обеспечение относительно низкого RTD может быть желательным в изделии, генерирующем аэрозоль, в котором используют непористую наружную обертку. В обоих случаях RTD будет оставаться достаточно низким, чтобы обеспечить приемлемые ощущения даже без предусмотренной вентиляции изделия, генерирующего аэрозоль.In addition, providing a relatively low RTD may be beneficial to the consumer by reducing the potential impact on the smoking experience of blocking the vents provided on the aerosol generating article. For example, vents may be blocked due to improper insertion of the aerosol-generating product into the aerosol-generating device during use. Likewise, providing a relatively low RTD may be desirable in an aerosol generating product that uses a non-porous outer wrap. In both cases, the RTD will remain low enough to provide an acceptable experience even without the aerosol generating product's intended ventilation.
Волокна ПГА, имеющие значение dpf от 5,0 до 12,0, могут иметь значительно большее поперечное сечение, чем традиционно используемые волокна, такие как ацетилцеллюлозные волокна. Включение относительно больших волокон ПГА в фильтровальный сегмент на основе ПГА дает относительно небольшую открытую площадь поверхности в фильтровальном сегменте на основе ПГА, поскольку количество волокон, необходимых для образования фильтровального сегмента на основе ПГА, будет ниже, чем для волокон с более низким значением dpf. За счет минимизации площади открытой поверхности также может быть минимизирована степень воздействия на волокна ПГА потенциально нежелательных факторов, таких как влага, газы или бактерии. Это может улучшать стабильность фильтра в некоторых условиях хранения, тем самым обеспечивая улучшение срока годности изделия, генерирующего аэрозоль, что является преимуществом.PHA fibers, having a dpf value of 5.0 to 12.0, can have a significantly larger cross-section than traditionally used fibers such as cellulose acetate fibers. The inclusion of relatively large PHA fibers in a PHA filter segment results in a relatively small exposed surface area in the PHA filter segment since the number of fibers required to form a PHA filter segment will be lower than for lower dpf fibers. By minimizing the exposed surface area, the extent to which the PHA fibers are exposed to potentially undesirable factors such as moisture, gases or bacteria can also be minimized. This may improve the stability of the filter under certain storage conditions, thereby providing improved shelf life of the aerosol generating article, which is advantageous.
Также было обнаружено, что фильтры, образованные с использованием волокна ПГА, обеспечивают хорошую твердость фильтра, которая может быть дополнительно улучшена путем окружения фильтровального сегмента фицеллой. It has also been found that filters formed using PHA fiber provide good filter hardness, which can be further improved by surrounding the filter segment with ficella.
Значение денье на нить, соответствующее среднему значению денье отдельного волокна ПГА в фильтре, составляет от приблизительно 5,0 до приблизительно 12,0. Термин «денье на нить» (dpf) соответствует весу в граммах одного волокна или нити, имеющих длину 9000 метров. Таким образом, в настоящем изобретении значение dpf представляет показатель толщины каждого из отдельных волокон ПГА в фильтровальном сегменте. Значение денье на нить выражается в единицах денье, где 1 денье соответствует 1 грамму на 9000 метров. Значение dpf фильтра или фильтровального сегмента можно легко определить на основании измерения веса и длины образца типичных волокон из фильтра или фильтровального сегмента. The denier per filament corresponding to the average denier of an individual PHA fiber in the filter is from about 5.0 to about 12.0. The term denier per thread (dpf) refers to the weight in grams of one fiber or thread having a length of 9000 meters. Thus, in the present invention, the dpf value represents a measure of the thickness of each of the individual PHA fibers in the filter segment. The denier value per thread is expressed in units of denier, where 1 denier corresponds to 1 gram per 9000 meters. The dpf value of a filter or filter segment can be easily determined by measuring the weight and length of a sample of typical fibers from the filter or filter segment.
Таким образом, значение денье на нить (dpf) волокон ПГА составляет по меньшей мере приблизительно 5,0. Предпочтительно dpf составляет по меньшей мере приблизительно 5,5, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 6,0, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 6,5, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 7,0.Thus, the denier per filament (dpf) of the PHA fibers is at least about 5.0. Preferably, the dpf is at least about 5.5, more preferably at least about 6.0, more preferably at least about 6.5, more preferably at least about 7.0.
Значение денье на нить (dpf) волокон ПГА дополнительно не превышает 12,0. Предпочтительно dpf составляет не более приблизительно 11,0, более предпочтительно не более приблизительно 10,0, более предпочтительно не более приблизительно 9,0, более предпочтительно не более приблизительно 8,0.The denier per filament (dpf) of PHA fibers additionally does not exceed 12.0. Preferably, dpf is no more than about 11.0, more preferably no more than about 10.0, more preferably no more than about 9.0, more preferably no more than about 8.0.
В некоторых вариантах осуществления значение денье на нить (dpf) может составлять до приблизительно 15,0. Например, значение денье на нить (dpf) может составлять от приблизительно 5,0 до приблизительно 15,0.In some embodiments, the denier per filament (dpf) may be up to about 15.0. For example, the denier per thread (dpf) may range from about 5.0 to about 15.0.
В некоторых вариантах осуществления значение денье на нить может составлять от приблизительно 5,5 до приблизительно 11,0, или от приблизительно 6,0 до приблизительно 10,0, или от приблизительно 6,5 до приблизительно 9,0, или от приблизительно 7,0 до приблизительно 8,0.In some embodiments, the denier per filament may be from about 5.5 to about 11.0, or from about 6.0 to about 10.0, or from about 6.5 to about 9.0, or from about 7. 0 to approximately 8.0.
В других вариантах осуществления значение денье на нить может составлять от приблизительно 5,0 до приблизительно 7,5, или от приблизительно 5,0 до приблизительно 7,0, или от приблизительно 5,0 до приблизительно 6,5, или от приблизительно 5,0 до приблизительно 6,0, или приблизительно 5,5.In other embodiments, the denier per filament may be from about 5.0 to about 7.5, or from about 5.0 to about 7.0, or from about 5.0 to about 6.5, or from about 5. 0 to about 6.0, or about 5.5.
В других вариантах осуществления значение денье на нить может составлять от приблизительно 7,0 до приблизительно 10,0, или от приблизительно 7,5 до приблизительно 10,0, или от приблизительно 8,0 до приблизительно 9,5, или от приблизительно 8,0 до приблизительно 9,0, или приблизительно 8,0. In other embodiments, the denier per filament may be from about 7.0 to about 10.0, or from about 7.5 to about 10.0, or from about 8.0 to about 9.5, or from about 8. 0 to about 9.0, or about 8.0.
Предпочтительно общее значение денье фильтрующего материала, содержащего волокна ПГА, составляет от приблизительно 10000 до приблизительно 40000, более предпочтительно от приблизительно 15000 до приблизительно 35000, более предпочтительно от приблизительно 15000 до приблизительно 30000, более предпочтительно от приблизительно 20000 до приблизительно 30000. «Общее значение денье» фильтрующего материала определяет общий вес в граммах 9000 метров объединенных волокон, образующих фильтрующий материал. Таким образом, общее значение денье для фильтровального сегмента соответствует значению денье на нить, умноженному на общее количество волокон в фильтровальном сегменте.Preferably, the total denier of the filter material containing PHA fibers is from about 10,000 to about 40,000, more preferably from about 15,000 to about 35,000, more preferably from about 15,000 to about 30,000, more preferably from about 20,000 to about 30,000. » filter media determines the total weight in grams of the 9,000 meters of combined fibers that form the filter media. Thus, the total denier value for a filter segment corresponds to the denier value per thread multiplied by the total number of fibers in the filter segment.
Форму поперечного сечения волокон ПГА можно варьировать, например, для контроля площади внешней поверхности волокон в фильтре. За счет контроля площади внешней поверхности волокон ПГА можно также контролировать общую площадь поверхности волокон ПГА, которые подвергаются воздействию аэрозоля, проходящего через фильтровальный сегмент. Это, в свою очередь, будет контролировать в некоторой степени свойства фильтрации волокон ПГА, например, количество воды, которое адсорбируется волокнами. The cross-sectional shape of the PHA fibers can be varied, for example, to control the outer surface area of the fibers in the filter. By controlling the outer surface area of the PHA fibers, it is also possible to control the total surface area of the PHA fibers that are exposed to the aerosol passing through the filter segment. This in turn will control to some extent the filtration properties of the PHA fibers, such as the amount of water that is adsorbed by the fibers.
Общая площадь внешней поверхности волокон ПГА в фильтровальном сегменте предпочтительно составляет от приблизительно 0,08 кв. метров на грамм до приблизительно 0,21 кв. метров на грамм, более предпочтительно от приблизительно 0,10 кв. метров на грамм до приблизительно 0,18 кв. метров на грамм, более предпочтительно от приблизительно 0,12 кв. метров на грамм до приблизительно 0,15 кв. метров на грамм.The total outer surface area of the PHA fibers in the filter segment is preferably between about 0.08 sq. meters per gram to approximately 0.21 sq. meters per gram, more preferably from about 0.10 sq. meters per gram to approximately 0.18 sq. meters per gram, more preferably from about 0.12 sq. meters per gram to approximately 0.15 sq. meters per gram.
Волокна ПГА могут иметь по существу круглое поперечное сечение. В таких вариантах осуществления общая площадь внешней поверхности волокон ПГА в фильтровальном сегменте предпочтительно составляет от приблизительно 0,08 кв. метров на грамм до приблизительно 0,12 кв. метров на грамм.PHA fibers may have a substantially circular cross-section. In such embodiments, the total outer surface area of the PHA fibers in the filter segment is preferably between about 0.08 sq. meters per gram to approximately 0.12 sq. meters per gram.
Волокна ПГА могут иметь поперечное сечение Y-образной формы. В таких вариантах осуществления общая площадь внешней поверхности волокон ПГА в фильтровальном сегменте предпочтительно составляет от приблизительно 0,15 кв. метров на грамм до приблизительно 0,21 кв. метров на грамм.PHA fibers may have a Y-shaped cross-section. In such embodiments, the total outer surface area of the PHA fibers in the filter segment is preferably between about 0.15 sq. meters per gram to approximately 0.21 sq. meters per gram.
Волокна ПГА, предусмотренные в фильтре изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению, могут быть образованы из любого подходящего ПГА соединения, включая полимеры и сополимеры ПГА. Подходящие ПГА соединения включают, без ограничения перечисленными: полигидроксипропионат, полигидроксивалерат, полигидроксибутират, полигидроксигексаноат и полигидроксиоктаноат. В особенно предпочтительном варианте осуществления ПГА соединение представляет собой поли(3-гидроксибутират).The PHA fibers provided in the filter of the aerosol generating articles of the present invention may be formed from any suitable PHA compound, including PHA polymers and copolymers. Suitable PHA compounds include, but are not limited to: polyhydroxypropionate, polyhydroxyvalerate, polyhydroxybutyrate, polyhydroxyhexanoate and polyhydroxyoctanoate. In a particularly preferred embodiment, the PHA compound is poly(3-hydroxybutyrate).
