CN113645861A - 非燃烧型加热吸烟物品及其使用方法、以及非燃烧型加热吸烟系统 - Google Patents

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Abstract

提供即使在以230℃以下的加热温度使用的情况下也减少了过滤嘴中的香吸味成分的过滤性的非燃烧型加热吸烟物品。本发明的非燃烧型加热吸烟物品包含：烟草填充物，包含烟草与气溶胶生成基材；以及配置于比所述烟草填充物靠下游的过滤嘴，其中，所述烟草填充物是赋予pH为7.8以下的气溶胶的烟草填充物。

Description

非燃烧型加热吸烟物品及其使用方法、以及非燃烧型加热吸 烟系统
技术领域
本发明涉及非燃烧型加热吸烟物品及其使用方法、以及非燃烧型加热吸烟系统。
背景技术
近年来，作为利用燃烧进行吸烟的通常的燃烧吸烟物品的替代品，开发有取代燃烧而利用了加热的非燃烧型加热吸烟物品(例如专利文献1)。在非燃烧型加热吸烟物品中，烟草填充物除了烟草之外，还包含通过加热生成的气溶胶气溶胶生成基材。在吸取时，气溶胶也与香吸味成分一起被一同吸取。
在非燃烧型加热吸烟物品中，通常以超过230℃的温度加热烟草填充物。若以超过230℃的温度加热，则烟草中所含的纤维素、半纤维素、木质素等热分解，生成各种热分解物，因此获得的香吸味变得复杂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/203686号
专利文献2:日本特表2009-502136号公报
发明内容
发明将要解决的课题
在非燃烧型加热吸烟物品中，若以超过230℃的温度加热烟草填充物，则伴随着所述热分解而生成各种热分解物，该热分解物包含在气溶胶粒子中。因此，气溶胶粒子的挥发性降低。另外，气溶胶粒子所含的香吸味成分的挥发性也降低。
另一方面，若以230℃以下的温度加热烟草填充物，则所述热分解仅产生少量，因此气溶胶粒子中含有的热分解物的量变少。因此，气溶胶粒子的挥发性变高。另外，气溶胶粒子所含的香吸味成分的挥发性也变高，香吸味成分容易从气溶胶粒子挥发而气化。在该情况下，在气溶胶通过配置于比烟草填充物靠下游的过滤嘴时，除了气溶胶粒子与过滤嘴物理接触而被过滤的气溶胶粒子的机械式的过滤(以下，也称作机械过滤。)之外，还产生从气溶胶粒子挥发的香吸味成分的气体吸附于过滤嘴表面而被捕捉的、伴随着吸附的香吸味成分的捕捉(以下，也称作吸附过滤。)。因而，过滤嘴中的香吸味成分的过滤性变高，不会向使用者供给足够量的香吸味成分。
作为解决该课题的方法，例如考虑采用不设置过滤嘴的构成(例如专利文献2)。然而，不具备过滤嘴的非燃烧型加热吸烟物品由于通气阻力较低，因此与具备过滤嘴的通常的非燃烧型加热吸烟物品相比，吸烟行为大不相同，有使用者感到难以吸取的情况。
本发明的目的在于提供即使在以230℃以下的加热温度使用的情况下也减少了过滤嘴中的香吸味成分的过滤性的非燃烧型加热吸烟物品。
用于解决课题的手段
本发明的非燃烧型加热吸烟物品包含：
烟草填充物，其包含烟草与气溶胶生成基材；以及
过滤嘴，其配置于比所述烟草填充物靠下游，
所述烟草填充物是赋予pH为7.8以下的气溶胶的烟草填充物。
本发明的非燃烧型加热吸烟物品的使用方法包含将本发明的非燃烧型加热吸烟物品的烟草填充物加热到230℃以下的步骤。
本发明的非燃烧型加热吸烟系统包含
本发明的非燃烧型加热吸烟物品；以及
加热所述烟草填充物的加热装置。
发明效果
根据本发明，能够提供即使在以230℃以下的加热温度使用的情况下也减少了过滤嘴中的香吸味成分的过滤性的非燃烧型加热吸烟物品。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的非燃烧型加热吸烟物品的剖面图。
图2是本发明的第二实施方式的非燃烧型加热吸烟物品的剖面图。
图3是本发明的非燃烧型加热吸烟系统的一个例子，(a)是表示将非燃烧型加热吸烟物品插入加热装置之前的状态的示意图，(b)是表示将非燃烧型加热吸烟物品插入加热装置而加热的状态的示意图。
图4是绘制实施例10、11、比较例5～8中的过滤增加指标值与香吸味效果值的关系的图表。
图5是绘制实施例1～11、比较例1～8中的气溶胶的pH与过滤增加指标值的关系的图表。
图6是表示在参考例1～5中使用的烟荚以及加热装置的概略图。
具体实施方式
[非燃烧型加热吸烟物品]
本发明的非燃烧型加热吸烟物品包含：烟草填充物，其包含烟草和气溶胶生成基材；以及过滤嘴，其配置于比所述烟草填充物靠下游。这里，所述烟草填充物是赋予pH为7.8以下的气溶胶的烟草填充物。
本发明人等发现，通过使气溶胶的pH为7.8以下，从而即使在以230℃以下的加热温度使用非燃烧型加热吸烟物品的情况下，也能够减少过滤嘴中的香吸味成分的过滤性，能够对使用者供给足够量的香吸味成分。
如前述那样，在230℃以下的加热温度使用以往的非燃烧型加热吸烟物品的情况下，烟草中所含的成分的热分解仅产生少量，气溶胶粒子中所含的热分解物的量变少。因此，气溶胶粒子的挥发性变高，气溶胶粒子所含的香吸味成分的挥发性也变高。在该情况下，在气溶胶通过过滤嘴时，除了由过滤嘴机械式地过滤气溶胶粒子的机械过滤之外，还产生从气溶胶粒子挥发的香吸味成分的气体吸附于过滤嘴表面而被捕捉的吸附过滤。因而，过滤嘴中的香吸味成分的过滤性变高。
