Мундштук курильного виробу, що включає аерогель

Номер патенту: 115443

Опубліковано: 10.11.2017

Автори: Секі Джанлука, Расулі Фіроз

Є ще 3 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Курильний виріб, що включає в себе мундштук, при цьому цей мундштук включає в себе відкриту пористу структуру, перетворену з органічного гелю, і допоміжний матеріал, диспергований у цій відкритій пористій структурі.

2. Курильний виріб за п. 1, який відрізняється тим, що згадана відкрита пориста структура містить органічний аерогель.

3. Курильний виріб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданий допоміжний матеріал містить матеріал, який поглинає або перетворює певні складники диму.

4. Курильний виріб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що згаданий допоміжний матеріал містить ароматизувальну речовину.

5. Курильний виріб за п. 2, який відрізняється тим, що органічний аерогель містить ацетат целюлози.

6. Курильний виріб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що згаданий допоміжний матеріал містить сорбент або каталізатор.

7. Курильний виріб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що згадана відкрита пориста структура містить полімер, який містить полістирол або полімолочну кислоту, чи целюлозний матеріал.

8. Курильний виріб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що мундштук включає в себе нескінченний аерогельний елемент.

9. Курильний виріб за п. 8, який містить множину відкритих каналів, які проходять через довжину нескінченного аерогельного елемента.

10. Курильний виріб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що мундштук містить множину частинок аерогелю, диспергованих у фільтрувальному елементі.

11. Курильний виріб за п. 6, який відрізняється тим, що згаданий сорбент містить активоване вугілля.

12. Спосіб, який включає:

об'єднання допоміжного матеріалу з гелетвірним агентом і розчинником для утворення гелю;

видалення розчинника з гелю для утворення органічного аерогелю; й

розміщення органічного аерогелю в мундштуці курильного виробу.

13. Спосіб за п. 12, який включає формування курильного виробу за рахунок об'єднання тютюнового субстрату з мундштуком курильного виробу.

14. Спосіб за п. 12 або п. 13, який відрізняється тим, що згаданий допоміжний матеріал містить матеріал, який поглинає або перетворює певні складники диму.

15. Спосіб за будь-яким з пп. 12-14, який включає:

розміщення гелю у формувальному елементі;

розташування множини подовжених елементів по довжині гелю;

формування органічного аерогелю у формувальному елементі за рахунок видалення розчинника з цього гелю, причому цей органічний аерогель містить множину відкритих каналів, які проходять по довжині органічного аерогелю.

