ES2650916T3 - Artículo para fumar con tapón delantero y método - Google Patents

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Abstract

Un artículo para fumar (1, 100, 200, 300) que comprende una pluralidad de elementos cilíndricos, que incluye un tapón delantero (2, 102, 202, 302) y un sustrato formador de aerosol (7), ensamblado en contacto con un papel para cigarrillo (5) para formar una varilla (15), el papel para cigarrillo retiene los elementos en posición mediante una interacción de interferencia, la varilla (15) tiene un extremo del lado de la boca (20) y un extremo distal (30) aguas arriba del extremo del lado de la boca (20), en el cual el tapón delantero (2, 102, 202, 302) tiene una longitud de entre 1 mm y 10 mm y se localiza aguas arriba del sustrato formador de aerosol (7) dentro de la varilla (15), el tapón delantero puede penetrarse por un elemento de calentamiento (8) de un dispositivo generador de aerosol (11) de manera que el elemento de calentamiento (8) puede insertarse en el artículo para fumar (1, 100, 200, 300) a través del tapón delantero (2, 102, 202, 302) y entrar en contacto con el sustrato formador de aerosol (7), caracterizado porque el tapón delantero (102, 202, 302) define un agujero (103, 303) o hendidura (203) a través de los cuales puede pasar el elemento de calentamiento (8).

Description

DESCRIPCIÒN
Artículo para fumar con tapón delantero y método
La presente descripción se refiere a un artículo para fumar que comprende un sustrato formador de aerosol para 5 generar un aerosol inhalable cuando se calienta mediante un elemento de calentamiento. La descripción se refiere, además, a un método para usar tal artículo para fumar.
Se conocen en la técnica artículos para fumar en los cuales un sustrato formador de aerosol, tal como un sustrato que contiene tabaco, se calienta en lugar de quemarse. El objetivo de tales artículos para fumar calentados es 10 reducir los constituyentes del humo perjudiciales conocidos producidos por la combustión y la degradación pirolítica del tabaco en los cigarrillos convencionales. Típicamente en tales artículos para fumar calentados, un aerosol se genera por la transferencia de calor desde una fuente de calor a un sustrato formador de aerosol separado físicamente, que puede localizarse dentro, alrededor o aguas abajo de la fuente de calor. Durante la acción de fumar, se liberan compuestos volátiles desde el sustrato formador de aerosol mediante la transferencia de calor 15 desde la fuente de calor y se arrastran en el aire aspirado a través del artículo para fumar. Cuando los compuestos liberados se enfrían, estos se condensan para formar un aerosol que se inhala por el consumidor.
Un número de documentos de la técnica anterior describen los dispositivos generadores de aerosol para consumir o fumar artículos para fumar calentados. Tales dispositivos incluyen, por ejemplo, sistemas para fumar calentados y 20 sistemas para fumar calentados eléctricamente. Una ventaja de estos sistemas es que reducen significativamente el humo de la corriente lateral, mientras que permiten que el fumador suspenda y reinicie la acción de fumar de manera selectiva. Un ejemplo de un sistema para fumar calentado se describe en el documento de Patente de Estados Unidos núm. 5,144,962, el cual incluye, en una modalidad, un medio generador de sabor en contacto con un calentador. Cuando el medio generador de sabor se agota, tanto el medio generador de sabor como el calentador se 25 reemplazan. Es conveniente un dispositivo generador de aerosol donde un artículo para fumar pueda reemplazarse sin la necesidad de retirar el elemento de calentamiento.
La US 5,499,636 describe un cigarrillo adaptado para usar en un sistema de cigarrillo eléctrico. El cigarrillo comprende una varilla de tabaco que tiene porciones rellenas y sin rellenar dispuestas de manera que los elementos 30 calentadores externos eléctricos pueden cubrir las porciones rellenas y no rellenas de la varilla de tabaco. En algunas modalidades, una porción de la picadura puede retenerse dentro del cigarrillo entre un filtro de flujo de retroceso y un filtro de flujo libre.
Típicamente, los artículos para fumar para su uso con dispositivos generadores de aerosol comprenden un sustrato 35 formador de aerosol que se ensambla, a menudo con otros elementos o componentes, en forma de una varilla. Típicamente, tal varilla se configura en forma y tamaño para insertarse dentro de un dispositivo generador de aerosol que comprende un elemento de calentamiento para calentar el sustrato formador de aerosol.
El contacto directo entre un elemento de calentamiento, por ejemplo un elemento de calentamiento accionado 40 eléctricamente, y el sustrato formador de aerosol puede proporcionar un medio eficiente para calentar el sustrato formador de aerosol para formar un aerosol inhalable. En tal configuración del dispositivo, el calor un elemento de calentamiento puede trasmitirse casi instantáneamente a al menos una porción del sustrato formador de aerosol cuando se acciona el elemento de calentamiento, y esto puede facilitar la rápida generación de un aerosol. Adicionalmente, la energía de calentamiento general requerida para generar un aerosol puede ser menor de la que 45 se requeriría en el caso de un sistema donde el sustrato formador de aerosol no contacta directamente con el elemento de calentamiento y el calentamiento inicial del sustrato formador de aerosol ocurre por convección o radiación. Cuando un elemento de calentamiento está en contacto directo con un sustrato formador de aerosol, el calentamiento inicial de las porciones del sustrato formador de aerosol que están en contacto con el elemento de calentamiento se efectuará por conducción. 50
El contacto directo entre un elemento de calentamiento y un sustrato formador de aerosol puede resultar en un encogimiento del sustrato formador de aerosol. El encogimiento del sustrato formador de aerosol debido a las contracciones térmicas puede provocar que el sustrato formador de aerosol se adhiera a un elemento de calentamiento. Esto puede dificultar la retirada del artículo para fumar del elemento de calentamiento. Los problemas 55 de adherencia entre un elemento de calentamiento y un sustrato formador de aerosol pueden pronunciarse particularmente cuando el sustrato formador de aerosol tiene forma de una lámina fruncida de material de tabaco homogeneizado. El calentamiento de tal sustrato puede lograrse mediante la inserción de un elemento de calentamiento en los pliegues del material de la lámina fruncida. El encogimiento de tal sustrato durante el calentamiento puede provocar luego que el sustrato sujete el elemento de calentamiento de manera ajustada, 60 dificultando retirar limpiamente el elemento de calentamiento.