在本发明的非燃烧型加热吸烟物品中，由于烟草填充物赋予pH为7.8以下的气溶胶，因此气溶胶粒子中的气溶胶溶液为酸性，与作为碱性的烟碱等香吸味成分形成酸碱结合。因此，气溶胶粒子所含的香吸味成分的挥发性降低，香吸味成分容易残留在气溶胶粒子内。因而，即使在以230℃以下的加热温度使用该非燃烧型加热吸烟物品的情况下，也能够减少香吸味成分的气体的吸附过滤，结果能够减少过滤嘴中的香吸味成分的过滤性。
在本发明中，由烟草填充物生成的气溶胶的pH为7.8以下，优选的是7.5以下，更优选的是7.3以下，进一步优选的是7.0以下。气溶胶的pH的范围的下限不被特别限定，但即使在烟草填充物所含的成分全部移至气溶胶的情况下，气溶胶的pH通常也为4.0以上，因此可以为4.0以上。
另外，本发明中的“气溶胶”包含含有来自烟草的香吸味成分的气溶胶粒子和覆盖其周围的气体。另外，“气溶胶的pH”是将通过过滤嘴之前的30℃以下的气溶胶10～15mg直接捕集到添加了超纯水10ml的冲击瓶(impinger)而获得的溶液的pH。以下，详细地说明本发明。
本发明的非燃烧型加热吸烟物品只要包括烟草填充物和配置于比所述烟草填充物靠下游的过滤嘴，其构成就不被特别限定。本发明的非燃烧型加热吸烟物品例如可以是后述的第一以及第二实施方式的非燃烧型加热吸烟物品。
(烟草填充物)
本发明的烟草填充物只要包含烟草与气溶胶生成基材且赋予pH为7.8以下的气溶胶，就不被特别限定。如后述那样，该烟草填充物优选的是还包含有机酸。另外，该烟草填充物也可以还包含挥发性香料成分、水等。烟草填充物例如可以是可生成包含含有氨基的香吸味成分的气溶胶的烟草填充物，该气溶胶在230℃以下时，该氨基形成盐。
作为烟草的种类，可以将东方品种、黄色品种、白肋品种、本地品种及其他烟草(Nicotiana tabacum)类品种、黄花烟草类品种适当混合成目标味道来使用。所述烟草的详细种类例如详细公开在“烟草的事典，烟草综合研究中心，2009.3.31”中。它们之中，作为烟草，优选的是东方品种、黄色品种。即，烟草优选的是包含东方品种以及黄色品种的至少一方。东方品种以及黄色品种由于含氮量较少，因此碱性物质向气溶胶粒子的转移较少，此外，由于含有较多有机酸等，因此能够使气溶胶的pH降低。出于进一步降低气溶胶的pH的观点，烟草优选的是对于东方品种以及黄色品种的至少一方含有50质量％以上，更优选的是含有60质量％以上，进一步优选的是含有70质量％以上，特别优选的是含有100质量％、即烟草由东方品种以及黄色品种的至少一方构成。作为使用的部位，可列举叶(缓和烟丝)、茎、叶脉(中骨烟丝)、根、花等。
烟草的方式不被特别限定，也可以应用烟丝、再生片材、细粉等任意方式。例如也可以将干燥的烟叶切碎成宽度0.8～1.2mm来使用。在切碎成所述宽度的情况下，烟丝的长度约为5～20mm左右。另外，也可以将干燥的烟叶粉碎成平均颗粒直径为20～200μm左右并均匀化然后片材加工，将其切碎成宽度0.8～1.2mm来使用。在切碎成所述宽度的情况下，烟丝的长度约为5～20mm左右。而且，也可以将对上述的片材加工而得者不切碎而是进行褶裥加工并用作填充物。另外，也可以将成型为圆筒状的多个片材配置成同心圆状。
粉碎烟草并加工成均匀化片材的方法存在多个以往的方法。一是使用抄纸工序只做的造纸片材，二是将水等适当的溶剂混合而均匀化然后在金属制板或金属制板带之上较薄地浇铸均匀化物、干燥并制作的铸造片材，三是将水等适当的溶剂混合而均匀化然后挤压成型为片状的轧制片材。关于所述均匀化片材的种类，详细公开在“烟草的事典，烟草综合研究中心，2009.3.31”中。
烟草填充物中的烟草的含量不被特别限定，但相对于烟草填充物100质量％，优选的是20～90质量％，更优选的是50～90质量％，进一步优选的是70～90质量％。通过使该含量为20质量％以上，能够供给足够量的香吸味成分。另外，通过使该含量为90质量％以下，能够含有适当量的烟草以外的其他成分。
气溶胶生成基材只要是能够通过加热生成气溶胶的材料，就不被特别限定，但例如可列举甘油、丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1，3-丁二醇等多元醇；硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯、十四烷二酸二甲酯等羧酸脂肪族酯；柠檬酸三乙酯、甘油三乙酸酯等。它们也可以使用一种，也可以同时采用两种以上。生成的气溶胶粒子浓度越低，越容易从气溶胶挥发香吸味成分，因此在230℃以下的加热温度时挥发量较少的基材即甘油在本技术中特别有效地发挥功能。
烟草填充物中的气溶胶生成基材的含量不被特别限定，但相对于烟草填充物100质量％，优选的是10～90质量％，更优选的是10～50质量％，进一步优选的是10～30质量％。通过使该含量为10质量％以上，能够生成、供给足够量的气溶胶。另外，该通过使该含量为90质量％以下，能够含有适当量的气溶胶生成基材以外的其他成分。
本发明的烟草填充物出于降低气溶胶的pH的观点，优选的是还包含有机酸。该有机酸是与烟草所含的有机酸(第一有机酸)分开地添加到烟草填充物中的第二有机酸。作为有机酸的种类，可以是可食性的有机酸，只要能够使气溶胶的pH为7.8以下，就不被特别限定，但例如可列举乙酰丙酸、安息香酸等。它们也可以使用一种，也可以同时采用两种以上。
