ES3052583T3

ES3052583T3 - Aerosol-forming substrate with expanded graphite

Info

Publication number: ES3052583T3
Application number: ES22741263T
Authority: ES
Inventors: Francesco Fedeli; Houxue Huang
Original assignee: Philip Morris Products SA
Current assignee: Philip Morris Products SA
Priority date: 2021-07-07
Filing date: 2022-07-07
Publication date: 2026-01-12
Anticipated expiration: 2042-07-07
Also published as: EP4559329A2; JP2024523661A; US20240284959A1; KR20240053037A; MX2024000379A; WO2023281017A1; MX2024000383A; US20260114493A1; US20240268443A1; ZA202401132B; US20250040590A1; EP4366563B1; IL309589A; IL309598A; PL4366562T3; KR20240032911A; EP4366563C0; EP4366561A1; UA130597C2; BR112023026946A2

Abstract

Un sustrato formador de aerosoles para su uso en un artículo generador de aerosoles calentado comprende partículas de grafito expandido. Estas partículas presentan alta conductividad térmica y baja densidad, lo que puede mejorar la eficiencia de la administración del aerosol desde el sustrato. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCION

[0002] Sustrato formador de aerosol con grafito expandido

[0003] La presente descripción se refiere a un sustrato formador de aerosol. La presente descripción también se refiere a un método para fabricar un sustrato formador de aerosol, un artículo generador de aerosol y un sistema generador de aerosol.

[0004] Un sistema generador de aerosol típico comprende un dispositivo generador de aerosol y un artículo generador de aerosol que comprende un sustrato formador de aerosol. Durante el uso, el dispositivo generador de aerosol interactúa con el artículo generador de aerosol para calentar el sustrato formador de aerosol y hacer que el sustrato formador de aerosol libere compuestos volátiles. Estos compuestos se enfrían después para formar un aerosol que es inhalado por un usuario.

[0005] Los sustratos formadores de aerosol conocidos tienen conductividades térmicas relativamente bajas. Esto puede ser inconveniente, particularmente en los sistemas generadores de aerosol en los que se inserta una lámina en el sustrato formador de aerosol y se calienta para calentar el sustrato formador de aerosol. Esto se debe a que la baja conductividad térmica del sustrato formador de aerosol puede conducir a un gradiente de temperatura relativamente grande en el sustrato formador de aerosol durante su uso. Esto puede significar que las porciones del sustrato formador de aerosol que se ubican más lejos de la lámina no alcanzan una temperatura alta y, por lo tanto, no liberan tantos compuestos volátiles como lo harían si el sustrato formador de aerosol tuviera una conductividad térmica más alta. En otras palabras, la baja conductividad térmica del sustrato formador de aerosol puede dar como resultado, de manera no conveniente, una baja eficiencia de uso del sustrato formador de aerosol.

[0006] Además, los sustratos formadores de aerosol conocidos típicamente no pueden calentarse a temperaturas de operación por inducción. Esto significa que, para el calentamiento inductivo, típicamente se requiere un elemento susceptor separado. Esto puede aumentar los costos. Además, esto puede conducir a los mismos problemas como se discutió anteriormente. Por ejemplo, cuando un elemento susceptor calentado inductivamente se coloca en una posición central en el sustrato, las porciones del sustrato formador de aerosol que se encuentran más alejadas del elemento susceptor pueden no alcanzar una temperatura alta y, por lo tanto, pueden no liberar muchos compuestos volátiles.

[0007] Se han hecho intentos de aumentar la conductividad térmica de los sustratos formadores de aerosol. Sin embargo, hasta la fecha, estos intentos han sido inadecuados en uno o más aspectos.

[0008] El documento US 2018/0295885 se refiere a un artículo generador de aerosol que comprende una cubierta y una pluralidad de partículas generadoras de aerosol dispuestas en la cubierta. Las partículas generadoras de aerosol de la pluralidad de partículas generadoras de aerosol comprenden un núcleo de material susceptor, en el que el núcleo de material susceptor se recubre con sustrato formador de aerosol.

[0009] Es un objetivo de la presente invención proporcionar un sustrato formador de aerosol mejorado, por ejemplo, un sustrato formador de aerosol que tiene una conductividad térmica aumentada.

[0010] De conformidad con la presente descripción, se proporciona un sustrato formador de aerosol que comprende partículas de grafito expandido. El sustrato formador de aerosol puede comprender las partículas de grafito expandido y un material formador de aerosol, tal como un formador de aerosol. El sustrato formador de aerosol puede comprender más de 0,1 por ciento en peso (wt. %) de las partículas de grafito expandido. El tamaño de partícula medio en volumen de las partículas de grafito expandido puede ser mayor de 5 micras, por ejemplo, mayor de 10 micras. El sustrato formador de aerosol puede tener una conductividad térmica que es mayor que la conductividad térmica de un sustrato de tabaco homogeneizado. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol puede tener una conductividad térmica superior a 0,12 W/mK en al menos una dirección, por ejemplo, cuando se mide a una temperatura de 25 grados centígrados. En algunas modalidades específicas, el sustrato formador de aerosol puede tener una conductividad térmica superior a 0,22 W/mK en al menos una dirección, por ejemplo, cuando se mide a una temperatura de 25 grados centígrados.

[0011] Un sustrato formador de aerosol ilustrativo puede comprender, sobre una base de peso seco: entre 1 y 90 % en peso de partículas de grafito expandido, cada partícula de grafito expandido de las partículas de grafito expandido tiene una conductividad térmica de al menos 1 W/(mK) en al menos una dirección a 25 grados centígrados; entre 7 y 60 % en peso de un formador de aerosol; entre 2 y 20 % en peso de fibras; y entre 2 y 10 % en peso de un aglutinante, en donde el sustrato formador de aerosol tiene una conductividad térmica de al menos 0,12 W/(mK) en al menos una dirección a 25 grados centígrados. Por ejemplo, un sustrato formador de aerosol ilustrativo puede comprender, sobre una base de peso seco: entre 1 y 10 % en peso de partículas de grafito expandido, cada partícula de grafito expandido de las partículas de grafito expandido tiene una conductividad térmica de al menos 1 W/(mK) en al menos una dirección a 25 grados centígrados; entre 7 y 20 % en peso de un formador de aerosol; entre 2 y 20 % en peso de fibras; y entre 2 y 10 % en peso de un aglutinante, en donde el sustrato formador de aerosol tiene una conductividad térmica de al menos 0,12 W/(mK) en al menos una dirección a 25 grados centígrados. El sustrato formador de aerosol puede comprender nicotina. El sustrato formador de aerosol puede comprender tabaco.

[0013] Ventajosamente, las partículas de grafito expandido pueden aumentar la conductividad térmica del sustrato formador de aerosol. El aumento de la conductividad térmica del sustrato puede proporcionar una distribución de temperatura más uniforme en todo el sustrato durante el uso. Esto puede resultar en una mayor proporción del sustrato formador de aerosol que alcanza una temperatura suficientemente alta para liberar compuestos volátiles, y por lo tanto una mayor eficiencia de uso del sustrato formador de aerosol. Además, la conductividad térmica aumentada del sustrato puede permitir que un calentador, por ejemplo, una lámina de calentamiento configurada para calentar el sustrato, funcione a una temperatura más baja y, por lo tanto, requiera menos energía. Además, la conductividad térmica aumentada del sustrato puede permitir que un calentador caliente el sustrato a una temperatura en la que los compuestos volátiles se liberan en menos tiempo. Por lo tanto, la conductividad térmica aumentada puede reducir el tiempo requerido para formar un aerosol inhalable para un usuario.

[0015] El grafito expandido es un material de grafito modificado. El grafito expandido tiene una estructura en capas, al igual que el grafito, pero con un aumento o expansión de la separación entre capas. Particularmente, el grafito expandido tiene una densidad más baja que el grafito. Por lo tanto, un sustrato formador de aerosol que comprende partículas de grafito expandido puede formarse con una densidad más baja en comparación con un sustrato similar producido mediante el uso de tamaños de partículas equivalentes de grafito normal, no expandido u otras partículas conductoras. Un sustrato de menor densidad puede permitir que los artículos generadores de aerosol se produzcan con un peso total menor mientras que proporciona suministros de aerosol comparables. Esto puede reducir ventajosamente los costos de envío. Un sustrato formador de aerosol de menor densidad pero que posee una conductividad térmica equivalente o superior, puede poseer una inercia térmica menor, lo que permite un tiempo de precalentamiento más corto, lo que reduce potencialmente el tiempo hasta la primera bocanada.

[0017] Ventajosamente, una o ambas fibras y el aglutinante pueden aumentar la resistencia a la tracción del sustrato formador de aerosol. La resistencia a la tracción aumentada puede permitir la producción de una lámina del sustrato formador de aerosol que no se desgarra fácilmente. La resistencia a la tracción aumentada puede permitir la producción de una lámina del sustrato formador de aerosol mediante el uso de la maquinaria de producción existente.

[0019] Como se expuso anteriormente, el sustrato formador de aerosol puede tener una conductividad térmica de al menos 0,12 W/(mK), por ejemplo, al menos 0,22 W/mK, en al menos una dirección a 25 grados centígrados. Esta conductividad térmica puede medirse cuando el contenido de humedad del sustrato está entre 0 y 20, o 5 y 15, por ejemplo, alrededor del 10 %. Esta conductividad térmica puede medirse cuando el sustrato comprende entre 0 y 20, o 5 y 15, por ejemplo, alrededor de 10 % en peso de agua. El contenido de humedad o agua del sustrato puede medirse mediante el uso de un método de titulación. El contenido de humedad o agua del sustrato puede medirse mediante el uso del método de Karl Fisher.

[0021] Las partículas de grafito expandidas pueden poseer valores de conductividad térmica anisotrópica. Algunas o cada una de las partículas de grafito expandido pueden tener una conductividad térmica mayor que 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500 o 1000 W/mK, al menos en una dirección, por ejemplo, cuando se mide a 25 grados centígrados.

[0022] El grafito expandido puede expandirse hasta entre 100 veces y 300 veces en comparación con el grafito no expandido. El grafito expandido puede tener una densidad menor que 2, 1,8, 1,5, 1,2, 1, 0,8, o 0,5, 0,2, 0,1, 0,05, 0,02 gramos por centímetro cúbico (g / cm<3>). El grafito expandido puede tener una densidad superior a 0,01, 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 0,8, 1, 1,2, 1,5 o 1,8 gramos por centímetro cúbico (g / cm<3>). El grafito expandido puede tener una densidad entre 0,01 y 3, 0,01 y 2, 0,01 y 1,8, 0,01 y 1,5, 0,01 y 1,2, 0,01 y 1, 0,01 y 0,8, 0,01 y 0,5, 0,02 y 3, 0,02 y 2, 0,02 y 1,8, 0,02 y 1,5, 0,02 y 1,2, 0,02 y 1, 0,02 y 0,8, 0,02 y 0,5, 0,01 y 3, 0,05 y 2, 0,05 y 1,8, 0,05 y 1,5, 0,05 y 1,2, 0,05 y 1, 0,05 y 0,8, 0,05 y 0,5 g/cm<3>, 0,1 y 3, 0,1 y 2, 0,1 y 1,8, 0,1 y 1,5, 0,1 y 1,2, 0,1 y 1, 0,1 y 0,8, 0,1 y 0,5, 0,2 y 3, 0,2 y 2, 0,2 y 1,8, 0,2 y 1,5, 0,2 y 1,2, 0,2 y 1, 0,2 y 0,8, 0,2 y 0,5, 0,5 y 3, 0,5 y 2, 0,5 y 1,8, 0,5 y 1,5, 0,5 y 1,2, 0,5 y 1, 0,5 y 0,8, 0,8 y 3, 0,8 y 2, 0,8 y 1,8, 0,8 y 1,5, 0,8 y 1,2, 0,8 y 1 gramos por centímetro cúbico (g / cm<3>).

[0024] Las partículas de grafito expandido pueden tener cada una un “tamaño de partícula”. El significado del término “tamaño de partícula” y un método para medir el tamaño de partícula se exponen más adelante.

[0026] Las partículas de grafito expandido pueden caracterizarse por una distribución de tamaño de partícula. La distribución de tamaño de partícula puede tener tamaños de partículas D10, D50 y D90. El tamaño de partículas D10 se define de manera que el 10 % de las partículas tienen un tamaño de partículas menor o igual al tamaño de partículas D10. De manera similar, el tamaño de partículas D50 se define de manera que el 50 % de las partículas tienen un tamaño de partículas menor o igual al tamaño de partículas D50. Por lo tanto, el tamaño de partículas D50 puede denominarse tamaño de partículas mediano. El tamaño de partículas D90 se define de manera que el 90 % de las partículas tienen un tamaño de partículas menor o igual al tamaño de partículas D90. Por lo tanto, si hubiera 1000 partículas en la distribución y las partículas estuvieran ordenadas por tamaño de partícula ascendente, se esperaría que el número D10 del tamaño de partícula fuera aproximadamente igual al tamaño de partícula de las 100<th>partícula, el tamaño de partícula D50 debe ser aproximadamente igual al tamaño de partícula de la 500<ésima>partícula, y el número de tamaño de partícula D90 a ser aproximadamente igual al tamaño de partícula de la 900<th>partícula.