El encogimiento del sustrato formador de aerosol puede además liberar el sustrato formador de aerosol dentro del artículo para fumar. Una modalidad preferida de un artículo para fumar puede formarse a partir de numerosos elementos cilíndricos dispuestos en secuencia y ensamblados al envolverse con un papel para cigarrillo. El papel 65 para cigarrillo retiene los elementos en posición mediante una interacción de interferencia. Dentro del artículo para fumar, el sustrato formador de aerosol, o un tapón cilíndrico que comprende el sustrato formador de aerosol, se retienen mediante el contacto con el papel para cigarrillo. El encogimiento del sustrato formador de aerosol durante el calentamiento puede implicar que es más probable que el sustrato formador de aerosol, o una porción del mismo, se retire de la varilla del artículo para fumar cuando el artículo para fumar se retira del elemento de calentamiento. Esto resultaría en la necesidad de limpiar el dispositivo generador de aerosol que comprende el elemento de 5 calentamiento antes que pueda usarse el dispositivo generador de aerosol para fumar otro artículo para fumar. Un sustrato formador de aerosol que se adhiere a un elemento de calentamiento proporcionará una barrera física para reusar el elemento de calentamiento ya que puede evitar que el elemento de calentamiento se inserte en un nuevo artículo para fumar.
10
Es además indeseable que las porciones pequeñas de sustrato formador de aerosol y los residuos del sustrato formador de aerosol permanezcan en contacto con el elemento de calentamiento ya que estos pueden descomponerse con el calentamiento prolongado y producir sabores desagradables que pueden detectarse por un usuario.
15
Como se usan en la presente descripción, los términos “artículo generador de aerosol” y “artículo para fumar” hacen referencia a un artículo que comprende un sustrato formador de aerosol capaz de liberar compuestos volátiles que pueden formar un aerosol. Por ejemplo, un artículo generador de aerosol puede ser un artículo para fumar que genera un aerosol que puede inhalarse directamente a los pulmones del usuario a través de la boca del usuario. Un artículo generador de aerosol puede ser desechable. 20
Como se usa en la presente, un artículo generador de aerosol es un artículo generador de aerosol calentado, el cual es un artículo generador de aerosol que comprende un sustrato formador de aerosol que está destinado a calentarse en lugar de quemarse para liberar los compuestos volátiles que pueden formar un aerosol. El aerosol formado por el calentamiento del sustrato formador de aerosol puede contener menos componentes nocivos conocidos que los que 25 podrían producirse por la combustión o degradación pirolítica del sustrato formador de aerosol. Un artículo generador de aerosol puede comprender, una varilla de tabaco.
Como se usa en la presente descripción, un “dispositivo generador de aerosol” se refiere a un dispositivo que interactúa con un sustrato formador de aerosol para generar un aerosol. El sustrato formador de aerosol forma parte 30 de un artículo generador de aerosol, por ejemplo parte de un artículo para fumar. Un dispositivo generador de aerosol puede comprender uno o más componentes usados para suministrar energía desde un suministro de energía a un sustrato formador de aerosol para generar un aerosol.
Un dispositivo generador de aerosol puede describirse como un dispositivo generador de aerosol calentado, el cual 35 es un dispositivo generador de aerosol que comprende un calentador. El calentador se usa preferentemente para calentar un sustrato formador de aerosol de un artículo generador de aerosol para generar un aerosol.
Un dispositivo generador de aerosol puede ser un dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente, el cual es un dispositivo generador de aerosol que comprende un calentador que se opera por energía eléctrica para 40 calentar un sustrato formador de aerosol de un artículo generador de aerosol para generar un aerosol. Un dispositivo generador de aerosol puede ser un dispositivo generador de aerosol calentado por gas. Un dispositivo generador de aerosol puede ser un dispositivo para fumar que interactúa con un sustrato formador de aerosol de un artículo generador de aerosol para generar un aerosol que es directamente inhalable hacia los pulmones de un usuario a través de la boca del usuario. 45
Como se usa en la presente descripción, el término “sustrato formador de aerosol” se refiere a un sustrato capaz de liberar compuestos volátiles que pueden formar un aerosol. Dichos compuestos volátiles pueden liberarse mediante el calentamiento del sustrato formador de aerosol. Un sustrato formador de aerosol puede adsorberse, recubrirse, impregnarse o de cualquier otra manera cargarse en un portador o soporte. Un sustrato formador de aerosol puede 50 convenientemente ser parte de un artículo generador de aerosol o artículo para fumar.
Un sustrato formador de aerosol puede comprender nicotina. Un sustrato formador de aerosol puede comprender tabaco, por ejemplo puede comprender un material que contiene tabaco que contiene compuestos volátiles con sabor a tabaco, que se liberen del sustrato formador de aerosol al calentarse. En las modalidades preferidas un 55 sustrato formador de aerosol puede comprender material de tabaco homogeneizado, por ejemplo una hoja de tabaco moldeado.