所述有机酸的沸点优选的是300℃以下，更优选的是280℃以下，进一步优选的是250℃以下。通过使所述有机酸的沸点为300℃以下，即使在以230℃以下的加热温度使用非燃烧型加热吸烟物品的情况下，所述有机酸也容易挥发，气溶胶粒子中所含的有机酸量增加，因此能够进一步降低气溶胶的pH。所述有机酸的沸点的范围的下限不被特别限定，但例如可以是150℃以上。另外，本发明中的“沸点”表示760mmHg的压力下的沸点，例如是通过蒸馏测定的值。
所述有机酸的第一酸解离常数优选的是4.0～5.0，更优选的是4.1～4.8，进一步优选的是4.2～4.5。通过使所述有机酸的第一酸解离常数为4.0～5.0，容易在气溶胶粒子内使有机酸与碱性的香吸味成分发生酸碱反应，更容易形成盐。因此，气溶胶粒子所含的香吸味成分的挥发性进一步降低，能够进一步减少过滤嘴中的香吸味成分的过滤性。另外，本发明中的“第一酸解离常数”表示25℃下的对水的酸解离常数，例如是通过中和滴定、吸光光度法、毛细管电泳测定的值。
所述有机酸的沸点(℃)的值与所述有机酸的第一酸解离常数的值的积优选的是1000～1200，更优选的是1020～1150，进一步优选的是1040～1100。通过使所述积的值为1000～1200，改善230℃以下的加热温度下的有机酸的挥发性和适合与香吸味成分的酸碱反应的酸的强度的平衡，能够进一步降低气溶胶粒子所含的香吸味成分的挥发性，因此能够进一步减少过滤嘴中的香吸味成分的过滤性。
所述有机酸优选的是在25℃时为固体。通过使有机酸在25℃时为固体，使得该有机酸的挥发性较低，因此能够使有机酸在气溶胶粒子内稳定地存在，能够进一步降低气溶胶的pH。
所述有机酸优选的是在25℃时可溶于所述气溶胶生成基材。通过使有机酸在25℃时可溶于所述气溶胶生成基材，能够使有机酸在气溶胶粒子内均匀地存在，能够有效地与香吸味成分形成结合状态。因而，能够进一步降低气溶胶粒子所含的香吸味成分的挥发性，能够进一步减少过滤嘴中的香吸味成分的过滤性。另外，关于有机酸在25℃下是否可溶于气溶胶生成基材的判断，在25℃时将有机酸10mg添加于气溶胶生成基材1000mg并搅拌，通过目视观察确认溶解性，将成为无色透明或者添加量大多溶解而不可见的情况判断为“可溶”。甘油等多元醇溶液由于粘度高且常温下的测定较难，因此期望的是在一次任意地在高温下溶解之后，冷却至常温然后进行观察。
在烟草填充物包含有机酸(第二有机酸)的情况下，烟草填充物中的有机酸(第二有机酸)的含量只要是气溶胶的pH为7.8以下，就不被特别限定，虽然也取决于有机酸的种类等，但例如相对于烟草填充物100质量％可以是0.1～20质量％，也可以是0.5～10质量％。
本发明的烟草填充物出于赋予香吸味的观点，可以根据需要包含挥发性香料成分。挥发性香料成分的种类不被特别限定，出于赋予良好的香吸味的观点，可列举对甲氧基苯乙酮、苯乙酮、乙酰基吡嗪、2-乙酰基噻唑、紫花苜蓿提取物、戊醇、丁酸戊酯、反式茴香脑、八角油、苹果果汁、秘鲁香膏油、纯蜜蜡、苯甲醛、安息香树脂、苄醇、苯甲酸苄酯、苯乙酸苄酯、丙酸苄酯、2，3-丁酮、2-丁醇、丁酸丁酯、丁酸、焦糖、豆蔻油、纯角豆树、β-胡萝卜素、胡萝卜汁、L-羧酸、β-石竹烯、决明属树皮油、雪松油、芹菜籽油、洋甘菊油、肉桂醛、桂皮酸、肉豆蔻醇、肉桂酸肉桂醇酯、香茅油、DL-香茅醇、鼠尾草提取物、可可、咖啡、干邑油、芫荽油、枯茗醛、印蒿油、δ-癸内酯、γ-癸内酯、癸酸、莳萝香草油、3，4-二甲基-1，2-环戊二酮、4，5-二甲基-3-羟基-2，5-二氢呋喃-2-酮、3，7-二甲基-6-辛烯酸、2、3-二甲基吡嗪、2、5-二甲基吡嗪、2，6-二甲基吡嗪、2-甲基丁酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、异戊酸乙酯、乳酸乙酯、月桂酸乙酯、乙酰丙酸乙酯、乙基麦芽酚、辛酸乙酯、油酸乙酯、棕榈酸乙酯、苯基乙酸乙酯、丙酸乙酯、硬脂酸乙酯、戊酸乙酯、乙基香草醛、乙基香草醛葡糖苷、2-乙基-3，(5或者6)-二甲基吡嗪、5-乙基-3-羟基-4-甲基-2(5H)-呋喃酮、2-乙基-3-甲基吡嗪、茚虫威、纯葫芦巴、纯Gene、龙胆根草药、香叶醇、乙酸香叶、葡萄果汁、愈创木酚、番石榴提取物、γ-庚内酯、γ-己内酯、己酸、顺式-3-己烯-1-醇、乙酸己酯、己基醇、苯基乙酸己酯、蜂蜜、4-羟基-3-戊烯酸内酯、4-羟基-4-(3-羟基-1-丁烯)-3，5，5-三甲基-2-环己烯-1-酮、4-(对羟基苯基)-2-丁酮、4-羟基十一烷酸钠、纯干花菊、β-紫罗兰酮、乙酸异戊酯、丁酸异戊酯、苯基乙酸异戊酯、乙酸异丁酯、苯基乙酸异丁酯、纯茉莉、光亮可乐果酊剂、赖百当油、柠檬无萜油、甘草提取物、芳樟醇、乙酸里哪酯、欧当归根油、麦芽酚、枫糖浆、薄荷醇、薄荷酮、乙酸L-薄荷酯、对甲氧基苯甲醛、甲基-2-吡咯基酮、邻氨基苯甲酸甲酯、苯乙酸甲酯、水杨酸甲酯、4’-甲基苯乙酮、甲基环戊烯醇酮、3-甲基戊酸、纯含羞草、糖浆、肉豆蔻酸、橙花醇、橙花叔醇、γ-壬内酯、肉豆蔻油、δ-辛内酯、壬醛、辛酸、橙花油、橙油、橄榄根油、棕榈酸、ω-肉豆蔻脑酸甲酯、胡椒薄荷油、巴拉圭苦橙叶油、苯乙醇、苯基乙酸苯乙基、苯乙酸、胡椒醛、梅子提取物、丙烯基乙基愈疮木酚、乙酸丙酯、3-亚丙基异苯并呋喃酮、西梅果汁、丙酮酸、葡萄干提取物、玫瑰油、朗姆酒、鼠尾草油、檀香油、留兰香油、纯苏合香、万寿菊油、茶馏出物、α-萜品醇、乙酸松油酯、5，6，7，8-四氢喹喔啉、1，5，5，9-四甲基-13-氧杂环(8.3.0.0(4.9))十三烷、2，3，5，6-四甲基吡嗪、百里香油、番茄提取物、2-十三烷酮、柠檬酸三乙酯、4-(2，6，6-三甲基-1-环己烯)2-丁烯-4-酮、2，6，6-三甲基-2-环己烯-1、4-二酮、4-(2，6，6-三甲基-1，3-环己二烯基)2-丁烯-4-酮、2，3、5-三甲基吡嗪、γ-十一内酯、γ-戊内酯、香草提取物、香草醛、藜芦醛、纯紫罗兰、烟草植物(烟叶、烟草茎、烟草花、烟草根以及烟草种)的提取物，特别优选的是薄荷醇。另外，这些挥发性香料成分可以单独使用1种，或者也可以同时采用2种以上。
