CN117677304A - 非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片及其制造方法、非燃烧加热型香味抽吸器、以及非燃烧加热型香味抽吸系统 - Google Patents

非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片及其制造方法、非燃烧加热型香味抽吸器、以及非燃烧加热型香味抽吸系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供蓬松性高的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片。非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片包含烟草原料,其中,上述烟草片的厚度方向的截面具有波型形状。

Description

非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片及其制造方法、非燃烧加 热型香味抽吸器、以及非燃烧加热型香味抽吸系统
技术领域
本发明涉及非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片及其制造方法、非燃烧加热型香味抽吸器、以及非燃烧加热型香味抽吸系统。
背景技术
在燃烧型香味抽吸器(香烟)中,将包含烟叶、烟草片的烟草填充物燃烧而获得香味。例如,专利文献1中公开了用于燃烧型香味抽吸器的烟草片。作为该燃烧型香味抽吸器的替代,提出了将烟草片等香味源加热来代替燃烧而得到香味的非燃烧加热型香味抽吸器。非燃烧加热型香味抽吸器的加热温度低于燃烧型香味抽吸器的燃烧温度,例如为约400℃以下。这样,由于非燃烧加热型香味抽吸器的加热温度低,因此,从增加烟量的观点考虑,对于非燃烧加热型香味抽吸器而言,可以在香味源中添加气溶胶产生剂。气溶胶产生剂通过加热而气化,产生气溶胶。该气溶胶随着烟草成分等香味成分而被供给于使用者,使用者可以获得充分的香味。
非燃烧加热型香味抽吸器例如可以具备:填充有烟草片等的含烟草区段、冷却区段、以及滤嘴区段。对于非燃烧加热型香味抽吸器的含烟草区段的轴向的长度而言,由于其与加热加热器的关系,通常比燃烧型香味抽吸器的含烟草区段的轴向的长度更短。因此,在非燃烧加热型香味抽吸器中,为了确保加热时的气溶胶生成量,在短的含烟草区段的区间内填充有大量的烟草片等。为了在短的区间内填充大量的烟草片等,在非燃烧加热型香味抽吸器中,通常使用了蓬松性低的、即高密度的烟草片。需要说明的是,蓬松性是表示以一定压力将给定质量的烟草片的细丝压缩一定时间时的体积的值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特公昭60-45914号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,本发明人等发现,在考虑了加热方式、加热器的加热能力和气溶胶的生成的情况下,使用蓬松性低(高密度)的烟草片时,含烟草区段的总热容量增高,因此,根据加热方法、加热器的能力,有时填充于含烟草区段的烟草片不能充分地发挥气溶胶产生作用。为了解决该课题,可以考虑降低含烟草区段的总热容量。
为了降低含烟草区段的总热容量,本发明人等探讨了(1)降低烟草片中包含的烟草原料的比热、(2)使用蓬松性高(低密度)的烟草片。但是,对于(1),降低烟草原料本身的比热是很困难的,因此考虑通过(2)来降低含烟草区段的总热容量是有效的。因此,希望开发适合用于非燃烧加热型香味抽吸器的蓬松性高(低密度)的烟草片。
本发明的目的在于提供蓬松性高的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片、包含该烟草片的非燃烧加热型香味抽吸器、以及非燃烧加热型香味抽吸系统。
解决课题的方法
本发明包括以下的实施方式。
[1]一种非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其包含烟草原料,其中,上述烟草片的厚度方向的截面具有波型形状。
[2]根据[1]所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,上述烟草片进一步包含气溶胶产生剂。
[3]根据[2]所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,上述气溶胶产生剂为选自甘油、丙二醇及1,3-丁二醇中的至少一种。
[4]根据[2]或[3]所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,上述烟草片100质量%中包含的上述气溶胶产生剂的比例为4~50质量%。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,上述烟草片进一步包含第一成型剂及第二成型剂。