Фильтровальный сегмент на основе ПГА предпочтительно содержит по меньшей мере приблизительно 5 масс. % волокон ПГА, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10 масс. % волокон ПГА, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 масс. % волокон ПГА, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30 масс. % волокон ПГА, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 40 масс. % волокон ПГА, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50 масс. % волокон ПГА, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 60 масс. % волокон ПГА, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 70 масс. % волокон ПГА, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 80 масс. % волокон ПГА, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 90 масс. % волокон ПГА, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 95 масс. % волокон ПГА.The PHA filter segment preferably contains at least about 5 wt. % PHA fibers, more preferably at least about 10 wt. % PHA fibers, more preferably at least about 20 wt. % PHA fibers, more preferably at least about 30 wt. % PHA fibers, more preferably at least about 40 wt. % PHA fibers, more preferably at least about 50 wt. % PHA fibers, more preferably at least about 60 wt. % PHA fibers, more preferably at least about 70 wt. % PHA fibers, more preferably at least about 80 wt. % PHA fibers, more preferably at least about 90 wt. % PHA fibers, more preferably at least about 95 wt. % PHA fibers.
Остальные волокна в фильтровальном сегменте ПГА могут содержать любой подходящий материал. Подходящие волокнистые материалы будут известны специалисту в данной области и включают без ограничения полимолочную кислоту (PLA) и ацетат целлюлозы.The remaining fibers in the PHA filter segment may contain any suitable material. Suitable fibrous materials will be known to one skilled in the art and include, but are not limited to, polylactic acid (PLA) and cellulose acetate.
Таким образом, образуют фильтровальный сегмент на основе ПГА с относительно высоким уровнем волокон ПГА. Это обеспечивает повышенную биоразлагаемость фильтра и изделия, генерирующего аэрозоль, в целом. Как описано выше, ранее считалось технически сложным сформировать фильтровальные сегменты с высокой долей разлагаемых полимеров, которые обеспечивают приемлемые характеристики фильтрации. Однако авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что можно получить фильтровальный сегмент, содержащий относительно высокий уровень волокон ПГА, который обеспечивает желаемые уровни характеристик фильтрации, таких как эффективность фильтрации и сопротивление затяжке.Thus, a PHA-based filter segment with a relatively high level of PHA fibers is formed. This ensures increased biodegradability of the filter and the aerosol-generating product as a whole. As described above, it has previously been considered technically difficult to form filter segments with a high proportion of degradable polymers that provide acceptable filtration performance. However, the present inventors have surprisingly discovered that it is possible to obtain a filter segment containing a relatively high level of PHA fibers that provides desired levels of filtration performance such as filtration efficiency and draw resistance.
Волокна ПГА фильтра согласно настоящему изобретению могут быть получены с использованием любого подходящего способа. Подходящие методики для изготовления волокон ПГА будут известны специалисту в данной области и включают без ограничения прядение из расплава, прядение из геля и электропрядение. Предпочтительно волокна ПГА получают путем прядения из расплава. Прядение из расплава часто считается наиболее экономичным процессом прядения, поскольку не требуется удаление или выпаривание растворителя, как это происходит в случае с прядением из раствора. Кроме того, скорость прядения в случае прядения из расплава обычно достаточно высока, что является полезным с точки зрения общей производительности и эффективности производства. The PHA filter fibers of the present invention can be produced using any suitable method. Suitable techniques for making PHA fibers will be known to one skilled in the art and include, but are not limited to, melt spinning, gel spinning, and electrospinning. Preferably, PHA fibers are produced by melt spinning. Melt spinning is often considered the most economical spinning process because it does not require solvent removal or evaporation as occurs with solution spinning. In addition, the spinning speed in the case of spinmelt spinning is usually quite high, which is beneficial in terms of overall productivity and production efficiency.
Волокна ПГА необязательно могут быть гофрированы так же, как ацетилцеллюлозные волокна в существующих фильтровальных сегментах.PHA fibers may optionally be pleated in the same way as cellulose acetate fibers in existing filter segments.
Фильтровальный сегмент на основе ПГА может быть образован из волокнистого фильтрующего материала, образованного с использованием только волокон ПГА. Однако в некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения волокна ПГА можно объединять с множеством волокон дополнительного биоразлагаемого полимера с образованием фильтровального сегмента. Например, фильтровальный сегмент предпочтительно содержит по меньшей мере приблизительно 5 масс. % по меньшей мере одного биоразлагаемого полимера, выбранного из группы, состоящей из крахмала, полибутиленсукцината (PBS), полибутиленадипата терефталата (PBAT), термопластичного крахмала и смесей термопластичного крахмала (TPS), поликапролактона (PCL), полигликолида (PGA), поливинилового спирта (PVOH/PVA), вискозы, регенерированной целлюлозы, полисахаридов, ацетилцеллюлозы со степенью замещения (DS) менее 2,1, полиамидов, биополимеров на основе белка, биополимеров на основе хитозана-хитина и их комбинаций. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что включение одного или более из этих ингредиентов в смесь, из которой образован волокнистый материал фильтровального сегмента, вносит дополнительный вклад в улучшение биоразлагаемости фильтровального сегмента и изделия, генерирующего аэрозоль, в целом. The PHA filter segment may be formed from a fibrous filter material formed using only PHA fibers. However, in some preferred embodiments of the present invention, PHA fibers can be combined with a plurality of additional biodegradable polymer fibers to form a filter segment. For example, the filter segment preferably contains at least about 5 wt. % of at least one biodegradable polymer selected from the group consisting of starch, polybutylene succinate (PBS), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), thermoplastic starch and mixtures of thermoplastic starch (TPS), polycaprolactone (PCL), polyglycolide (PGA), polyvinyl alcohol ( PVOH/PVA), viscose, regenerated cellulose, polysaccharides, cellulose acetate with a degree of substitution (DS) of less than 2.1, polyamides, protein-based biopolymers, chitosan-chitin based biopolymers and combinations thereof. The present inventors have discovered that the inclusion of one or more of these ingredients in the mixture from which the fibrous material of the filter segment is formed further contributes to improving the biodegradability of the filter segment and the aerosol generating article as a whole.
В предпочтительных вариантах осуществления фильтровальный сегмент на основе ПГА содержит по меньшей мере приблизительно 10 масс. % одного такого дополнительного биоразлагаемого полимера. Более предпочтительно фильтровальный сегмент на основе ПГА содержит по меньшей мере приблизительно 11 масс. % или по меньшей мере 12 масс. % или по меньшей мере 13 масс. % или по меньшей мере 14 масс. % дополнительного биоразлагаемого полимера. Еще более предпочтительно фильтровальный сегмент на основе ПГА содержит по меньшей мере приблизительно 15 масс. % одного такого дополнительного биоразлагаемого полимера. In preferred embodiments, the PHA filter segment contains at least about 10 wt. % of one such additional biodegradable polymer. More preferably, the PHA filter segment contains at least about 11 wt. % or at least 12 wt. % or at least 13 wt. % or at least 14 wt. % additional biodegradable polymer. Even more preferably, the PHA filter segment contains at least about 15 wt. % of one such additional biodegradable polymer.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что включение одного или более из этих ингредиентов в смесь, из которой образован волокнистый материал фильтровального сегмента, вносит дополнительный вклад в улучшение биоразлагаемости фильтровального сегмента и изделия, генерирующего аэрозоль, в целом. The present inventors have discovered that the inclusion of one or more of these ingredients in the mixture from which the fibrous material of the filter segment is formed further contributes to improving the biodegradability of the filter segment and the aerosol generating article as a whole.
Кроме того, несмотря на то, что ранее изготовление нитей или волокон, содержащих ПГА, с использованием существующих методик и устройств считалось технически сложным, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что можно получать нити или волокна, содержащие высокий уровень ПГА, когда ПГА объединяют в смесь, как описано выше, поскольку это облегчает образование нитей посредством прядения. In addition, although previously the production of threads or fibers containing PHA using existing techniques and devices was considered technically difficult, the present inventors have unexpectedly discovered that it is possible to obtain threads or fibers containing high levels of PHA when PHA is combined into a mixture , as described above, as this facilitates the formation of threads through spinning.
В особенно предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере один биоразлагаемый полимер представляет собой один или более из PBAT, PCL и PBS. Без ограничения теорией авторы настоящего изобретения обнаружили, что применение одного или более из этих выбранных биоразлагаемых полимеров способствует улучшению механических, термических и морфологических свойств полимерной смеси. В частности, было обнаружено, что применение PBAT и PBS в комбинации обеспечивает особенно хорошо сбалансированные механические свойства, особенно в отношении прочности на растяжение и удлинения. In particularly preferred embodiments, the at least one biodegradable polymer is one or more of PBAT, PCL and PBS. Without being limited by theory, the present inventors have discovered that the use of one or more of these selected biodegradable polymers improves the mechanical, thermal and morphological properties of the polymer mixture. In particular, it has been found that the use of PBAT and PBS in combination provides particularly well-balanced mechanical properties, especially with regard to tensile strength and elongation.
Волокна ПГА могут быть образованы из ПГА соединения отдельно или в комбинации с одним или более другими полимерами, такими как полимолочная кислота (PLA). Следовательно, волокна ПГА образованы из смеси полимеров, включающей ПГА соединение.PHA fibers can be formed from a PHA compound alone or in combination with one or more other polymers, such as polylactic acid (PLA). Therefore, PHA fibers are formed from a mixture of polymers including a PHA compound.
Фильтровальный сегмент на основе ПГА предпочтительно содержит по меньшей мере приблизительно 5 масс. % ПГА соединения, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10 масс. % ПГА соединения, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 масс. % ПГА соединения, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30 масс. % ПГА соединения, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 40 масс. % ПГА соединения, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50 масс. % ПГА соединения, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 60 масс. % ПГА соединения, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 70 масс. % ПГА соединения, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 80 масс. % ПГА соединения, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 90 масс. % ПГА соединения, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 95 масс. % ПГА соединения.The PHA filter segment preferably contains at least about 5 wt. % PHA compound, more preferably at least about 10 wt. % PHA compound, more preferably at least about 20 wt. % PHA compound, more preferably at least about 30 wt. % PHA compound, more preferably at least about 40 wt. % PHA compound, more preferably at least about 50 wt. % PHA compound, more preferably at least about 60 wt. % PHA compound, more preferably at least about 70 wt. % PHA compound, more preferably at least about 80 wt. % PHA compound, more preferably at least about 90 wt. % PHA compound, more preferably at least about 95 wt. % PHA compound.
Фильтровальный сегмент на основе ПГА изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению предпочтительно дополнительно содержит добавку для уменьшения определенных составляющих дыма в аэрозоле, генерируемом из субстрата, генерирующего аэрозоль. Например, фильтровальный сегмент на основе ПГА предпочтительно дополнительно содержит добавку для уменьшения количества фенолов и производных фенола. Подходящие добавки будут известны специалисту в данной области и включают без ограничения перечисленными: полиэтиленгликоль (PEG), триацетин, триэтилцитрат, ацетилцеллюлозу в виде хлопьев или их комбинации. The PHA filter segment of the aerosol generating article of the present invention preferably further comprises an additive to reduce certain smoke constituents in the aerosol generated from the aerosol generating substrate. For example, the PHA filter segment preferably further contains an additive to reduce the amount of phenols and phenol derivatives. Suitable additives will be known to one skilled in the art and include, but are not limited to, polyethylene glycol (PEG), triacetin, triethyl citrate, cellulose acetate flakes, or combinations thereof.