[0027] La distribución de tamaño de partícula puede tener tamaños de partículas en volumen D10, D50 y D90. El tamaño de partículas en volumen D10 se define de manera que el 10 % de la suma de los volúmenes de todas las partículas se contabiliza mediante la suma de los volúmenes de las partículas que tienen un tamaño de partículas menor o igual al tamaño de partículas en volumen D10. De manera similar, el vtamaño de partículas en volumen D50 se define de manera que el 50 % de la suma de los volúmenes de todas las partículas se contabiliza mediante la suma de los volúmenes de las partículas que tienen un tamaño de partículas menor o igual al tamaño de partículas en volumen D50. Y el tamaño de partículas en volumen D90 se define de manera que el 90 % de la suma de los volúmenes de todas las partículas se contabiliza mediante la suma de los volúmenes de las partículas que tienen un tamaño de partículas menor o igual al tamaño de partículas en volumen D90.

[0028] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un número de tamaño de partícula D10, en donde el número de tamaño de partícula D10 es al menos 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200 o 500 micras.

[0029] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un número de tamaño de partícula D10, en donde el número de tamaño de partícula D10 es no más de 1000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0,5, o 0,2 micras.

[0030] Se tiene que llegar a un compromiso al decidir los tamaños de la partícula. Las partículas de grafito expandido más grandes pueden aumentar ventajosamente la conductividad térmica del sustrato formador de aerosol más que las partículas de grafito expandido más pequeñas. Sin embargo, las partículas de grafito expandido más grandes pueden reducir el espacio disponible para el material formador de aerosol en el sustrato.

[0031] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un número de tamaño de partícula D50, en donde el número de tamaño de partícula D50 es al menos 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200 o 500 micras.

[0032] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un número de tamaño de partícula D50, en donde el número de tamaño de partícula D50 es no más de 1000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0,5, o 0,2 micras.

[0033] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un número de tamaño de partícula D90, en donde el número de tamaño de partícula D90 es al menos 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200 o 500 micras.

[0034] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un número de tamaño de partícula D90, en donde el número de tamaño de partícula D90 es no más de 1000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0,5, o 0,2 micras.

[0035] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un número de tamaño de partícula D10 y un tamaño de partícula D90, en donde el número de tamaño de partícula D90 es no más de 50, 40, 30, 20, 10 o 5 veces el número de tamaño de partícula D10.

[0036] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un número de tamaño de partícula D10 y un tamaño de partícula D90, en donde el número de tamaño de partícula D90 es al menos 1,5, 2, 3, 5, 10 o 20 veces el número de tamaño de partícula D10.

[0037] Se debe llegar a un compromiso en relación con la distribución del tamaño de partícula. Una distribución de tamaño de partícula más ajustada, por ejemplo, caracterizada por una relación más pequeña entre los tamaños de partículas D90 y D10, puede proporcionar ventajosamente una conductividad térmica más uniforme en todo el sustrato formador de aerosol. Esto se debe a que habrá menos variación en el tamaño de las partículas en diferentes ubicaciones en el sustrato. Esto puede permitir ventajosamente un uso más eficiente del material formador de aerosol a lo largo del sustrato formador de aerosol. Sin embargo, una distribución de tamaño de partícula más ajustada puede ser desventajosamente más difícil y costosa de lograr. Los inventores han descubierto que las distribuciones de tamaño de partícula descritas anteriormente pueden proporcionar un compromiso óptimo entre estos dos factores.

[0038] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un tamaño de partículas en volumen D10, en donde el tamaño de partículas en volumen D10 es al menos 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200 o 500 micras.

[0039] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un tamaño de partículas en volumen D10, en donde el tamaño de partículas en volumen D10 es no más de 1000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0,5, o 0,2 micras

[0040] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un tamaño de partículas en volumen D50, en donde el tamaño de partículas en volumen D50 es al menos 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200 o 500 micras.

[0041] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un tamaño de partículas en volumen D50, en donde el tamaño de partículas en volumen D50 es no más de 1000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0,5, o 0,2 micras.

[0042] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un tamaño de partículas en volumen D90, en donde el tamaño de partículas en volumen D90 es al menos 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200 o 500 micras.

[0043] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un tamaño de partículas en volumen D90, en donde el tamaño de partículas en volumen D90 es no más de 1000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0,5, o 0,2 micras.

[0044] Puede ser particularmente preferible que las partículas de grafito expandido tengan una distribución de tamaño de partícula que tenga un tamaño de partículas en volumen D10 entre 1 y 20 micras. Alternativamente, o además, puede ser particularmente preferible que las partículas de grafito expandido tengan una distribución de tamaño de partícula que tenga un tamaño de partículas en volumen D90 entre 50 y 300 micras, o entre 50 y 200 micras.

[0045] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un tamaño de partículas en volumen D10 y un tamaño de partículas en volumen D90, en donde el tamaño de partículas en volumen D90 es no más de 50, 40, 30, 20, 10 o 5 veces el tamaño de partículas en volumen D10.

[0046] Opcionalmente, las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un tamaño de partículas en volumen D10 y un tamaño de partículas en volumen D90, en donde el tamaño de partículas en volumen D90 es al menos 1,5, 2, 3, 5, 10 o 20 veces el tamaño de partículas en volumen D10.

[0047] El grafito expandido puede tener un tamaño de partícula media en volumen mayor o igual a 1, 2, 3, 5, 10, 20, 30, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 500, o 900 micras.

[0048] Puede ser particularmente preferible que el tamaño de partícula medio en volumen de las partículas de grafito expandido sea mayor que 10 micras.

[0049] Las partículas de grafito expandido pueden tener un tamaño de partícula medio en volumen de menos de o igual a 1000, 900, 500, 200, 100, 150, 100, 75, 50, 35, 30, 20, 10, 5, 3 o 2 micras. Las partículas de grafito expandido pueden tener un tamaño de partícula medio en volumen de entre 1 y 1000, 35 y 1000, o 100 y 900 micras. Estos intervalos de tamaño de partícula pueden ser particularmente preferibles cuando el material formador de aerosol comprende, o tiene forma de, uno o más de: picadura, partículas en polvo, gránulos, pellets, fragmentos, espaguetis, tiras o láminas.

[0050] Las partículas de grafito expandido pueden tener un tamaño de partícula medio en volumen de entre 1 y 1000, 10 y 200, 30 y 150, o 50 y 75 micras. Estos intervalos de tamaño de partícula medio en volumen pueden ser particularmente preferibles cuando el material formador de aerosol comprende, o tiene forma de, una lámina, tal como una lámina fruncida.

[0051] Las partículas de grafito expandido pueden tener un tamaño de partícula medio en volumen al menos 2, 3, 5, 8, 10, 15, o 20 veces el tamaño de partícula medio en número.

[0052] Como se explicó anteriormente, debe hacerse un compromiso en relación con la distribución de tamaño de partícula, y los inventores han descubierto que las distribuciones del tamaño de partícula anteriores pueden proporcionar un compromiso óptimo.

[0053] Opcionalmente, cada una de las partículas de grafito expandido tiene un tamaño de partícula de al menos 0,01, 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, o 500 micras. Opcionalmente, cada una de las partículas de grafito expandido tiene un tamaño de partícula de no más de 1000, 500, 300, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0,5, o 0,2 micras. Puede ser particularmente preferible que cada una de las partículas de grafito expandido tenga un tamaño de partícula de al menos 1 micra. Alternativamente, o, además, puede ser particularmente preferible que cada una de las partículas de grafito expandido tenga un tamaño de partícula de no más de 300 micras. Las partículas más pequeñas de 1 micra pueden ser difíciles de manejar durante la fabricación. Las partículas mayores de 300 micras pueden ocupar una cantidad de espacio bastante grande en el sustrato que podría usarse para material formador de aerosol. Por lo tanto, puede ser particularmente ventajoso que cada una de las partículas de grafito expandido tenga un tamaño de partícula de al menos 1 micra, o un tamaño de partícula de no más de 300 micras, o ambos.

[0055] Opcionalmente, cada una de las partículas de grafito expandido tiene tres dimensiones mutuamente perpendiculares, una dimensión más grande de las tres dimensiones que es no más de 10, 8, 5, 3 o 2 veces mayor que una dimensión más pequeña de las tres dimensiones. Opcionalmente, cada una de las partículas de grafito expandido tiene tres dimensiones mutuamente perpendiculares, una dimensión más grande de las tres dimensiones que no es mayor que 10, 8, 5, 3 o 2 veces mayor que una segunda dimensión más grande de las tres dimensiones. Opcionalmente, cada una de las partículas de grafito expandido es sustancialmente esférica.

[0057] Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol comprende al menos 10, 20, 50, 100, 200, 500 o 1000 partículas de grafito expandido. Ventajosamente, un mayor número de partículas de grafito expandido en el sustrato formador de aerosol puede permitir que la conductividad térmica del sustrato sea más uniforme.

[0059] En algunas modalidades, el sustrato formador de aerosol puede tener una proporción relativamente baja de partículas de grafito expandido. Por ejemplo, el sustrato puede comprender un material formador de aerosol tal como tabaco homogeneizado que contiene entre 0,1 y 25 % en peso de partículas de grafito expandido. Las partículas de grafito expandido pueden constituir menos de o igual a 80, 50, 20, 10 o 5 por ciento en peso del sustrato formador de aerosol. Las partículas de grafito expandido pueden constituir más de o igual a 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 3, 5, 10, 20 o 50 por ciento en peso del sustrato formador de aerosol. Las partículas de grafito expandido pueden constituir entre 0,1 y 20, 0,2 y 20, 0,5 y 20, 1 y 20, 2 y 20, 3 y 20, 5 y 20, 0,1 y 15, 0,2 y 15, 0,5 y 15, 1 y 15, 2 y 15, 3 y 15, 5 y 15, 0,1 y 10, 0,2 y 10, 0,5 y 10, 1 y 10, 2 y 10, 3 y 10, o 5 y 10 por ciento en peso del sustrato formador de aerosol. Las partículas de grafito expandido pueden formar entre 0,1 y 20, 0,2 y 20, 0,5 y 20, 1 y 20,2 y 20, 3 y 20, 5 y 20, 0,1 y 15, 0,2 y 15, 0,5 y 15, 1 y 15, 2 y 15, 3 y 15, 5 y 15, 0,1 y 10, 0,2 y 10, 0,5 y 10, 1 y 10, 2 y 10, 3 y 10, o 5 y 10 por ciento en peso del sustrato formador de aerosol.

[0061] Puede ser particularmente preferible que las partículas de grafito expandido constituyan más del 1 por ciento en peso del sustrato formador de aerosol. También puede ser preferible que las partículas de grafito expandido constituyan menos del 20 por ciento en peso del sustrato formador de aerosol. Ventajosamente, los inventores han descubierto que tales porcentajes en peso proporcionan un compromiso óptimo entre el aumento de la conductividad térmica del sustrato formador de aerosol y el mantenimiento de suficiente material formador de aerosol, por ejemplo, tabaco homogeneizado, para formar una cantidad adecuada de aerosol. Puede ser particularmente preferible que las partículas de grafito expandido constituyan entre 1 y 20, 2 y 15, o 3 y 10, por ciento en peso del sustrato formador de aerosol. Esto se debe a que los inventores han descubierto que, para sustratos formadores de aerosol particulares, estos intervalos de por ciento en peso pueden proporcionar suministros de glicerol y nicotina más consistentes durante alrededor de 12 bocanadas. Sin desear limitarse a la teoría, se cree que esto se debe a que tener menos de 1, 2 o 3 por ciento en peso de partículas de grafito expandido no tiene un efecto suficientemente grande sobre la conductividad térmica del sustrato, pero tener más de 10, 15 o 20 por ciento en peso de partículas de grafito expandido eleva las temperaturas del sustrato local demasiado altas demasiado pronto, lo que da como resultado suministros de glicerol y nicotina relativamente altos en las primeras bocanadas pero suministros de glicerol y nicotina relativamente bajos en las bocanadas posteriores. Además, los inventores han descubierto sorprendentemente que, para sustratos formadores de aerosol particulares, los rendimientos totales de glicerol y nicotina durante alrededor de 12 bocanadas parecen alcanzar máximos para sustratos que tienen entre 1 y 20, 2 y 15, o 3 y 10 por ciento en peso de partículas de grafito expandido. Esto puede ser ventajoso ya que puede requerirse menos sustrato para suministrar una cantidad igual de glicerol y nicotina a un usuario.

[0063] En algunas modalidades, el sustrato formador de aerosol puede comprender una proporción relativamente alta de partículas de grafito expandido, por ejemplo, partículas de grafito expandido, un aglutinante, un componente de fibra y un formador de aerosol. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, al menos 20, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80 u 85 % en peso de las partículas de grafito expandido. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, no más de 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20 o 15 % en peso de las partículas de grafito expandido. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, entre 10 y 90, 20 y 90, 30 y 90, 40 y 90, 50 y 90, 60 y 90, 70 y 90, 80 y 90, 10 y 80, 20 y 80, 30 y 80, 40 y 80, 50 y 80, 60 y 80, 70 y 80, 10 y 70, 20 y 70, 30 y 70, 40 y 70, 50 y 70, 60 y 70, 10 y 60, 20 y 60, 30 y 60, 40 y 60, 50 y 60, 10 y 50, 20 y 50, 30 y 50, 40 y 50, 10 y 40, 20 y 40, 30 y 40, 10 y 30, 20 y 30, o 10 y 20 % en peso de las partículas de grafito expandido. Puede ser particularmente preferible que el sustrato comprenda, sobre una base de peso seco, entre 50 y 90, o con mayor preferencia entre 60 y 90, o incluso con mayor preferencia entre 65 y 85, % en peso de las partículas de grafito expandido.