在烟草填充物包含挥发性香料成分的情况下，烟草填充物中的挥发性香料成分的含量不被特别限定，但出于赋予良好的香吸味的观点，相对于烟草填充物质量通常可以是10000～50000ppm，优选的是20000～40000ppm。
烟草填充物的填充密度不被特别限定，但出于确保非燃烧型加热吸烟物品的性能且赋予良好的香吸味的观点，通常优选的是250～520mg/cm3，320～420mg/cm3。
(过滤嘴)
本发明的过滤嘴作为滤嘴发挥功能，只要配置于比所述烟草填充物靠下游(气溶胶的流动中的吸口侧)，就不被特别限定。作为过滤嘴的材料，例如可列举以乙酸纤维素等纤维素、聚丙烯、聚乳酸、纸浆为主原料的纸等。它们也可以使用一种，也可以同时采用两种以上。作为过滤嘴，优选的是包含乙酸纤维素的乙酸酯过滤嘴。
所述过滤嘴的通气阻力优选的是250～450mmH2O/120mm，更优选的是270～430mmH2O/120mm，进一步优选的是300～400mmH2O/120mm。在过滤嘴的通气阻力为250mmH2O/120mm以上的情况下，过滤嘴中的气溶胶粒子的机械过滤增加，但相应地香吸味成分的气体的吸附过滤的比例相对地减少。因此，每一个气溶胶粒子所含的香吸味成分的量增加。另一方面，在过滤嘴的通气阻力为450mmH2O/120mm以下的情况下，能够使气溶胶粒子的过滤性自身减少，向使用者供给的气溶胶粒子的量增加。因而，通过使过滤嘴的通气阻力为250～450mmH2O/120mm的范围内，能够获得每一个气溶胶粒子所含的香吸味成分的量和向使用者供给的气溶胶粒子的量的平衡，赋予足够的香吸味。另外，过滤嘴的通气阻力可以根据过滤嘴的材料，填充量等适当变更。另外，本发明中的过滤嘴的通气阻力是通过常温(22℃)下空气1.05L/min时的空气的差压测定的值。
所述过滤嘴所含的增塑剂的量相对于过滤嘴100质量％优选的是9.0质量％以下。通常，在过滤嘴中，出于调节其硬度的观点，有添加增塑剂的情况。然而，该增塑剂通常与香吸味成分的亲和性高，促进过滤嘴中的香吸味成分的气体的吸附过滤。通过使所述过滤嘴所含的增塑剂的量为9.0质量％以下，能够进一步减少过滤嘴中的香吸味成分的气体的吸附过滤。所述过滤嘴所含的增塑剂的量更优选的是6.0质量％以下，进一步优选的是3.0质量％以下，特别优选的是0.0质量％、即所述过滤嘴不包含增塑剂。
作为所述增塑剂，不被特别限定，但例如可列举甘油三乙酸酯，邻苯二甲酸酯等。它们也可以使用一种，也可以同时采用两种以上。它们之中，作为增塑剂，出于进一步得到过滤嘴中的香吸味成分的过滤性减少效果的观点，优选的是甘油三乙酸酯。
所述过滤嘴所含的保湿剂的量相对于过滤嘴100质量％优选的是9.0质量％以下。在过滤嘴中，出于确保保湿性的观点，有添加保湿剂的情况。然而，该保湿剂通常具有亲水性的物质较多，因此与香吸味成分的亲和性高，促进过滤嘴中的香吸味成分的气体的吸附过滤。通过使所述过滤嘴所含的保湿剂的量为9.0质量％以下，能够进一步减少过滤嘴中的香吸味成分的气体的吸附过滤。所述过滤嘴所含的保湿剂的量更优选的是6.0质量％以下，进一步优选的是3.0质量％以下，特别优选的是0.0质量％、即所述过滤嘴不包含保湿剂。
作为所述保湿剂，不被特别限定，但例如可列举丙二醇、甘油、1，3-丁二醇等。它们也可以使用一种，也可以同时采用两种以上。它们之中，作为保湿剂，出于进一步获得过滤嘴中的香吸味成分的过滤性减少效果的观点，优选的是丙二醇。
过滤嘴的与气溶胶的流动方向(轴向)垂直的面上的剖面形状不被特别限定，但例如可以是圆形、椭圆形、多边形等。在过滤嘴是圆筒状的情况下，过滤嘴的周长不被特别限定，但出于通气阻力的表现性、制造容易性的观点，优选的是17～27mm，更优选的是20～25mm。过滤嘴的气溶胶的流动方向(轴向)上的长度不被特别限定，但例如可以是4～10mm。另外，也可以在过滤嘴设有用于取入稀释空气的开孔。
(加热温度)
在本发明的非燃烧型加热吸烟物品中，所述烟草填充物的加热温度为230℃以下，优选的是220℃以下，更优选的是200℃以下，进一步优选的是180℃以下。
根据Journal of Analytic and Applied Pyrolysis(85、47-53)所记载的Czegeny et.al(2009)的实验结果，对于在非燃烧型加热吸烟物品中经常使用的维吉尼亚混合的烟草报告了230℃起伴随着热分解的质量损失增加，在300℃迎来第一峰值，第二峰值存在于450℃附近。如前述那样，在所述烟草填充物的加热温度为230℃以下的情况下，烟草中所含的成分的热分解仅产生少量，气溶胶粒子中所含的热分解物的量变少。因此，气溶胶粒子的挥发性变高，气溶胶粒子所含的香吸味成分的挥发性也变高。在该情况下，除了过滤嘴中的气溶胶粒子的机械过滤之外，还产生香吸味成分的气体的吸附过滤，因此能够更有效地应用本发明。
所述烟草填充物的加热温度的范围的下限不被特别限定，但例如可以是22℃以上，也可以是100℃以上。另外，本发明中的“加热温度”表示烟草填充物自身的最高温度，例如表示通过向烟草填充物插入热电偶而测定的温度的最高值。