Предпочтительно фильтровальный сегмент содержит от приблизительно 3 масс. %до приблизительно 15 масс. % добавки, более предпочтительно от приблизительно 5 масс. % до приблизительно 9 масс. %.Preferably, the filter segment contains from about 3 wt. % to approximately 15 wt. % additive, more preferably from about 5 wt. % to approximately 9 wt. %.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения фильтровальный сегмент на основе ПГА содержит полиэтиленгликоль, такой как PEG 400. Было обнаружено, что комбинация волокон ПГА с добавкой, такой как PEG, является особенно эффективной для снижения количества фенольных соединений в аэрозоле, генерируемом из субстрата, генерирующего аэрозоль. Волокна ПГА обычно обеспечивают хорошую эффективность фильтрации нежелательных компонентов дыма, но менее эффективны при удалении фенольных соединений. За счет включения соединения, которое снижает уровень конкретно фенольных соединений в аэрозоле, генерируемом из субстрата, генерирующего аэрозоль, можно дополнительно оптимизировать фильтрующие свойства фильтра согласно настоящему изобретению, содержащего волокна ПГА. Это, в свою очередь, улучшает сенсорные характеристики аэрозоля, доставляемого потребителю.In some preferred embodiments of the present invention, the PHA filter segment contains polyethylene glycol, such as PEG 400. The combination of PHA fibers with an additive, such as PEG, has been found to be particularly effective in reducing the amount of phenolic compounds in the aerosol generated from the generating substrate. aerosol. PHA fibers generally provide good filtration efficiency for unwanted smoke components, but are less effective at removing phenolic compounds. By including a compound that reduces the level of specifically phenolic compounds in the aerosol generated from the aerosol generating substrate, the filtration properties of the filter of the present invention containing PHA fibers can be further optimized. This, in turn, improves the sensory characteristics of the aerosol delivered to the consumer.
В особенно предпочтительных вариантах осуществления фильтровальный сегмент на основе ПГА дополнительно содержит по меньшей мере приблизительно 5 масс. % полиэтиленгликоля в пересчете на общий вес фильтрующего материала. Предпочтительно фильтровальный сегмент содержит не более 10 масс. % полиэтиленгликоля в пересчете на общий вес фильтрующего материала. In particularly preferred embodiments, the PHA-based filter segment further contains at least about 5 wt. % polyethylene glycol based on the total weight of the filter material. Preferably, the filter segment contains no more than 10 wt. % polyethylene glycol based on the total weight of the filter material.
В других предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения фильтровальный сегмент на основе ПГА дополнительно содержит смесь ацетилцеллюлозы и триацетина. Предпочтительно смесь содержит по меньшей мере 90 масс. % триацетина и до 10 масс. % ацетилцеллюлозы. Смесь может быть образована путем добавления ацетилцеллюлозы в виде хлопьев к триацетину с образованием раствора. Раствор затем можно напылять на волокна ПГА в фильтровальном сегменте на основе ПГА. Было обнаружено, что эта комбинация воспроизводит объединенные эффекты триацетиновых и ацетилцеллюлозных волокон в фильтре традиционной сигареты, что является преимуществом.In other preferred embodiments of the present invention, the PHA filter segment further comprises a mixture of cellulose acetate and triacetin. Preferably the mixture contains at least 90 wt. % triacetin and up to 10 wt. % cellulose acetate. A mixture can be formed by adding cellulose acetate flakes to triacetin to form a solution. The solution can then be sprayed onto the PHA fibers in the PHA filter segment. This combination was found to replicate the combined effects of triacetin and cellulose acetate fibers in a traditional cigarette filter, which is an advantage.
Фильтровальный сегмент на основе ПГА изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению может быть адаптирован для обеспечения желаемого уровня сопротивления затяжке (RTD). За счет их относительно большого размера волокна ПГА могут быть расположены таким образом, чтобы обеспечивать относительно низкое RTD фильтровального сегмента на основе ПГА. Таким образом, фильтровальный сегмент на основе ПГА является особенно подходящим для применения в фильтре или мундштуке нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, где обычно желательно относительно низкое RTD. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно фильтровальный сегмент на основе ПГА может быть особенно подходящим для изделий, генерирующих аэрозоль, для которых предпочтительным является относительно длинный мундштук или фильтр, поскольку при этом все же может быть обеспечено приемлемое RTD.The PHA filter segment of the aerosol generating products of the present invention can be tailored to provide a desired level of resistance to draw (RTD). Due to their relatively large size, PHA fibers can be arranged to provide a relatively low RTD of the PHA filter segment. Thus, a PHA-based filter segment is particularly suitable for use in a filter or mouthpiece of a heated aerosol generating article where a relatively low RTD is generally desired. Alternatively or additionally, a PHA-based filter segment may be particularly suitable for aerosol generating products for which a relatively long mouthpiece or filter is preferred as an acceptable RTD can still be provided.
Предпочтительно в изделиях, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению RTD фильтровального сегмента на основе ПГА для 27-миллиметрового фильтровального сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 10 миллиметров H2O. Более Предпочтительно RTD фильтровального сегмента на основе ПГА для 27-миллиметрового фильтровального сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 12 миллиметров H2O, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 15 миллиметров H2O. Еще более предпочтительно в изделиях, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению RTD фильтровального сегмента на основе ПГА для 27-миллиметрового фильтровального сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 18 миллиметров H2O, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 миллиметров H2O. RTD фильтровального сегмента на основе ПГА для 27-миллиметрового фильтровального сегмента предпочтительно составляет не более приблизительно 50 миллиметров H2O, более предпочтительно не более 45 миллиметров H2O, более предпочтительно не более приблизительно 40 миллиметров H2O. Например, RTD фильтровального сегмента на основе ПГА для 27-миллиметрового фильтровального сегмента может составлять от приблизительно 10 миллиметров H2O до приблизительно 50 миллиметров H2O, или от приблизительно 12 миллиметров H2O до приблизительно 50 миллиметров H2O, или от приблизительно 15 миллиметров H2O до приблизительно 45 миллиметров H2O, или от приблизительно 18 миллиметров H2O до приблизительно 45 миллиметров H2O, или от приблизительно 20 миллиметров H2O до приблизительно 40 миллиметров H2O, или приблизительно 25 миллиметров H2O.Preferably, in the aerosol generating articles of the present invention, the RTD of the PHA filter segment for a 27 mm filter segment is at least about 10 millimeters H 2 O. More preferably, the RTD of the PHA filter segment for a 27 mm filter segment is at least at least about 12 millimeters of H 2 O, more preferably at least about 15 millimeters of H 2 O. Even more preferably, in the aerosol generating articles of the present invention, the RTD of the PHA filter segment for a 27 mm filter segment is at least about 18 millimeters H 2 O, more preferably at least about 20 millimeters H 2 O. The RTD of the PHA filter segment for a 27 mm filter segment is preferably no more than about 50 millimeters H 2 O, more preferably no more than 45 millimeters H 2 O, more preferably, no more than about 40 millimeters H 2 O. For example, the RTD of a PHA filter segment for a 27 mm filter segment can be from about 10 millimeters H 2 O to about 50 millimeters H 2 O, or from about 12 millimeters H 2 O to about 50 millimeters H 2 O, or from about 15 millimeters H 2 O to about 45 millimeters H 2 O, or from about 18 millimeters H 2 O to about 45 millimeters H 2 O, or from about 20 millimeters H 2 O to about 40 millimeters H 2 O, or approximately 25 millimeters H 2 O.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения фильтровальный сегмент на основе ПГА имеет RTD (на основании длины фильтровального сегмента на основе ПГА в изделии), составляющее по меньшей мере приблизительно 10 миллиметров H2O. Более предпочтительно RTD фильтровального сегмента на основе ПГА составляет по меньшей мере приблизительно 15 миллиметров H2O, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 миллиметров H2O. В еще более предпочтительном варианте в изделиях, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению RTD фильтровального сегмента на основе ПГА составляет по меньшей мере приблизительно 25 миллиметров H2O, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30 миллиметров H2O. RTD фильтровального сегмента на основе ПГА (на основании длины фильтровального сегмента на основе ПГА в изделии) предпочтительно составляет не более приблизительно 100 миллиметров H2O, более предпочтительно не более приблизительно 80 миллиметров H2O, более предпочтительно не более приблизительно 60 миллиметров H2O. Например, RTD фильтровального сегмента на основе ПГА может составлять от приблизительно 10 миллиметров H2O до приблизительно 100 миллиметров H2O, или от приблизительно 15 миллиметров H2O до приблизительно 80 миллиметров H2O, или от приблизительно 20 миллиметров H2O до приблизительно 80 миллиметров H2O, или от приблизительно 25 миллиметров H2O до приблизительно 60 миллиметров H2O, или от приблизительно 30 миллиметров H2O до приблизительно 60 миллиметров H2O. Такие диапазоны могут быть особенно подходящими для горючих курительных изделий.In some preferred embodiments of the present invention, the PHA filter segment has an RTD (based on the length of the PHA filter segment in the product) of at least about 10 millimeters of H 2 O. More preferably, the RTD of the PHA filter segment is at least about 15 millimeters of H 2 O, more preferably at least about 20 millimeters of H 2 O. In an even more preferred embodiment, in the aerosol generating articles of the present invention, the RTD of the PHA filter segment is at least about 25 millimeters of H 2 O, more preferably at least about 30 millimeters of H 2 O. The RTD of the PHA filter segment (based on the length of the PHA filter segment in the product) is preferably no more than about 100 millimeters of H 2 O, more preferably no more than about 80 millimeters of H 2 O, more preferably no more than about 60 millimeters H 2 O. For example, the RTD of a PHA filter segment may be from about 10 millimeters H 2 O to about 100 millimeters H 2 O, or from about 15 millimeters H 2 O to about 80 millimeters H 2 O, or from about 20 millimeters H 2 O to about 80 millimeters H 2 O, or from about 25 millimeters H 2 O to about 60 millimeters H 2 O, or from about 30 millimeters H 2 O to about 60 millimeters H 2 O. Such ranges may be particularly suitable for combustible smoking products.