[0065] Se debe hacer una comprensión en relación con el por ciento en peso de partículas de grafito expandido en el sustrato. El aumento del por ciento en peso de partículas en el sustrato formador de aerosol puede aumentar ventajosamente la conductividad térmica del sustrato. Sin embargo, aumentar el por ciento en peso de partículas en el sustrato formador de aerosol también puede reducir el espacio disponible para uno o más de los formadores de aerosol, aglutinante y fibras, por lo que podría dar como resultado un sustrato que forme menos aerosol, o que tenga menor resistencia a la tracción.

[0066] Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, al menos 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 o 55 % en peso de un formador de aerosol. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, no más de 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20 o 15 % en peso del formador de aerosol. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, entre 7 y 60, 10 y 60, 20 y 60, 30 y 60, 40 y 60, 50 y 60, 7 y 50, 10 y 50, 20 y 50, 30 y 50, 40 y 50, 7 y 40, 10 y 40, 20 y 40, 30 y 40, 7 y 30, 10 y 30, 20 y 30, 7 y 20, 10 y 20, o 7 y 10 % en peso del formador de aerosol. Puede ser particularmente preferible que el sustrato comprenda, sobre una base de peso seco, entre 15 y 25 % en peso del formador de aerosol.

[0067] Opcionalmente, el formador de aerosol comprende o consiste en uno o más de: alcoholes polihídricos, tales como propilenglicol, polietilenglicol, trietilenglicol, 1, 3-butanodiol y glicerina; ésteres de alcoholes polihídricos, tales como mono-, di- o tri-acetato de glicerol; y ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- o poli-carboxílicos, tales como dodecanodioato de dimetilo y tetradecanodioato de dimetilo. Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol comprende uno o ambos de glicerina y glicerol.

[0068] Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, al menos 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 o 18 % en peso de fibras. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, no más de 20, 18, 16, 14, 12, 10, 8, 6 o 4 % en peso de las fibras. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, entre 4 y 20, 6 y 20, 8 y 20, 10 y 20, 12 y 20, 14 y 20, 16 y 20, 18 y 20, 2 y 18, 4 y 18, 6 y 18, 8 y 18, 10 y 18, 12 y 18, 14 y 18, 16 y 18, 2 y 16, 4 y 16, 6 y 16, 8 y 16, 10 y 16, 12 y 16, 14 y 16, 2 y 14, 4 y 14, 6 y 14, 8 y 14, 10 y 14, 12 y 14, 2 y 12, 4 y 12, 6 y 12, 8 y 12, 10 y 12, 2 y 10, 4 y 10, 6 y 10, 8 y 10, 2 y 8, 4 y 8, 6 y 8, 2 y 6, 4 y 6, o 2 y 4 % en peso de las fibras. Puede ser particularmente preferible que el sustrato comprenda, sobre una base de peso seco, entre 2,1 y 9,8 % en peso de las fibras.

[0069] Opcionalmente, las fibras son fibras celulósicas. Ventajosamente, las fibras de celulosa no son excesivamente costosas y pueden aumentar la resistencia a la tracción del sustrato.

[0070] Opcionalmente, cada una de las fibras tiene tres dimensiones mutuamente perpendiculares, una dimensión más grande de las tres dimensiones es al menos 1,5, 2, 3, 5, 10 o 20 veces mayor que una dimensión más pequeña de las tres dimensiones. Opcionalmente, cada una de las fibras tiene tres dimensiones mutuamente perpendiculares, una dimensión más grande de las tres dimensiones es al menos 1,5, 2, 3, 5, 10 o 20 veces mayor que una segunda dimensión más grande de las tres dimensiones.

[0071] Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, al menos 4, 6 u 8 % en peso del aglutinante. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, no más de 8, 6 o 4 % en peso del aglutinante. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, entre 4 y 10, 6 y 10, 8 y 10, 2 y 8, 4 y 8, 6 y 8, 2 y 6, 4 y 6, 2 y 4 % en peso de aglutinante. Puede ser particularmente preferible que el sustrato comprenda, sobre una base de peso seco, entre 2,1 y 10 % en peso del aglutinante.

[0072] Los aglutinantes adecuados son bien conocidos en la técnica e incluyen, pero no se limitan a, pectinas naturales, tales como pectinas de frutas, cítricas o tabaco; gomas guar, tales como guar hidroxietílico y guar hidroxipropílico; gomas de algarrobo, tales como goma de algarrobo hidroxietílico e hidroxipropílico; alginato; almidones, tales como almidones modificados o derivatizados; celulosas, tales como metilo, etilo, etilhidroximetilo y carboximetilcelulosa; goma de tamarindo; dextrano; pullalon; harina de konjac; goma xantana y similares. Puede ser particularmente preferible que el aglutinante sea o comprenda guar. Puede ser particularmente preferible que el aglutinante comprenda o consista en uno o más de carboximetilcelulosa o hidroxipropilcelulosa o una goma como la goma guar. Opcionalmente, las partículas de grafito expandido se distribuyen sustancialmente de manera homogénea por todo el sustrato formador de aerosol. Opcionalmente, el formador de aerosol se distribuye esencialmente de manera homogénea por todo el sustrato formador de aerosol. Opcionalmente, las fibras se distribuyen esencialmente de manera homogénea en todo el sustrato formador de aerosol. Opcionalmente, el aglutinante se distribuye esencialmente de manera homogénea por todo el sustrato formador de aerosol. Ventajosamente, una distribución homogénea de los componentes del sustrato puede dar como resultado que el sustrato tenga propiedades más uniformes espacialmente. Por ejemplo, las partículas de grafito expandido distribuidas sustancialmente homogéneamente pueden dar como resultado que el sustrato tenga una conductividad térmica sustancialmente uniforme. Como otro ejemplo, un aglutinante o fibras distribuidos esencialmente homogéneamente pueden dar como resultado que el sustrato tenga una resistencia a la tracción esencialmente uniforme.

[0073] Opcionalmente, el sustrato comprende nicotina. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, al menos 0,01, 1, 2, 3 o 4 % en peso de nicotina. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, no más de 5, 4, 3, 2 o 1 % en peso de nicotina. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, entre 0,01 y 5, 1 y 5, 2 y 5, 3 y 5, 4 y 5, 0,01 y 4, 1 y 4, 2 y 4, 3 y 4, 0,01 y 3, 1 y 3, 2 y 3, 0,01 y 2, 1 y 2, 0,01 y 1 % en peso de nicotina. Puede ser particularmente preferible que el sustrato comprenda, sobre una base de peso seco, entre 0,5 y 3 % en peso de nicotina.

[0074] Opcionalmente, la nicotina se distribuye esencialmente de manera homogénea en todo el sustrato formador de aerosol.

[0075] Opcionalmente, el sustrato comprende un ácido. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, al menos 0,01, 1, 2, 3 o 4 % en peso del ácido. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, no más de 5, 4, 3, 2 o 1 % en peso del ácido. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, entre 0,01 y 5, 1 y 5, 2 y 5, 3 y 5, 4 y 5, 0,01 y 4, 1 y 4, 2 y 4, 3 y 4, 0,01 y 3, 1 y 3, 2 y 3, 0,01 y 2, 1 y 2, 0,01 y 1 % en peso del ácido. Puede ser particularmente preferible que el sustrato comprenda, sobre una base de peso seco, entre 0,5 y 3 % en peso de ácido.

[0076] Opcionalmente, el ácido comprende o consiste en uno o más de ácido fumárico, ácido láctico, ácido benzoico y ácido levulínico.

[0077] Opcionalmente, el ácido se distribuye esencialmente de manera homogénea por todo el sustrato formador de aerosol.

[0078] Opcionalmente, el sustrato comprende al menos un botánico. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, al menos 0,01, 1, 2, 5, 10 o 15 % en peso del al menos un botánico. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, no más de 20, 15, 10, 5, 2 o 1 % en peso del al menos un botánico. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, entre 0,01 y 20, 1 y 20, 2 y 20, 5 y 20, 10 y 20, 15 y 20, 0,01 y 15, 1 y 15, 2 y 15, 5 y 15, 10 y 15, 0,01 y 10, 1 y 10, 2 y 10, 5 y 10, 0,01 y 5, 1 y 5, 2 y 5, 0,01 y 2, 1 y 2, 0,01 y 1 % en peso de al menos un botánico. Puede ser particularmente preferible que el sustrato comprenda, sobre una base de peso seco, entre 5 y 15 % en peso del al menos un botánico.

[0079] Opcionalmente, el al menos un botánico comprende o consiste en uno o ambos de clavo y romero.

[0080] Opcionalmente, el al menos un botánico se distribuye esencialmente de manera homogénea por todo el sustrato formador de aerosol.

[0081] Opcionalmente, el sustrato comprende al menos un aromatizante. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, al menos 0,1, 1, 2 o 5 % en peso del al menos un saborizante. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, no más de 10, 5, 2 o 1 % en peso del al menos un saborizante. Opcionalmente, el sustrato comprende, sobre una base de peso seco, entre 0,1 y 10, 1 y 10, 2 y 10, 5 y 10, 0,1 y 5, 1 y 5, 2 y 5, 0,1 y 2, 1 y 2, 0,1 y 1 % en peso del al menos un saborizante. Puede ser particularmente preferible que el sustrato comprenda, sobre una base de peso seco, entre 0,5 y 4.0 % en peso del al menos un saborizante.

[0082] Opcionalmente, el al menos un saborizante está presente como un recubrimiento, por ejemplo, un recubrimiento sobre uno o más componentes del sustrato formador de aerosol. Alternativamente, o, además, el al menos un saborizante se distribuye esencialmente de manera homogénea por todo el sustrato formador de aerosol.

[0083] Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol comprende al menos un material orgánico como tabaco. Opcionalmente, el al menos un material orgánico comprende una o más de hoja de hierba, hoja de tabaco, fragmentos de nervaduras de tabaco, tabaco reconstituido, tabaco homogeneizado, tabaco extrudido y tabaco expandido. Opcionalmente, el al menos un material orgánico se distribuye esencialmente de manera homogénea por todo el sustrato formador de aerosol.

[0084] El sustrato puede comprender, sobre una base de peso seco, menos de 10, 5, 3, 2 o 1 % en peso de tabaco. Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol es un sustrato formador de aerosol libre de tabaco.

[0085] El sustrato formador de aerosol puede estar en forma de una barra. Como tal, puede proporcionarse una barra de sustrato formador de aerosol.

[0086] Un elemento susceptor puede ubicarse dentro de la barra de sustrato formador de aerosol. El elemento susceptor puede ser un elemento susceptor alargado. El elemento susceptor puede extenderse longitudinalmente dentro de la barra de sustrato formador de aerosol. La barra puede ser de forma esencialmente cilíndrica, por ejemplo, cilíndrica derecha. El elemento susceptor puede colocarse en una posición radialmente central dentro de la barra de sustrato formador de aerosol. El elemento susceptor puede extenderse a lo largo de un eje central, longitudinal de la barra de sustrato formador de aerosol. El elemento susceptor puede extenderse hasta un extremo corriente abajo de la barra de sustrato formador de aerosol. El elemento susceptor puede extenderse hasta un extremo corriente arriba de la barra de sustrato formador de aerosol. El elemento susceptor puede tener esencialmente la misma longitud que la barra de sustrato formador de aerosol. El elemento susceptor puede extenderse desde el extremo corriente arriba hasta el extremo corriente abajo de la barra de sustrato formador de aerosol. El elemento susceptor puede estar en forma de un pasador, una barra, una tira o una lámina. El elemento susceptor puede tener una longitud de entre 5 y 15, 6 y 12, u 8 y 10 milímetros. El elemento susceptor puede tener una anchura de entre 1 y 5 milímetros. El elemento susceptor puede tener un grosor de entre 0,01 y 2, 0,5 y 2, o 0,5 y 1 milímetros.

[0087] Alternativamente, puede que no haya materiales susceptores presentes en el sustrato formador de aerosol o en la barra de sustrato formador de aerosol.

[0088] Opcionalmente, algunas o cada una de las partículas de grafito expandido pueden ser calentables inductivamente, por ejemplo, a una temperatura de al menos 100, 150 o 200 grados centígrados. Las partículas de grafito expandido pueden comprender o ser el único(s) material(es) susceptor(es) presente(s) en el sustrato formador de aerosol o en la barra del sustrato formador de aerosol. Es decir, puede que no haya elementos susceptores presentes en el sustrato formador de aerosol o en la barra del sustrato formador de aerosol excepto por las partículas de grafito expandido.

[0089] Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol tiene una conductividad térmica de más de 0,05, 0,1, 0,15, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,75, 1, 1,25, 1,5, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, o 500 W/(mK) en al menos una dirección a 25 grados centígrados.

[0090] Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol tiene una densidad de no más de 1500, 1450, 1400, 1350, 1300, 1250, 1200, 1100, 1050, 1000, 950, 900, 850, 800, 850, 800, 750, 700, 650, o 600 kg/m<3>. Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol tiene una densidad de entre 600 y 1400, 800 y 1200, o 900 y 1100 kg/m<3>. Ventajosamente, la reducción de la densidad del sustrato puede reducir los costos de transporte del sustrato.