Текст

Реферат: Курильний виріб (10) включає в себе мундштук (14), цей мундштук включає в себе відкриту пористу структуру, перетворену з органічного гелю, і допоміжний матеріал, диспергований у відкритій пористій структурі, такій як частинки (20) аерогелю. UA 115443 C2 (12) UA 115443 C2 UA 115443 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Цей винахід має відношення до мундштука курильного виробу або до елемента мундштучного фільтра, який включає матеріал, перетворений з органічного гелю на відкриту пористу структуру. Курильні вироби зазвичай включають в себе складові частини, призначені для впливання на потік повітря. Наприклад, багато з традиційних сигарет включають в себе фільтрувальний елемент, який містить допоміжні матеріали, які поглинають або перетворюють певні складники диму курильного виробу чи вивільнюють певні матеріали в дим при просмоктуванні диму через фільтр. Такі допоміжні матеріали відомі, і включають, наприклад, сорбенти, каталізатори та ароматизувальні речовини. У певних прикладах виконання курильний виріб утворений так, щоб нагрівати тютюн, а не спалювати його. В інших прикладах виконання курильний виріб утворений так, щоб ані нагрівати, ні спалювати тютюн; він утворений так, щоб доставляти складник тютюну пропусканням повітря та/або допоміжного матеріалу через тютюн. Такі неспалимі курильні вироби можуть також включати одну або більше частину(-ин), призначену(-их) для впливання на потік повітря. Наприклад, такі курильні вироби можуть включати в себе частини з ароматизаторами або іншими допоміжними матеріалами, призначеними для вивільнювання в потік повітря або диму, що просмоктується через курильний виріб. Аерогелі являють собою синтетичні високопористі матеріали, які одержують з гелю, в якому рідку складову замінюють на газ. В результаті одержують тверду речовину з відкритою пористою структурою і низькою густиною. Незважаючи на свою назву, аерогелі є жорсткими, сухими матеріалами, які за своїми фізичними властивостями несхожі на гель; їхня назва зумовлена тим, що їх одержують з гелів. По суті, більшість гелів явлють собою рідину, але вони поводяться як тверді речовини внаслідок наявності в цій рідині тривимірної зшитої сітки. Взагалі, гелі являють собою дисперсію молекул рідини всередині твердого тіла, де згадане тверде тіло являє собою однорідну фазу, а згадана рідина являє собою дисперсну фазу. Аерогелі часто є крихкими, але зазвичай структурно міцними. У деяких випадках їх значна несуча здатність може бути пояснена дендритними мікроструктурами, в яких сферичні частинки з середнім розміром приблизно 2-5 нм сплавляються в кластери. Ці кластери можуть утворювати тривимірну високопористу структуру майже фрактальних ланцюгів, у деяких випадках з порами меншими за приблизно 100 нм. Середній розмір і щільність пор можуть регулюватись у процесі виробництва. З метою спрощення ця заявка має відношення до аерогелів, але фахівцеві в цій галузі буде також зрозуміло, що згаданий мундштук може включати в себе будь-яку відкриту пористу структуру, яку одержують з органічного гелю, наприклад, ксерогелі й кріогелі на додаток або замість аерогелів. Отже, у багатьох варіантах здійснення цього винаходу відкрита пориста структура, яку одержують з органічного гелю, може замінювати описані нижче аерогелі, або аерогель може бути замінений на ксерогель або кріогель. Бажаним є створення нового курильного виробу, який би мав мундштук, що забезпечує значну площу поверхні для поглинання або перетворення певних складників диму чи для вивільнювання допоміжних матеріалів в потік повітря, що протікає через курильний виріб. Допоміжні матеріали, які забезпечують аромат або поглинають чи перетворюють певні складники диму, здатні працювати з більш високою ефективністю при збільшенні доступної площі поверхні елемента мундштучного фільтра. Якщо підвищити ефективність цих матеріалів, в елементі мундштучного фільтра можна використовувати меншу кількість цих матеріалів при збереженні бажаних результатів, яких досягають з допоміжним матеріалом. Бажаним також є створення нового курильного виробу, який би мав фізичні властивості, такі як міцність, по суті не залежні від властивостей потоку повітря, наприклад, опору просмоктуванню (RTD) і ступеню контакту між потоком повітря та допоміжними матеріалами. Бажаним також є створення нового курильного виробу, що має мундштук з органічним аерогелем, який може утворювати або забезпечувати структурні особливості мундштука. Відповідно до цього