В других предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения фильтровальный сегмент на основе ПГА имеет RTD (на основании длины фильтровального сегмента на основе ПГА в изделии), составляющее по меньшей мере приблизительно 10 миллиметров H2O. Более предпочтительно RTD фильтровального сегмента на основе ПГА составляет по меньшей мере приблизительно 11 миллиметров H2O, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 12 миллиметров H2O. RTD фильтровального сегмента на основе ПГА (на основании длины фильтровального сегмента на основе ПГА в изделии) предпочтительно составляет не более приблизительно 25 миллиметров H2O, более предпочтительно не более приблизительно 20 миллиметров H2O, более предпочтительно не более приблизительно 15 миллиметров H2O. Например, RTD фильтровального сегмента на основе ПГА может составлять от приблизительно 10 миллиметров H2O до приблизительно 25 миллиметров H2O, или от приблизительно 11 миллиметров H2O до приблизительно 25 миллиметров H2O, или от приблизительно 12 миллиметров H2O до приблизительно 20 миллиметров H2O, или от приблизительно 12 миллиметров H2O до приблизительно 15 миллиметров H2O, или приблизительно 13 миллиметров H2O. Такие диапазоны могут быть особенно подходящими для нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, нагревают, а не сжигают для получения аэрозоля.In other preferred embodiments of the present invention, the PHA filter segment has an RTD (based on the length of the PHA filter segment in the product) of at least about 10 millimeters of H 2 O. More preferably, the RTD of the PHA filter segment is at least about 11 millimeters H 2 O, more preferably at least about 12 millimeters H 2 O. The RTD of the PHA filter segment (based on the length of the PHA filter segment in the product) is preferably no more than about 25 millimeters H 2 O, more preferably no more than about 20 millimeters H 2 O, more preferably no more than about 15 millimeters H 2 O. For example, the RTD of a PHA filter segment can be from about 10 millimeters H 2 O to about 25 millimeters H 2 O, or from about 11 millimeters H 2 O to about 25 millimeters H 2 O, or about 12 millimeters H 2 O to about 20 millimeters H 2 O, or about 12 millimeters H 2 O to about 15 millimeters H 2 O, or about 13 millimeters H 2 O Such ranges may be particularly suitable for heated aerosol generating products in which the aerosol generating substrate is heated rather than burned to produce the aerosol.
«Сопротивление затяжке» относится к разности статических давлений между двумя концами образца во время прохождения через него потока воздуха в устойчивых условиях, в которых объемный поток составляет 17,5 миллилитров в секунду на выпускном конце. RTD образца может быть измерено с помощью способа, изложенного в стандарте ISO 6565:2002.“Draw resistance” refers to the difference in static pressure between the two ends of the specimen as air flow passes through it under steady-state conditions in which the volumetric flow is 17.5 milliliters per second at the outlet end. The RTD of a sample can be measured using the method outlined in ISO 6565:2002.
Было дополнительно обнаружено, что фильтровальный сегмент на основе ПГА изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению обеспечивает хорошую стабильность RTD, что означает, что можно избежать высокой вариабельности RTD, что является преимуществом. Например, в выборке из 20 изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению обычно будет иметь место стандартное отклонение от целевого RTD, составляющее от 2 процентов до 10 процентов, более предпочтительно от 2 процентов до 5 процентов.It has been further found that the PHA filter segment of the aerosol generating article of the present invention provides good RTD stability, which means that high RTD variability can be avoided, which is advantageous. For example, in a sample of 20 aerosol generating products according to the present invention there will typically be a standard deviation from the target RTD of 2 percent to 10 percent, more preferably 2 percent to 5 percent.
Предпочтительно фильтровальный сегмент на основе ПГА изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению характеризуется средней радиальной твердостью, составляющей по меньшей мере 80 процентов, более предпочтительно по меньшей мере 85 процентов. Таким образом, фильтровальный сегмент на основе ПГА способен обеспечивать желаемый уровень твердости фильтра, который сравним с обеспечиваемым стандартным фильтром на основе ацетилцеллюлозного жгута. При желании радиальную твердость фильтровальных сегментов на основе ПГА можно дополнительно увеличить путем окружения фильтровальных сегментов на основе ПГА жесткой фицеллой, например фицеллой, имеющей базовый вес, составляющий по меньшей мере приблизительно 80 грамм на квадратный метр (г/м2), или по меньшей мере приблизительно 100 г/м2, или по меньшей мере приблизительно 110 г/м2.Preferably, the PHA filter segment of the aerosol generating products of the present invention has an average radial hardness of at least 80 percent, more preferably at least 85 percent. Thus, the PHA filter segment is capable of providing a desired level of filter hardness that is comparable to that provided by a standard cellulose acetate tow filter. If desired, the radial hardness of the PHA filter segments can be further increased by surrounding the PHA filter segments with rigid ficella, such as ficelle having a basis weight of at least about 80 grams per square meter (g/m2), or at least about 100 g/m2, or at least about 110 g/m2.
В данном документе термин «радиальная твердость» относится к сопротивлению сжатию в направлении, поперечном продольной оси. Радиальную твердость изделия, генерирующего аэрозоль, вокруг фильтра можно определить путем приложения нагрузки вдоль изделия в месте расположения фильтра поперечно продольной оси изделия и измерения средних (усредненных) сжатых диаметров изделий. Радиальную твердость определяют следующим образом:As used herein, the term “radial hardness” refers to the resistance to compression in a direction transverse to the longitudinal axis. The radial hardness of the aerosol generating article around the filter can be determined by applying a load along the article at the location of the filter transverse to the longitudinal axis of the article and measuring the average compressed diameters of the articles. Radial hardness is determined as follows:
Радиальная твердость Radial hardness
где DS - исходный диаметр (в несжатом состоянии), и Dd - диаметр сжатого изделия после приложения заданной нагрузки в течение заданного периода времени. Чем тверже материал, тем ближе твердость к 100%. where D S is the original diameter (uncompressed), and D d is the diameter of the compressed product after applying a given load for a given period of time. The harder the material, the closer the hardness is to 100%.
Чтобы определить твердость некоторой части (такой как фильтр) аэрозольного изделия, изделия, генерирующие аэрозоль, следует выровнять параллельно в плоскости и одну и ту же часть каждого изделия, генерирующего аэрозоль, которая подлежит испытанию, следует подвергнуть действию установленной нагрузки в течение установленного периода времени. Это испытание проводят с использованием известного денсиметрического устройства DD60A (изготавливаемого и производимого на рынок компанией Heinr. Borgwaldt Gmbh, Германия), оснащенного измерительной головкой для изделий, генерирующих аэрозоль, таких как сигареты, и контейнером для изделия, генерирующего аэрозоль. To determine the hardness of a portion (such as a filter) of an aerosol product, the aerosol-generating products should be aligned parallel in a plane, and the same part of each aerosol-generating product to be tested should be subjected to a specified load for a specified period of time. This test is carried out using a known densimetry device DD60A (manufactured and marketed by Heinr. Borgwaldt Gmbh, Germany) equipped with a measuring head for aerosol-generating products such as cigarettes and a container for the aerosol-generating product.
Нагрузку прилагают при помощи двух цилиндрических валов для приложения нагрузки, которые пересекают диаметр всех изделий, генерирующих аэрозоль, одновременно. Согласно стандартному методу проведения испытания для этого измерительного прибора испытание следует проводить так, чтобы между изделиями, генерирующими аэрозоль, и цилиндрическими валами для приложения нагрузки возникало двадцать точек контакта. В некоторых случаях подлежащие испытанию фильтры могут быть достаточно длинными, чтобы только десять изделий, генерирующих аэрозоль, требовалось для образования двадцати точек контакта, и при этом каждое курительное изделие контактировало с обоими валами для приложения нагрузки (потому что они достаточно длинные, чтобы проходить между валами). В других случаях, если фильтры слишком короткие, чтобы добиться этого, для образования двадцати точек контакта следует использовать двадцать изделий, генерирующих аэрозоль, и при этом каждое изделие, генерирующее аэрозоль, контактирует только с одним из валов для приложения нагрузки, что дополнительно рассмотрено ниже.The load is applied using two cylindrical load application shafts that cross the diameter of all aerosol generating articles simultaneously. According to the standard test method for this measuring instrument, the test should be conducted such that there are twenty points of contact between the aerosol generating products and the cylindrical load application shafts. In some cases, the filters to be tested may be long enough that only ten aerosol generating articles are required to form twenty points of contact, and yet each smoking article is in contact with both shafts to apply the load (because they are long enough to fit between the shafts ). In other cases, if the filters are too short to achieve this, twenty aerosol generating products should be used to form twenty contact points, with each aerosol generating product contacting only one of the load application shafts, as discussed further below.
Два дополнительных стационарных цилиндрических вала расположены под изделиями, генерирующими аэрозоль, чтобы поддерживать изделия, генерирующие аэрозоль, и противодействовать нагрузке, прилагаемой каждым из цилиндрических валов для приложения нагрузки. Two additional stationary cylindrical shafts are located below the aerosol generating articles to support the aerosol generating articles and to counteract the load applied by each of the cylindrical shafts to apply the load.
При стандартном для такого приспособления режиме работы общую нагрузку в 2 кг прилагают в течение 20 секунд. По истечении 20 секунд (и когда к курительным изделиям продолжают прилагать нагрузку) определяют понижение цилиндрических валов для приложения нагрузки и затем используют это значение для вычисления твердости согласно приведенному выше уравнению. Температуру поддерживают в районе 22 градусов Цельсия ± 2 градуса. Описанное выше испытание называют испытанием DD60A. Стандартный способ измерения твердости фильтра осуществляют, когда изделие, генерирующее аэрозоль, не израсходовано. Дополнительную информацию относительно измерения средней радиальной твердости можно найти, например, в опубликованной публикации заявки на патент США № 2016/0128378.In the standard operating mode for such a device, a total load of 2 kg is applied for 20 seconds. After 20 seconds (and while the smoking articles continue to be loaded), the depression of the cylindrical shafts to apply the load is determined and then used to calculate the hardness according to the above equation. The temperature is maintained around 22 degrees Celsius ± 2 degrees. The test described above is called test DD60A. A standard method for measuring filter hardness is performed when the aerosol generating product has not been consumed. Additional information regarding the measurement of average radial hardness can be found, for example, in published publication of US patent application No. 2016/0128378.
Как описано выше, применение волокон ПГА для получения фильтровальных сегментов изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению обеспечивает улучшенную биоразлагаемость по сравнению с традиционными фильтрами из ацетилцеллюлозы, что является преимуществом. As described above, the use of PHA fibers to form the filter segments of the aerosol generating products of the present invention provides improved biodegradability compared to traditional cellulose acetate filters, which is an advantage.
Предпочтительно фильтровальный сегмент на основе ПГА характеризуется биоразлагаемостью в водной среде, составляющей по меньшей мере приблизительно 45 процентов, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50 процентов и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 55 процентов, при измерении в соответствии с методом испытания, описанным в ISO 14851 «Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials in an aqueous medium - Method by measuring the oxygen demand in a closed respirometer (2005)» (Определение способности к полной аэробной биоразлагаемости в водной среде. Метод с измерением потребления кислорода в закрытом респирометре).Preferably, the PHA filter segment has an aqueous biodegradability of at least about 45 percent, more preferably at least about 50 percent, and most preferably at least about 55 percent, when measured in accordance with the test method described in ISO 14851 “Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials in an aqueous medium - Method by measuring the oxygen demand in a closed respirometer (2005).”