(第一实施方式)
图1中示出本发明的第一实施方式的非燃烧型加热吸烟物品的剖面图。图1所示的圆筒形的非燃烧型加热吸烟物品100具备电池101、烟草填充物102、收容烟草填充物102的烟荚103、能够加热烟荚103的加热器104、衔嘴105、及过滤嘴106。通过由电池101供给的电力而在加热器104中产生的热量传向烟荚103内的烟草填充物102，通过该热量，烟草填充物102所含的香吸味成分以及气溶胶生成基材气化。包含生成的香吸味成分的气溶胶通过衔嘴105以及过滤嘴106向使用者供给。
(第二实施方式)
图2中示出本发明的第二实施方式的非燃烧型加热吸烟物品的剖面图。图2所示的圆筒形的非燃烧型加热吸烟物品200具备含烟草区段201与衔嘴区段202。衔嘴区段202具备冷却区段203、中心孔区段204、及过滤嘴区段205。在使用时，包含烟草填充物206的含烟草区段201被加热，烟草填充物206所含的香吸味成分以及气溶胶生成基材气化。生成的包含香吸味成分的气溶胶通过冷却区段203、中心孔区段204以及包含过滤嘴212的过滤嘴区段205而向使用者供给。另外，也可以更换冷却区段203与中心孔区段204的位置，也可以更换中心孔区段204与过滤嘴区段205的位置。另外，衔嘴区段202也可以不具有中心孔区段204。
含烟草区段201具有烟草填充物206与覆盖烟草填充物206的筒状的包裹材料207。将烟草填充物206填充于包裹材料207内的方法不被特别限定，但例如可以用包裹材料207包覆烟草填充物206，也可以在筒状的包裹材料207中填充烟草填充物206。在烟草的形状如矩形状那样具有长边方向的情况下，烟草也可以以其长边方向在包裹材料207内分别成为不特定的方向的方式填充，也可以排列成含烟草区段201的轴向或者与该轴向垂直的方向而填充。通过加热含烟草区段201，烟草填充物206所含的香吸味成分以及气溶胶生成基材气化，通过吸取将它们移至衔嘴区段202。
冷却区段203由筒状部件208构成。筒状部件208例如可以是将厚纸加工为圆筒状的纸管。在筒状部件208以及后述的衔嘴衬纸215设有贯通两者的穿孔209。由于穿孔209的存在，在吸取时外部空气被导入冷却区段203内。由此，含烟草区段201被加热而生成的气溶胶气化成分与外部空气接触，其温度降低，因此液化，形成包含气溶胶粒子的气溶胶。穿孔209的直径(横跨长度)不被特别限定，但例如可以是0.5～1.5mm。穿孔209的数量不被特别限定，可以是一个，也可以是两个以上。例如穿孔209也可以在冷却区段203的圆周上设置多个。
中心孔区段204由具有中空部的填充层210和覆盖填充层210的第一内滤棒包装211构成。中心孔区段204具有提高衔嘴区段202的强度的功能。填充层210例如可以是高密度地填充有乙酸纤维素纤维的杆。填充层210由于纤维的填充密度较高，因此在吸取时气溶胶仅在中空部中流动，几乎不在填充层210内流动。由于中心孔区段204内部的填充层210为纤维填充层，因此使用时的来自外侧的触感很少让使用者产生不适感。另外，中心孔区段204也可以不具有第一内滤棒包装211，而是通过热成形来保持其形状。
过滤嘴区段205由过滤嘴212与覆盖过滤嘴212的第二内滤棒包装213构成。在过滤嘴区段205中，由于过滤嘴212存在到端部，因此该端部具有与通常的燃烧吸烟物品相同的外观。
中心孔区段204与过滤嘴区段205通过外滤棒包装214连接。外滤棒包装214例如可以是圆筒状的纸。另外，含烟草区段201、冷却区段203、已连接的中心孔区段204以及过滤嘴区段205通过衔嘴衬纸215连接。它们的连接例如可以通过在衔嘴衬纸215的内侧面涂布乙酸乙烯酯类糊等糊并放入所述三个区段而卷绕来连接。另外，这些区段也可以用多个衬纸分多次来连接。
[非燃烧型加热吸烟物品的使用方法]
本发明的非燃烧型加热吸烟物品的使用方法包含以230℃以下加热本发明的非燃烧型加热吸烟物品的烟草填充物。如前述那样，在所述烟草填充物的加热温度为230℃以下的情况下，烟草中所含的成分的热分解仅产生少量，气溶胶粒子中所含的热分解物的量变少。因此，气溶胶粒子的挥发性变高，气溶胶粒子所含的香吸味成分的挥发性也变高。在该情况下，除了过滤嘴中的气溶胶粒子的机械过滤之外，还产生香吸味成分的气体的吸附过滤。在本发明的方法中，能够减少所述香吸味成分的气体的吸附过滤，因此即使在230℃以下的加热温度下使用，也能够减少过滤嘴中的香吸味成分的过滤性。
本发明的非燃烧型加热吸烟物品的使用方法只要将本发明的非燃烧型加热吸烟物品的烟草填充物加热到230℃以下，则除此以外的使用方法不被特别限定。所述烟草填充物的加热温度为230℃以下，优选的是220℃以下，更优选的是200℃以下，进一步优选的是180℃以下。所述烟草填充物的加热温度的范围的下限不被特别限定，但例如可以是22℃以上，也可以是100℃以上。
[非燃烧型加热吸烟系统]
本发明的非燃烧型加热吸烟系统包含本发明的非燃烧型加热吸烟物品与加热所述烟草填充物的加热装置。所述非燃烧型加热吸烟系统具备本发明的非燃烧型加热吸烟物品，因此即使在通过加热装置以230℃以下加热烟草填充物的情况下，也能够减少过滤嘴中的香吸味成分的过滤性。本发明的非燃烧型加热吸烟系统只要具备本发明的非燃烧型加热吸烟物品与所述加热装置就不被特别限定，也可以具有其他构成。