[6]根据[5]所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,上述第一成型剂为选自多糖类、蛋白质及合成聚合物中的至少一种。
[7]根据[5]或[6]所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,上述第二成型剂与上述第一成型剂不同,是选自多糖类、蛋白质及合成聚合物中的至少一种。
[8]根据[5]~[7]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,上述烟草片100质量%中包含的上述第一成型剂的比例为0.1~15质量%。
[9]根据[5]~[8]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,上述烟草片100质量%中包含的上述第二成型剂的比例为0.1~15质量%。
[10]一种非燃烧加热型香味抽吸器,其具备包含[1]~[9]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片的含烟草区段。
[11]根据[10]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述非燃烧加热型香味抽吸器进一步包含烟嘴区段,
上述含烟草区段包含含有气溶胶产生剂的第一区段和含有上述非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片的第二区段,
上述烟嘴区段包含冷却区段和滤嘴区段。
[12]根据[11]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述第一区段包含筒状的包装材料、和由填充于上述包装材料内部的植物纤维形成的无纺布,上述无纺布包含上述气溶胶产生剂。
[13]根据[10]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述非燃烧加热型香味抽吸器为棒状,且进一步具备烟嘴区段,
上述烟嘴区段具备具有滤嘴滤材的滤嘴区段,
上述滤嘴滤材由圆周方向截面为Y形状、并且单纤维旦尼尔为8以上且12以下的纤维构成。
[14]根据[13]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述滤嘴滤材的密度为0.09g/cm3以上且0.14g/cm3以下。
[15]根据[10]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述非燃烧加热型香味抽吸器进一步具备:
与上述含烟草区段相邻的相邻构件、和
卷绕包装上述含烟草区段的卷绕包装材料、或卷绕包装上述含烟草区段和上述相邻构件的卷绕包装材料,
上述卷绕包装材料具备比抵接的被卷装构件具有高的传热性的高传热部,
该高传热部卷绕包装了含烟草区段的下游端附近。
[16]根据[15]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述高传热部将所述含烟草区段的下游端附近至相邻构件的上游端附近卷绕包装。
[17]一种非燃烧加热型香味抽吸系统,其具备:
[10]~[16]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器、和
将上述含烟草区段加热的加热装置。
[18][1]~[9]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片的制造方法,该方法包括:
制备包含烟草原料、气溶胶产生剂、第一成型剂及第二成型剂的混合物的工序;
将上述混合物进行压延而形成压延成型品的工序;以及
将旋转式辊刀抵接于上述压延成型品,切断成长方形并赋予波型形状的工序。
发明的效果
根据本发明,可以提供蓬松性高的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片、包含该烟草片的非燃烧加热型香味抽吸器、以及非燃烧加热型香味抽吸系统。
附图说明
图1是示出本实施方式的烟草片的一例的厚度方向的剖面图。
图2是示出本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器的一例的剖面图。
图3是示出本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统的一例的剖面图,(a)示出了将非燃烧加热型香味抽吸器插入加热装置之前的状态,(b)示出了将非燃烧加热型香味抽吸器插入加热装置进行加热的状态。
图4是示出本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器的一例的示意图。