La invención se refiere a un artículo para fumar de conformidad con la reivindicación 1. En una modalidad, se proporciona un artículo para fumar que comprende una pluralidad de elementos ensamblados en contacto con un 60 papel para cigarrillo para formar una varilla. Los elementos ensamblados en contacto con el papel para cigarrillo para formar la varilla incluyen un tapón delantero y un sustrato formador de aerosol. La varilla puede definirse con un extremo del lado de la boca y un extremo distal localizado aguas arriba del extremo del lado de la boca. El tapón delantero se localiza aguas arriba del sustrato formador de aerosol dentro de la varilla.
65
Durante el uso, un usuario aplica sus labios al extremo del lado de la boca de la varilla e inhala. El aire y cualquier aerosol generado dentro de la varilla se aspiran a través del extremo del lado de la boca de la varilla que se inhala por el usuario. Cuando el usuario inhala, el aire y el aerosol se mueven a través de la varilla en una dirección generalmente desde el extremo distal al extremo del lado de la boca de la varilla. En algunas modalidades, el aire puede aspirarse hacia la varilla a través del extremo distal de la varilla. En algunas modalidades, el aire puede 5 aspirarse hacia la varilla a través de una pared lateral de la varilla. En otras modalidades, el aire puede aspirarse hacia la varilla a través de una combinación del extremo distal de la varilla y una pared lateral de la varilla.
Para más simplicidad, los términos “aguas arriba” y “aguas abajo” como se usan en la presente descripción se refieren a una posición relativa a lo largo de la varilla del artículo para fumar con referencia a la dirección en la cual 10 el aerosol se aspira a través de la varilla. Cualquier elemento o componente más cercano al extremo distal de un punto de referencia particular puede definirse aguas arriba desde ese punto. De igual manera, cualquier elemento o componente que está más cerca del extremo del lado de la boca desde un punto de referencia puede definirse aguas abajo a partir de ese punto. En esta modalidad, el tapón delantero se localiza más cerca del extremo distal de la varilla que el sustrato formador de aerosol. Por tanto, el tapón delantero puede definirse aguas arriba del sustrato 15 formador de aerosol.
En algunas modalidades, el artículo para fumar puede comprender elementos adicionales. Por ejemplo, el artículo puede comprender además un filtro, tal como un filtro de boquilla, localizado aguas abajo del sustrato formador de aerosol. Preferentemente, tal filtro se localiza en el extremo del lado de la boca de la varilla. Si está presente, un 20 filtro se ensambla preferentemente junto con el tapón delantero y el sustrato formador de aerosol en la varilla. Los filtros adecuados pueden fabricarse de cualquier material de filtro adecuado. Muchos de tales materiales de filtro se conocen en la técnica, por ejemplo un filtro adecuado puede fabricarse de una longitud de estopa de acetato de celulosa. Otros elementos tales como los filtros de flujo libre y separadores pueden además ensamblarse en contacto con el papel para cigarrillo como parte del artículo para fumar. 25
Una ventaja del tapón delantero es que puede evitar la salida del sustrato formador de aerosol desde el extremo distal de la varilla durante la manipulación y transportación. Otra ventaja del tapón delantero es que puede ayudar a localizar el sustrato formador de aerosol a una distancia predeterminada desde el extremo distal de la varilla para un acoplamiento óptimo con una fuente de calor tal como un elemento de calentamiento. 30
Las modalidades preferidas son los artículos para fumar para su uso con un dispositivo generador de aerosol que comprende uno o más elementos de calentamiento que se configuran para entrar en contacto con el sustrato formador de aerosol. Para evitar dudas, en la siguiente descripción el término 'elemento de calentamiento' se usa en el sentido de uno o más elementos de calentamiento. 35
Puede preferirse que el tapón delantero pueda penetrarse por el elemento de calentamiento de manera que el elemento de calentamiento pueda entrar en contacto con o penetrar el sustrato formador de aerosol. En tales modalidades, el sustrato formador de aerosol puede encogerse en contacto con un elemento de calentamiento durante una fase generadora de aerosol. El sustrato formador de aerosol puede además encogerse de manera que 40 se reduce el contacto con el papel para cigarrillo. Sin un tapón delantero, la extracción del elemento de calentamiento de la varilla puede resultar además en la extracción del sustrato formador de aerosol debido a la adhesión aumentada del sustrato formador de aerosol con el elemento de calentamiento unido a la adhesión disminuida del sustrato formador de aerosol con el papel para cigarrillo. Sin embargo, el tapón delantero puede facilitar la retirada o extracción del elemento de calentamiento de la varilla restringiendo el movimiento del sustrato 45 formador de aerosol hacia el extremo distal de la varilla. El tapón delantero bloquea el paso del sustrato formador de aerosol y de este modo evita que el sustrato formador de aerosol se retire de la varilla.
El tapón delantero puede fabricarse de un material de filtro que permite que el aire se extraiga a través del tapón delantero. Esto puede permitir que un usuario aspire el aire a través de la varilla por medio del tapón delantero. El 50 tapón delantero puede estar formado convenientemente por el mismo material como un filtro de boquilla convencional. Por ejemplo, el tapón delantero puede formarse de estopa de acetato de celulosa. La permeabilidad del tapón delantero puede variar para ayudar a controlar la resistencia a la aspiración a través del artículo para fumar. Alternativamente, el tapón delantero puede estar formado por un material que no sea permeable al aire. En tales modalidades, el artículo para fumar puede configurarse de manera que el aire fluya hacia la varilla a través de 55 una pared lateral. Opcionalmente, el aire aspirado hacia la varilla a través de una pared lateral puede entrar a través del papel para cigarrillo o a través de los poros definidos a través del papel para cigarrillo.