本发明的非燃烧型加热吸烟系统例如能够应用于非燃烧型加热吸烟物品不包含将烟草填充物加热的加热机构的情况。作为一个例子，该非燃烧型加热吸烟系统能够应用于所述第二实施方式的非燃烧型加热吸烟物品。例如图3所示的非燃烧型加热吸烟系统具备所述第二实施方式的非燃烧型加热吸烟物品300、与从外侧加热非燃烧型加热吸烟物品300的含烟草区段的加热装置301。图3(a)示出将非燃烧型加热吸烟物品300插入加热装置301之前的状态，图3(b)示出将非燃烧型加热吸烟物品300插入加热装置301而加热的状态。图3所示的加热装置301具备主体302、加热器303、金属管304、电池单元305、及控制单元306。主体302具有筒状的凹部307，在凹部307的内侧侧面、并且是与插入于凹部307的非燃烧型加热吸烟物品300的含烟草区段对应的位置配置有加热器303以及金属管304。加热器303可以是基于电阻的加热器，根据来自进行温度控制的控制单元306的指示由电池单元305供给电力，进行加热器303的加热。从加热器303发出的热量通过热传导度较高的金属管304向非燃烧型加热吸烟物品300的含烟草区段传递。另外，由于在图3(b)中示意性地图示，因此在非燃烧型加热吸烟物品300的外周与金属管304的内周之间存在间隙，但实际上出于高效地传递热量的观点，期望的是在非燃烧型加热吸烟物品300的外周与金属管304的内周之间没有间隙。另外，加热装置301虽然从外侧加热非燃烧型加热吸烟物品300的含烟草区段，但也可以从内侧加热。
基于加热装置的烟草填充物的加热温度为230℃以下，优选的是220℃以下，更优选的是200℃以下，进一步优选的是180℃以下。所述烟草填充物的加热温度的范围的下限不被特别限定，但例如可以是22℃以上，也可以是100℃以上。
实施例
以下，通过实施例更具体地说明本发明，但本发明不被这些实施例限定。
[实施例1]
(烟草填充物的调制)
对于由白肋品种(日本)50mg以及黄色品种(日本)50mg构成的烟丝100mg，添加100mg作为气溶胶生成基材的甘油并混合，从而调制出烟草填充物的样品。另外，作为烟丝，使用了预先用家庭用混合器粉碎干燥的烟叶、之后用筛(商品名：AS200、Retch制)在amplitude-1.5mm/g的条件下使其振动2分钟而得的筛孔直径0.5mm以下的烟丝。
(过滤嘴中的过滤性评价)
将所述烟草填充物的样品以粘贴的方式设置于图1所示的非燃烧型加热吸烟物品(参照日本特开2014-76065)的专用的烟荚，在22℃、湿度60％的条件下放置2日以上。之后，将所述烟荚安装于非燃烧型加热吸烟物品的加热装置，进行吸烟试验。具体而言，在非燃烧型加热吸烟物品的吸口部连接吸烟机(商品名：RM-26、Borgwaldt制)，通过加热装置将烟荚内的所述样品预备加热2分钟。另外，烟草填充物的加热温度(稳定运行时)通过使用了热电偶的预先的测量，确认了为160～170℃左右。接下来，在规定的吸烟条件(55ml/2s，吸烟间隔30s)下进行15puff。在此期间，使用Cambridge Pad(
Figure BDA0003284953250000141
Borgwaldt制)捕集了通过设于吸口部的过滤嘴的成分。另外，过滤嘴中使用了3.5Y35000的乙酸酯过滤嘴(通气阻力：284mmH2O/120mm，甘油三乙酸酯含量：9.0质量％，过滤嘴长度：14mm)。根据乙酸酯过滤嘴所捕捉的各成分的量(过滤嘴捕捉量)与通过乙酸酯过滤嘴被Cambridge Pad捕集的各成分的量(过滤嘴通过量)，基于以下的式(1)计算出各成分的过滤嘴中的过滤率。
式(1)
过滤率(％)＝(过滤嘴捕捉量)/(过滤嘴捕捉量+过滤嘴通过量)×100
在本实施例中，作为香吸味成分的代表成分选择了容易测定的烟碱。另外，作为成为过滤指标的成分，选择了挥发性较低的甘油。用甲醇溶剂对乙酸酯过滤嘴所捕捉的成分以及Cambridge Pad所捕集的成分进行40分钟振荡提取，使用GC-FID进行定量。
在本实施例中，作为过滤的指标值，使用了以下的式(2)所示的过滤增加指标值。
式(2)
过滤增加指标值＝(烟碱过滤率(％))/(甘油过滤率(％))
甘油由于蒸气压较低，因此推测在加热气化后大致存在于颗粒相，过滤嘴内部的捕捉机构被机械过滤主导。在烟碱未从甘油的气溶胶粒子挥发的情况下，包含烟碱的气溶胶粒子的机械过滤为主，几乎不发生烟碱的气体成分吸附于过滤嘴的表面、细孔的吸附过滤。在该情况下，烟碱过滤率与甘油过滤率同等，过滤增加指标值的值约为1。另一方面，在烟碱从甘油的气溶胶粒子挥发的情况下，除了包含烟碱的气溶胶粒子的机械过滤之外，还产生从气溶胶粒子挥发的烟碱的气体成分吸附于过滤嘴的表面、细孔的吸附过滤。在该情况下，烟碱过滤率成为比甘油过滤率大的值，因此过滤增加指标值的值明显大于1。如后述的表2以及图4所示，示出了过滤增加指标值与香吸味效果处于相关关系，通过使过滤增加指标值为1.35以下，使得使用者强烈地感到香吸味成分，因此判断为通过使过滤增加指标值为1.35以下，显著地减少过滤嘴中的香吸味成分的过滤性，对使用者供给足够量的香吸味成分。
(气溶胶的pH的测定)
关于气溶胶的pH的测定，通过使添加了超纯水10ml的冲击瓶直接捕集通过过滤嘴之前的30℃以下的气溶胶10～15mg、之后使用pH计(商品名：LAQUA、HORIBA Ltd.制)测定溶液的pH来进行。
将过滤嘴中的烟碱以及甘油的过滤率、过滤增加指标值以及气溶胶的pH的结果表示在表1中。
[实施例2～9、比较例1～4]