图5是示出本实施方式的第一区段的形成方法的一例的示意图。
图6是示出本实施方式的第一区段的包装材料的粘接方法的一例的示意图。
图7是示出本实施方式的含烟草区段的其它实施方式的示意图。
图8是示出本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统的一例的示意图。
图9是示出本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统中的加热器的构成的其它例的示意图。
图10是示出本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器的示意图。
图11是示出本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统的示意图。
图12是示出本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统的示意图。
图13是用于对冷却区段与加热装置接触的区域的吸口端侧的端部进行说明的图。
图14是用于对冷却区段与加热装置接触的区域的吸口端侧的端部进行说明的图。
图15是示出参考例中的尼古丁及甘油的输送量的图表。
图16是示出参考例中的尼古丁及甘油的输送量的图表。
图17是示出参考例中的尼古丁及甘油的输送量的图表。
图18是示出参考例中的尼古丁及甘油的输送量的图表。
图19是示出非燃烧加热型香味抽吸器的一个方式的图。
图20是示出非燃烧加热型香味抽吸系统的一个方式的图。
图21A是示出非燃烧加热型香味抽吸器的另一个方式的图。
图21B是示出非燃烧加热型香味抽吸器的另一个方式的图。
图21C是示出非燃烧加热型香味抽吸器的另一个方式的图。
图22是示出用于计算传热特性的模型的图。
图23是示出弯曲试验的概要的图。
图24是示出非燃烧加热型香味抽吸器的烟量的图。
图25是示出自动吸烟系统中的烟量与感官评价的相关性的图。
符号说明
1 烟草片
2 波
3 锯齿形状
4 非燃烧加热型香味抽吸器
5 含烟草区段
6 冷却区段
7 中心孔区段
8 滤嘴区段
9 烟嘴区段
10 筒状构件
11 穿孔
12 第二填充层
13 第二内棒包装材料
14 外棒包装材料
15 烟嘴衬纸
16 加热装置
17 机身
18 加热器
19 金属管
20 电池单元
21 控制单元
22 凹部
具体实施方式
[非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片]
本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片(以下也称为“烟草片”)包含烟草原料,上述烟草片的厚度方向的截面具有波型形状。本实施方式的烟草片的厚度方向的截面形状为波型,体积大,具有高的蓬松性。因此,通过使用本实施方式的烟草片,能够降低含烟草区段的总热容量,可以充分有助于使填充于含烟草区段的烟草片产生气溶胶。另外,本实施方式的烟草片优选进一步包含气溶胶产生剂、一种或两种以上的成型剂,通过将它们的配合比例设为给定的范围内,烟草片的蓬松性进一步提高。
(烟草片的形状)
本实施方式的烟草片的厚度方向的截面具有波型形状。即,在将本实施方式的烟草片在平面方向的某一方向上沿着厚度方向切断的情况下,该截面的形状具有波型的形状。上述平面方向的某一方向例如可以是烟草片的长度方向,也可以是短边方向。这里,“波型”只要是上下起伏的形状即可,没有特别限定,波的峰可以是直线的形状,也可以是曲线的形状。另外,波可以是规则的,也可以是不规则的。
将本实施方式的烟草片的厚度方向的截面形状的一例示于图1。图1所示的烟草片1在厚度方向的截面具有波2。波2的宽度w1没有特别限定,优选为0.1~10.0mm的范围内。另外,波2的高度w2没有特别限定,优选为0.1~5.0mm的范围内。烟草片1的厚度w3优选为100~1000μm的范围内。如图1所示,波2可以具有锯齿形状3。通过使波2具有锯齿形状3,能够通过烟草片的混合体中锯齿形状的前端与前端相接而进一步形成空隙,结果是能够进一步提高蓬松性。本实施方式的烟草片在平面方向上的大小没有特别限定,可以设为例如长度:5.0~40.0mm、宽度:0.5~2.0mm。
(烟草原料)
作为本实施方式的烟草片中包含的烟草原料,只要包含烟草成分即可,没有特别限定,可以举出例如烟草粉末、烟草提取物。作为烟草粉末,可以举出例如烟叶、叶脉、残梗等。这些可以使用一种,也可以组合使用两种以上。通过将它们裁切成给定的大小,可以作为烟草粉末而使用。作为烟草粉末的大小,从进一步提高蓬松性的观点考虑,优选通过干式激光衍射法测定的体积基准的粒度分布中的累积90%粒径(D90)为200μm以上。在烟草原料为烟草粉末的情况下,烟草片100质量%中包含的烟草粉末的比例优选为45~95质量%,更优选为50~93质量%,进一步优选为60~85质量%。作为烟草提取物,可以举出例如通过将烟叶粗粉碎,将其与水等溶剂进行混合/搅拌,从烟叶中提取出水溶性成分,将得到的水提取物减压干燥,进行浓缩而得到的烟草提取物。