[0091] Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol tiene un contenido de humedad de entre 1 y 20, o 3 y 15 % en peso. Este contenido de humedad puede medirse después de 48 horas de equilibrio a 50 % de humedad relativa a 20 grados centígrados. Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol comprende entre 1 y 20, o 3 y 15 % en peso de agua. El contenido de humedad o agua del sustrato puede medirse mediante el uso de un método de titulación. El contenido de humedad o agua del sustrato puede medirse mediante el uso del método de Karl Fisher.

[0092] Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol comprende, o tiene forma de, uno o más de: picadura, partículas en polvo, gránulos, gránulos, fragmentos, espaguetis, tiras, hilos, cintas, o láminas. Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol comprende, o tiene forma de, una o más láminas o tiras.

[0093] Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol comprende, o tiene forma de, una o más láminas, por ejemplo, láminas fruncidas o láminas enrolladas. Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol comprende, o tiene forma de, una pluralidad de tiras. Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol tiene forma de un tubo.

[0094] Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene un grosor de al menos 5, 10, 20, 50, 100, 150 o 200 micras. Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene un grosor de no más de 2000, 1000, 500, 400, 300 o 250 micras. Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene un grosor de entre 100 y 350, o 150 y 300 micras.

[0095] Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene un ancho de al menos 100, 200, 500 o 1000 micras. Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene un ancho de no más de 2000, 1000, 500, 400, 300, 250 o 200 micras. Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene un ancho de entre 100 y 2000, o 500 y 1000, o 600 y 1000 micras.

[0096] Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene una longitud de al menos 100, 200, 500, 1000, 2000 o 3000 micras. Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene una longitud de no más de 6000, 5000, 3000, 2000, 1000, 500 o 200 micras. Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene una longitud de entre 100 y 6000, o 500 y 5000, o 1000 y 4000 micras.

[0097] Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene un gramaje de al menos 20, 50 o 100 g/m<2>. Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene un gramaje de no más de 300 g/m<2>. Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene un gramaje de entre 20 y 300, 50 y 250, o 100 y 250 g/m<2>.

[0098] Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene una densidad de al menos 0,1, 0,2, 0,3, o 0,5 g/m<3>. Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene una densidad de no más de 2, 1,5, 1,2, o 1 g/m<3>. Opcionalmente, la o cada lámina o tira tiene una densidad de entre 0,1 y 2, 0,2 y 2, 0,3 y 2, 0,3 y 1,5, o 0,3 y 1,2 g/m<3>.

[0099] Cuando el sustrato comprende una o más láminas fruncidas, la o cada lámina fruncida puede tener un ancho de al menos aproximadamente 1, 2, 5, 10, 25, 50 o 100 mm.

[0100] Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol comprende un formador de aerosol y partículas de grafito expandido que constituyen entre 3 % en peso y 90 % en peso del segundo material sobre una base de peso seco, el segundo material se configura para generar un aerosol cuando se calienta a una temperatura de entre 120 grados centígrados y 395 grados centígrados. Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol comprende tabaco y un formador de aerosol y partículas de grafito expandido que constituyen entre 3 % en peso y 90 % en peso del segundo material sobre una base de peso seco, el segundo material se configura para generar un aerosol cuando se calienta a una temperatura de entre 120 grados centígrados y 395 grados centígrados. Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol es un material de tabaco homogeneizado térmicamente conductor, que comprende las partículas de grafito expandido, y que comprende además fibras y un aglutinante.

[0101] Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol no comprende tabaco, por ejemplo, en el que el sustrato es un material libre de tabaco térmicamente conductor, que comprende las partículas de grafito expandido, y que comprende además fibras y un aglutinante.

[0102] De conformidad con un segundo aspecto de la presente descripción, también se proporciona un artículo generador de aerosol.

[0103] El artículo puede comprender un sustrato formador de aerosol como se describió anteriormente, por ejemplo, el sustrato formador de aerosol de conformidad con el primer aspecto.

[0104] Opcionalmente, el artículo tiene forma de una barra y comprende una pluralidad de componentes, que incluyen el sustrato formador de aerosol o el sustrato formador de aerosol combinado, ensamblado dentro de una envoltura o carcasa.

[0105] Opcionalmente, el artículo generador de aerosol comprende un tapón frontal. Opcionalmente, el artículo generador de aerosol comprende un primer tubo hueco, por ejemplo, un primer tubo hueco de acetato. Opcionalmente, el artículo generador de aerosol comprende un segundo tubo hueco, por ejemplo, un segundo tubo de acetato hueco. Opcionalmente, el segundo tubo hueco comprende uno o más orificios de ventilación. Opcionalmente, el artículo generador de aerosol comprende un filtro de tapón bucal. Opcionalmente, el artículo generador de aerosol comprende una envoltura, por ejemplo, una envoltura de papel.

[0106] Opcionalmente, el tapón frontal se dispone en el extremo más corriente arriba del artículo. Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol se dispone corriente abajo del tapón frontal. Opcionalmente, el primer tubo hueco se dispone corriente abajo del sustrato formador de aerosol. Opcionalmente, el segundo tubo hueco se dispone corriente abajo del primer tubo hueco. Opcionalmente, el filtro de tapón de boca se dispone corriente abajo de uno o ambos del primer tubo hueco y el segundo tubo hueco. Opcionalmente, el filtro de tapón de boca se dispone en el extremo más corriente abajo del artículo. Opcionalmente, el extremo más corriente abajo del artículo, que puede denominarse extremo del lado de la boca del artículo, puede configurarse para su inserción en la boca de un usuario. Un usuario puede ser capaz de inhalar, por ejemplo, directamente en el extremo del lado de la boca del artículo.

[0107] Opcionalmente, el tapón frontal, el sustrato formador de aerosol, uno o ambos del primer tubo hueco y el segundo tubo hueco, y el filtro de tapón de boca se circunscriben por una envoltura, por ejemplo, una envoltura de papel. Opcionalmente, el tapón frontal tiene una longitud de entre 2 y 10, 3 y 8, o 4 y 6 mm, por ejemplo alrededor de 5 mm. Opcionalmente, el sustrato formador de aerosol tiene una longitud de entre 5 y 20, 8 y 15, o 10 y 15 mm, por ejemplo alrededor de 12 mm. Opcionalmente, el primer tubo hueco tiene una longitud de entre 2 y 20, 5 y 15, o 5 y 10 mm, por ejemplo alrededor de 8 mm. Opcionalmente, el segundo tubo hueco tiene una longitud de entre 2 y 20, 5 y 15, o 5 y 10 mm, por ejemplo alrededor de 8 mm. Opcionalmente, el filtro de tapón de boca tiene una longitud de entre 5 y 20, 8 y 15, o 10 y 15 mm, por ejemplo alrededor de 12 mm. Las longitudes de uno o más del tapón frontal, el sustrato formador de aerosol, el primer tubo hueco, el segundo tubo hueco y el filtro de tapón bucal pueden extenderse en una dirección longitudinal.

[0108] Uno o más del tapón frontal, el sustrato formador de aerosol, el primer tubo hueco, el segundo tubo hueco y el filtro de tapón bucal pueden ser de forma esencialmente cilíndrica, por ejemplo, cilíndrica derecha.

[0109] De conformidad con un tercer aspecto de la presente descripción, se proporciona un sistema generador de aerosol. El sistema puede comprender un artículo generador de aerosol y un dispositivo generador de aerosol eléctrico. El artículo puede ser un artículo como se describe anteriormente, por ejemplo, un artículo de conformidad con el segundo aspecto.

[0110] Opcionalmente, el dispositivo generador de aerosol eléctrico se configura para calentar resistivamente el artículo generador de aerosol en uso.

[0111] Opcionalmente, el dispositivo generador de aerosol eléctrico se configura para calentar inductivamente el artículo generador de aerosol, por ejemplo, el sustrato formador de aerosol del artículo generador de aerosol, durante el uso. De conformidad con la presente descripción, se proporciona un método para formar un sustrato formador de aerosol, por ejemplo, un sustrato como se describió anteriormente, tal como el sustrato de conformidad con el primer aspecto. El método puede comprender formar una suspensión que comprende una o más o todas las partículas de grafito expandido, el formador de aerosol, las fibras y el aglutinante. El método puede comprender fundir y secar la suspensión para formar el sustrato formador de aerosol o un precursor para formar el sustrato formador de aerosol. Por lo tanto, de conformidad con un cuarto aspecto de la presente descripción, se proporciona un método para formar un sustrato formador de aerosol, por ejemplo, un sustrato como se describió anteriormente, tal como el sustrato de conformidad con el primer aspecto. El método comprende formar una suspensión que comprende las partículas de grafito expandido, el formador de aerosol, las fibras y el aglutinante; y fundir y secar la suspensión para formar el sustrato formador de aerosol o un precursor para formar el sustrato formador de aerosol.

[0112] Opcionalmente, la suspensión contiene agua. Opcionalmente, la suspensión comprende entre 20 y 90, 30 y 90, 40 y 90, 40 y 85, 50 y 80, 60 y 80, o 60 y 75 % en peso de agua.

[0113] Opcionalmente, la suspensión comprende un ácido. Opcionalmente, el ácido comprende o consiste en uno o más de ácido fumárico, ácido láctico, ácido benzoico y ácido levulínico.

[0114] Opcionalmente, la suspensión comprende nicotina.

[0115] Opcionalmente, formar la suspensión comprende formar una primera mezcla. La primera mezcla puede comprender el formador de aerosol. La primera mezcla puede comprender las fibras. La primera mezcla puede comprender agua. La primera mezcla puede comprender el ácido. La primera mezcla puede comprender la nicotina. La formación de la suspensión puede comprender la formación de una segunda mezcla. La segunda mezcla puede comprender las partículas de grafito expandido. La segunda mezcla puede comprender el aglutinante. La formación de la suspensión puede comprender añadir la segunda mezcla a la primera mezcla para formar una mezcla combinada.

[0116] Por lo tanto, la formación de la suspensión puede comprender:

[0117] formar una primera mezcla que comprende el formador de aerosol, las fibras, el agua, opcionalmente, el ácido y, opcionalmente, la nicotina;

[0118] formar una segunda mezcla que comprende las partículas de grafito expandido y el aglutinante;

[0119] y añadir la segunda mezcla a la primera mezcla para formar una mezcla combinada.

[0120] La mezcla combinada puede formarse subsecuentemente en la suspensión, por ejemplo, mediante la mezcla. Opcionalmente, formar la primera mezcla comprende proporcionar el formador de aerosol o una solución que comprende el formador de aerosol y la nicotina.

[0121] Opcionalmente, formar la primera mezcla comprende añadir el ácido al formador de aerosol o la solución que comprende el formador de aerosol y la nicotina para formar una primera premezcla.

[0122] Opcionalmente, formar la primera mezcla comprende añadir el agua al formador de aerosol o la solución que comprende el formador de aerosol y la nicotina, o a la primera premezcla, para formar una segunda premezcla. Opcionalmente, formar la primera mezcla comprende añadir las fibras a la segunda premezcla.

[0123] Opcionalmente, formar la segunda mezcla comprende mezclar las partículas de grafito expandido y el aglutinante. Opcionalmente, el método, por ejemplo, la etapa de formación de la suspensión, comprende una primera mezcla de la mezcla combinada. Opcionalmente, la primera mezcla ocurre bajo una primera presión de no más de 500, 400, 300, 250 o 200 mbar. Opcionalmente, la primera mezcla ocurre durante entre 1 y 10, 2 y 8, o 3 y 6 minutos, por ejemplo, durante alrededor de 4 minutos.

[0124] Opcionalmente, el método, por ejemplo, la etapa de formación de la suspensión, comprende, después de la primera mezcla, una segunda mezcla. Opcionalmente, la segunda mezcla ocurre bajo una segunda presión que es menor que la primera presión. Opcionalmente, la segunda presión es no más de 500, 400, 300, 200, 150 o 100 mbar. Opcionalmente, la segunda mezcla ocurre durante entre 5 y 120, 5 y 80, 5 y 40, o 10 y 30 segundos, por ejemplo, alrededor de 20 segundos.

[0125] Opcionalmente, la fundición de la suspensión comprende fundir la suspensión sobre un soporte plano, por ejemplo, un soporte plano de acero.

[0126] Opcionalmente, después de fundir la suspensión y antes de secar la suspensión, el método comprende establecer un grosor de la suspensión, por ejemplo, establecer un grosor de la suspensión entre 100 y 1200, 200 y 1000, 300 y 900, 500 y 700 micras, por ejemplo, alrededor de 600 micras.

[0127] Opcionalmente, secar la suspensión comprende proporcionar un flujo de un gas tal como aire sobre o más allá de la suspensión. Opcionalmente, el flujo de gas se calienta. Opcionalmente, el flujo de gas se calienta a una temperatura de entre 100 y 160, o 120 y 140 grados centígrados. Opcionalmente, el flujo de gas se proporciona durante entre 1 y 10 o 2 y 5 minutos. Opcionalmente, secar la suspensión comprende secar la suspensión hasta que la suspensión tenga un contenido de humedad de entre 1 y 20, 2 y 15, 2 y 10, o 3 y 7 % en peso.

[0128] Opcionalmente, el secado de la suspensión forma el precursor para formar el sustrato formador de aerosol, siendo el precursor una lámina de material formador de aerosol. Opcionalmente, el método comprende cortar la lámina de material formador de aerosol.