El tapón delantero puede comprender uno o más materiales seleccionados del grupo que comprende cerámica, polímero, biopolímero, metal, zeolita, papel, cartón, material inerte, y material inorgánico. El tapón delantero tiene un 60 diámetro que es aproximadamente igual al diámetro del artículo para fumar. Preferentemente, el tapón delantero tiene un diámetro entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 10 milímetros. El tapón delantero tiene una longitud que puede definirse como la dimensión a lo largo del eje longitudinal del artículo para fumar. La longitud del tapón delantero está entre aproximadamente 1 milímetro y aproximadamente 10 milímetros, por ejemplo entre aproximadamente 4 milímetros y aproximadamente 8 milímetros. El tapón delantero es preferentemente cilíndrico y 65 tiene una longitud de al menos 2 milímetros para facilitar el ensamblado de un artículo para fumar, preferentemente al menos 3 mm o al menos 4 mm. Un tapón mayor puede proporcionar además un efecto de limpieza mejorado ya que existe una mayor cantidad de material del tapón delantero disponible para limpiar el elemento de calentamiento a medida que el elemento de calentamiento se retira del tapón. Es preferible que el diámetro del tapón es mayor que 5 mm, por ejemplo entre 6 mm y 8 mm.
5
En algunas modalidades, el tapón delantero puede formarse parcial o completamente a partir de un sustrato formador de aerosol. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol puede ser de un material que comprende tabaco o tabaco procesado y el tapón delantero puede comprender este material. Si un sustrato formador de aerosol se incorpora en el tapón delantero, la densidad del sustrato formador de aerosol puede aumentar en el extremo distal de la varilla para permitir que el sustrato formador de aerosol funcione como un tapón delantero. 10
Algunas modalidades del artículo para fumar se diseñan para usarse junto con un dispositivo generador de aerosol que tiene un elemento de calentamiento para calentar el sustrato formador de aerosol. Típicamente, tales elementos de calentamiento tienen forma de puntas o láminas que pueden insertarse en el artículo para fumar a través del tapón delantero. Para facilitar esto, el tapón delantero puede tener propiedades físicas que faciliten la inserción de 15 un elemento de calentamiento. Por ejemplo, el tapón delantero puede estar formado por un material de baja resistencia tal como un conjunto de fibras o espuma polimérica. Un tapón delantero formado a partir de un grupo de fibras puede tener fibras alineadas en una dirección que es longitudinal con respecto a la varilla para reducir la fuerza de inserción requerida para insertar un elemento de calentamiento en el artículo para fumar en la dirección longitudinal. 20
El tapón delantero define un agujero o hendidura para permitir que un elemento de calentamiento pase a través del mismo. Un elemento de calentamiento es entonces capaz de entrar en contacto o de penetrar el sustrato formador de aerosol con una fuerza de inserción baja requerida para penetrar el tapón delantero. Un agujero definido a través de un tapón delantero puede dimensionarse para acoplarse a un elemento de calentamiento insertado a través del 25 mismo. Por ejemplo, el tamaño y la forma del agujero definido a través del tapón delantero pueden coincidir casi exactamente con el tamaño y la forma de una sección transversal del elemento de calentamiento. El agujero puede tener dimensiones menores que el elemento de calentamiento, o puede ser una hendidura. En tales modalidades, el elemento de calentamiento puede necesitar deformar el material del tapón delantero para penetrar el tapón delantero. Cualquier agujero definido a través del tapón delantero puede tener forma cilíndrica o de prisma. Por 30 ejemplo, el agujero definido a través del tapón delantero puede conformarse como un cilindro circular o un cilindro hexagonal. Cualquier hendidura definida a través del tapón delantero puede ser una única hendidura o múltiples hendiduras.
El material que forma el tapón delantero puede ser un material elástico o un material parcialmente elástico que 35 puede deformarse por la inserción de un elemento de calentamiento y volver a adoptar su forma cuando se retira el elemento de calentamiento. Por tanto, cuando un elemento de calentamiento perfora el tapón delantero, el material del tapón delantero puede deformarse para permitir el acceso al elemento de calentamiento. Cuando se retira el elemento de calentamiento, el agujero perforado a través del tapón delantero puede cerrarse o cerrarse parcialmente. Una ventaja de tales modalidades puede ser que el tapón delantero limpie el elemento de 40 calentamiento a medida que el elemento se retira del artículo para fumar. Esto puede ayudar a retirar cualquiera de los fragmentos del sustrato formador de aerosol que se han adherido al elemento de calentamiento, y puede ayudar a limpiar cualquiera de los compuestos volátiles que se han depositado en el elemento de calentamiento. El elemento de calentamiento puede, de este modo, limpiarse cada vez que el elemento de calentamiento se retira de un artículo para fumar. 45
El tapón delantero no necesita estar formado por un material elástico para proporcionar la funcionalidad de limpieza. Por ejemplo, si un agujero a través de un tapón delantero se dimensiona para coincidir casi exactamente con una sección transversal de un elemento de calentamiento, luego puede proporcionarse alguna funcionalidad de limpieza para extraer el elemento de calentamiento. De igual manera, si el tapón delantero define una hendidura a través de 50 la cual puede pasar el elemento de calentamiento, el material del tapón delantero que rodea la hendidura se desvía cuando se inserta un elemento de calentamiento. La extracción posterior del elemento de calentamiento puede resultar además en la interferencia entre el elemento de calentamiento y el material que rodea la hendidura, que puede proporcionar la limpieza del elemento de calentamiento.
55
El tapón delantero puede tener más de un agujero o hendidura definidos a través de este. Por ejemplo, si el artículo para fumar se destina para su uso con un dispositivo generador de aerosol que tiene tres puntas de calentamiento, el tapón delantero de un artículo para fumar compatible puede comprender tres agujeros dispuestos para aceptar el paso de los puntas de calentamiento.
60
El sustrato formador de aerosol puede ser un sustrato sólido formador de aerosol. Alternativamente, el sustrato formador de aerosol puede comprender tanto componentes sólidos como líquidos. El sustrato formador de aerosol puede comprender un material que contiene tabaco, que contenga compuestos volátiles con sabor a tabaco que se liberan del sustrato al calentarse. Alternativamente, el sustrato formador de aerosol puede comprender un material que no es de tabaco. El sustrato formador de aerosol puede comprender además un formador de aerosol. Los 65 ejemplos de formadores de aerosol adecuados son la glicerina y el propilenglicol.