(气溶胶产生剂)
从增加加热时的烟量的观点考虑,本实施方式的烟草片优选进一步包含气溶胶产生剂。作为气溶胶产生剂,可以列举例如:甘油、丙二醇、1,3-丁二醇等。这些可以使用一种,也可以组合使用两种以上。
在烟草片中包含气溶胶产生剂的情况下,烟草片100质量%中包含的气溶胶产生剂的比例优选为4~50质量%。通过使上述气溶胶产生剂的比例为4质量%以上,从量的观点考虑,可以在加热时产生足够的气溶胶。另外,通过使上述气溶胶产生剂的比例为50质量%以下,从热容量的观点考虑,可以在加热时产生足够的气溶胶。上述气溶胶产生剂的比例更优选为6~40质量%,进一步优选为8~30质量%,特别优选为10~20质量%。
(成型剂)
从确保形状的观点考虑,本实施方式的烟草片优选进一步包含成型剂。特别是从能够充分兼顾烟草片的气溶胶产生剂的保持性能和波型形状的保持性能的观点考虑,本实施方式的烟草片优选进一步包含第一成型剂及第二成型剂。这里,对于第一成型剂和第二成型剂而言,成型剂的种类可以不同,成型剂的种类可以相同且形态不同。作为第一成型剂,可以举出例如多糖类、蛋白质、合成聚合物等。作为多糖类,可以举出例如纤维素衍生物、天然来源的多糖类。
作为纤维素衍生物,可以举出例如:甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、苄基纤维素、三苯甲基纤维素、氰基乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、氨基乙基纤维素等纤维素醚类;乙酸纤维素、甲酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、苯甲酸纤维素、邻苯二甲酸纤维素、甲苯磺酰基纤维素等有机酸酯;硝酸纤维素、硫酸纤维素、磷酸纤维素、纤维素黄原酸盐等无机酸酯等。
作为天然来源的多糖类,可以举出例如:瓜尔胶、塔拉胶、刺槐豆胶、罗望子胶、果胶、阿拉伯树胶、黄蓍胶、刺梧桐胶、印度树胶(ghatti gum)、阿拉伯半乳聚糖、亚麻籽胶、决明胶、车前籽胶、沙蒿籽胶等植物来源的多糖类;卡拉胶、琼脂、藻酸、藻酸丙二醇酯、红藻胶、囊藻提取物等藻类来源的多糖类;黄原胶、结冷胶、可得然胶、普鲁兰多糖、土壤杆菌琥珀酰聚糖(agrobacterium succinoglycan)、文莱胶、macrophomopsis gum、中性树胶(rhamsan gum)等微生物来源的多糖类;甲壳素、壳聚糖、葡糖胺等甲壳动物来源的多糖类;淀粉、淀粉乙醇酸钠、α化淀粉、糊精等淀粉等。
作为蛋白质,可以举出例如:小麦谷蛋白、黑麦谷蛋白等谷物蛋白质。作为合成聚合物,可以举出例如:聚磷酸、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮等。作为第二成型剂,尽管与第一成型剂不同,但可以使用第一成型剂相同的多糖类、蛋白质、合成聚合物等。
在烟草片中包含第一成型剂的情况下,烟草片100质量%中包含的第一成型剂的比例优选为0.1~15质量%。通过使上述第一成型剂的比例为0.1质量%以上,能够将原料的混合体容易地成型为片状。另外,通过使上述第一成型剂的比例为15质量%以下,可以充分利用用于确保非燃烧加热型香味抽吸器的含烟草区段所要求的功能的其它原料。上述第一成型剂的比例更优选为0.1~12质量%,进一步优选为0.1~10质量%,特别优选为0.1~7质量%。
在烟草片中包含第二成型剂的情况下,烟草片100质量%中包含的第二成型剂的比例优选为0.1~15质量%。通过使上述第二成型剂的比例为0.1质量%以上,能够将原料的混合体容易地成型为片状。另外,通过使上述第二成型剂的比例为15质量%以下,可以充分利用用于确保非燃烧加热型香味抽吸器的含烟草区段所要求的功能的其它原料。上述第二成型剂的比例更优选为0.1~12质量%,进一步优选为0.1~10质量%,特别优选为0.1~7质量%。
另外,在第一成型剂和第二成型剂的成型剂的种类相同且形态不同的情况下,可以是例如第一成型剂为粉末、第二成型剂为溶液或浆料等。例如,在后述的烟草片的制造方法中,可以将作为第一成型剂的成型剂以粉末的形式直接混合、且将作为第二成型剂的成型剂分散或溶胀于水等溶剂中进行混合。通过这样的方法,也可以获得与使用了种类不同的两种成型剂时同样的效果。
(增强剂)
从进一步提高物性的观点考虑,本实施方式的烟草片可以进一步包含增强剂。作为增强剂,可以列举例如:纤维状浆粕、纤维状合成纤维素等纤维状物质、将果胶悬浮水等干燥时形成膜的具有表面涂敷功能的液态物质等。这些可以使用一种,也可以组合使用两种以上。
在烟草片中包含增强剂的情况下,烟草片100质量%中包含的增强剂的比例优选为4~40质量%。在本范围内的情况下,可以充分利用用于确保非燃烧加热型香味抽吸器的含烟草区段所要求的功能的其它原料。上述增强剂的比例更优选为4.5~35质量%,进一步优选为5~30质量%。