В тех же условиях испытания сегмент ацетилцеллюлозного фильтра демонстрирует биоразлагаемость, составляющую приблизительно 30 процентов. Таким образом, видно, что применение волокон ПГА вместо волокон ацетилцеллюлозы для образования фильтровального сегмента обеспечивает значительное улучшение биоразлагаемости сегментов фильтров.Under the same test conditions, the cellulose acetate filter segment exhibits biodegradability of approximately 30 percent. Thus, it can be seen that the use of PHA fibers instead of cellulose acetate fibers to form the filter segment provides a significant improvement in the biodegradability of the filter segments.
Размер фильтровального сегмента на основе ПГА можно варьировать в зависимости от типа изделия, генерирующего аэрозоль, в которое он включен.The size of the PHA filter segment can vary depending on the type of aerosol generating product in which it is included.
Предпочтительно фильтровальный сегмент на основе ПГА имеет длину по меньшей мере приблизительно 4 миллиметра, более предпочтительно длину по меньшей мере приблизительно 5 миллиметров, более предпочтительно длину по меньшей мере приблизительно 7 миллиметров, наиболее предпочтительно длину по меньшей мере приблизительно 10 миллиметров. Preferably, the PHA filter segment is at least about 4 millimeters long, more preferably at least about 5 millimeters long, more preferably at least about 7 millimeters long, most preferably at least about 10 millimeters long.
Предпочтительно фильтровальный сегмент на основе ПГА имеет длину менее или равную приблизительно 30 миллиметрам, длину менее или равную приблизительно 27 миллиметрам, более предпочтительно длину менее или равную приблизительно 25 миллиметрам, наиболее предпочтительно длину менее или равную приблизительно 20 миллиметрам. Preferably, the PHA filter segment has a length of less than or equal to about 30 millimeters, a length of less than or equal to about 27 millimeters, more preferably a length of less than or equal to about 25 millimeters, most preferably a length of less than or equal to about 20 millimeters.
В качестве примера длина фильтровального сегмента на основе ПГА составляет от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров, еще более предпочтительно от приблизительно 15 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров, наиболее предпочтительно от приблизительно 20 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров. В альтернативных вариантах осуществления длина фильтровального сегмента на основе ПГА может составлять от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 27 миллиметров и предпочтительно составляет от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 27 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 27 миллиметров, еще более предпочтительно от приблизительно 15 миллиметров до приблизительно 27 миллиметров, наиболее предпочтительно от приблизительно 20 миллиметров до приблизительно 27 миллиметров. В других альтернативных вариантах осуществления длина фильтровального сегмента ПГА может составлять от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров и предпочтительно составляет от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров, еще более предпочтительно от приблизительно 15 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров, наиболее предпочтительно от приблизительно 20 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров. As an example, the length of the PHA filter segment is from about 5 millimeters to about 30 millimeters, more preferably from about 10 millimeters to about 30 millimeters, even more preferably from about 15 millimeters to about 30 millimeters, most preferably from about 20 millimeters to about 30 millimeters. In alternative embodiments, the length of the PHA filter segment can range from about 4 millimeters to about 27 millimeters, and preferably ranges from about 5 millimeters to about 27 millimeters, more preferably from about 10 millimeters to about 27 millimeters, even more preferably from about 15 millimeters to about 27 millimeters, most preferably from about 20 millimeters to about 27 millimeters. In other alternative embodiments, the length of the PHA filter segment can range from about 4 millimeters to about 25 millimeters, and preferably ranges from about 5 millimeters to about 25 millimeters, more preferably from about 10 millimeters to about 25 millimeters, even more preferably from about 15 millimeters to about 30 millimeters, most preferably from about 20 millimeters to about 25 millimeters.
Для вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых изделие, генерирующее аэрозоль, представлено в форме горючего курительного изделия, как описано более подробно ниже, длина фильтровальных сегментов на основе ПГА предпочтительно составляет от приблизительно 20 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 25 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров, наиболее предпочтительно приблизительно 27 миллиметров.For embodiments of the present invention in which the aerosol generating article is in the form of a combustible smoking article, as described in more detail below, the length of the PHA filter segments is preferably from about 20 millimeters to about 30 millimeters, more preferably from about 25 millimeters to approximately 30 millimeters, most preferably approximately 27 millimeters.
Для альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых изделие, генерирующее аэрозоль, представлено в форме нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, генерирующий аэрозоль, который подлежит нагреванию посредством электрического нагревателя или интегрального источника тепла, как описано более подробно ниже, длина фильтровального сегмента на основе ПГА предпочтительно составляет от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров, наиболее предпочтительно приблизительно 7 миллиметров.For alternative embodiments of the present invention in which the aerosol generating article is in the form of a heated aerosol generating article containing an aerosol generating substrate that is subject to heating by an electrical heater or integral heat source, as described in more detail below, the length of the filter segment is The PHA base is preferably from about 5 millimeters to about 15 millimeters, more preferably from about 5 millimeters to about 10 millimeters, most preferably about 7 millimeters.
Фильтровальный элемент на основе ПГА имеет внешний диаметр, приблизительно равный внешнему диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. Фильтровальный сегмент предпочтительно имеет внешний диаметр по меньшей мере 5 миллиметров. Фильтровальный сегмент на основе ПГА может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например, от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров или от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. В предпочтительных вариантах осуществления фильтровальный сегмент на основе ПГА имеет внешний диаметр 7,2 миллиметра +/- 10%. The PHA filter element has an outer diameter approximately equal to the outer diameter of the aerosol generating article. The filter segment preferably has an outer diameter of at least 5 millimeters. The PHA filter segment may have an outer diameter of from about 5 millimeters to about 12 millimeters, such as from about 5 millimeters to about 10 millimeters, or from about 6 millimeters to about 8 millimeters. In preferred embodiments, the PHA filter segment has an outer diameter of 7.2 millimeters +/- 10%.
Форму фильтровальных сегментов на основе ПГА также можно варьировать в зависимости от желаемой конструкции изделия, генерирующего аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления фильтровальный сегмент на основе ПГА может быть выполнен в форме твердой цилиндрической заглушки из волокнистого фильтрующего материала, содержащего волокна ПГА. Таким образом, такой фильтровальный сегмент будет обеспечивать конструкцию, сходную с традиционной заглушкой из ацетилцеллюлозного жгута.The shape of the PHA filter segments can also be varied depending on the desired design of the aerosol generating product. In some embodiments, the PHA filter segment may be in the form of a solid cylindrical plug of fibrous filter material containing PHA fibers. Thus, such a filter segment would provide a design similar to a traditional cellulose acetate tow plug.
В альтернативных вариантах осуществления фильтровальный сегмент на основе ПГА может быть выполнен в форме полого трубчатого сегмента. Полый трубчатый сегмент имеет большую площадь открытой поверхности, чем цилиндрическая заглушка эквивалентного диаметра, и это может дополнительно улучшить биоразложение фильтровального сегмента на основе ПГА.In alternative embodiments, the PHA filter segment may be in the form of a hollow tubular segment. The hollow tubular segment has a larger open surface area than a cylindrical plug of equivalent diameter, and this can further improve the biodegradability of the PHA filter segment.
Предпочтительно толщина стенки полого трубчатого сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 0,3 миллиметра. Более предпочтительно толщина стенки полого трубчатого сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 0,4 миллиметра. Еще более предпочтительно толщина стенки полого трубчатого сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 0,5 миллиметра. Preferably, the wall thickness of the hollow tubular segment is at least about 0.3 millimeters. More preferably, the wall thickness of the hollow tubular segment is at least about 0.4 millimeters. Even more preferably, the wall thickness of the hollow tubular segment is at least about 0.5 millimeters.
Предпочтительно толщина стенки полого трубчатого сегмента меньше или равна приблизительно 1,9 миллиметра. Более предпочтительно толщина стенки полого трубчатого сегмента меньше или равна приблизительно 1,5 миллиметра. Еще более предпочтительно толщина стенки полого трубчатого сегмента меньше или равна приблизительно 1,2 миллиметра. Особенно предпочтительно толщина стенки полого трубчатого сегмента меньше или равна приблизительно 0,9 миллиметра. Preferably, the wall thickness of the hollow tubular segment is less than or equal to approximately 1.9 millimeters. More preferably, the wall thickness of the hollow tubular segment is less than or equal to approximately 1.5 millimeters. Even more preferably, the wall thickness of the hollow tubular segment is less than or equal to about 1.2 millimeters. Particularly preferably, the wall thickness of the hollow tubular segment is less than or equal to approximately 0.9 millimeters.
В некоторых вариантах осуществления полый трубчатый сегмент, как правило, может иметь длину по меньшей мере приблизительно 4 миллиметра. Предпочтительно длина полого трубчатого сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 5 миллиметров. Более предпочтительно длина полого трубчатого сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 7 миллиметров. Еще более предпочтительно длина полого трубчатого сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 10 миллиметров. In some embodiments, the hollow tubular segment may typically be at least about 4 millimeters in length. Preferably, the length of the hollow tubular segment is at least about 5 millimeters. More preferably, the length of the hollow tubular segment is at least about 7 millimeters. Even more preferably, the length of the hollow tubular segment is at least about 10 millimeters.
В случаях, когда фильтровальный сегмент на основе ПГА выполнен в форме полого трубчатого сегмента, фильтрующий материал может содержать некоторое количество ацетилцеллюлозы в дополнение к волокнам ПГА. Например, полый трубчатый сегмент может содержать от приблизительно 5 процентов до приблизительно 15 масс. % ацетилцеллюлозы. Без намерения ограничиваться теорией, считается, что определенное количество ацетилцеллюлозы в полом трубчатом сегменте может придавать желаемые характеристики фильтрации и механические свойства полому трубчатому сегменту, а также облегчать изготовление полого трубчатого сегмента. In cases where the PHA filter segment is in the form of a hollow tubular segment, the filter material may contain some cellulose acetate in addition to the PHA fibers. For example, the hollow tubular segment may contain from about 5 percent to about 15 wt. % cellulose acetate. Without intending to be limited by theory, it is believed that a certain amount of cellulose acetate in the hollow tubular segment can impart desired filtration characteristics and mechanical properties to the hollow tubular segment, as well as facilitate the manufacture of the hollow tubular segment.
Фильтр изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению может представлять собой односегментный фильтр, состоящий только из фильтровального сегмента на основе ПГА. В альтернативном варианте осуществления фильтр изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать один или более дополнительных фильтровальных сегментов, образованных из фильтрующего материала, которые могут быть расположены раньше по ходу потока или дальше по ходу потока от фильтровального сегмента на основе ПГА, как описано выше. Например, фильтровальный сегмент на основе ПГА может быть объединен с одной или более выровненными по оси фильтровальными заглушками, образованными из волокнистого фильтрующего материала, который может содержать или не содержать волокна ПГА. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно фильтровальный сегмент на основе ПГА можно объединять с одним или более трубчатыми элементами, такими как полая ацетатная трубка или картонная трубка. Например, в некоторых вариантах осуществления фильтр может содержать опорный элемент в форме полой ацетатной трубки. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно фильтровальный сегмент на основе ПГА можно объединять с элементом, охлаждающим аэрозоль.The filter of the aerosol generating articles of the present invention may be a single segment filter consisting of only a PHA filter segment. In an alternative embodiment, the filter of the aerosol generating articles of the present invention may further comprise one or more additional filter segments formed from the filter material, which may be located upstream or downstream of the PHA filter segment, as described higher. For example, a PHA filter segment may be combined with one or more axially aligned filter plugs formed from a fibrous filter material that may or may not contain PHA fibers. In an alternative or additional embodiment, the PHA filter segment can be combined with one or more tubular elements, such as a hollow acetate tube or a cardboard tube. For example, in some embodiments, the filter may include a support element in the form of a hollow acetate tube. In an alternative or additional embodiment, the PHA filter segment may be combined with an aerosol cooling element.