винаходу створений курильний виріб, який має мундштук, який включає в себе органічний аерогель. Органічний аерогель утворює відкриту пористу структуру. Допоміжні матеріали можуть бути диспергованими в аерогелі, і конкретний допоміжний матеріал та кількість допоміжного матеріалу можуть вибиратись, виходячи з результату, який бажано досягти завдяки цьому допоміжному матеріалу. Аерогель може бути використаний для забезпечення структурних властивостей мундштука. Аерогель може бути одержаний у вигляді монолітного або суцільного елемента, що утворює весь мундштук або частину мундштука. В інших прикладах виконання аерогель може бути включений в мундштук або елемент мундштучного фільтра у вигляді множини частинок, диспергованих в цьому мундштуці або елементі мундштучного фільтра. 1 UA 115443 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Курильні вироби за цим винаходом забезпечують ефективний спосіб регулювання властивостей потоку повітря, що проходить через мундштук при одночасному збереженні бажаних фізичних властивостей курильного виробу, таких як форма, жорсткість і міцність. Органічний аерогель забезпечує мундштуку (такому як елемент мундштучного фільтра) значну площу поверхні й підвищує ефективність допоміжних матеріалів, диспергованих в аерогелі. Аерогелю може бути надана будь-яка форма, і він може забезпечувати структурні властивості мундштука. Курильні вироби за цим винаходом включають в себе мундштук, який включає в себе органічний аерогель, який утворює відкриту пористу структуру. Аерогель може утворювати фізичну структуру елемента мундштучного фільтра або може бути у вигляді множини частинок аерогелю, диспергованих в елементі мундштучного фільтра. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу аерогель утворює фізичну структуру елемента мундштучного фільтра. Аерогель забезпечує структурні властивості, які зумовлюють міцність, зазвичай властиву мундштукам (таким як елементи мундштучного фільтра). Термін "відкрита пориста структура" означає структуру, яка включає сітку або матрицю, яка визначає межі взаємопов'язаних порожнин або пор. Аерозоль, газ або пара можуть проходити через відкриту пористу структуру через взаємопов'язані порожнини або пори аерогелю. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу порожнини або пори мають середній розмір менше ніж 500 мкм або менше ніж 250 мкм, або менше ніж 100 мкм. Розмір порожнин або пор може бути визначений розрізанням частини або ділянки монолітного елемента з відкритою пористою структурою, і вимірюванням найбільшого поперечного розміру кожної з порожнин або пор. Середній розмір порожнин або пор являє собою середнє арифметичне цих вимірів. Ця відкрита пориста структура дозволяє повітрю або тютюновому диму проходити через структуру аерогелю. Розмір пор відкритої пористої структури може бути вибраний так, щоб забезпечувати опір просмоктуванню, подібний до опору просмоктуванню традиційного курильного виробу. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу мундштук або мундштучний фільтр, що включає аерогель або відкриту пористу структуру, має опір просмоктуванню в діапазоні від приблизно 50 мм водн. ст. (490,333 Па) до приблизно 120 мм водн. ст. (1176,798 Па) або від приблизно 60 мм водн. ст. (588,399 Па) до приблизно 100 мм водн. ст. (980,665 Па). Отже, враження від куріння курильних виробів за цим винаходом може бути порівнянним з враженням від куріння традиційних курильних виробів. Термін "органічний аерогель" означає аерогель, який за варіантом, якому віддають перевагу, містить щонайменше приблизно 75 % (мас), за варіантом, якому віддають більшу перевагу, щонайменше 90 % (мас), за варіантом, якому віддають ще більшу перевагу, складається по суті з, або за варіантом, якому віддають найбільшу перевагу, складається з органічних сполук. До органічних сполук належать будь-які сполуки, які зазвичай називають органічними, наприклад, сполуки, які підпадають під номенклатуру ІЮПАК органічної хімії (на яку часто посилаються як на "Блакитну книгу"). До прикладів належать полімери, цукри, білки, целюлозний матеріал тощо. Тут не враховані інші матеріали, наприклад, матеріали на основі активованого вугілля, які зазвичай не вважають органічними сполуками. Наприклад, деякі матеріали (в тому числі деякі органічні сполуки) можна карбонізувати, піролізувати або по-іншому нагрівати для утворення активованих вуглецевих структур, але після того, як матеріал був активований, його більше не можна вважати органічною сполукою. У