[0129] Como se entenderá por el experto que haya leído esta descripción, las características descritas en la presente descripción en relación con un aspecto pueden aplicarse a cualquier otro aspecto. Por ejemplo, las características descritas en relación con el sustrato formador de aerosol combinado del segundo aspecto, o en relación con el primer segundo material del sustrato formador de aerosol combinado del segundo aspecto, pueden ser aplicables al sustrato formador de aerosol del primer aspecto, y viceversa.

[0130] Como se usa en la presente descripción, el término “sustrato formador de aerosol” puede referirse a un sustrato capaz de liberar un aerosol o compuestos volátiles que pueden formar un aerosol. Tales compuestos volátiles pueden liberarse mediante el calentamiento del sustrato formador de aerosol. Un sustrato formador de aerosol puede comprender un material 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 convenientemente ser parte de un artículo generador de aerosol o de un artículo para fumar.

[0131] Como se usa en la presente, el término “partículas conductoras térmicas” puede referirse a partículas que tienen una conductividad térmica mayor que 1 W/(<M>K) en al menos una dirección a 25 grados centígrados, por ejemplo, en todas las direcciones a 25 grados centígrados. Las partículas pueden presentar conductividad térmica anisotrópica o isotrópica.

[0132] Como se usa en la presente descripción, el término “grafito expandido” puede referirse a un material a base de grafito, o un material que tiene una estructura similar al grafito. El grafito expandido puede tener capas de carbono (similares al grafito, por ejemplo) con una separación entre las capas de carbono mayor que la separación encontrada entre las capas de carbono en el grafito regular. El grafito expandido puede tener capas de carbono con elementos o compuestos intercalados en los espacios entre las capas de carbono.

[0133] Como se usa en la presente descripción, el término “tamaño de partícula” puede referirse a una dimensión única y puede usarse para caracterizar el tamaño de una partícula dada. La dimensión puede ser el diámetro de una partícula esférica que ocupa el mismo volumen que la partícula dada. Todos los tamaños de partículas y distribuciones de tamaño de partícula en la presente descripción pueden obtenerse mediante el uso de una técnica de difracción láser estándar. Los tamaños de partículas y las distribuciones de tamaño de partículas como se indica en la presente descripción pueden obtenerse mediante el uso de un sensor disponible comercialmente, por ejemplo, un sensor de difracción láser Sympatec HELOS.

[0134] Como se usa en la presente descripción, cuando no se especifique de cualquier otra manera, el término “densidad” puede usarse para referirse a la densidad verdadera. Por lo tanto, cuando no se especifique de cualquier otra manera, la densidad de un polvo o pluralidad de partículas puede referirse a la densidad verdadera del polvo o pluralidad de partículas (en lugar de la densidad aparente del polvo o pluralidad de partículas, que puede variar en gran medida en dependencia de cómo se maneje el polvo o pluralidad de partículas). La medición de la densidad verdadera puede realizarse mediante el uso de varios métodos estándar, estos métodos a menudo se basan en el principio de Arquímedes. El método más usado, cuando se usa para medir la densidad verdadera de un polvo, implica colocar el polvo dentro de un contenedor (un picnómetro) en volumen conocido y pesarlo. Después, el picnómetro se llena con un fluido de densidad conocida, en el que el polvo no es soluble. El volumen del polvo se determina por la diferencia entre el volumen que se muestra por el picnómetro y el volumen de líquido añadido (es decir, el volumen de aire desplazado).

[0135] Como se usa en la presente descripción, el término “artículo generador de aerosol” puede referirse a un artículo capaz de generar, o liberar, un aerosol, por ejemplo, cuando se calienta.

[0136] Como se usa en la presente descripción, el término “longitudinal” puede referirse a una dirección que se extiende entre un extremo corriente abajo o proximal y un extremo corriente arriba o distal de un componente tal como un sustrato formador de aerosol o un artículo generador de aerosol.

[0137] Como se usa en la presente descripción, el término “transversal” puede referirse a una dirección perpendicular a la dirección longitudinal.

[0138] Como se usa en la presente descripción, el término “dispositivo generador de aerosol” puede referirse a un dispositivo para su uso con un artículo generador de aerosol para permitir la generación, o liberación, de un aerosol. Como se usa en la presente descripción, el término “lámina fruncida” puede referirse a una lámina de un sustrato formador de aerosol o artículo generador de aerosol que está convolucionada, doblada o de otro modo comprimida o constreñida esencialmente de manera transversal a un eje longitudinal del sustrato formador de aerosol, o artículo generador de aerosol.

[0139] Como se usa en la presente descripción, el término “lámina” puede referirse a un elemento laminar generalmente plano que tiene un ancho y una longitud que son esencialmente mayores que, por ejemplo, al menos 2, 3, 5, 10, 20 o 50 veces, su grosor.

[0140] Como se usa en la presente descripción, el término “tira” puede referirse a un elemento laminar generalmente plano que tiene un ancho y una longitud que son esencialmente mayores que su grosor. El ancho de una tira puede ser mayor que su grosor, por ejemplo, al menos 2, 3, 5 o 10 veces su grosor. La longitud de una tira puede ser mayor que su ancho, por ejemplo, al menos 2, 3, 5 o 10 veces su ancho.

[0141] Como se usa en la presente descripción, el término “formador de aerosol” puede referirse a cualquier compuesto o mezcla de compuestos conocidos adecuados que, durante el uso, facilitan la formación de un aerosol. El aerosol puede ser un aerosol denso y estable. El aerosol puede ser esencialmente resistente a la degradación térmica a la temperatura de operación del sustrato formador de aerosol o artículo generador de aerosol.

[0142] Como se usa en la presente descripción, el término “elemento de enfriamiento de aerosol” puede referirse a un componente de un artículo generador de aerosol ubicado corriente abajo del sustrato formador de aerosol de manera que, durante el uso, un aerosol formado por el sustrato o por compuestos volátiles liberados del sustrato formador de aerosol pasa a través de él y es enfriado por el elemento de enfriamiento de aerosol antes de ser inhalado por un usuario.

[0143] Como se usa en la presente descripción, el término “barra” puede referirse a un elemento generalmente cilíndrico, por ejemplo, cilíndrico derecho, de sección transversal esencialmente circular, ovalada o elíptica.

[0144] Como se usa en la presente, el término “rizado” puede referirse a una lámina que tiene una o más crestas o corrugaciones. Las crestas o corrugaciones pueden ser esencialmente paralelas. Cuando están presentes en un componente de un artículo generador de aerosol, las crestas o corrugaciones pueden extenderse en una dirección longitudinal con respecto al artículo generador de aerosol.

[0145] Como se usa en la presente descripción, el término “nivel de ventilación” puede referirse a una relación en volumen entre el flujo de aire admitido en un artículo generador de aerosol a través de la zona de ventilación (flujo de aire de ventilación) y la suma del flujo de aire de aerosol y el flujo de aire de ventilación. Cuanto mayor sea el nivel de ventilación, mayor será la dilución del flujo de aerosol que se suministra al consumidor.

[0146] Los ejemplos se describirán ahora con más detalle con referencia a las figuras en las que:

[0147] La Figura 1 muestra una vista en sección transversal esquemática de una primera modalidad de un artículo generador de aerosol;

[0148] La Figura 2 muestra una vista en sección transversal esquemática de una primera modalidad de un sistema generador de aerosol que comprende un primer dispositivo generador de aerosol;

[0149] La Figura 3 muestra una vista en sección transversal esquemática de una segunda modalidad de un sistema generador de aerosol que comprende un segundo dispositivo generador de aerosol;

[0150] La Figura 4 muestra una vista en sección transversal esquemática de una segunda modalidad de un artículo generador de aerosol;

[0151] La Figura 5 es un gráfico de barras que muestra el rendimiento de nicotina del artículo generador de aerosol de la primera modalidad cuando se usa en el dispositivo generador de aerosol de la Figura 2 en comparación con dos artículos generadores de aerosol alternativos;

[0152] La Figura 6 es un gráfico de barras que muestra el rendimiento de glicerina del artículo generador de aerosol de la primera modalidad cuando se usa en el dispositivo generador de aerosol de la Figura 2 en comparación con dos artículos generadores de aerosol alternativos;

[0153] La Figura 7 es un gráfico de barras que muestra la eficiencia de suministro de nicotina y glicerina desde el artículo generador de aerosol de la primera modalidad cuando se usa en el dispositivo generador de aerosol de la Figura 2 en comparación con dos artículos generadores de aerosol alternativos;

[0154] La Figura 8 es un gráfico de barras que muestra el rendimiento de nicotina del artículo generador de aerosol de la primera modalidad cuando se usa en el dispositivo generador de aerosol de la Figura 3 en comparación con dos artículos generadores de aerosol alternativos;

[0155] La Figura 9 es un gráfico de barras que muestra el rendimiento de glicerina del artículo generador de aerosol de la primera modalidad cuando se usa en el dispositivo generador de aerosol de la Figura 3 en comparación con dos artículos generadores de aerosol alternativos;

[0156] La Figura 10 es un gráfico de barras que muestra la eficiencia de suministro de nicotina y glicerina desde el artículo generador de aerosol de la primera modalidad cuando se usa en el dispositivo generador de aerosol de la Figura 3 en comparación con dos artículos generadores de aerosol alternativos.

[0157] La Figura 1 muestra una vista en sección transversal esquemática de una primera modalidad de un artículo generador de aerosol 10. El artículo generador de aerosol 10 comprende una barra 12 de sustrato formador de aerosol y una sección corriente abajo 14 en una ubicación corriente abajo de la barra 12 de sustrato formador de aerosol. Además, el artículo generador de aerosol 10 comprende una sección corriente arriba 16 en una ubicación corriente arriba de la barra 12 de sustrato formador de aerosol. Por lo tanto, el artículo generador de aerosol 10 se extiende desde un extremo corriente arriba o distal 18 hasta un extremo corriente abajo o proximal o extremo del lado de la boca 20.

[0158] El artículo generador de aerosol tiene una longitud total de aproximadamente 45 milímetros.

[0159] La sección corriente abajo 14 comprende un elemento de soporte 22 que se ubica inmediatamente corriente abajo de la barra 12 de sustrato formador de aerosol, el elemento de soporte 22 que está en alineación longitudinal con la barra 12. En la modalidad de la Figura 1, el extremo corriente arriba del elemento de soporte 22 colinda con el extremo corriente abajo de la barra 12 de sustrato generador de aerosol. Además, la sección corriente abajo 14 comprende un elemento de enfriamiento de aerosol 24 que se ubica inmediatamente corriente abajo del elemento de soporte 22, el elemento de enfriamiento de aerosol 24 está en alineación longitudinal con la barra 12 y el elemento de soporte 22. En la modalidad de la Figura 1, el extremo corriente arriba del elemento de enfriamiento de aerosol 24 colinda con el extremo corriente abajo del elemento de soporte 22.

[0160] Como será evidente a partir de la siguiente descripción, el elemento de soporte 22 y el elemento de enfriamiento de aerosol 24 juntos definen una sección hueca intermedia 50 del artículo generador de aerosol 10. En su conjunto, la sección hueca intermedia 50 no contribuye esencialmente a la RTD total del artículo generador de aerosol. Un RTD de la sección hueca intermedia 26 como un todo es esencialmente 0 milímetros de H<2>O.

[0161] El elemento de soporte 22 comprende un primer segmento tubular hueco 26. El primer segmento tubular hueco 26 se proporciona en forma de un tubo cilíndrico hueco hecho de acetato de celulosa. El primer segmento tubular hueco 26 define una cavidad interna 28 que se extiende por todo un extremo corriente arriba 30 del primer segmento tubular hueco hasta un extremo corriente abajo 32 del primer segmento tubular hueco 20. La cavidad interna 28 está esencialmente vacía, y por lo tanto se habilita un flujo de aire esencialmente no restringido a lo largo de la cavidad interna 28. El primer segmento tubular hueco 26 – y, como consecuencia, el elemento de soporte 22 – no contribuye esencialmente a la RTD total del artículo generador de aerosol 10. En más detalle, la RTD del primer segmento tubular hueco 26 (que es esencialmente la RTD del elemento de soporte 22) es esencialmente 0 milímetros H<2>O. El primer segmento tubular hueco 26 tiene una longitud de aproximadamente 8 milímetros, un diámetro externo de aproximadamente 7,25 milímetros y un diámetro interno (D<FTS>) de aproximadamente 1,9 milímetros. Por lo tanto, un grosor de una pared periférica del primer segmento tubular hueco 26 es de aproximadamente 2,67 milímetros. El elemento de enfriamiento de aerosol 24 comprende un segundo segmento tubular hueco 34. El segundo segmento tubular hueco 34 se proporciona en forma de un tubo cilíndrico hueco hecho de acetato de celulosa. El segundo segmento tubular hueco 34 define una cavidad interna 36 que se extiende desde un extremo corriente arriba 38 del segundo segmento tubular hueco hasta un extremo corriente abajo 40 del segundo segmento tubular hueco 34. La cavidad interna 36 está esencialmente vacía, y por lo tanto se habilita un flujo de aire esencialmente no restringido a lo largo de la cavidad interna 36. El segundo segmento tubular hueco 28 – y, como consecuencia, el elemento de enfriamiento de aerosol 24 – no contribuye esencialmente a la RTD total del artículo generador de aerosol 10. En más detalle, la RTD del segundo segmento tubular hueco 34 (que es esencialmente la RTD del elemento de enfriamiento de aerosol 24) es esencialmente 0 milímetros de H<2>O.