Si el sustrato formador de aerosol es un sustrato sólido formador de aerosol, el sustrato sólido formador de aerosol puede comprender, por ejemplo, uno o más de: polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, hebras tipo espaguetis, tiras o láminas que contienen uno o más de: hoja de hierba, hoja de tabaco, fragmentos de nervios de tabaco, tabaco reconstituido, tabaco homogeneizado, tabaco extrudido y tabaco expandido. El sustrato sólido formador de aerosol 5 puede estar en forma suelta o puede proporcionarse en un contenedor o cartucho adecuados. Por ejemplo, el material formador de aerosol del sustrato sólido formador de aerosol puede estar contenido dentro de un papel u otra envoltura y tener la forma de un tapón. Cuando un sustrato formador de aerosol tiene la forma de un tapón, todo el tapón incluyendo cualquier envoltura se considera que es el sustrato formador de aerosol.
10
Opcionalmente, el sustrato sólido formador de aerosol puede contener tabaco adicional o compuestos saborizantes volátiles que no son de tabaco que se liberan al calentarse el sustrato sólido formador de aerosol. El sustrato sólido formador de aerosol también puede contener cápsulas que, por ejemplo, incluyan tabaco adicional o compuestos saborizantes volátiles que no son de tabaco y dichas cápsulas pueden derretirse durante el calentamiento del sustrato sólido formador de aerosol. 15
Opcionalmente, el sustrato sólido formador de aerosol puede proporcionarse o incorporarse en un portador térmicamente estable. El portador puede tomar la forma de polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, hebras tipo espagueti, tiras o láminas. El sustrato sólido formador de aerosol puede depositarse en la superficie del portador en la forma de, por ejemplo, una lámina, espuma, gel o suspensión. El sustrato sólido formador de aerosol puede 20 depositarse en toda la superficie del portador, o alternativamente, puede depositarse en un patrón con el fin de proporcionar un suministro del sabor no uniforme durante su uso.
En modalidades preferidas, el sustrato formador de aerosol comprende una o más láminas de material de tabaco homogeneizado que se ha juntado en una varilla, circunscrito por una envoltura, y una sección para proporcionar 25 tapones individuales de sustrato formador de aerosol.
El papel para cigarrillos puede ser cualquier material que no es de tabaco adecuado para envolver componentes de un artículo para fumar en forma de una varilla. El papel para cigarrillos necesita agarrar los elementos componentes del artículo para fumar cuando el artículo se ensambla y los mantiene en su posición dentro de la varilla. Los 30 materiales adecuados se conocen bien en la técnica.
El artículo para fumar puede tener una forma esencialmente cilíndrica. El artículo para fumar puede ser esencialmente alargado. El artículo para fumar puede tener una longitud y una circunferencia esencialmente perpendiculares a la longitud. El sustrato formador de aerosol puede tener una forma esencialmente cilíndrica. El 35 sustrato formador de aerosol puede ser esencialmente alargado. El sustrato formador de aerosol también puede tener una longitud y una circunferencia esencialmente perpendiculares a la longitud. El sustrato formador de aerosol puede recibirse en el dispositivo generador de aerosol de manera que la longitud del sustrato formador de aerosol es esencialmente paralela a la dirección del flujo de aire en el dispositivo generador de aerosol.
40
El artículo para fumar puede tener una longitud total entre aproximadamente 30 milímetros y aproximadamente 100 milímetros. El artículo para fumar puede tener un diámetro externo entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 12 milímetros. El artículo para fumar puede comprender un filtro o boquilla. El filtro puede localizarse en el extremo aguas abajo del artículo para fumar. El filtro puede ser un tapón de filtro de acetato de celulosa. El filtro es de aproximadamente 7 milímetros en longitud en una modalidad, pero puede tener una longitud 45 de entre aproximadamente 5 milímetros a aproximadamente 14 milímetros.
En una modalidad, el artículo para fumar tiene una longitud total de aproximadamente 45 milímetros. El artículo para fumar puede tener un diámetro externo de, aproximadamente, 7.2 milímetros. Además, el sustrato formador de aerosol puede tener una longitud de, aproximadamente, 10 milímetros. Alternativamente, el sustrato formador de 50 aerosol puede tener una longitud de, aproximadamente, 12 milímetros. Además, el diámetro del sustrato formador de aerosol puede ser entre, aproximadamente, 5 milímetros y, aproximadamente, 12 milímetros. Además, el artículo para fumar puede comprender una separación entre el sustrato formador de aerosol y el tapón de filtro. La separación puede ser de aproximadamente 18 milímetros, pero puede estar en el intervalo de aproximadamente 5 milímetros a aproximadamente 25 milímetros. 55
Las modalidades específicas se describirán ahora con referencia a las figuras, en las cuales:
la Figura 1 es un diagrama esquemático en sección transversal de un artículo para fumar acoplado a un dispositivo generador de aerosol; 60
la Figura 2 es un diagrama esquemático que ilustra una proyección del extremo delantero del artículo para fumar, que muestra la penetración del tapón delantero del artículo para fumar por un elemento de calentamiento;
la Figura 3A es un diagrama esquemático que ilustra una proyección del extremo delantero de un artículo para fumar de conformidad con una primera modalidad, que muestra la penetración del tapón delantero del artículo para fumar por un elemento de calentamiento;
la Figura 3B es un diagrama esquemático que ilustra una proyección del extremo delantero de un artículo para fumar 5 de conformidad con una segunda modalidad, que muestra la penetración del tapón delantero del artículo para fumar por un elemento de calentamiento; y
la Figura 3C es un diagrama esquemático que ilustra una proyección del extremo delantero de un artículo para fumar de conformidad con una tercera modalidad, que muestra la penetración del tapón delantero del artículo para fumar 10 por un elemento de calentamiento.