Предпочтительно дополнительные фильтровальные сегменты образованы из материала, отличного от ацетилцеллюлозы. В особенно предпочтительном варианте дополнительные фильтровальные сегменты содержат волокна ПГА, которые необязательно могут удерживаться в желаемой форме с помощью подходящего клея, такого как ПВА. Предпочтительно каждый из дополнительных фильтровальных сегментов содержит по меньшей мере приблизительно 25 масс. % ПГА соединения, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50 масс. % ПГА соединения.Preferably, the additional filter segments are formed from a material other than cellulose acetate. In a particularly preferred embodiment, the additional filter segments contain PHA fibers, which may optionally be held in the desired shape by a suitable adhesive such as PVA. Preferably, each of the additional filter segments contains at least about 25 wt. % PHA compound, more preferably at least about 50 wt. % PHA compound.
Фильтр изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению может необязательно содержать ароматизатор. Ароматизаторы можно включать с применением ряда различных средств, которые будут известны специалисту в данной области. Например, ароматизатор может быть включен в форме капсулы, которая может быть предусмотрена в фильтровальном сегменте на основе ПГА, или в дополнительном фильтровальном сегменте.The filter of the aerosol generating articles of the present invention may optionally contain a fragrance. Flavorings can be incorporated using a number of different means that will be known to one skilled in the art. For example, the flavor may be included in the form of a capsule, which may be provided in a PHA filter segment, or in an additional filter segment.
Предпочтительно фильтр изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит капсулу в фильтровальном сегменте на основе ПГА, причем капсула содержит добавку для модификации аэрозоля, генерируемого из субстрата, генерирующего аэрозоль, во время применения. Предпочтительно добавка представляет собой ароматизатор. Использование волокон ПГА, имеющих значение dpf в диапазоне от 5,0 до 12,0, означает, что волокна ПГА имеют относительно большое поперечное сечение, как обсуждалось выше. Это, в свою очередь, означает, что между отдельными волокнами имеется увеличенное пространство по сравнению с фильтрами, образованными из волокон с более низким значением dpf. Таким образом, фильтровальный сегмент на основе ПГА, образованный из волокон ПГА, имеющих dpf в этом диапазоне, является особенно подходящим для включения капсулы. Капсула может быть легко включена в фильтровальный сегмент на основе ПГА во время изготовления. Кроме того, капсула будет эффективно удерживаться в желаемом осевом положении в фильтровальном сегменте ПГА.Preferably, the filter of an aerosol generating article according to the present invention comprises a capsule in a PHA-based filter segment, the capsule containing an additive for modifying the aerosol generated from the aerosol generating substrate during use. Preferably the additive is a flavoring agent. The use of PHA fibers having a dpf value in the range of 5.0 to 12.0 means that the PHA fibers have a relatively large cross section, as discussed above. This in turn means that there is increased space between the individual fibers compared to filters formed from lower dpf fibers. Thus, a PHA-based filter segment formed from PHA fibers having a dpf in this range is particularly suitable for capsule inclusion. The capsule can be easily incorporated into a PHA filter segment during manufacture. In addition, the capsule will be effectively held in the desired axial position in the PHA filter segment.
Фильтр изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению предпочтительно окружен внешней оберткой, например, ободковой оберткой, которая окружает фильтровальные сегменты, причем внутри могут быть размещены расположенный дальше по ходу потока конец субстрата, генерирующего аэрозоль, и любые дополнительные компоненты. Ободковая обертка может содержать съемную часть ободковой обертки, как описано в WO-A-2017/162838. Это позволяет удалить по меньшей мере часть ободковой обертки до того, как изделие, генерирующее аэрозоль, будет выброшено. При удалении ободковой обертки открываются нижележащие фильтровальные сегменты и, таким образом, может быть повышена скорость биоразложения фильтрующих материалов, что является преимуществом.The filter of the aerosol generating articles of the present invention is preferably surrounded by an outer wrap, such as a rim wrap, that surrounds the filter segments, which may house the downstream end of the aerosol generating substrate and any additional components. The rim wrapper may comprise a removable rim wrapper portion, as described in WO-A-2017/162838. This allows at least a portion of the rim wrap to be removed before the aerosol generating article is discarded. By removing the rim wrap, the underlying filter segments are exposed and thus the rate of biodegradation of the filter materials can be increased, which is advantageous.
Как определено выше, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению дополнительно содержат субстрат, генерирующий аэрозоль, который предпочтительно представлен в форме стержня субстрата, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, представляет собой стержень из табачного материала.As defined above, the aerosol generating articles of the present invention further comprise an aerosol generating substrate, which is preferably in the form of an aerosol generating substrate rod. Preferably, the aerosol generating substrate is a rod of tobacco material.
Субстрат, генерирующий аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до примерно 100 мм. Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, имеет длину по меньшей мере приблизительно 5 миллиметров, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 7 миллиметров. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно имеет длину менее приблизительно 80 миллиметров, более предпочтительно менее приблизительно 65 миллиметров, еще более предпочтительно менее приблизительно 50 миллиметров. В особенно предпочтительных вариантах осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, имеет длину менее приблизительно 35 миллиметров, более предпочтительно менее 25 миллиметров, еще более предпочтительно менее приблизительно 20 миллиметров. В одном варианте осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 10 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, имеет длину приблизительно 12 миллиметров.The aerosol generating substrate may have a length of from about 5 millimeters to about 100 mm. Preferably, the aerosol generating substrate has a length of at least about 5 millimeters, more preferably at least about 7 millimeters. In an alternative or additional embodiment, the aerosol generating substrate preferably has a length of less than about 80 millimeters, more preferably less than about 65 millimeters, even more preferably less than about 50 millimeters. In especially preferred embodiments, the aerosol generating substrate has a length of less than about 35 millimeters, more preferably less than 25 millimeters, even more preferably less than about 20 millimeters. In one embodiment, the aerosol generating substrate may be approximately 10 millimeters in length. In a preferred embodiment, the aerosol generating substrate is approximately 12 millimeters in length.
В некоторых вариантах осуществления изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению представляют собой сигареты с фильтром или другие горючие курительные изделия, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит табачный материал, сжигаемый для образования дыма. В любых таких вариантах осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать табачный стержень. Табачный стержень может содержать один или более из порезанного наполнителя и восстановленного табака.In some embodiments, the aerosol-generating products of the present invention are filter cigarettes or other combustible smoking products in which the aerosol-generating substrate contains tobacco material that is burned to produce smoke. In any such embodiments, the aerosol generating substrate may comprise a tobacco rod. The tobacco rod may contain one or more of cut filler and reconstituted tobacco.
Для вариантов осуществления, в которых изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено в форме горючего курительного изделия, субстрат, генерирующий аэрозоль, который, как правило, будет представлять собой табачный стержень, предпочтительно имеет длину от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров, более предпочтительно общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 70 миллиметров. Табачный стержень может содержать один или более из порезанного наполнителя и восстановленного табака.For embodiments in which the aerosol generating article is in the form of a combustible smoking article, the aerosol generating substrate, which typically will be a tobacco rod, preferably has a length of from about 10 millimeters to about 100 millimeters, more preferably an overall length from approximately 30 millimeters to approximately 70 millimeters. The tobacco rod may contain one or more of cut filler and reconstituted tobacco.
Как обсуждалось выше, фильтр по настоящему изобретению, содержащий сегмент на основе ПГА, особенно хорошо подходит для применения в нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, в которых табачный материал нагревается для образования аэрозоля, а не сжигается. Это по меньшей мере частично обусловлено возможностью обеспечения относительно низкого уровня RTD для сегмента на основе ПГА с определенным диапазоном dpf, как описано выше. В одном типе нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, табачный материал нагревается с помощью одного или более электрических нагревательных элементов для образования аэрозоля. В другом типе нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, аэрозоль образуется в результате теплопередачи от горючего или химического источника тепла на физически отделенный табачный материал, который может быть расположен внутри, вокруг или дальше по ходу потока относительно источника тепла. Настоящее изобретение также охватывает изделия, генерирующие аэрозоль, в которых никотиносодержащий аэрозоль генерируется из табачного материала, табачного экстракта или другого источника никотина, без сжигания и в некоторых случаях без нагрева, например, в результате химической реакции.As discussed above, the filter of the present invention containing a PHA segment is particularly well suited for use in heated aerosol generating products in which the tobacco material is heated to form an aerosol rather than burned. This is at least in part due to the ability to provide a relatively low level of RTD for a PHA-based segment with a certain dpf range, as described above. In one type of heated aerosol generating article, tobacco material is heated by one or more electrical heating elements to generate an aerosol. In another type of heated aerosol generating article, the aerosol is generated by heat transfer from a combustible or chemical heat source to a physically separated tobacco material that may be located within, around, or downstream of the heat source. The present invention also covers aerosol generating products in which a nicotine-containing aerosol is generated from tobacco material, tobacco extract, or other nicotine source, without combustion and, in some cases, without heating, such as by a chemical reaction.
Для вариантов осуществления, в которых изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено в форме нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, в котором субстрат, генерирующий аэрозоль, подлежит нагреванию с образованием аэрозоля, субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно имеет длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 40 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 9 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров.For embodiments in which the aerosol generating article is in the form of a heated aerosol generating article, in which the aerosol generating substrate is to be heated to form an aerosol, the aerosol generating substrate preferably has a length of from about 5 millimeters to about 40 millimeters, more preferably from about 9 millimeters to about 15 millimeters.
Для таких вариантов осуществления, в которых изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено в форме нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно образован из гомогенизированного табачного материала, образованного в результате агломерации частиц табака. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать один или более собранных листов из гомогенизированного табачного материала. Указанные один или более листов могут быть текстурированными. В данном документе термин «текстурированный лист» обозначает лист, который был гофрирован, выполнен конгревным тиснением, выполнен блинтовым тиснением, перфорирован или иным образом деформирован. В альтернативном варианте осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать множество полосок или нитей гомогенизированного табачного материала. Полоски или нити могут быть по существу выровнены друг с другом в продольном направлении или могут быть ориентированы случайным образом.For such embodiments in which the aerosol generating article is in the form of a heated aerosol generating article, the aerosol generating substrate is preferably formed from a homogenized tobacco material formed by agglomeration of tobacco particles. The aerosol generating substrate may comprise one or more assembled sheets of homogenized tobacco material. Said one or more sheets may be textured. As used herein, the term “textured sheet” means a sheet that has been corrugated, embossed, blind embossed, perforated, or otherwise deformed. In an alternative embodiment, the aerosol generating substrate may comprise a plurality of strips or strands of homogenized tobacco material. The strips or threads may be substantially aligned with each other in the longitudinal direction or may be oriented randomly.