[0162] El segundo segmento tubular hueco 34 tiene una longitud de aproximadamente 8 milímetros, un diámetro externo de aproximadamente 7,25 milímetros y un diámetro interno (D<STS>) de aproximadamente 3,25 milímetros. Por lo tanto, un grosor de una pared periférica del segundo segmento tubular hueco 34 es de aproximadamente 2 milímetros. Por lo tanto, una relación entre el diámetro interno (D<FTS>) del primer segmento tubular hueco 26 y el diámetro interno (D<STS>) del segundo segmento tubular hueco 34 es de aproximadamente 0,75.

[0163] El artículo generador de aerosol 10 comprende una zona de ventilación 60 proporcionada en una localización a lo largo del segundo segmento tubular hueco 34. Más detalladamente, la zona de ventilación se proporciona a aproximadamente 2 milímetros del extremo corriente arriba del segundo segmento tubular hueco 34. En esta modalidad, la zona de ventilación 60 comprende una hilera circunferencial de perforaciones a través de una envoltura de papel 70 y un nivel de ventilación del artículo generador de aerosol 10 es de aproximadamente 25 por ciento.

[0164] En la modalidad de la Figura 1, la sección corriente abajo 14 comprende además un elemento de boquilla 42 en una localización corriente abajo de la sección hueca intermedia 50. En más detalle, el elemento de boquilla 42 se coloca inmediatamente corriente abajo del elemento de enfriamiento de aerosol 24. Como se muestra en el dibujo de la Figura 1, un extremo corriente arriba del elemento de boquilla 42 colinda con el extremo corriente abajo 40 del elemento de enfriamiento de aerosol 24.

[0165] El elemento de boquilla 42 se proporciona en forma de un tapón cilíndrico de acetato de celulosa de baja densidad. El elemento de boquilla 42 tiene una longitud de aproximadamente 12 milímetros y un diámetro externo de aproximadamente 7,25 milímetros. La RTD del elemento de boquilla 42 es de aproximadamente 12 milímetros de H<2>O. La relación de la longitud del elemento de boquilla 42 a la longitud de la sección hueca intermedia 50 es de aproximadamente 0,6.

[0166] La barra 12 de sustrato formador de aerosol tiene un diámetro exterior de aproximadamente 7,25 milímetros y una longitud de aproximadamente 12 milímetros.

[0167] La sección corriente arriba 16 comprende un elemento corriente arriba 46 ubicado inmediatamente corriente arriba de la barra 12 de sustrato formador de aerosol, el elemento corriente arriba 46 que está en alineación longitudinal con la barra 12. En la modalidad de la Figura 1, el extremo corriente abajo del elemento corriente arriba 46 colinda con el extremo corriente arriba de la barra 12 de sustrato formador de aerosol. El elemento corriente arriba 46 se proporciona en forma de un tapón cilíndrico de acetato de celulosa. El elemento corriente arriba 46 tiene una longitud de aproximadamente 5 milímetros. La RTD del elemento corriente arriba 46 es de aproximadamente 30 milímetros de H<2>O.

[0168] El elemento corriente arriba 46, la barra 12 de sustrato formador de aerosol, el elemento de soporte 22, el elemento de enfriamiento de aerosol 24 y el elemento de boquilla 42 están circunscritos por la envoltura de papel 70.

[0169] La barra 12 de sustrato formador de aerosol comprende un material formador de aerosol y partículas conductoras térmicas 44. El material formador de aerosol comprende una lámina reconstituida y fruncida que comprende material de tabaco y glicerina. Las partículas conductoras térmicas 44 son partículas de carbono, específicamente partículas de grafito expandido, que tienen una distribución de tamaño de partícula con un tamaño de partícula D10 de 6,6 micras, un tamaño de partícula D50 de 20 micras y un tamaño de partícula D90 de 56 micras. Cada una de las partículas de grafito expandido tiene un tamaño de partícula mayor de 2 micras y menor de 100 micras. Las partículas de grafito expandido tienen un tamaño de partícula medio en volumen de alrededor de 35 micras. Cada una de las partículas de grafito expandido es de forma esencialmente esférica. Las partículas de grafito expandido tienen una densidad de menos de 1000 kilogramos por metro cúbico. El sustrato formador de aerosol, que incluye el material formador de aerosol y las partículas conductoras térmicas 44, tiene una densidad combinada de alrededor de 760 kilogramos por metro cúbico. Las partículas de grafito expandido constituyen aproximadamente el 4,6 % del sustrato formador de aerosol en peso. La glicerina constituye aproximadamente el 1,7 % del sustrato formador de aerosol en peso.

[0170] La barra 12 de sustrato formador de aerosol se forma mediante un proceso que incluye las siguientes etapas:  premezclar un aglutinante, goma guar, con un formador de aerosol, glicerina, para formar una primera premezcla;

[0171]  premezclar material de tabaco finamente picado y un polvo que consiste en las partículas de grafito expandido 44 y que tiene una densidad aparente de alrededor de 0,065 gramos por centímetro cúbico, para formar una segunda premezcla;

[0172]  mezclar la primera y segunda premezclas con agua para formar una suspensión;

[0173]  homogeneizar la suspensión mediante el uso de un mezclador de alto cizallamiento;

[0174]  verter la suspensión sobre una cinta transportadora;

[0175]  controlar el grosor de la suspensión y secar la suspensión para formar una lámina grande de sustrato formador de aerosol; y

[0176]  reunir y cortar la lámina grande de sustrato formador de aerosol para formar la barra 12 de sustrato formador de aerosol.

[0177] Después de formar la barra 12 de sustrato formador de aerosol, el artículo generador de aerosol 10 se ensambla al colocar los diversos componentes del artículo 10 y envolver los componentes en la envoltura 70.

[0178] La Figura 2 muestra una vista en sección transversal esquemática de una primera modalidad de un sistema generador de aerosol 100. El sistema 100 comprende un dispositivo generador de aerosol 102 y el artículo generador de aerosol 10 de la Figura 1.

[0179] El dispositivo generador de aerosol 102 comprende una batería 104, un controlador 106, una lámina de calentamiento 108 acoplada a la batería, y un mecanismo de detección de bocanadas (no mostrado). El controlador 106 se acopla a la batería 104, la lámina de calentamiento 108 y el mecanismo de detección de bocanadas.

[0180] El dispositivo generador de aerosol 102 comprende además un alojamiento 110 que define una cavidad esencialmente cilíndrica para recibir una parte del artículo 10. La lámina de calentamiento 108 se coloca centralmente dentro de la cavidad y se extiende longitudinalmente desde una base de la cavidad.

[0181] En esta modalidad, la lámina de calentamiento 108 comprende un sustrato y una pista eléctricamente resistiva ubicada en el sustrato. La batería 104 se acopla a la lámina de calentamiento 108 para poder pasar una corriente a través de la pista eléctricamente resistiva y calentar la pista eléctricamente resistiva y la lámina de calentamiento 108 a una temperatura operativa.

[0182] Durante el uso, un usuario inserta el artículo 10 en la cavidad, lo que hace que la lámina de calentamiento 108 penetre en el elemento 46 corriente arriba y la barra 12 del sustrato formador de aerosol del artículo 10. La Figura 3 muestra el artículo 10 insertado en la cavidad del dispositivo 102.

[0183] Después, el usuario da una calada en el extremo corriente abajo del artículo 10. Esto hace que el aire fluya a través de una entrada de aire (no mostrada) del dispositivo 102, luego a través del artículo 10, desde el extremo corriente arriba 18 hasta el extremo corriente abajo 20, y hacia la boca del usuario.

[0184] El usuario que toma una bocanada del artículo 10 hace que el aire fluya a través de la entrada de aire del dispositivo. El mecanismo de detección de bocanadas detecta que la velocidad de flujo de aire a través de la entrada de aire ha aumentado a una velocidad de flujo umbral mayor que cero. El mecanismo de detección de bocanadas envía una señal al controlador 106 en consecuencia. El controlador 106 controla entonces la batería 104 para pasar una corriente a través de la pista eléctricamente resistiva y calentar la lámina de calentamiento 108. Esto calienta la barra 12 de sustrato formador de aerosol, que está en contacto con la lámina de calentamiento 108.

[0185] Las partículas de grafito expandido 44 tienen una conductividad térmica significativamente mayor que el material formador de aerosol circundante. Como tal, estas partículas pueden actuar como puntos calientes locales y proporcionar una temperatura más uniforme en todo el sustrato formador de aerosol, particularmente en una dirección radial desde la lámina de calentamiento 108 donde, con sustratos de la técnica anterior, habría un gradiente de temperatura significativo. Esto puede resultar en una mayor proporción del sustrato formador de aerosol que alcanza una temperatura suficientemente alta para liberar compuestos volátiles, y por lo tanto una mayor eficiencia de uso del sustrato formador de aerosol.

[0186] El calentamiento del sustrato formador de aerosol hace que el sustrato formador de aerosol libere compuestos volátiles. Estos compuestos son arrastrados por el aire que fluye desde el extremo corriente arriba 18 del artículo 10 hacia el extremo corriente abajo 20 del artículo 10. Los compuestos se enfrían y condensan para formar un aerosol a medida que pasan a través de las cavidades internas 28, 36 del elemento de soporte y el elemento de enfriamiento de aerosol. El aerosol pasa después a través del elemento de boquilla 42, que puede filtrar partículas no deseadas arrastradas en el flujo de aire, y hacia la boca del usuario.

[0187] Cuando el usuario deja de inhalar por el artículo 10, la velocidad de flujo de aire a través de la entrada de aire del dispositivo disminuye a menos que el umbral de flujo distinto de cero. Esto se detecta mediante el mecanismo de detección de bocanadas. El mecanismo de detección de bocanadas envía una señal al controlador 106 en consecuencia. El controlador 106 controla entonces la batería 104 para reducir la corriente que pasa a través de la pista eléctricamente resistiva a cero.

[0188] Después de varias bocanadas del artículo 10, el usuario puede optar por reemplazar el artículo 10 con un artículo nuevo.

[0189] La Figura 3 muestra una vista en sección transversal esquemática de una segunda modalidad de un sistema generador de aerosol 200. El sistema 200 comprende un dispositivo generador de aerosol 202 y el artículo generador de aerosol 11 de la Figura 1.

[0190] El dispositivo generador de aerosol 202 comprende una batería 204, un controlador 206, una bobina inductora 208 y un mecanismo de detección de bocanadas (no mostrado). El controlador 206 se acopla a la batería 204, la bobina inductora 208 y el mecanismo de detección de bocanadas.

[0191] El dispositivo generador de aerosol 202 comprende además un alojamiento 210 que define una cavidad esencialmente cilíndrica para recibir una parte del artículo 10. La bobina inductora 208 se enrolla alrededor de la cavidad.

[0192] La batería 204 se acopla a la bobina inductora 208 para poder pasar una corriente alterna a través de la bobina inductora 208.

[0193] Durante el uso, un usuario inserta el artículo 11 en la cavidad. La Figura 3 muestra el artículo 10 insertado en la cavidad del dispositivo 202.

[0194] Después, el usuario da una calada en el extremo corriente abajo del artículo 10. Esto hace que el aire fluya a través de una entrada de aire (no mostrada) del dispositivo 202, luego a través del artículo 10, desde el extremo corriente arriba 18 hasta el extremo corriente abajo 20, y hacia la boca del usuario.

[0195] El usuario que toma una bocanada del artículo 10 hace que el aire fluya a través de la entrada de aire del dispositivo. El mecanismo de detección de bocanadas detecta que la velocidad de flujo de aire a través de la entrada de aire ha aumentado a una velocidad de flujo umbral mayor que cero. El mecanismo de detección de bocanadas envía una señal al controlador 206 en consecuencia. El controlador 206 controla entonces la batería 204 para pasar una corriente alterna a través de la bobina inductora 208. Esto hace que la bobina inductora 208 genere un campo electromagnético fluctuante. La barra 13 del sustrato formador de aerosol se ubica dentro de este campo electromagnético fluctuante y el grafito expandido, el material de las partículas 44, es un material susceptor. Por lo tanto, el campo electromagnético fluctuante provoca corrientes parásitas en las partículas 44. Esto hace que las partículas 44 se calienten, lo que también calienta el material formador de aerosol cercano.

[0196] El calentamiento del material formador de aerosol hace que el material formador de aerosol libere compuestos volátiles. Estos compuestos son arrastrados por el aire que fluye desde el extremo corriente arriba 18 del artículo 10 hacia el extremo corriente abajo 20 del artículo 10. Los compuestos se enfrían y condensan para formar un aerosol a medida que pasan a través de las cavidades internas 28, 36 del elemento de soporte y el elemento de enfriamiento de aerosol. El aerosol pasa después a través del elemento de boquilla 42, que puede filtrar partículas no deseadas arrastradas en el flujo de aire, y hacia la boca del usuario.

[0197] Cuando el usuario deja de inhalar por el artículo 10, la velocidad de flujo de aire a través de la entrada de aire del dispositivo disminuye a menos que el umbral de flujo distinto de cero. Esto se detecta mediante el mecanismo de detección de bocanadas. El mecanismo de detección de bocanadas envía una señal al controlador 206 en consecuencia. El controlador 206 controla entonces la batería 204 para reducir la corriente que pasa a través de la pista eléctricamente resistiva a cero.