(保湿剂)
从保持品质的观点考虑,本实施方式的烟草片可以进一步包含保湿剂。作为保湿剂,可以列举例如:山梨糖醇、赤藓糖醇、木糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、甘露醇、还原麦芽糖糖浆等糖醇等。这些可以使用一种,也可以组合使用两种以上。
在烟草片中包含保湿剂的情况下,烟草片100质量%中包含的保湿剂的比例优选为1~15质量%。在本范围内的情况下,可以充分利用用于确保非燃烧加热型香味抽吸器的含烟草区段所要求的功能的其它原料。上述保湿剂的比例更优选为2~12质量%,进一步优选为3~10质量%。
(其它成分)
本实施方式的烟草片除上述烟草原料、上述气溶胶产生剂、上述成型剂(第一及第二成型剂)、上述增强剂、上述保湿剂以外,还可以根据需要包含香料、呈味剂等调味料、着色剂、湿润剂、防腐剂、无机物质等稀释剂等。
(蓬松性)
本实施方式的烟草片的蓬松性优选为190cc/100g以上。通过使该蓬松性为190cc/100g以上,能够充分降低非燃烧加热型香味抽吸器的含烟草区段的总热容量,填充于含烟草区段的烟草片能够更有助于产生气溶胶。该蓬松性更优选为210cc/100g以上,进一步优选为230cc/100g以上。该蓬松性的范围的上限没有特别限定,可以为例如800cc/100g以下。需要说明的是,该蓬松性是将烟草片裁切为0.8mm×20mm的尺寸并在调节为22℃、60%的室内保存48小时后用DD-60A(商品名、Borgward公司制)测定的值。测定通过将裁切的烟草片15g放入内径60mm的圆筒形容器、并求出以3kg负载压缩30秒钟时的容积而进行。
[烟草片的制造方法]
本实施方式的烟草片例如可以包括:制备包含烟草原料、气溶胶产生剂、第一成型剂及第二成型剂的混合物的工序;将上述混合物进行压延而形成压延成型品的工序;以及将旋转式辊刀抵接于上述压延成型品切断成长方形并赋予波型形状的工序。需要说明的是,也将赋予波型形状的处理称为波纹(rippling)处理。例如,可以通过以下的方法制造本实施方式的烟草片。
(1)将水、烟草原料、气溶胶产生剂、第一及第二成型剂、以及增强剂混合而得到混合物的工序。
(2)将该混合物投入多个压延辊进行压延而得到压延成型品的工序。
(3)将旋转式辊刀抵接于压延成型品,切断成长方形并赋予波型形状的工序。
对于被旋转式辊刀切断成长方形的片而言,通过在从辊剥离时施加阻力,可赋予图1所示的那样的波型形状及锯齿形状。需要说明的是,在不利用旋转式辊刀将压延成型品切断的情况下,例如,通过利用刮刀将压延辊上的压延成型品剥离,在从辊剥离使施加阻力,可以同样地赋予波型形状及锯齿形状。另外,在通过上述方法制造烟草片的情况下,可以根据目的而将压延辊的表面加热或冷却,也可以调整压延辊的转速。此外,通过调整压延辊的间隔,可以得到期望的单位面积重量的烟草片。
[非燃烧加热型香味抽吸器]
本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器具备包含本实施方式的烟草片等的含烟草区段。本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器具备填充有本实施方式的蓬松性高的烟草片等的含烟草区段,因此,能够充分减少含烟草区段的总热容量,填充于含烟草区段的烟草片更有助于产生气溶胶。
将本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器的一例示于图2。图2所示的非燃烧加热型香味抽吸器4具备:填充有本实施方式的烟草片等的含烟草区段5、在圆周上具有穿孔11的筒状的冷却区段6、中心孔区段7及滤嘴区段8。本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器除含烟草区段、冷却区段、中心孔区段及滤嘴区段以外,还可以具有其它区段。
本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器的轴向的长度没有特别限定,优选为40mm以上且90mm以下,更优选为50mm以上且75mm以下,进一步优选为50mm以上且60mm以下。另外,非燃烧加热型香味抽吸器的圆周的长度优选为16mm以上且25mm以下,更优选为20mm以上且24mm以下,进一步优选为21mm以上且23mm以下。可以举出例如含烟草区段的长度为20mm、冷却区段的长度为20mm、中心孔区段的长度为8mm、滤嘴区段的长度为7mm的方式。需要说明的是,滤嘴区段的长度可以在4mm以上且10mm以下的范围内选择。另外,此时的滤嘴区段的通气阻力可以以平均每区段为15mmH2O/seg以上且60mmH2O/seg以下的方式选择。这些各区段长度可以根据制造适应性、要求品质等而适当变更。此外,即使不使用中心孔区段而在冷却区段的下游侧仅配置滤嘴区段,也可以作为非燃烧加热型香味抽吸器而发挥功能。