La Figura 1 ilustra un artículo para fumar 1 que no está de conformidad con la invención. El artículo para fumar 1 comprende cinco elementos, un tapón delantero 2, un sustrato formador de aerosol 7, un tubo hueco de acetato de celulosa 6, una sección de transferencia 4, y un filtro de boquilla 3. Estos cinco elementos se disponen 15 secuencialmente y en alineación coaxial y se ensamblan mediante un papel para cigarrillo 5 para formar una varilla 15. La varilla tiene un extremo del lado de la boca 20, el cual un usuario inserta en su boca durante el uso, y un extremo distal 30 localizado en el extremo opuesto de la varilla 15 al extremo del lado de la boca 20. Los elementos localizados entre el extremo del lado de la boca 20 y el extremo distal 30 pueden describirse como que se encuentran aguas arriba del extremo del lado de la boca 20 o, alternativamente, aguas abajo del extremo distal 30. 20
Cuando se ensambla, la varilla 15 tiene 52 milímetros de largo y tiene un diámetro de 7.2 milímetros.
El tapón delantero 2 es una porción cilíndrica de estopa de acetato de celulosa que tiene una longitud de 7 milímetros. Las fibras de la estopa de acetato de celulosa se alinean con la dirección longitudinal de la varilla 15. 25
El sustrato formador de aerosol 7 se localiza aguas abajo del tapón delantero 2 y comprende un conjunto de hojas rizadas de tabaco moldeado envuelto en un papel de filtro. El tabaco moldeado incluye aditivos, que incluye glicerina como un aditivo formador de aerosol.
30
El tubo 6 se localiza inmediatamente aguas abajo del sustrato formador de aerosol 7 y se forma de acetato de celulosa. El tubo 6 define una abertura que tiene un diámetro de 3.3 milímetros. Una función del tubo 6 es ubicar el sustrato formador de aerosol 7 hacia el extremo distal 30 de la varilla 15 para que pueda contactarse con un elemento de calentamiento. El tubo 6 actúa para evitar forzar el sustrato formador de aerosol 7 a lo largo de la varilla 15 hacia el extremo del lado de la boca 20 cuando se inserta un elemento de calentamiento. 35
La sección de transferencia 4 comprende un tubo de paredes finas de 18 milímetros de longitud. La sección de transferencia 4 permite que las sustancias volátiles liberadas por el sustrato formador de aerosol 7 pasen a lo largo de la varilla 15 el extremo del lado de la boca 20. Las sustancias volátiles pueden enfriarse dentro de la sección de transferencia 4 para formar un aerosol. 40
La boquilla de filtro 3 es una boquilla de filtro convencional formada de estopa, acetato de celulosa y que tiene una longitud de 7 milímetros.
Los cinco elementos identificados anteriormente se ensamblan al envolverse ajustadamente dentro de un papel para 45 cigarrillo 5. El papel para cigarrillo 5 en esta modalidad específica es un papel para cigarrillo convencional. Por ejemplo, el papel para cigarrillo puede ser de un material poroso con una estructura no isotrópica que comprende fibras celulósicas (entrecruzados de fibras enlazadas por enlaces de hidrógeno), uno o más rellenos y uno o más agentes de combustión. El uno o más rellenos pueden ser, por ejemplo, carbonato de calcio (CaCO3) y el uno o más agentes de combustión pueden ser, por ejemplo, uno o más de los siguientes: potasio/citrato de sodio; acetato de 50 sodio; fosfato de monoamonio (MAP); y fosfato de disodio (DSP). La composición final del papel para cigarrillo por metro cuadrado puede ser fibras celulósicas de aproximadamente 25 g, carbonato de calcio de 10 g, y un agente de combustión de 0.2 g. La porosidad del papel para cigarrillo puede estar entre aproximadamente 0 Coresta y aproximadamente 120 Coresta. La interfaz entre el papel para cigarrillos 5 y cada uno de los elementos ubica a los elementos y define la varilla 15 del artículo para fumar 1. 55
Aunque el artículo para fumar descrito anteriormente e ilustrada en la Figura 1 tiene cinco elementos ensamblados en un papel para cigarrillos, estará claro ahora para un experto en la materia que un artículo para fumar puede tener elementos adicionales y estos elementos pueden ensamblarse en un equivalente o envoltura de cigarrillos alternativa. Igualmente, un artículo para fumar puede tener algunos elementos. 60
El artículo para fumar se consume o se fuma junto con un dispositivo generador de aerosol adecuado. La Figura 1 ilustra el artículo para fumar cuando se acopla con tal dispositivo 11 para el consumo.
El dispositivo generador de aerosol 11 comprende una funda 12 para recibir el artículo para fumar 1 para su 65 consumo. Un elemento de calentamiento 8 se ubica dentro de la funda 12 y se posiciona para acoplarse con el extremo distal 30 del artículo para fumar 1. El elemento de calentamiento 8 tiene forma de una lámina que termina en un punto 40.
A medida que el artículo para fumar 1 se empuja hacia la funda 12 el punto 40 del elemento de calentamiento 8 se acopla a una superficie externa del tapón delantero 2. Al aplicar una fuerza al artículo para fumar 1, el elemento de 5 calentamiento 8 penetra en el tapón delantero 2 y el punto 40 del elemento de calentamiento 8 se pone en contacto luego con el sustrato formador de aerosol 7. La aplicación de una presión adicional provoca que el elemento de calentamiento 8 penetre en el sustrato formador de aerosol 7. Se evita la penetración adicional cuando el extremo distal 30 del artículo para fumar 1 colinda con una pared de extremo de la funda 12, que actúa como un tope.