[0198] Después de varias bocanadas del artículo 11, el usuario puede optar por reemplazar el artículo 11 con un artículo nuevo.

[0199] La Figura 4 muestra una vista en sección transversal esquemática de una segunda modalidad de un artículo generador de aerosol 510. Esta segunda modalidad es idéntica a la primera modalidad de la Figura 1 excepto que la barra 12 del sustrato formador de aerosol se ha reemplazado por una barra alternativa 512 del sustrato formador de aerosol. Se han usado números de referencia idénticos para componentes idénticos en las modalidades de las Figuras 1 y 3.

[0200] La barra 512 del sustrato formador de aerosol de la segunda modalidad de la Figura 4 es idéntica a la barra 12 del sustrato formador de aerosol de la primera modalidad de la Figura 1 excepto que la barra 512 del sustrato formador de aerosol de la tercera modalidad de la Figura 4 incluye adicionalmente un elemento susceptor alargado 580. El elemento susceptor 580 se dispone esencialmente de manera longitudinal dentro de la barra 512 de sustrato formador de aerosol para que sea aproximadamente paralelo a un eje longitudinal de la barra 512 de sustrato formador de aerosol. Como se muestra en el dibujo de la Figura 4, el elemento susceptor 580 se coloca en una posición radialmente central dentro de la barra y se extiende a lo largo del eje longitudinal de la barra 12.

[0201] El elemento susceptor 580 se extiende desde un extremo corriente arriba hasta un extremo corriente abajo de la barra 512 de sustrato formador de aerosol. Como tal, el elemento susceptor 580 tiene esencialmente la misma longitud que la barra 512 de sustrato formador de aerosol.

[0202] En la modalidad de la Figura 4, el elemento susceptor 580 se proporciona en forma de una tira de un acero ferromagnético y tiene una longitud de aproximadamente 12 milímetros, un grosor de aproximadamente 60 micrómetros y un ancho de aproximadamente 4 milímetros.

[0203] El artículo generador de aerosol 510 de la Figura 4 puede usarse con el dispositivo generador de aerosol 202 de la Figura 3 de la misma manera que el artículo generador de aerosol 10 de la Figura 1. En particular, la inclusión del elemento susceptor 580 significa que el artículo 510 puede calentarse inductivamente. En el ejemplo mostrado en la Figura 4, tanto las partículas de grafito expandido como el elemento susceptor 580 son calentables inductivamente. Por lo tanto, tanto el elemento susceptor 580 como las partículas de grafito expandido 44 contribuyen al calentamiento durante el uso.

[0204] Las barras del sustrato formador de aerosol 12,512 de los artículos generadores de aerosol 10,510 pueden describirse como térmicamente mejoradas debido a la inclusión de partículas de grafito expandido al 4,6 % en peso. Los inventores han descubierto que tales artículos generadores de aerosol de conformidad con la descripción tienen un rendimiento y una eficiencia de suministro de nicotina y glicerina aumentados cuando se comparan con artículos generadores de aerosol que comprenden barras de sustrato formador de aerosol que no comprenden partículas de grafito expandido.

[0205] Los inventores midieron el rendimiento de nicotina y glicerina de un artículo generador de aerosol 602 que no comprende ninguna partícula conductora térmica, un artículo generador de aerosol 604 en el que el 4,6 % del tabaco del artículo generador de aerosol 602 se ha reemplazado con partículas de grafito, y un artículo generador de aerosol 606 en el que el 4,6 % del tabaco del artículo generador de aerosol 602 se ha reemplazado con partículas de grafito expandido. En otras palabras, el artículo generador de aerosol 606 es un artículo generador de aerosol de conformidad con la presente descripción y puede ser el artículo generador de aerosol mostrado en la Figura 1.

[0206] Las Figuras 5 a 7 muestran los resultados cuando los artículos generadores de aerosol 602 a 606 se usan con un dispositivo generador de aerosol resistivo (tal como el dispositivo mostrado en la Figura 2).

[0207] La Figura 5 es un gráfico de barras 600 que muestra el rendimiento de nicotina por artículo generador de aerosol en el eje Y. El rendimiento se mide en microgramos por artículo y es el rendimiento total logrado durante una sesión de uso. En el eje X hay barras para cada uno de los artículos generadores de aerosol 602 a 606. El rendimiento de nicotina del artículo generador de aerosol 602 que no comprende ninguna partícula conductora térmica es de 1150 microgramos por artículo. El rendimiento de nicotina del artículo generador de aerosol 604 que comprende 4,6 % de partículas de grafito en peso es de 1190 microgramos por artículo. El rendimiento de nicotina del artículo generador de aerosol 606 que comprende 4,6 % de partículas de grafito expandido en peso es de 1,125 microgramos por artículo.

[0208] La Figura 6 es un gráfico de barras 700 que muestra el rendimiento de glicerina por artículo generador de aerosol en el eje Y. El rendimiento se mide en microgramos por artículo y es el rendimiento total logrado durante una sesión de uso. En el eje X hay barras para cada uno de los artículos generadores de aerosol 602 a 606. El rendimiento de glicerina del artículo generador de aerosol 602 que no comprende ninguna partícula conductora térmica es de 3640 microgramos por artículo. El rendimiento de glicerina del artículo generador de aerosol 604 que comprende 4,6 % de partículas de grafito en peso es de 4150 microgramos por artículo. El rendimiento de glicerina del artículo generador de aerosol 606 que comprende 4,6 % de partículas de grafito expandido en peso es de 4540 microgramos por artículo.

[0209] La Figura 7 es un gráfico de barras 800 que muestra la eficiencia de suministro de nicotina y glicerina para cada uno de los artículos generadores de aerosol 602 a 608 durante una sesión de uso. La eficiencia se muestra en el eje Y es un porcentaje. En particular, la eficiencia es el porcentaje de la nicotina o glicerina inicial total contenida en el artículo generador de aerosol que se suministra al usuario o a una máquina expendedora de cigarrillos durante una sesión de uso de ese artículo. Las barras 802 que representan la eficiencia del suministro de nicotina tienen un sombreado diagonal. Las barras 804 que representan la eficiencia del suministro de glicerina tienen un sombreado de líneas discontinuas vertical.

[0210] La eficiencia del suministro de nicotina del artículo generador de aerosol 602 que no comprende ninguna partícula conductora térmica es del 29 %. La eficiencia del suministro de nicotina del artículo generador de aerosol 604 que comprende 4,6 % de partículas de grafito en peso es de 31,5 %. La eficiencia del suministro de nicotina del artículo generador de aerosol 606 que comprende partículas de grafito expandido al 4,6 % en peso es del 35,4 %.

[0211] La eficiencia del suministro de glicerina desde el artículo generador de aerosol 602 que no comprende ninguna partícula conductora térmica es del 9,3 %. La eficiencia del suministro de glicerina del artículo generador de aerosol 604 que comprende 4,6 % de partículas de grafito en peso es de 10,6 %. La eficiencia del suministro de nicotina del artículo generador de aerosol 606 que comprende partículas de grafito expandido al 4,6 % en peso es del 12,1 %. Las Figuras 8 a 10 muestran los resultados cuando los artículos generadores de aerosol 602 a 606 se usan con un dispositivo generador de aerosol inductivo (tal como el dispositivo mostrado en la Figura 3).

[0212] La Figura 8 es un gráfico de barras 900 que muestra el rendimiento de nicotina por artículo generador de aerosol en el eje Y. El rendimiento se mide en microgramos por artículo y es el rendimiento total logrado durante una sesión de uso. En el eje X hay barras para cada uno de los artículos generadores de aerosol 602 a 606. El rendimiento de nicotina del artículo generador de aerosol 602 que no comprende ninguna partícula conductora térmica es de 790 microgramos por artículo. El rendimiento de nicotina del artículo generador de aerosol 604 que comprende 4,6 % de partículas de grafito en peso es de 886 microgramos por artículo. El rendimiento de nicotina del artículo generador de aerosol 606 que comprende 4,6 % de partículas de grafito expandido en peso es de 1,197 microgramos por artículo.

[0213] La Figura 9 es un gráfico de barras 1000 que muestra el rendimiento de glicerina por artículo generador de aerosol en el eje Y. El rendimiento se mide en microgramos por artículo y es el rendimiento total logrado durante una sesión de uso. En el eje X hay barras para cada uno de los artículos generadores de aerosol 602 a 606. El rendimiento de glicerina del artículo generador de aerosol 602 que no comprende ninguna partícula conductora térmica es de 3100 microgramos por artículo. El rendimiento de glicerina del artículo generador de aerosol 604 que comprende 4,6 % de partículas de grafito en peso es de 3840 microgramos por artículo. El rendimiento de glicerina del artículo generador de aerosol 606 que comprende 4,6 % de partículas de grafito expandido en peso es de 4800 microgramos por artículo.

[0214] La Figura 10 es un gráfico de barras 1100 que muestra la eficiencia de suministro de nicotina y glicerina para cada uno de los artículos generadores de aerosol 602 a 608 durante una sesión de uso. La eficiencia se muestra en el eje Y es un porcentaje. En particular, la eficiencia es el porcentaje de la nicotina o glicerina inicial total contenida en el artículo generador de aerosol que se suministra al usuario o a una máquina expendedora de cigarrillos durante una sesión de uso de ese artículo. Las barras 1102 que representan la eficiencia del suministro de nicotina tienen un sombreado diagonal. Las barras 1104 que representan la eficiencia del suministro de glicerina tienen un sombreado de líneas discontinuas vertical.

[0215] La eficiencia del suministro de nicotina del artículo generador de aerosol 602 que no comprende ninguna partícula conductora térmica es del 19,1 %. La eficiencia del suministro de nicotina del artículo generador de aerosol 604 que comprende 4,6 % de partículas de grafito en peso es de 23,8 %. La eficiencia del suministro de nicotina del artículo generador de aerosol 606 que comprende partículas de grafito expandido al 4,6 % en peso es del 31,4 %.

[0216] La eficiencia del suministro de glicerina desde el artículo generador de aerosol 602 que no comprende ninguna partícula conductora térmica es del 7,6 %. La eficiencia del suministro de glicerina del artículo generador de aerosol 604 que comprende 4,6 % de partículas de grafito en peso es de 9,9 %. La eficiencia del suministro de nicotina del artículo generador de aerosol 606 que comprende partículas de grafito expandido al 4,6 % en peso es del 12,1 %. Por lo tanto, los gráficos de barras de las Figuras 5, 6, 8 y 9 demuestran que tanto el rendimiento de nicotina como de glicerina aumenta cuando un sustrato formador de aerosol se mejora térmicamente al reemplazar una pequeña porción de tabaco con grafito expandido y que el aumento del rendimiento es mayor cuando se usan partículas de grafito expandido para mejorar térmicamente el sustrato, en lugar de partículas de grafito. Se logra un aumento independientemente de si se genera un aerosol como resultado del calentamiento resistivo o inductivo del sustrato. De manera similar, el gráfico de barras de la Figura 7 demuestra que tanto la nicotina como la eficiencia de suministro de glicerina aumentan cuando un sustrato formador de aerosol se mejora térmicamente al reemplazar una pequeña porción de tabaco con grafito expandido, y que el aumento de la eficiencia es mayor cuando se usan partículas de grafito expandido para mejorar térmicamente el sustrato, en lugar de partículas de grafito. Se logra un aumento independientemente de si se genera un aerosol como resultado del calentamiento resistivo o inductivo del sustrato.

[0217] Una modalidad específica de sustrato formador de aerosol que comprende partículas de grafito expandido se ha descrito anteriormente. Por supuesto, el sustrato formador de aerosol puede diferir en otras modalidades. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol comprende una cantidad, proporción, tamaño o densidad diferente de partículas de grafito expandido a la modalidad específica descrita anteriormente. En cualquier caso, la presencia de las partículas de grafito expandido puede mejorar térmicamente el sustrato. Además, otras características del sustrato, tales como otras características de la composición química del sustrato, pueden diferir.

[0218] La Figura 11 muestra una modalidad alternativa de un artículo generador de aerosol 1110 que comprende un sustrato formador de aerosol mejorado térmicamente 1112 que incluye elementos discretos de un primer material 1113 y elementos discretos del segundo material 1114. Cada elemento discreto del segundo material 1114 puede entrar en contacto con muchos elementos discretos del primer material 1113 y, por lo tanto, puede actuar como una vía térmica a través del sustrato. Las proporciones del primer material y el segundo material pueden variar en dependencia de las propiedades específicas del primer material y el segundo material y de las propiedades deseadas del sustrato formador de aerosol 1112. Aparte de las diferencias en el propio sustrato, el artículo generador de aerosol 1110 es idéntico al artículo generador de aerosol 10 de la Figura 1 y las características similares se han numerado en consecuencia.

[0219] Algunos sustratos formadores de aerosol térmicamente mejorados específicos se identificarán ahora como ejemplos. Los ejemplos usan combinaciones de tres materiales específicos identificados más abajo; Material A, Material B y Material C.

[0220] Material A

[0221] El material A es un material de tabaco homogeneizado estándar. El material A comprende polvo de tabaco, aproximadamente 4 % en peso de fibras de celulosa, aproximadamente 3 % en peso de guar como aglutinante, y aproximadamente 15 % en peso de glicerina como formador de aerosol.