(含烟草区段)
含烟草区段5在卷纸(以下也称为包装材料)内填充有本实施方式的烟草片。将烟草片填充于卷纸内的方法没有特别限定,例如可以用包装材料包裹烟草片,也可以将烟草片填充于筒状的包装材料内。在烟草片的形状如矩形形状那样具有长度方向的情况下,烟草片可以以该长度方向在包装材料内分别为不特定的方向的方式填充,也可以以使其为含烟草区段5的轴向或与该轴向垂直的方向的方式排列而填充。
(冷却区段)
如图2所示,可以举出冷却区段6由筒状构件10构成的方式。筒状构件10例如可以为将厚纸加工成圆筒状而得到的纸管。
筒状构件10及后述的烟嘴衬纸15上设有贯通两者的穿孔11。通过穿孔11的存在,在抽吸时外部气体被导入冷却区段6内。由此,通过含烟草区段5被加热而生成的气溶胶气化成分与外部气体接触,其温度降低,因此发生液化,形成气溶胶。穿孔11的直径(直径长度)没有特别限定,可以为例如0.5mm以上且1.5mm以下。穿孔11的数量没有特别限定,可以为1个,也可以为2个以上。例如,可以在冷却区段6的圆周上设置多个穿孔11。
从穿孔11导入的外部气体量相对于被使用者抽吸的气体总体的体积优选为85体积%以下,更优选为80体积%以下。通过使上述外部气体量的比例为85体积%以下,能够充分抑制由于被外部气体稀释所导致的香味减少。需要说明的是,换言之,也将其称为通风比例。从冷却性的观点考虑,通风比例的范围的下限优选为55体积%以上,更优选为60体积%以上。
另外,冷却区段可以是包含褶皱后的、打褶的、折裥加工的、或折叠后的适当构成材料的片的区段。这样的元件的截面轮廓有时显示出随机朝向的通道。另外,冷却区段可以包含纵向延伸管的束。这样的冷却区段例如可以用卷纸卷装打褶、折裥或折叠后的片材料而形成。
冷却区段的轴向的长度可以为例如7mm以上且28mm以下,可以为例如18mm。另外,冷却区段的轴向截面形状可以实质上为圆形,其直径可以为例如5mm以上且10mm以下,可以为例如约7mm。
(中心孔区段)
中心孔区段由具有1个或多个中空部的填充层和包覆该填充层的内棒包装材料(内侧卷纸)构成。例如,如图2所示,中心孔区段7由具有中空部的第二填充层12和包覆第二填充层12的第二内棒包装材料13构成。中心孔区段7具有提高烟嘴区段9的强度的功能。第二填充层12例如可以制成以高密度填充有乙酸纤维素纤维且相对于乙酸纤维素质量添加6质量%以上且20质量%以下的包含三乙酸甘油酯的增塑剂并固化而成的内径φ1.0mm以上且φ5.0mm以下的杆。第二填充层12的纤维填充密度高,因此,在抽吸时空气、气溶胶仅流过中空部,基本上不流过第二填充层12内。由于中心孔区段7内部的第二填充层12为纤维填充层,因此,使用时从外侧的触摸感觉不太会使使用者感到不适。需要说明的是,中心孔区段7可以不具有第二内棒包装材料13而通过热成型保持其形状。
(滤嘴区段)
滤嘴区段8的构成没有特别限定,可以由单数或多个填充层构成。填充层的外侧可以用一片或多片卷纸卷装。滤嘴区段8的平均每区段的通气阻力可以根据填充于滤嘴区段8的填充物的量、材料等而适当变更。例如,在填充物为乙酸纤维素纤维的情况下,如果使填充于滤嘴区段8的乙酸纤维素纤维的量增加,则会增加通气阻力。在填充物为乙酸纤维素纤维的情况下,乙酸纤维素纤维的填充密度可以为0.13~0.18g/cm3。需要说明的是,通气阻力是利用通气阻力测定器(商品名:SODIMAX、SODIM公司制)测定的值。
滤嘴区段8的圆周的长度没有特别限定,优选为16~25mm,更优选为20~24mm,进一步优选为21~23mm。滤嘴区段8的轴向的长度可以选择4~10mm,可以以其通气阻力为15~60mmH2O/seg的方式选择。滤嘴区段8的轴向的长度优选为5~9mm,更优选为6~8mm。滤嘴区段8的截面的形状没有特别限定,可以为例如圆形、椭圆形、多边形等。另外,滤嘴区段8中可以直接添加包含香料的破坏性胶囊、香料珠、香料。
如图2所示,中心孔区段7和滤嘴区段8可以用外棒包装材料(外侧卷纸)14连接。外棒包装材料14可以为例如圆筒状的纸。另外,含烟草区段5、冷却区段6、以及完成连接的中心孔区段7及滤嘴区段8可以通过烟嘴衬纸15而连接。它们的连接例如可以通过在烟嘴衬纸15的内侧面涂布乙酸乙烯酯类浆料等浆料并放入上述3个区段进行卷绕而连接。需要说明的是,这些区段可以通过多个衬纸分开多次而连接在一起。
[非燃烧加热型香味抽吸系统]
本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统具备本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器、和将该非燃烧加热型香味抽吸器的含烟草区段加热的加热装置。本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统除本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器及上述加热装置以外,还可以具有其它构成。