除了如表1所示那样变更了烟草的种类以及量以外，与实施例1相同地调制烟草填充物的样品，进行了烟碱以及甘油的过滤率、过滤增加指标值以及气溶胶的pH的测定和评价。将结果表示在表1中。
[表1]
Figure BDA0003284953250000151
[实施例10]
通过对由白肋品种(日本)构成的烟丝100mg添加作为气溶胶生成基材的甘油100mg与作为有机酸的乙酰丙酸10mg并混合，调制出烟草填充物的样品。除此以外与实施例1相同地进行了烟碱以及甘油的过滤率、过滤增加指标值、及气溶胶的pH的测定、评价。另外，通过以下的方法，进行了酸(有机酸，无机酸)向甘油的溶解性以及香吸味效果的评价。将结果表示在表2中。
(酸向甘油的溶解性评价)
通过目视观察评价了25℃下的酸10mg向甘油1000mg的可溶性。评价以“1”为不溶解、“5”为全部溶解，进行了1～5的5个阶段。这里，将3以上的评价判断为“可溶”。
(香吸味效果的评价)
以与所述过滤嘴中的过滤性评价相同的条件，由5名评审员进行吸烟，对于香吸味的效果，以1～7的7个阶段实施了感官评价(1：完全感觉不到，7：非常强)。将5名评审员的评价的平均值设为香吸味效果值。另外，若烟草的原料不同，则整体的香吸味的平衡大不相同，难以评价、比较对香吸的效果，因此在所述实施例1～9以及比较例1～4中未实施本评价。这里的香吸味效果值表示包含全部出自于烟叶的香味在内地评价时的感官评价结果。
[实施例11、比较例5～8]
除了将酸(有机酸，无机酸)的种类如表2所示那样变更以外，与实施例10相同地调制了烟草填充物的样品，并进行了过滤增加指标值以及气溶胶的pH的测定、及酸向甘油的溶解性以及香吸味效果的评价。将结果表示在表2中。另外，作为参考，一并表示不添加酸的比较例1的结果。
[表2]
Figure BDA0003284953250000161
如表2所示，可知在通过添加作为有机酸的乙酰丙酸或者安息香酸而使气溶胶的pH为7.8以下的实施例10、11中，过滤增加指标值成为1.35以下，过滤嘴中的香吸味成分的过滤性显著减少，香吸味较强。乙酰丙酸、安息香酸的沸点为300℃以下，第一酸解离常数为4.0～5.0，沸点(℃)的值与第一酸解离常数的值的积为1000～1200，此外，在25℃时为固体，可溶于作为气溶胶生成基材的甘油，因此认为已能使气溶胶的pH为7.8以下。
另一方面，可知在未添加酸或者添加了十九烷酸、磷酸、丙酮酸或者己二酸的比较例1、5～8中，气溶胶的pH超过7.8，过滤增加指标值成为超过1.35的值，香吸味较弱。认为这些酸的沸点、第一酸解离常数、沸点(℃)的值与第一酸解离常数的值的积中的某一个不在所述范围内、或者在25℃时不是固体、或者向甘油的溶解性较低，因此没有发现效果。
图5中示出绘制了实施例1～11、比较例1～8中的气溶胶的pH与过滤增加指标值的关系的图表。如图5所示，可知气溶胶的pH与过滤增加指标值处于较高的相关关系。
[实施例12]
作为过滤嘴，使用了通气阻力为176mmH2O/120mm、甘油三乙酸酯含量为9.0质量％、卷绕周长24.1mm的乙酸酯过滤嘴。甘油三乙酸酯向过滤嘴的添加通过使用微注射器将甘油三乙酸酯向过滤嘴内部中心添加1点并静置1小时以上来实施。除此以外与实施例1相同地进行了烟碱以及甘油的过滤率、及过滤增加指标值的测定、评价(气溶胶的pH：7.61)。另外，在本实施例中，作为气溶胶粒子所含有的香吸味成分的比例的指标值，使用了以下的式(3)所示的香吸味的含有指标值。若香吸味的含有指标值较高，则通过过滤嘴的烟碱相对于甘油的比例较高，因此以烟碱为代表的香吸味成分的比例变高。将结果表示在表3中。
式(3)
香吸味的含有指标值＝(100-烟碱过滤率(％))/(100-甘油过滤率(％))
[实施例13～16]
除了将过滤嘴的通气阻力变更为表3所示的值的以外，与实施例12相同地进行了烟碱以及甘油的过滤率、过滤增加指标值、及香吸味的含有指标值的测定、评价。将结果表示在表3中。
[实施例17～20]
除了使用取代甘油三乙酸酯9.0质量％而以表3所示的质量比例含有丙二醇的过滤嘴的以外，与实施例12相同地进行了烟碱以及甘油的过滤率、过滤增加指标值、及香吸味的含有指标值的测定、评价。将结果表示在表3中。
[实施例21]
除了未对过滤嘴添加甘油三乙酸酯的以外，与实施例12相同地进行了烟碱以及甘油的过滤率、过滤增加指标值、及香吸味的含有指标值的测定、评价。将结果表示在表3中。
[表3]
Figure BDA0003284953250000181
如表3所示，可知关于过滤嘴的通气阻力，在通气阻力为250～450mmH2O/120mm中，香吸味的含有指标值较高。另外，可知过滤嘴中的甘油三乙酸酯或者丙二醇的质量比例优选的是较低，具体而言优选的是9.0质量％以下。
[参考例1]
与比较例1相同地调制了烟草填充物的样品。将该样品以粘贴的方式设置于图1所示的非燃烧型加热吸烟物品专用的烟荚，在该烟荚的底部开孔出通气孔
Figure BDA0003284953250000182
之后，在22℃、湿度60％的条件下放置2日以上。之后，如图6所示，使用具有陶瓷加热器601
Figure BDA0003284953250000183
的加热装置602加热烟荚600，以使烟荚600内部的烟草填充物(未图示)的加热温度成为175℃。具有加热部603的陶瓷加热器601配置于SUS制的夹具604内，在加热装置602设有作为通气孔的开孔605
Figure BDA0003284953250000184