[0222] El material A se forma mediante un proceso que incluye las siguientes etapas:

[0223]  premezclar el aglutinante, goma guar, con el formador de aerosol, glicerina, para formar una primera premezcla;

[0224]  premezclar el polvo de tabaco y el agua para formar una segunda premezcla;

[0225]  mezclar la primera y segunda premezclas para formar una suspensión;

[0226]  homogeneizar la suspensión mediante el uso de un mezclador de alto cizallamiento;

[0227]  verter la suspensión sobre una cinta transportadora;

[0228]  controlar el grosor de la suspensión y secar la suspensión para formar una lámina grande de material formador de aerosol reconstituido y esencialmente homogéneo que contiene tabaco; y

[0229]  rizar y triturar la lámina grande de material formador de aerosol reconstituido y esencialmente homogéneo para formar picadura.

[0230] El material A tiene una conductividad térmica de 0,12 W/mK.

[0231] Material B

[0232] El material B es un material de tabaco homogeneizado con conductividad térmica aumentada. El material B comprende polvo de tabaco, aproximadamente 5 % en peso de partículas de grafito expandido, aproximadamente 4 % en peso de fibras de celulosa, aproximadamente 3 % en peso de guar como aglutinante, y aproximadamente 15 % en peso de glicerina como formador de aerosol.

[0233] Las partículas de grafito expandido tienen una distribución de tamaño de partícula con un tamaño de partícula D10 de 6,6 micras, un tamaño de partícula D50 de 20 micras y un tamaño de partícula D90 de 56 micras. Cada una de las partículas de grafito expandido tiene un tamaño de partícula mayor de 2 micras y menor de 100 micras. Las partículas de grafito expandido tienen un tamaño de partícula medio en volumen de alrededor de 35 micras. Cada una de las partículas de grafito expandido es de forma esencialmente esférica. Las partículas de grafito expandido tienen una densidad de menos de 1000 kilogramos por metro cúbico.

[0234] El material B se forma mediante un proceso que incluye las siguientes etapas:

[0235]  premezclar el aglutinante, goma guar, con el formador de aerosol, glicerina, para formar una primera premezcla;

[0236]  premezclar el polvo de tabaco, las partículas de grafito expandido y el agua para formar una segunda premezcla;

[0237]  mezclar la primera y segunda premezclas para formar una suspensión;

[0238]  homogeneizar la suspensión mediante el uso de un mezclador de alto cizallamiento;

[0239]  verter la suspensión sobre una cinta transportadora;

[0240]  controlar el grosor de la suspensión y secar la suspensión para formar una lámina grande de material formador de aerosol reconstituido y esencialmente homogéneo que contiene tabaco; y

[0241]  rizar y triturar la lámina grande de material formador de aerosol reconstituido y esencialmente homogéneo para formar picadura.

[0242] El material B tiene una conductividad térmica de al menos 10 % mayor que la conductividad térmica del material A, por ejemplo, entre 0,14 W/mK y 0,25 W/mK. El reemplazo de 5 % en peso de polvo de tabaco con partículas de grafito expandido reduce ligeramente el contenido total de tabaco y, por lo tanto, el contenido de nicotina. Sin embargo, se aumenta la conductividad térmica del material. En los experimentos, la adición de entre 4,5 % en peso y 10 % en peso de partículas de grafito expandido a un material de tabaco homogeneizado aumentó la conductividad térmica entre 20 % y 50 %.

[0243] Material C

[0244] El material C es un material formador de aerosol sin tabaco con alta conductividad térmica. El material C comprende, sobre una base de peso seco, alrededor de 76,1 % en peso de partículas de grafito expandido.

[0245] El material C comprende además alrededor de 17,7 % en peso de un formador de aerosol. En esta modalidad, el formador de aerosol es glicerol, específicamente glicerol ICOF Europe de grado alimenticio (>99,5 % de pureza). El material C comprende, además, sobre una base de peso seco, alrededor de 3,9 % en peso de fibras. En esta modalidad, las fibras son fibras de celulosa, específicamente fibras de celulosa de abedul de Stora Enso OYJ.

[0246] El material C comprende, además, sobre una base de peso seco, alrededor de 2,3 % en peso de un aglutinante. En esta realización, el aglutinante es una goma guar, específicamente goma guar de Gumix International Inc.

[0247] El material C puede comprender además uno o más de nicotina, un ácido tal como ácido fumárico, una planta tal como clavo o romero, agua y un saborizante.

[0248] El material C se forma mediante el proceso que se expone más abajo.

[0249] Se forma una suspensión mediante el uso de un dispersor de laboratorio capaz de mezclar líquidos viscosos, dispersar polvos a través de líquidos y eliminar el gas de una mezcla (por ejemplo, aplicando un vacío u otra presión adecuadamente baja). En esta modalidad, se usó un dispersor de laboratorio disponible comercialmente de PC Laborsystem.

[0250] Para formar la suspensión, se forma una primera mezcla añadiendo al dispersor de laboratorio alrededor de 7,11 gramos del formador de aerosol, después alrededor de 157,5 gramos de agua, después alrededor de 1,57 gramos de fibras. Después, estos primeros ingredientes se mezclan a 25 grados centígrados durante 5 minutos a 600-700 rpm para garantizar una mezcla homogénea y para hidratar las fibras. Después, se forma una segunda mezcla mediante la mezcla manual de alrededor de 32,95 gramos de las partículas conductoras térmicas y alrededor de 0,92 gramos del aglutinante. Esta mezcla de la segunda mezcla evita la formación de grumos en la dispersión del laboratorio. Después, la segunda mezcla se añade a la primera mezcla para formar una mezcla combinada. Después, la mezcla combinada se mezcla a 5000 rpm durante 4 minutos a 25 grados centígrados y una primera presión reducida de alrededor de 200 mbar. La presión reducida puede ayudar a garantizar que las partículas conductoras térmicas se dispersen homogéneamente en la mezcla y que haya poco aire atrapado y pocos grumos en la mezcla combinada. Después, la mezcla combinada se mezcla a 5000 rpm durante 20 segundos minutos a 25 grados centígrados y una segunda presión reducida de alrededor de 100 mbar. Esta segunda presión reducida puede ayudar a eliminar cualquier burbuja de aire restante. Esto forma una suspensión para el moldeo.

[0251] Después, la suspensión se funde y se seca mediante el uso de un aparato adecuado. En esta modalidad, se usa un aparato Labcoater Mathis disponible comercialmente. Este aparato incluye un soporte plano de acero inoxidable y una cuchilla de coma para ajustar el grosor de la suspensión fundida sobre el soporte plano.

[0252] La suspensión se vierte sobre el soporte plano y un espacio entre la cuchilla de coma y el soporte plano se establece en 0,6 milímetros. Esto asegura que el grosor de la suspensión no sea superior a 0,6 milímetros en ningún punto dado.

[0253] Después, la suspensión se seca con aire caliente entre 120 y 140 grados centígrados durante entre 2 y 5 minutos. Después de este secado, se forma una lámina del sustrato formador de aerosol. Esta lámina tiene un grosor de alrededor de 159 micras, un gramaje de alrededor de 125,7 gramos por metro cuadrado y una densidad de alrededor de 0,79 kilogramos por metro cúbico.

[0254] Después, la lámina se riza y corta para formar el Material C. La conductividad térmica del Material C es de al menos 0,28 W(mK).

[0255] Puede verse que una amplia gama de sustratos formadores de aerosol diferentes puede producirse simplemente mediante la combinación de los materiales A, B y C en diferentes proporciones.

[0256] Por lo tanto, un primer sustrato formador de aerosol ilustrativo 12 puede comprender una mezcla de 60 % en peso de elementos discretos del Material A y 40 % en peso de elementos discretos del Material B. Tanto el Material A como el Material B son materiales de tabaco homogeneizados, pero el Material B tiene una conductividad térmica aumentada en virtud de la presencia de partículas de grafito expandido. La presencia del Material B en el primer sustrato formador de aerosol ilustrativo proporciona elementos discretos que tienen una conductividad térmica aumentada y, como resultado, se mejoran el suministro de aerosol y el suministro de nicotina.

[0257] Un segundo sustrato formador de aerosol ilustrativo 12 puede comprender una mezcla de 70 % en peso de elementos discretos del Material A y 30 % en peso de elementos discretos del Material C. La presencia del Material C en el segundo sustrato formador de aerosol ilustrativo redujo la cantidad total de tabaco en el sustrato, pero mejoró significativamente la conductividad térmica. El material C también contribuye a la generación de aerosol. Un tercer sustrato formador de aerosol ilustrativo 12 puede comprender una mezcla de 80 % en peso de elementos discretos del Material B y 20 % en peso de elementos discretos del Material C. En este ejemplo, el primer material es el Material B, un material de tabaco homogeneizado con conductividad térmica aumentada y el segundo material es el Material C.

[0258] Cualquiera de estos tres sustratos formadores de aerosol ilustrativos puede usarse como el sustrato en el artículo generador de aerosol 10 de la Figura 1 o el sustrato en el artículo generador de aerosol 1110 de la Figura 11.

[0259] A los efectos de la presente descripción y de las reivindicaciones adjuntas, excepto cuando se indique de cualquier otra manera, todos los números que expresan cantidades, cifras, porcentajes, etc., deben entenderse como modificados en todos los casos por el término "aproximadamente". Además, todos los intervalos incluyen los puntos máximo y mínimo descritos e incluyen cualquier intervalo intermedio en los mismos, que puede enumerarse o no específicamente en la presente descripción. En este contexto, por lo tanto, un número A se entiende como A ± 10 % de A. Dentro de este contexto, un número A puede considerarse que incluye valores numéricos que están dentro del error estándar general para la medición de la propiedad que modifica el número A. El número A, en algunos casos como se usa en las reivindicaciones adjuntas, puede desviarse en los porcentajes enumerados anteriormente siempre y cuando la cantidad en la cual se desvía A no afecte materialmente la(s) característica(s) básica(s) y novedosa(s) de la invención reivindicada. Además, todos los intervalos incluyen los puntos máximo y mínimo descritos e incluyen cualquier intervalo intermedio en los mismos, que puede enumerarse o no específicamente en la presente descripción.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un sustrato formador de aerosol (12,512) para su uso en un artículo generador de aerosol calentado (10), el sustrato formador de aerosol que comprende partículas de grafito expandido (44).

2. Un sustrato formador de aerosol (12,512) de conformidad con la reivindicación 1 en el que el sustrato formador de aerosol tiene una conductividad térmica de al menos 0,12 W/(mK).

3. Un sustrato formador de aerosol (12,512) de conformidad con cualquier reivindicación anterior en el que las partículas de grafito expandido (44) constituyen al menos 1 % en peso del sustrato formador de aerosol.

4. Un sustrato formador de aerosol (12,512) de conformidad con cualquier reivindicación anterior que comprende, sobre una base de peso seco:

entre 1 y 85 % en peso de partículas de grafito expandido (44);

entre 7 y 60 % en peso de un formador de aerosol;

entre 2 y 20 % en peso de fibras; y

entre 2 y 10 % en peso de un aglutinante.

5. Un sustrato formador de aerosol (12,512) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, que comprende entre 1 y 15 % en peso de partículas de grafito expandido (44).

6. Un sustrato formador de aerosol (12,512) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde las partículas de grafito expandido (44) tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un tamaño de partículas en volumen D10 entre 1 y 20 micras.

7. Un sustrato formador de aerosol (12,512) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde las partículas de grafito expandido (44) tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene un tamaño de partículas en volumen D90 entre 50 y 300 micras.

8. Un sustrato formador de aerosol (12,512) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde las partículas de grafito expandido (44) se distribuyen sustancialmente de manera homogénea por todo el sustrato formador de aerosol.

9. Un sustrato formador de aerosol (12,512) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el sustrato formador de aerosol es un sustrato formador de aerosol libre de tabaco.

10. Un sustrato formador de aerosol (12,512) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 que comprende partículas de tabaco.

11. Un método para formar un sustrato formador de aerosol (12,512) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, el método que comprende:

formar una suspensión que comprende partículas de grafito expandido (44), un formador de aerosol, fibras y un aglutinante;

fundir y secar la suspensión para formar el sustrato formador de aerosol o un precursor del sustrato formador de aerosol.

12. Un método de conformidad con la reivindicación 11, en donde formar la suspensión comprende:

formar una primera mezcla que comprende:

el formador de aerosol;

las fibras;

agua;

opcionalmente, un ácido; y

opcionalmente, nicotina,

formar una segunda mezcla que comprende:

las partículas de grafito expandido (44); y

el aglutinante,

y añadir la segunda mezcla a la primera mezcla para formar una mezcla combinada.

13. Un artículo generador de aerosol (10) que comprende un sustrato formador de aerosol (12,512) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 o formado mediante un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12.

14. Un artículo generador de aerosol (10) de conformidad con la reivindicación 13 que comprende una pluralidad de elementos, que incluyen el sustrato formador de aerosol (12,512), ensamblado dentro de una envoltura (70).

15. Un sistema generador de aerosol (100, 200) que comprende un artículo generador de aerosol (10) de conformidad con la reivindicación 13 o 14 y un dispositivo generador de aerosol eléctrico (102, 202) para calentar el sustrato formador de aerosol (12,512).