将本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统的一例示于图3。图3所示的非燃烧加热型香味抽吸系统具备本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器4、和从外侧加热非燃烧加热型香味抽吸器4的含烟草区段的加热装置16。
图3(a)示出了将非燃烧加热型香味抽吸器4插入加热装置16之前的状态,图3(b)示出了将非燃烧加热型香味抽吸器4插入加热装置16进行加热的状态。图3所示的加热装置16具备机身17、加热器18、金属管19、电池单元20及控制单元21。机身17具有筒状的凹部22,在凹部22的内侧侧面、且与被插入凹部22的非燃烧加热型香味抽吸器4的含烟草区段相对应的位置配置有加热器18及金属管19。加热器18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21的指令而从电池单元20供给电力,进行加热器18的加热。由加热器18发出的热通过导热系数高的金属管19而传导至非燃烧加热型香味抽吸器4的含烟草区段。
图3(b)中示意性地进行了图示,因此在非燃烧加热型香味抽吸器4的外周与金属管19的内周之间存在间隙,实际上,从高效率地传导热的目的出发,优选在非燃烧加热型香味抽吸器4的外周与金属管19的内周之间没有间隙。需要说明的是,加热装置16从外侧对非燃烧加热型香味抽吸器4的含烟草区段进行加热,也可以从内侧进行加热。
基于加热装置的加热温度没有特别限定,优选为400℃以下,更优选为150℃以上且400℃以下,进一步优选为200℃以上且350℃以下。需要说明的是,加热温度表示加热装置的加热器的温度。
此外,对于非燃烧加热型香味抽吸器,要求改善香味成分(烟雾)的输送。以下,对于改善了香味成分(烟雾)的输送的非燃烧加热型香味抽吸器进行说明。
[第1方式]
本实施方式包含以下的[1a]~[19a]。根据本实施方式,可以提供从整个使用的前半阶段至后半阶段被供给至使用者的各成分的平衡性均匀的非燃烧加热型香味抽吸器及非燃烧加热型香味抽吸系统。
[1a]一种非燃烧加热型香味抽吸器,其包含含烟草区段和烟嘴区段,其中,
上述含烟草区段包含:含有气溶胶产生剂的第一区段、和含有本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片的第二区段,
上述烟嘴区段包含冷却区段和滤嘴区段。
[2a]根据[1a]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述气溶胶产生剂为选自甘油、丙二醇及1,3-丁二醇中的至少一种。
[3a]根据[1a]或[2a]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述第一区段进一步包含植物纤维。
[4a]根据[3a]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述第一区段包含筒状的包装材料、和由填充于上述包装材料内部的上述植物纤维构成的无纺布,上述无纺布包含上述气溶胶产生剂。
[5a]根据[4a]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,片状的上述无纺布多片重叠,以折叠成S字形状的状态被填充于上述包装材料内部。
[6a]根据[4a]或[5a]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述包装材料为金属箔、金属箔与纸的贴合片、聚合物膜、聚合物膜与纸的贴合片、或者在表面涂布有选自改性纤维素、改性淀粉、聚乙烯醇及乙酸乙烯酯中的涂敷剂的纸。
[7a]根据[4a]~[6a]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述包装材料是构成外表面的纸层与构成内表面的液体不透过层的层叠体,
上述液体不透过层由选自金属箔、聚合物膜、或涂敷剂的层形成,所述涂敷剂选自改性纤维素、改性淀粉、聚乙烯醇及乙酸乙烯酯,
在上述包装材料的一个端部和另一个端部,通过上述包装材料的上述液体不透过层彼此粘接,上述包装材料形成为筒状。
[8a]根据[1a]~[7a]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述第一区段进一步包含增粘剂。
[9a]根据[1a]~[8a]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述烟草片包含香味显现助剂。
[10a]根据[1a]~[9a]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述烟草片包含脂质。