Cuando el artículo para fumar 1 se acopla apropiadamente al dispositivo generador de aerosol 11, el elemento de 10 calentamiento 8 se ha insertado a través del tapón delantero 2 y se localiza dentro del sustrato formador de aerosol 7 en contacto con el material formador de aerosol. Un cuello aislante 9 puede rodear una porción del elemento de calentamiento 8 que está en contacto con el tapón delantero 2. El cuello 9 puede ser alternativamente una zona fría proporcionada sobre la longitud del elemento de calentamiento 8. Tal cuello puede evitar que el elemento de calentamiento 8 queme o derrita el tapón delantero 2. 15
La Figura 2 es una vista del extremo delantero del artículo para fumar 1 cuando se acopla al elemento de calentamiento 8. Esta vista muestra el papel para cigarrillo 5 en contacto con el tapón delantero 2. El elemento de calentamiento 8, del cual puede observarse que tiene una sección transversal con forma de lámina, se ha insertado a través del tapón delantero 2. El elemento de calentamiento 8 ha deformado ligeramente el material de acetato de 20 celulosa que forma el tapón delantero 2, y la elasticidad de este material de acetato de celulosa resulta en que existe un contacto firme entre el tapón delantero 2 y las superficies externas del elemento de calentamiento 8.
El dispositivo generador de aerosol 11 comprende un suministro de energía y componentes electrónicos (no mostrados) que permiten que se accione el elemento de calentamiento 8. Tal accionamiento puede hacerse 25 manualmente o de manera automática en respuesta a un usuario que aspira por el artículo para fumar 1. Cuando se acciona el elemento de calentamiento 8, el sustrato formador de aerosol 7 se calienta y se generan o elaboran las sustancias volátiles. A medida que el usuario aspira por el extremo del lado de la boca 20 del artículo para fumar 1, el aire se arrastra hacia dentro del artículo para fumar 1 y las sustancias volátiles se condensan para formar un aerosol inhalable. Este aerosol pasa a través del extremo del lado de la boca 20 del artículo para fumar 1 y hacia 30 dentro de la boca del usuario.
El elemento de calentamiento 8 se calienta a una temperatura de aproximadamente 375 grados centígrados para generar un aerosol a partir del sustrato formador de aerosol 7. A medida que las sustancias volátiles se expulsan del sustrato formador de aerosol 7 por el calor, el sustrato formador de aerosol 7 se seca y se encoge. Esto puede 35 resultar en que el sustrato formador de aerosol 7 sujete el elemento de calentamiento 8. De manera simultánea, el encogimiento del sustrato formador de aerosol 7 puede provocar una pérdida del contacto con el papel para cigarrillo 5. En la primera modalidad el sustrato formador de aerosol 7 tiene forma de un tapón, y el encogimiento provoca que este tapón se suelte dentro de la varilla 15 del artículo para fumar 1.
40
Después del uso, el usuario retira el artículo para fumar 1 del dispositivo generador de aerosol 11. El artículo para fumar 1 se retira de la funda 12 y el elemento de calentamiento 8 se desliza fuera del tapón delantero 2. Debido a que la adherencia entre el elemento de calentamiento 8 y el sustrato formador de aerosol 7 es mayor que la adherencia entre el sustrato formador de aerosol 7 y el papel para cigarrillo 5, el sustrato formador de aerosol 7 se mueve hacia el extremo distal 30 con el elemento de calentamiento 8. Sin embargo, el tapón delantero 2 bloquea el 45 trayecto del sustrato formador de aerosol 7. Esto permite que el elemento de calentamiento 8 se retire del sustrato formador de aerosol 7 sin retirar el sustrato formador de aerosol 7 del artículo para fumar 1.
Las partículas del sustrato formador de aerosol 7 o residuos derivados del sustrato formador de aerosol 7 pueden adherirse al elemento de calentamiento 8 durante el funcionamiento. A medida que el elemento de calentamiento 8 50 se retira del artículo para fumar 1, la superficie externa del elemento de calentamiento 8 se limpia por el tapón delantero 2. Por tanto, el elemento de calentamiento 8 se limpia automáticamente cada vez que un artículo para fumar 1 se retira del dispositivo generador de aerosol 11.
Las Figuras 1 y 2 muestran un artículo para fumar 1 que tiene su extremo distal 30 cerrado por un tapón delantero 55 sólido 2. Tal tapón delantero 2 requiere que un elemento de calentamiento 8 se fuerce a través del tapón delantero 2 para entrar en contacto con el sustrato formador de aerosol 7.
Una primera modalidad de un artículo para fumar 100 se ilustra en la Figura 3A (solamente vista de extremo). El artículo para fumar 100 de la Figura 3A es idéntica al artículo para fumar 1 de las Figuras 1 y 2 descritas 60 anteriormente además de la configuración del tapón delantero 102. El tapón delantero 102 está formado por acetato de celulosa y se ensambla en contacto con un papel para cigarrillo 5, pero el tapón delantero 102 define un agujero pasante esencialmente circular 103 que permite el acceso a través de un elemento de calentamiento de un dispositivo generador de aerosol. El elemento de calentamiento puede pasar a través del tapón delantero 102 con una fuerza de inserción mínima requerida. La forma circular del agujero 103 implica que no existe una relación de 65 orientación especial requerida entre el artículo para fumar 100 y el elemento de calentamiento para acoplar el artículo para fumar 100 al dispositivo generador de aerosol.