деяких випадках органічний аерогель не карбонізують, не піролізують або не нагрівають по-іншому до температури понад 150 °C. Крім того, матеріали аерогелю переважно не є зшитими для збереження відкритої пористої структури. Аерогелі, придатні для використання в мундштуці або елементі мундштучного фільтра, 3 3 можуть мати густину менше ніж приблизно 0,35 г/см або менше ніж приблизно 0,1 г/см , або 3 менше ніж приблизно 0,05 г/см . Ці аерогелі можуть мати площу поверхні більше ніж приблизно 2 2 2 500 м /г або більше ніж приблизно 750 м /г чи більше ніж приблизно 1000 м /г у разі визначення методом ртутної порометрії. Ці аерогелі можуть мати щонайменше приблизно 50 % пористість (або об'єм газової фази) або щонайменше приблизно 75 % пористість, або щонайменше приблизно 90 % пористість. Аерогелі, придатні для використання в елементі мундштучного фільтра, можна одержати утворенням гелю в розчині з подальшим ретельним видаленням рідини для збереження структури аерогелю непорушеною. Гель одержують, наприклад, об'єднанням гелетвірного агенту і рідини. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу рідину видаляють з гелю надкритичним екстрагуванням або надкритичним висушуванням. 2 UA 115443 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Надкритичне екстрагування або висушування здійснюють за рахунок підвищення температури й тиску в гелі, щоб здійснити примусове переведення рідини в стан надкритичного плинного середовища (де рідка і газоподібна фази стають нерозрізненними). Унаслідок падіння тиску рідина випаровується, видаляється, і утворюється аерогель. У деяких варіантах здійснення цього винаходу гель поміщають в автоклав, і цей автоклав заповнюють рідким діоксидом вуглецю. Рідкий діоксид вуглецю по суті являє собою розчинник, який може витісняти рідину (наприклад, воду або розчинник) в порах гелю. Гель просочують рідким діоксидом вуглецю протягом декількох днів. Діоксид вуглецю замінює рідину в порах гелю. Потім діоксид вуглецю нагрівають понад його критичну температуру (31 °C) при критичному тиску (73 атм). Після цього здійснюють ізотермічне скидання тиску автоклава, і одержують аерогель. Термін "гелетвірний агент" означає матеріал, який при змішуванні рідиною-розчинником (у відповідних пропорціях і за відповідних умов обробки) перетворює рідину з плинної рідини на сформовану тверду речовину, напівтверду речовину або гель. Гелі включають в себе тверду тривимірну сітку, яка охоплює об'єм рідкого середовища, і огортає його за рахунок поверхневого натягу. Органічні аерогелі включають природні або синтетичні полімери, целюлозний матеріал, цукри, білки тощо. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу органічним гелетвірним агентом є синтетичний або природний полімер, такий як ацетат целюлози, полістирол, полімолочна кислота тощо. У певних варіантах здійснення цього винаходу органічним гелетвірним агентом є папір або целюлозний матеріал. У певних варіантах здійснення цього винаходу органічним гелетвірним агентом є полісахарид або білок чи комбінації одного або більше полісахариду(-ів) і одного або більше білка(-ів). Полісахариди можуть включати, наприклад, крохмалі, рослинні камеді, агар, карагенан або пектини. Гелетвірні агенти можуть також включати, наприклад, альгінати або альгінатні солі, такі як альгінова кислота, альгінат натрію, альгінат калію, альгінат амонію або альгінат кальцію. Гелетвірні агенти можуть включати, наприклад, желатин. Органічні гелетвірні агенти, яким віддають перевагу, включають пектин, альгінат натрію, альгінат кальцію, аравійську камедь і колагени, такі як желатин. Рідина може бути об'єднана з гелетвірним агентом для одержання гелю і готового аерогелю. Рідини можуть включати розчинники й/або воду. Придатні розчинники включають, наприклад, етанол, метанол, ацетон, метилетилкетон, 2-пропанол, діоксид вуглецю, гексан і толуол. Аерогелю може бути надана будь-яка прийнятна або бажана форма. Гелю може бути надана будь-яка прийнятна форма формуванням з подальшим видаленням рідини і одержанням аерогельного елемента аналогічної форми. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу згаданий аерогельний елемент являє собою монолітний або нескінченний елемент, що утворює принаймні частину мундштука або елемента мундштучного фільтра курильного виробу. Отже, аерогель забезпечує структурні властивості мундштука або елемента мундштучного фільтра, а також забезпечує мундштуку міцність, властиву традиційним мундштукам або елементам мундштучного фільтра. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу аерогельний елемент являє собою монолітний елемент, який утворює елемент мундштучного фільтра сигарети. Вздовж нескінченного аерогельного елемента може бути розташована множина відкритих каналів. Ці відкриті канали можуть бути утворені будь-яким прийнятним методом. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу ці відкриті канали утворюються під час процесу формування. Гель може бути розміщений в порожнині формувального елемента, межі якого визначені бічними поверхнями і нижньою поверхнею. У певних варіантах здійснення цього винаходу елементи множини елементів, які утворюють видовжені канали, прикріплені до нижньої поверхні й проходять вздовж аерогелю. В інших варіантах здійснення цього винаходу елементи множини елементів, які утворюють видовжені канали, прикріплені до опорного елемента, виконаного так, щоб пересуватись відносно формувального елемента. Після завершення формування аерогелю і видалення його з порожнини формувального елемента згадані елементи, які утворюють видовжені канали, визначають межі незаповненого простору або каналу через аерогель. Елементи, які утворюють видовжені канали, можуть мати будь-який прийнятний діаметр, наприклад, приблизно 25 мкм або менше або приблизно 15 мкм або менше. В порожнині формувального елемента може бути розміщена будь-яка прийнятна кількість елементів, які утворюють канали, наприклад, щонайменше приблизно 10 або щонайменше приблизно 20. Елементи, які утворюють канали, можуть проходити вздовж усієї довжини аерогелю або щонайменше приблизно 90 %, або щонайменше приблизно 75 % довжини аерогелю. 3 UA 115443 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У певних варіантах здійснення цього винаходу аерогель одержують у вигляді множини частинок, які мають будь-який прийнятний розмір. У цих варіантах здійснення цього винаходу частинки аерогелю мають середній розмір щонайменше приблизно 50 мкм або щонайменше приблизно 100 мкм, або щонайменше приблизно 250 мкм. Частинки аерогелю мають середній розмір менше ніж приблизно 5000 мкм або менше ніж приблизно 1000 мкм, або менше ніж приблизно 500 мкм. Для цілей цього винаходу "розміром частинок" вважають найбільший розмір поперечного перерізу окремих частинок в межах великодисперсного матеріалу. "Середній" розмір частинок означає середнє арифметичне значення розміру частинок. Розподіл частинок зразка великодисперсного матеріалу за розмірами може бути виконаний відомим ситовим аналізом. За бажанням в мундштуці або елементі мундштучного фільтра може бути диспергована множина частинок аерогелю. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу аерогель диспергують в ацетилцелюлозному джгуті елемента мундштучного фільтра. Частинки аерогелю можуть бути дисперговані в мундштуці або елементі мундштучного фільтра (наприклад, в ацетилцелюлозному джгуті) у будь-якій бажаній кількості (% (мас.)). У певних варіантах здійснення цього винаходу частинки аерогелю диспергують в мундштуці або елементі мундштучного фільтра (наприклад, у ацетилцелюлозному джгуті) у кількості щонайменше приблизно 1 % (мас.) або щонайменше приблизно 5 % (мас), або щонайменше 10 % (мас). У певних варіантах здійснення цього винаходу частинки аерогелю диспергують у мундштуці або елементі мундштучного фільтра в кількості меншій ніж приблизно 90 % (мас). Органічний аерогель може містити допоміжний матеріал. Цей допоміжний матеріал може бути об'єднаний з гелетвірним агентом і рідиною для утворення гелю і готового аерогелю. Цей допоміжний матеріал може бути диспергований у межах відкритої пористої структури аерогелю. Аерогель забезпечує значну площу поверхні, що підвищує ефективність допоміжного матеріалу. Отже, при відкритій пористій структурі аерогелю може бути використана менша кількість допоміжного матеріалу порівняно з традиційними курильними виробами. Допоміжний матеріал може бути включений в структуру аерогелю, що по суті "блокує" допоміжний матеріал в аерогельній матриці або структурі. Допоміжний матеріал може включати матеріали, які вивільнюються в газ або дим, що проходить через аерогель. Допоміжний матеріал може включати матеріал, який поглинає або перетворює певні складники диму. Допоміжний матеріал може перебувати в аерогелі у фізично зв'язаному стані. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддають перевагу, допоміжний матеріал не є хімічно або ковалентно зв'язаним з аерогелем. Матеріал, який поглинає певні складники диму, включає сорбенти, такі як, наприклад, активоване вугілля, вугілля з покриттям, активний алюміній, цеоліти, сепіоліти, молекулярні сита і силікагель. Матеріал, який поглинає певні компоненти диму, включає іонообмінні матеріали, такі як, наприклад, окремі амінокислоти, амінофункціональні матеріали і поліелектроліти. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу активоване вугілля є диспергованим в аерогелі. У певних варіантах здійснення цього винаходу розмір частинок матеріалу, який поглинає або перетворює певні складники диму, може бути виміряний із застосуванням стандартного ситового аналізу. Наприклад, щонайменше приблизно 90 % (мас.) матеріалу може мати розмір частинок у межах від ASTM 20 до ASTM 70. В інших варіантах здійснення цього винаходу, оскільки допоміжний матеріал є "заблокованим" або фізично зв'язаним у структурі аерогелю, може бути використаний допоміжний матеріал з частинками меншого розміру. Наприклад, більше ніж приблизно 10 % (мас.) частинок можуть бути меншими ніж ASTM 70 або більше ніж приблизно 25 % (мас.) частинок можуть бути меншими ніж ASTM 70. Матеріал, такий як активоване вугілля, може бути присутнім в структурі аерогелю і включеним до складу мундштука курильного виробу в кількості приблизно від 40 мг на курильний виріб до 180 мг на курильний виріб або від приблизно 60 мг на курильний виріб до 100 мг на курильний виріб. Матеріал, який перетворює певні складники диму, включає каталізатори, такі як, наприклад, марганець, хром, залізо, кобальт, нікель, мідь, цирконій, олово, цинк, вольфрам, титан, молібден, ванадій, оксид титану, оксид церію, золото або золото на титані та наноструктурні матеріали, такі як, наприклад, вуглецеві нанотрубки. Допоміжні матеріали, які випускаються в газ або дим, що проходить через аерогель або мундштук курильного виробу, включають ароматизувальну речовину. Ароматизувальна речовина включає рідкий ароматизатор або частинки сорбенту чи целюлозного матеріалу, просочені рідким ароматизатором або дисперсним матеріалом, таким як трав'янистий матеріал. Ароматизатори включають, але не обмежуються ними, природний або синтетичний ментол, м'яту перцеву, м'яту кучеряву, каву, чай, спеції (такі як кориця, гвоздика та імбир), какао, ваніль, 4 UA 115443 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 фруктові ароматизатори, шоколад, евкаліпт, герань, евгенол, агаву, ялівець, анетол і ліналоол. Крім того, ароматизатор включає ефірну олію або суміш однієї або більше ефірної(-их) олії(-ій). "Ефірна олія" означає олію, що має характерний запах і смак рослини, з якої її одержують. Прийнятні ефірні олії включають, але не обмежуються ними, олію м'яти перцевої і олію м'яти кучерявої. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу ароматизатор містить ментол, евгенол або комбінацію ментолу й евгенолу. Термін "трав'янистий матеріал" використовують для позначення матеріалу з трав'янистої рослини. "Трав'яниста рослина" означає ароматичну рослину, листя або інші частини якої використовують в лікувальних, кулінарних або ароматизувальних цілях, і які здатні вивільняти аромат в дим, утворений курильним виробом. Трав'янистий матеріал включає листя трави або інший трав'янистий матеріал з трав'янистих рослин, у тому числі, але не обмежуючись ними, м'ят, таких як м'ята перцева і м'ята кучерява, меліси, базиліку, кориці, базиліку лимонного, шнітцибулі, коріандру, лаванди, шавлії, чаю, чебрецю і кмину. Термін "м'яти" використаний для позначення рослин роду Mentha. М'ятний лист прийнятного типу можна одержати з сортів рослин, включаючи, але не обмежуючись ними, Mentha piperita, Mentha arvensis, Mentha niliaca, Mentha citrata, Mentha spicata, Mentha spicata crispa, Mentha cordifolia, Mentha longifolia, Mentha pulegium, Mentha suaveolens і Mentha suaveolens variegata. Теплоізоляційна властивість аерогелю дозволяє включення в мундштук або елемент мундштучного фільтра матеріалів, які є екзотермічними, таких як каталізатори, для підтримання температури мундштука або елемента мундштучного фільтра на зручному для користувача рівні. Термін "дим" або "тютюновий дим" означає аерозоль або пару, що виділяється тютюновим матеріалом, який піддають спалюванню, піролізу, нагріванню, або який бере участь у хімічній реакції. Термін "мундштук" означає частину курильного виробу, виконану так, щоб бути розміщеною всередині або поряд з ротовою порожниною курця і контактувати з губами. Термін "мундштук" може означати, наприклад, фільтрувальну частину традиційного курильного виробу, таку як 30 мм вставлювана в рот кінцева частина курильного виробу або 20 мм вставлювана в рот кінцева частина курильного виробу. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу загальна довжина курильного виробу становить від приблизно 70 мм до приблизно 128 мм або приблизно 84 мм. Зовнішній діаметр курильного виробу може бути в межах від приблизно 5 мм до приблизно 8,5 мм або від приблизно 5 мм до приблизно 7,1 мм у разі тонких курильних виробів, або від приблизно 7,1 мм до приблизно 8,5 мм у разі курильних виробів звичайного розміру. Опір просмоктуванню (RTD) для курильних виробів за цим описом може змінюватись в залежності від включення аерогелю до мундштука або елемента мундштучного фільтра та його структури. У багатьох варіантах здійснення цього винаходу опір просмоктуванню для курильного виробу становить від приблизно 50 мм водн. ст. (490,333 Па) до приблизно 140 мм водн. ст. (1372,931 Па) або від приблизно 60 мм водн. ст. (588,399 Па) до приблизно 120 мм водн. ст. (1176,798 Па). Опір просмоктуванню для курильного виробу означає різницю статичного тиску між двома кінцями зразка, при перетинанні цього зразка потоком повітря за стаціонарних умов, за яких об'ємна витрата на вихідному кінці становить 17,5 мл/с. Опір просмоктуванню зразка можна виміряти методом, викладеним в стандарті ISO 6565:2002. Курильні вироби за цим винаходом можуть бути упаковані у вмістища, наприклад, в м'які пачки або пачки з відкидною кришкою, з внутрішнім вкладишем, покритим одним або більше ароматизатором(-ами). Будь-який із згаданих вище матеріалів може бути використаний в мундштуках або мундштучних фільтрах традиційних спалимих курильних виробів, таких як сигарети, або може бути використаний в мундштуках або мундштучних фільтрах неспалимих курильних виробів, наприклад, курильних виробів, виконаних так, щоб доставляти певний складник тютюну з використанням тепла, потоку повітря або хімічної реакції. Цей винахід описаний нижче лише як приклад з посиланням на прикладені фігури, на яких: - на Фіг. 1 схематично показаний вид у поперечному розрізі курильного виробу за цим винаходом, цей курильний виріб має елемент мундштучного фільтра, утворений з аерогелю; - на Фіг. 2 схематично показаний вид в поперечному розрізі курильного виробу за цим винаходом, цей курильний виріб має елемент мундштучного фільтра, утворений з множини частинок аерогелю, диспергованих у фільтрувальному джгуті; - на Фіг. 3 схематично показаний вид збоку формувального елемента; й - на Фіг. 4 схематично показаний вид збоку іншого формувального елемента. 5 UA 115443 C2 5 10 15 20 25 30 35 Курильний виріб 10, показаний на Фіг. 1 і Фіг. 2, включає в себе тютюновий субстрат або тютюновий пруток 12, прикріплений до розташованого співвісно мундштука або елемента 14 мундштучного фільтра. Мундштук або елемент 14 мундштучного фільтра включає в себе фільтрувальний елемент 16, який може бути утворений з аерогелю 20, загорнутого в обгортку 18 для штранга. Обідковий папір 19 приєднує тютюновий пруток 12 до розташованого співвісно мундштука або елемента 14 мундштучного фільтра. Обгортка 13 сигарети оточує тютюновий субстрат, який включає в себе різаний тютюновий наповнювач 11. На Фіг. 1 показаний монолітний аерогельний елемент 20, який утворює структуру фільтрувального елемента 16 мундштука. Показаний на Фіг. 1 монолітний аерогельний фільтрувальний елемент 20 мундштука являє собою циліндричний елемент, який утворює мундштук або елемент 14 мундштучного фільтра курильного виробу 10. На Фіг. 2 показана множина частинок 20 аерогелю, диспергованих у фільтрувальному елементі 16, який може являти собою, наприклад, ацетил целюлоз ний джгут. На Фіг. 3 схематично показаний вид збоку формувального елемента 30, який може бути використаний при формуванні аерогелю 20. Згаданий гель розміщують в порожнині 36 формувального елемента 30. Межі порожнини 36 визначені бічними поверхнями 32 і нижньою поверхнею 34. Множина елементів 40, які утворюють видовжені канали, прикріплена до нижньої поверхні 34, і проходить через усю довжину аерогелю 20. Згадані елементи 40, які утворюють видовжені канали, визначають межі незаповненого простору або каналу через аерогель 20 після завершення формування цього аерогелю 20 і видалення його з порожнини 36 формувального елемента 30. Елементи 40, які утворюють видовжені канали, можуть мати будь-який прийнятний діаметр, наприклад, приблизно 25 мкм або менше чи приблизно 15 мкм або менше. В порожнині 36 формувального