。关于烟草填充物的加热温度，使用热电偶进行确认，并调整了加热装置602的输出以使烟草填充物的温度成为设定温度(175℃)。在所述加热温度下与实施例1相同地进行了过滤嘴中的过滤性评价。将结果表示在表4中。
[参考例2～5]
除了如表4所示那样变更烟草填充物的加热温度以外，与参考例1相同地进行了过滤嘴中的过滤性评价。将结果表示在表4中。
[表4]
Figure BDA0003284953250000191
如表4所示，如参考例5那样烟草填充物的加热温度超过230℃的情况下，过滤增加指标值的值为1.0，过滤嘴中的气溶胶粒子的机械过滤为主导。另一方面，如参考例1～4所示，可理解为在烟草填充物的加热温度为230℃以下时，气溶胶的pH与参考例5大不相同，但过滤增加指标值的值大于1.35，除了过滤嘴中的气溶胶粒子的机械过滤之外，较多地产生从气溶胶粒子挥发的香吸味成分的气体吸附于过滤嘴表面而被捕捉的吸附过滤。这是因为，在以230℃以下的温度加热烟草填充物的情况下，烟草所含的成分的热分解仅产生少量，气溶胶粒子中所含的热分解物的量变少。因而，在该情况下，需要抑制香吸味成分从气溶胶粒子的挥发，能够有效地应用本发明。
附图标记说明
100 非燃烧型加热吸烟物品
101 电池
102 烟草填充物
103 烟荚
104 加热器
105 衔嘴
106 过滤嘴
200 非燃烧型加热吸烟物品
201 含烟草区段
202 衔嘴区段
203 冷却区段
204 中心孔区段
205 过滤嘴区段
206 烟草填充物
207 包裹材料
208 筒状部件
209 穿孔
210 填充层
211 第一内滤棒包装
212 过滤嘴
213 第二内滤棒包装
214 外滤棒包装
215 衔嘴衬纸
300 非燃烧型加热吸烟物品
301 加热装置
302 主体
303 加热器
304 金属管
305 电池单元
306 控制单元
307 凹部
600 烟荚
601 陶瓷加热器
602 加热装置
603 加热部
604 夹具
605 开孔

Claims (18)

1.一种非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，包含：
烟草填充物，其包含烟草与气溶胶生成基材；以及
过滤嘴，其配置于比所述烟草填充物靠下游，
所述烟草填充物是赋予pH为7.8以下的气溶胶的烟草填充物。
2.根据权利要求1所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述烟草填充物的加热温度为230℃以下。
3.根据权利要求1或2所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述烟草包含东方品种以及黄色品种的至少一方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述烟草填充物还包含有机酸。
5.根据权利要求4所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述有机酸的沸点为300℃以下。
6.根据权利要求4或5所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述有机酸的第一酸解离常数为4.0～5.0。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述有机酸的沸点(℃)的值与所述有机酸的第一酸解离常数的值的积为1000～1200。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述有机酸在25℃时为固体。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述有机酸在25℃时可溶于所述气溶胶生成基材。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述有机酸包含安息香酸以及乙酰丙酸的至少一方。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述过滤嘴的通气阻力为250～450mmH2O/120mm。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述过滤嘴所含的增塑剂的量为9.0质量％以下。
13.根据权利要求12所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述增塑剂为甘油三乙酸酯。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述过滤嘴所含的保湿剂的量为9.0质量％以下。
15.根据权利要求14所述的非燃烧型加热吸烟物品，其特征在于，
所述保湿剂为丙二醇。
16.一种非燃烧型加热吸烟物品的使用方法，其特征在于，包含将权利要求1至15中任一项所述的非燃烧型加热吸烟物品的烟草填充物加热到230℃以下的步骤。
17.一种非燃烧型加热吸烟系统，其特征在于，包含：
权利要求1至15中任一项所述的非燃烧型加热吸烟物品；以及
加热装置，其对所述烟草填充物进行加热。
18.根据权利要求17所述的非燃烧型加热吸烟系统，其特征在于，
所述加热装置对所述烟草填充物的加热温度为230℃以下。
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