Гомогенизированный табачный материал для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, может иметь содержание табака по меньшей мере приблизительно 40 масс. % в пересчете на сухой вес, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 60 масс. % в пересчете на сухой вес, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 70 масс. % в пересчете на сухой вес и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 90 масс. % в пересчете на сухой вес. The homogenized tobacco material for use in the aerosol generating substrate may have a tobacco content of at least about 40 wt. % based on dry weight, more preferably at least about 60 wt. % based on dry weight, more preferably at least about 70 wt. % based on dry weight and most preferably at least about 90 wt. % based on dry weight.
Гомогенизированный табачный материал для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, может содержать одно или более собственных связующих, которые представляют собой эндогенные связующие табака, одно или более внешних связующих, которые представляют собой экзогенные связующие табака, или их комбинацию для поддержки агломерирования табака в форме частиц. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно гомогенизированный табачный материал для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, может содержать другие добавки, включая, но без ограничения, табачные и нетабачные волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, ароматизаторы, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации. The homogenized tobacco material for use in an aerosol generating substrate may contain one or more intrinsic binders, which are endogenous tobacco binders, one or more exogenous binders, which are exogenous tobacco binders, or a combination thereof to support agglomeration of tobacco in particulate form. In an alternative embodiment, or further homogenized tobacco material for use in the aerosol generating substrate may contain other additives, including, but not limited to, tobacco and non-tobacco fibers, aerosol formers, humectants, plasticizers, flavoring agents, fillers, aqueous and non-aqueous solvents and their combinations.
Подходящие внешние связующие для включения в гомогенизированный табачный материал для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, известны из уровня техники и включают, но без ограничения: камеди, например такие, как гуаровая камедь, ксантановая камедь, гуммиарабик и камедь плодов рожкового дерева; целлюлозные связующие, например такие, как гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза и этилцеллюлоза; полисахариды, например такие, как крахмал; органические кислоты, такие как альгиновая кислота; соли оснований, сопряженных с органическими кислотами, такие как альгинат натрия, агар и пектины; и их комбинации. Suitable external binders for inclusion in homogenized tobacco material for use in an aerosol generating substrate are known in the art and include, but are not limited to: gums, such as guar gum, xanthan gum, gum arabic and locust bean gum; cellulose binders, such as hydroxypropylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, methylcellulose and ethylcellulose; polysaccharides, such as starch; organic acids such as alginic acid; salts of bases conjugate with organic acids, such as sodium alginate, agar and pectins; and their combinations.
Подходящие нетабачные волокна для включения в гомогенизированный табачный материал для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, известны из уровня техники и включают, но без ограничения: целлюлозные волокна; волокна древесины мягких пород; волокна древесины твердых пород; джутовые волокна и их комбинации. Перед включением гомогенизированный табачный материал для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, нетабачные волокна могут быть подвергнуты обработке подходящими способами, известными из уровня техники, включая, но без ограничения: механическое получение пульпы; очистку; химическое получение пульпы; обесцвечивание; сульфатное получение пульпы; и их комбинации. Suitable non-tobacco fibers for inclusion in homogenized tobacco material for use in an aerosol generating substrate are known in the art and include, but are not limited to: cellulose fibers; softwood fibers; hardwood fibers; jute fibers and their combinations. Before incorporating the homogenized tobacco material for use in the aerosol generating substrate, the non-tobacco fibers may be subjected to suitable methods known in the art, including, but not limited to: mechanical pulping; cleaning; chemical pulp production; bleaching; sulfate pulp production; and their combinations.
Субстраты, генерирующие аэрозоль, для изделий, генерирующих аэрозоль, обычно содержат «вещество для образования аэрозоля», т. е. соединение или смесь соединений, которые при использовании облегчают образование аэрозоля и которые предпочтительно являются по существу устойчивыми к термической деградации при рабочей температуре изделия, генерирующего аэрозоль. Примеры подходящих веществ для образования аэрозоля включают: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные вещества для образования аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин.Aerosol generating substrates for aerosol generating products typically contain an "aerosol generating agent", i.e., a compound or mixture of compounds that, when used, facilitate aerosol generation and which is preferably substantially resistant to thermal degradation at the operating temperature of the product, generating aerosol. Examples of suitable aerosol-forming substances include: polyhydric alcohols such as propylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butanediol and glycerol; polyhydric alcohol esters such as glycerol mono-, di- or triacetate; and aliphatic esters of mono-, di- or polycarboxylic acids, such as dimethyl dodecanedioate and dimethyl tetradecanedioate. Preferred aerosol formers are polyhydric alcohols or mixtures thereof, such as propylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butanediol, and most preferably glycerol.
Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере 10 масс. % вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере 12 масс. % вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 15 масс. % вещества для образования аэрозоля. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит не более 30 масс. % вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно не более приблизительно 25 масс. % вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно не более приблизительно 20 масс. % вещества для образования аэрозоля. Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать от приблизительно 10 процентов до приблизительно 30 масс. % вещества для образования аэрозоля, или от приблизительно 12 процентов до приблизительно 25 масс. % вещества для образования аэрозоля, или от приблизительно 15 процентов до приблизительно 20 масс. % вещества для образования аэрозоля. В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит приблизительно 18 масс. % вещества для образования аэрозоля. Preferably, the aerosol generating substrate contains at least 10 wt. % of aerosol-forming substance, more preferably at least 12 wt. % of aerosol-forming substance, more preferably at least about 15 wt. % of substance for aerosol formation. In an alternative or additional embodiment, the aerosol generating substrate contains no more than 30 wt. % of aerosol-forming substance, more preferably no more than about 25 wt. % of aerosol-forming substance, more preferably no more than about 20 wt. % of substance for aerosol formation. For example, the aerosol generating substrate may contain from about 10 percent to about 30 wt. % of the aerosol-forming agent, or from about 12 percent to about 25 wt. % of the aerosol-forming agent, or from about 15 percent to about 20 weight percent. % of substance for aerosol formation. In a particularly preferred embodiment, the aerosol generating substrate contains approximately 18 wt. % of substance for aerosol formation.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут также содержать один или более дополнительных компонентов между фильтром и субстратом, генерирующим аэрозоль. Например, изделия, генерирующие аэрозоль, могут также содержать одно или более из: опорного элемента, элемента, охлаждающего аэрозоль, и передающего элемента. Конструкция таких компонентов будет известна специалисту в данной области.The aerosol generating articles of the present invention may also contain one or more additional components between the filter and the aerosol generating substrate. For example, aerosol generating articles may also include one or more of a support element, an aerosol cooling element, and a transmission element. The design of such components will be known to one skilled in the art.
Например, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, содержит в линейной последовательной компоновке: субстрат, генерирующий аэрозоль, опорный элемент, расположенный непосредственно дальше по ходу потока от субстрата, генерирующего аэрозоль, элемент, охлаждающий аэрозоль, расположенный непосредственно дальше по ходу потока от опорного элемента, и мундштук, содержащий фильтровальный сегмент на основе ПГА, на расположенном дальше по ходу потока конце фильтра.For example, in some preferred embodiments of the present invention, the aerosol generating article comprises, in a linear sequential arrangement: an aerosol generating substrate, a support element located immediately downstream of the aerosol generating substrate, an aerosol cooling element located immediately downstream flow from the support element, and a mouthpiece containing a PHA filter segment at the downstream end of the filter.
В других предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, содержит в линейной последовательной компоновке: субстрат, генерирующий аэрозоль, переносящий элемент, элемент, охлаждающий аэрозоль, разделительный элемент и мундштучный фильтр.In other preferred embodiments of the present invention, the aerosol generating article comprises, in a linear sequential arrangement: an aerosol generating substrate, a transfer element, an aerosol cooling element, a separating element, and a mouthpiece filter.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит горючий источник тепла на расположенном раньше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль, в контакте с расположенном раньше по ходу потока концом субстрата, генерирующего аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать угольный источник тепла на расположенном раньше по ходу потока конце для нагревания субстрата, генерирующего аэрозоль, с генерированием аэрозоля во время использования. Подходящие угольные источники тепла будут известны специалисту в данной области.In some preferred embodiments of the present invention, the aerosol generating article further comprises a combustible heat source at the upstream end of the aerosol generating article in contact with the upstream end of the aerosol generating substrate. For example, an aerosol generating article may include a carbon heat source at an upstream end to heat the aerosol generating substrate to generate an aerosol during use. Suitable coal heat sources will be known to one skilled in the art.
Далее изобретение будет дополнительно описано со ссылкой на фигуры, на которых:The invention will now be further described with reference to the drawings, in which:
на Фиг. 1 показан схематический вид в продольном сечении изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с первым вариантом реализации изобретения, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим нагревательный элемент; in Fig. 1 is a schematic longitudinal sectional view of an aerosol generating article in accordance with a first embodiment of the invention for use with an aerosol generating device comprising a heating element;
на Фиг. 2 показан схематический вид в продольном сечении изделия, генерирующего аэрозоль, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, содержащий интегральный источник тепла; иin Fig. 2 is a schematic longitudinal sectional view of an aerosol generating article according to a second embodiment of the present invention comprising an integral heat source; And
на Фиг. 3 показан схематический вид в продольном сечении изделия, генерирующего аэрозоль, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения; иin Fig. 3 is a schematic longitudinal sectional view of an aerosol generating article according to a third embodiment of the present invention; And
на Фиг. 4 показан схематический вид в продольном сечении системы, генерирующей аэрозоль, содержащей электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, показанное на Фиг. 1. in Fig. 4 is a schematic longitudinal sectional view of an aerosol generating system containing an electrical aerosol generating device and an aerosol generating article shown in FIG. 1.