Durante el uso, el tapón delantero 102 del artículo para fumar 100 actúa de la misma manera como se describió anteriormente para evitar la salida de un sustrato formador de aerosol del artículo para fumar 100. 5
Una segunda modalidad de un artículo para fumar 200 se ilustra en la Figura 3B (solamente vista de extremo). El artículo para fumar 200 de la Figura 3B es idéntico al artículo para fumar 1 de las Figuras 1 y 2 descritas anteriormente además de la configuración del tapón delantero 202. El tapón delantero 202 está formado por acetato de celulosa y se ensambla en contacto con un papel para cigarrillo 5, pero el tapón delantero 202 define numerosas 10 hendiduras 203 permitiendo el acceso a través de un elemento de calentamiento de un dispositivo generador de aerosol. Las hendiduras 203 disminuyen la fuerza de inserción requerida para insertar un elemento de calentamiento en el artículo para fumar 200.
Durante el uso, el tapón delantero 202 del artículo para fumar 200 actúa de la misma manera como se describió 15 anteriormente para evitar la salida de un sustrato formador de aerosol del artículo para fumar 200. Además, las hendiduras 203 inciden en el elemento de calentamiento y limpian efectivamente una superficie externa del elemento de calentamiento cuando el elemento de calentamiento se retira del artículo para fumar 200, proporcionando un efecto de limpieza como se describió anteriormente.
20
Una tercera modalidad de un artículo para fumar 300 se ilustra en la Figura 3C (solamente vista de extremo). El artículo para fumar 300 de la Figura 3C es idéntico al artículo para fumar 1 de las Figuras 1 y 2 descritas anteriormente además de la configuración del tapón delantero 302. El tapón delantero 302 está formado por acetato de celulosa y se ensambla en contacto con un papel para cigarrillo 5, pero el tapón delantero define un agujero con forma de estrella 303 permitiendo un acceso a través de un elemento de calentamiento de un dispositivo generador 25 de aerosol. El agujero disminuye la fuerza de inserción requerida para insertar un elemento de calentamiento en el artículo para fumar 300. La forma del agujero 303 permite que el elemento de calentamiento se acople al tapón delantero 302 del artículo para fumar 300 y evita la rotación del artículo para fumar 300 mientras se consume.
Durante el uso, el tapón delantero 302 del artículo para fumar 300 actúa de la misma manera como se describió 30 anteriormente para evitar la salida de un sustrato formador de aerosol del artículo para fumar 300.
Aunque se describió anteriormente como formados por acetato de celulosa, quedará claro para un experto medio en la técnica que los tapones delanteros 2, 102, 202, y 302 de los artículos para fumar pudieran estar formados alternativamente por cualquier material adecuado o sus combinaciones. Por ejemplo, el tapón delantero puede estar 35 comprendido solamente por tabaco, un material comprendido esencialmente por tabaco, o una combinación de un material comprendido por tabaco o esencialmente por tabaco con otro material adecuado. Tales materiales y combinaciones de materiales adecuados serán ahora evidentes para un experto medio en la técnica.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un artículo para fumar (1, 100, 200, 300) que comprende una pluralidad de elementos cilíndricos, que incluye un tapón delantero (2, 102, 202, 302) y un sustrato formador de aerosol (7), ensamblado en contacto con un papel para cigarrillo (5) para formar una varilla (15), el papel para cigarrillo retiene los elementos en posición 5 mediante una interacción de interferencia, la varilla (15) tiene un extremo del lado de la boca (20) y un extremo distal (30) aguas arriba del extremo del lado de la boca (20), en el cual el tapón delantero (2, 102, 202, 302) tiene una longitud de entre 1 mm y 10 mm y se localiza aguas arriba del sustrato formador de aerosol (7) dentro de la varilla (15), el tapón delantero puede penetrarse por un elemento de calentamiento (8) de un dispositivo generador de aerosol (11) de manera que el elemento de calentamiento (8) puede 10 insertarse en el artículo para fumar (1, 100, 200, 300) a través del tapón delantero (2, 102, 202, 302) y entrar en contacto con el sustrato formador de aerosol (7), caracterizado porque el tapón delantero (102, 202, 302) define un agujero (103, 303) o hendidura (203) a través de los cuales puede pasar el elemento de calentamiento (8).
    15
  2. 2. Un artículo para fumar de conformidad con la reivindicación 1 en el cual el tapón delantero es esencialmente cilíndrico y tiene un diámetro de 5 mm o más y una longitud de al menos 2 mm.
  3. 3. Un artículo para fumar (1, 100, 200, 300) de conformidad con la reivindicación 1 o 2 que comprende además un filtro (3) localizado en el extremo del lado de la boca (20) de la varilla (15). 20
  4. 4. Un artículo para fumar (1, 100, 200, 300) de conformidad con la reivindicación 1, 2 o 3 en el cual el tapón delantero (2, 102, 202, 302) comprende un material de filtro de manera que el aire pueda aspirarse a través del tapón delantero (2, 102, 202, 302).
    25
  5. 5. Un artículo para fumar de conformidad con cualquier reivindicación anterior en el cual el tapón delantero comprende un material del sustrato formador de aerosol.
  6. 6. Un artículo para fumar de conformidad con la reivindicación 5 en el cual el material del sustrato formador de aerosol comprende tabaco procesado. 30
  7. 7. Un artículo para fumar (1) de conformidad con cualquier reivindicación anterior en el cual el tapón delantero (2) está formado por un material perforable.
  8. 8. Un artículo para fumar (1, 200) de conformidad con cualquier reivindicación anterior en el cual el tapón 35 delantero (2, 202,) se configura para limpiar una superficie del elemento de calentamiento (8) a medida que el elemento de calentamiento (8) se retira del artículo para fumar (1, 200).
  9. 9. Un artículo para fumar (1, 100, 200, 300) de conformidad con cualquier reivindicación anterior en el cual el tapón delantero (2, 102, 202, 302) se configura para evitar la salida del sustrato formador de aerosol (7) a 40 medida que el elemento de calentamiento (8) se retira del artículo para fumar (1, 100, 200, 300).
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