елемента 30 може бути розташована будь-яка прийнятна кількість елементів 40, які утворюють канали, наприклад, щонайменше приблизно 10 або щонайменше приблизно 20. Елементи 40, які утворюють канали, можуть проходити вздовж усієї довжини аерогелю 20 або щонайменше вздовж приблизно 90 % або щонайменше приблизно 75 % довжини аерогелю 20. На Фіг. 4 схематично показаний вид збоку іншого формувального елемента 31. У цьому варіанті здійснення цього винаходу елементи 40, які утворюють видовжені канали, виконані так, щоб пересуватися відносно порожнини 36 формувального елемента 30. Елементи 40, які утворюють видовжені канали, прикріплені до опорного елемента 42, виконаного так, щоб поздовжньо пересуватись відносно порожнини 36 формувального елемента 30 вздовж бічних поверхонь 32. Опорний елемент 42 пересувається в напрямку до і від нижньої поверхні 34. Описані вище елементи 40, які утворюють видовжені канали, проходять через довжину аерогелю 20. Елементи 40, які утворюють видовжені канали, визначають межі незаповненого простору або каналу через аерогель 20, цей незаповнений простір або канал утворюється після завершення формування аерогелю 20 і вилучення його із порожнини 36 формувального елемента 30, та відокремлення від елементів 40, які утворюють видовжені канали. 40 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 60 1. Курильний виріб, що включає в себе мундштук, при цьому цей мундштук включає в себе відкриту пористу структуру, перетворену з органічного гелю, і допоміжний матеріал, диспергований у цій відкритій пористій структурі. 2. Курильний виріб за п. 1, який відрізняється тим, що згадана відкрита пориста структура містить органічний аерогель. 3. Курильний виріб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданий допоміжний матеріал містить матеріал, який поглинає або перетворює певні складники диму. 4. Курильний виріб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що згаданий допоміжний матеріал містить ароматизувальну речовину. 5. Курильний виріб за п. 2, який відрізняється тим, що органічний аерогель містить ацетат целюлози. 6. Курильний виріб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що згаданий допоміжний матеріал містить сорбент або каталізатор. 7. Курильний виріб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що згадана відкрита пориста структура містить полімер, який містить полістирол або полімолочну кислоту, чи целюлозний матеріал. 8. Курильний виріб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що мундштук включає в себе нескінченний аерогельний елемент. 6 UA 115443 C2 5 10 15 20 9. Курильний виріб за п. 8, який містить множину відкритих каналів, які проходять через довжину нескінченного аерогельного елемента. 10. Курильний виріб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що мундштук містить множину частинок аерогелю, диспергованих у фільтрувальному елементі. 11. Курильний виріб за п. 6, який відрізняється тим, що згаданий сорбент містить активоване вугілля. 12. Спосіб, який включає: об'єднання допоміжного матеріалу з гелетвірним агентом і розчинником для утворення гелю; видалення розчинника з гелю для утворення органічного аерогелю; й розміщення органічного аерогелю в мундштуці курильного виробу. 13. Спосіб за п. 12, який включає формування курильного виробу за рахунок об'єднання тютюнового субстрату з мундштуком курильного виробу. 14. Спосіб за п. 12 або п. 13, який відрізняється тим, що згаданий допоміжний матеріал містить матеріал, який поглинає або перетворює певні складники диму. 15. Спосіб за будь-яким з пп. 12-14, який включає: розміщення гелю у формувальному елементі; розташування множини подовжених елементів по довжині гелю; формування органічного аерогелю у формувальному елементі за рахунок видалення розчинника з цього гелю, причому цей органічний аерогель містить множину відкритих каналів, які проходять по довжині органічного аерогелю. 7 UA 115443 C2 8 UA 115443 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Smoking article mouthpiece including aerogel

Автори англійською

Rasouli, Firooz, Sechi, Gianluca

Автори російською

Расули Фироз, Сэки Джанлука

МПК / Мітки

МПК: A24D 3/14, A24D 3/06, A24D 3/16, A24D 3/08

Мітки: аерогель, включає, мундштук, курильного, виробу

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/11-115443-mundshtuk-kurilnogo-virobu-shho-vklyuchaeh-aerogel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Мундштук курильного виробу, що включає аерогель</a>

Подібні патенти