Изделие 10, генерирующее аэрозоль, которое показано на Фиг. 1, содержит стержень субстрата 12, генерирующего аэрозоль, опорный элемент, выполненный как элемент 14 в форме полой трубки, охлаждающий элемент 16 и фильтровальный сегмент 18 на мундштучном конце. Эти четыре элемента размещены последовательно, выровнены соосно и окружены субстратной оберткой 20 с образованием изделия 10, генерирующего аэрозоль. Изделие 10, генерирующее аэрозоль, имеет мундштучный конец 22 и дальний конец 24, расположенный на конце изделия, противоположном мундштучному концу 22. Изделие 10, генерирующее аэрозоль, показанное на Фиг. 1, особенно подходит для использования с электрическим устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим нагреватель для нагрева стержня из субстрата, генерирующего аэрозоль. The
При использовании воздух втягивается пользователем через изделие, генерирующее аэрозоль, от дальнего конца 24 к мундштучному концу 22. Дальний конец 24 изделия, генерирующего аэрозоль, может быть также описан как расположенный раньше по ходу потока конец изделия 10, генерирующего аэрозоль, а мундштучный конец 22 изделия 10, генерирующего аэрозоль, может быть также описан как расположенный дальше по ходу потока конец изделия 10, генерирующего аэрозоль. Элементы изделия 10, генерирующего аэрозоль, расположенные между мундштучным концом 22 и дальним концом 24, могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока относительно мундштучного конца 22 или, в альтернативном варианте осуществления, расположенные дальше по ходу потока относительно дальнего конца 24.In use, air is drawn by the user through the aerosol generating article from the
Субстрат 12, генерирующий аэрозоль, расположен на крайнем дальнем или расположенном раньше по ходу потока конце изделия 10, генерирующего аэрозоль. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, субстрат 12, генерирующий аэрозоль, содержит собранный лист гофрированного гомогенизированного табачного материала, окруженный оберткой. Гофрированный лист гомогенизированного табачного материала содержит глицерин в качестве вещества для образования аэрозоля. The
Опорный элемент 14 расположен непосредственно дальше по ходу потока относительно субстрата 12, генерирующего аэрозоль, и примыкает к субстрату 12, генерирующему аэрозоль. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, опорный элемент представляет собой полую трубку, образованную из волокнистого фильтрующего материала. Опорный элемент 14 располагает субстрат 12, генерирующий аэрозоль, на крайнем дальнем конце 24 изделия 10, генерирующего аэрозоль, таким образом, что в него проникает нагревательный элемент устройства, генерирующего аэрозоль. На практике опорный элемент 14 предотвращает смещение субстрата 16, генерирующего аэрозоль, дальше по потоку внутри изделия 10, генерирующего аэрозоль, в направлении элемента 16, охлаждающего аэрозоль, при вставке нагревательного элемента устройства, генерирующего аэрозоль, в субстрат 12, генерирующий аэрозоль. Опорный элемент 14 также служит в качестве разделителя для отделения элемента 16, охлаждающего аэрозоль, изделия 10, генерирующего аэрозоль, от субстрата 12, генерирующего аэрозоль. The
Элемент 16, охлаждающий аэрозоль, расположен непосредственно дальше по ходу потока относительно опорного элемента 14 и примыкает к опорному элементу 16. При использовании летучие вещества, высвобождаемые из субстрата 12, генерирующего аэрозоль, проходят вдоль элемента 16, охлаждающего аэрозоль, в направлении к мундштучному концу 22 изделия 10, генерирующего аэрозоль. Летучие вещества могут охлаждаться внутри элемента 16, охлаждающего аэрозоль, с образованием аэрозоля, вдыхаемого пользователем. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, элемент, охлаждающий аэрозоль, представляет собой трубчатый элемент 20. Гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты образует несколько продольных каналов, которые проходят вдоль длины элемента 40, охлаждающего аэрозоль.The
Фильтровальный сегмент 18 расположен непосредственно дальше по ходу потока относительно элемента 16, охлаждающего аэрозоль, и примыкает к элементу 16, охлаждающему аэрозоль. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, фильтровальный сегмент 18 содержит одну цилиндрическую заглушку из волокнистого фильтрующего материала, образованного из множества волокон ПГА, имеющих значение денье на нить, составляющее приблизительно 8,0, и общее значение денье, составляющее приблизительно 15000. Волокна ПГА имеют круглую форму поперечного сечения и по существу продольно выровнены друг с другом по длине фильтровального сегмента. Площадь внешней поверхности волокон ПГА соответствует приблизительно 0,1 кв. метра на грамм. Волокна ПГА были образованы посредством процесса прядения из расплава и были гофрированы. Заглушка из волокнистого фильтрующего материала окружена фицеллой (не показана). The
Изделие 100, генерирующее аэрозоль, показанное на Фиг. 2, содержит горючий источник 112 тепла, стержень субстрата 114, генерирующего аэрозоль, переносящий элемент 116, элемент 118, охлаждающий аэрозоль, разделительный элемент 120 и мундштучный фильтровальный сегмент 122. Эти элементы размещены последовательно, выровнены по оси и окружены оберткой субстрата с образованием изделия 100, генерирующего аэрозоль. The
Горючий источник 112 тепла содержит по существу круглоцилиндрическое тело из углеродсодержащего материала, имеющее длину приблизительно 10 миллиметров. Горючий источник 112 тепла представляет собой сплошной источник тепла. Иными словами, горючий источник 112 тепла не содержит никаких каналов для воздуха, проходящих через него.The
Стержень субстрата 114, генерирующего аэрозоль, расположен на ближнем конце горючего источника 112 тепла. Субстрат 114, генерирующий аэрозоль, содержит по существу круглоцилиндрическую заглушку из табачного материала 124, окруженную фицеллой 126 фильтра.An aerosol generating
Негорючая, по существу воздухонепроницаемая первая перегородка 128 расположена между ближним концом горючего источника 112 тепла и дальним концом субстрата 114, генерирующего аэрозоль. Первая перегородка 128 содержит диск из алюминиевой фольги. Первая перегородка 128 также образует теплопроводный компонент между горючим источником 112 тепла и субстратом 114, генерирующим аэрозоль, для проведения тепла от ближней поверхности горючего источника 112 тепла к дальней поверхности субстрата 114, генерирующего аэрозоль. A non-combustible, substantially airtight first baffle 128 is located between the proximal end of the
Теплопроводный элемент 130 окружает ближнюю часть горючего источника 112 тепла и дальнюю часть субстрата 114, генерирующего аэрозоль. Теплопроводный элемент 130 содержит трубку из алюминиевой фольги. Теплопроводный элемент 130 непосредственно контактирует с ближней частью горючего источника 112 тепла и фицеллой 126 фильтра субстрата 114, генерирующего аэрозоль. The thermal
Мундштучный фильтр 122 содержит одну цилиндрическую заглушку 126 из волокнистого фильтрующего материала, образованного из множества волокон ПГА, имеющих значение денье на нить, составляющее приблизительно 8,0, и общее значение денье, составляющее приблизительно 15000. Волокна ПГА имеют круглую форму поперечного сечения и по существу продольно выровнены друг с другом по длине фильтровального сегмента. Общая площадь внешней поверхности волокон ПГА соответствует приблизительно 0,1 кв. метра на грамм. Волокна ПГА были образованы посредством процесса прядения из расплава и были гофрированы. Заглушка из волокнистого фильтрующего материала окружена фицеллой (не показана).The
Изделие 310, генерирующее аэрозоль, показанное на Фиг. 3, представляет собой горючее курительное изделие, содержащее субстрат 312, генерирующий аэрозоль, и фильтр 314, расположенные с выравниванием по оси относительно друг друга. Субстрат 312, генерирующий аэрозоль, содержит табачный стержень, окруженный наружной оберткой (не показана). Ободковая обертка 316 окружает как фильтр 314, так и концевую часть субстрата 312, генерирующего аэрозоль, и присоединяет фильтр 314 к субстрату 312, генерирующему аэрозоль. The
Фильтр 314 содержит одну цилиндрическую заглушку 318 из волокнистого фильтрующего материала, образованного из волокон ПГА, имеющих значение денье на нить, составляющее приблизительно 8,0, и общее значение денье, составляющее приблизительно 15000. Волокна ПГА имеют круглую форму поперечного сечения и по существу продольно выровнены друг с другом по длине фильтровального сегмента. Общая площадь внешней поверхности волокон ПГА соответствует приблизительно 0,1 кв. метра на грамм. Волокна ПГА были образованы посредством процесса прядения из расплава и были гофрированы. Заглушка из волокнистого фильтрующего материала окружена фицеллой (не показана).
На Фиг. 4 показана часть электрической системы 200, генерирующей аэрозоль, в которой используется нагревательная пластина 210 для нагрева стержня из субстрата 12, генерирующего аэрозоль, изделия 10, генерирующего аэрозоль, показанного на Фиг. 1. Нагревательная пластина 210 закреплена в камере изделия, генерирующего аэрозоль, внутри кожуха электрического устройства 212, генерирующего аэрозоль. Устройство 212, генерирующее аэрозоль, имеет множество отверстий 214 для воздуха, обеспечивающих возможность поступления воздуха в изделие 10, генерирующее аэрозоль, как показано стрелками на Фиг. 4. Устройство 212, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания и электронные схемы, которые не показаны на Фиг. 4.In FIG. 4 shows a portion of an electrical
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19386050.9 | 2019-12-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2818908C1 true RU2818908C1 (en) | 2024-05-07 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120000480A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Sebastian Andries D | Biodegradable cigarette filter |
| RU2561103C2 (en) * | 2011-03-31 | 2015-08-20 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Mixtures of polylactic acid and water-soluble polymer |
| RU2629145C2 (en) * | 2011-11-07 | 2017-08-24 | Филип Моррис Продактс С.А. | Smoking product containing menthol |
| RU2688379C2 (en) * | 2013-07-16 | 2019-05-21 | Филип Моррис Продактс С.А. | Radiation directory for smoking article filter |
| US10292421B2 (en) * | 2013-12-20 | 2019-05-21 | Philip Morris Products S.A. | Smoking article filter including degradable filter component |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120000480A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Sebastian Andries D | Biodegradable cigarette filter |
| RU2561103C2 (en) * | 2011-03-31 | 2015-08-20 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Mixtures of polylactic acid and water-soluble polymer |
| RU2629145C2 (en) * | 2011-11-07 | 2017-08-24 | Филип Моррис Продактс С.А. | Smoking product containing menthol |
| RU2688379C2 (en) * | 2013-07-16 | 2019-05-21 | Филип Моррис Продактс С.А. | Radiation directory for smoking article filter |
| US10292421B2 (en) * | 2013-12-20 | 2019-05-21 | Philip Morris Products S.A. | Smoking article filter including degradable filter component |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7583807B2 (en) | Aerosol-generating element with a filter having a high content of polyhydroxyalkanoate polymer or copolymer | |
| JP7583806B2 (en) | Aerosol-generating article filters having novel filtering materials | |
| RU2685270C2 (en) | Filter materials and filters made thereof | |
| JP7583804B2 (en) | Aerosol-generating article filters having novel filtering materials | |
| JP2022541010A (en) | Aerosol-generating article suitable for use in an aerosol-generating device | |
| JP7642634B2 (en) | Aerosol-generating article comprising a hollow tube segment containing a polyhydroxyalkanoic acid - Patent Application 20070229633 | |
| RU2818908C1 (en) | Filter for aerosol generating products with new filter material | |
| RU2827379C1 (en) | Aerosol-generating article and filter for aerosol-generating article | |
| RU2827466C1 (en) | Aerosol-generating article and filter for aerosol-generating article | |
| JP7583805B2 (en) | Aerosol-generating article filters having novel filtering materials | |
| RU2821496C1 (en) | Aerosol generating article comprising hollow tubular segment containing polyhydroxyalkanoate | |
| RU2828191C1 (en) | Aerosol generating article and aerosol generating article filter |