[11a]根据[1a]~[10a]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述第二区段相对于上述第一区段配置于上述烟嘴区段侧。
[12a]根据[1a]~[10a]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,柱状的上述第一区段沿着上述含烟草区段的轴向延伸而设置,在上述第一区段的外周上配置有上述第二区段。
[13a]根据[1a]~[10a]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,柱状的上述第二区段沿着上述含烟草区段的轴向延伸而设置,在上述第二区段的外周上配置有上述第一区段。
[14a]根据[1a]~[11a]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述第一区段和上述第二区段通过被包含导热原材料的外包装材料卷装而连接在一起。
[15a]一种非燃烧加热型香味抽吸系统,其具备[1a]~[14a]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器和加热装置,所述加热装置具备将上述非燃烧加热型香味抽吸器的上述含烟草区段进行加热的加热器。
[16a]根据[15a]所述的非燃烧加热型香味抽吸系统,其中,上述加热器包含第一外周加热加热器,该第一外周加热加热器对柱状的上述第一区段的侧面整体进行加热,且对柱状的上述第二区段的侧面的一部分进行加热或不对上述第二区段进行加热。
[17a]根据[15a]所述的非燃烧加热型香味抽吸系统,其中,上述加热器包含第二外周加热加热器,该第二外周加热加热器对柱状的上述第一区段的侧面整体及底面整体进行加热,且对柱状的上述第二区段的侧面至少一部分进行加热或不对上述第二区段进行加热。
[18a]根据[15a]~[17a]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸系统,其中,上述加热器包含内部加热加热器,该内部加热加热器在整个轴向上对柱状的上述第一区段的内部进行加热,且在轴向的一部分对柱状的上述第二区段的内部进行加热或不对上述第二区段进行加热。
[19a]根据[15a]~[18a]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸系统,其中,基于上述加热器的加热温度为200~350℃。
〔非燃烧加热型香味抽吸器〕
在本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器中,含烟草区段包含:含有气溶胶产生剂的第一区段、和含有本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片的第二区段。因此,在将含烟草区段加热时,可以提高包含沸点高(蒸气压低)的气溶胶产生剂的第一区段的加热温度,且降低包含沸点低(蒸气压高)的烟草成分等香味成分的第二区段的加热温度。由此,能够抑制使用前半阶段的沸点低(蒸气压高)的香味成分的挥发,能够将香味成分的挥发及供给保持至使用的后半阶段。此外,能够促进使用前半阶段的沸点高(蒸气压低)的气溶胶产生剂的挥发。因此,对于本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器而言,能够在整个使用的前半阶段至后半阶段使被供给于使用者的各成分的平衡变得均匀。
将本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器的一例示于图4(a)。图4(a)所示的非燃烧加热型香味抽吸器101具备含烟草区段102和烟嘴区段103。含烟草区段102具有包含气溶胶产生剂的第一区段104、和配置于比第一区段104更靠下游侧的包含本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片的第二区段105。烟嘴区段103从上游侧起依次具备冷却区段106、中心孔区段107及滤嘴区段108。需要说明的是,在本实施方式中,烟嘴区段103可以具备中心孔区段107。在使用时,含烟草区段102的至少一部分(主要是第一区段104)被加热,第一区段104的气溶胶产生剂及第二区段105的香味成分发生气化,它们通过抽吸而转移至烟嘴区段103,通过滤嘴区段108的端部进行抽吸。
(含烟草区段)
本实施方式的含烟草区段包含:含有气溶胶产生剂的第一区段、和含有本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片的第二区段。本实施方式的含烟草区段可以包含多个上述第一区段和/或上述第二区段。
<第一区段>
本实施方式的第一区段包含气溶胶产生剂。作为气溶胶产生剂,可以举出例如甘油、丙二醇、1,3-丁二醇等。这些可以使用一种,也可以组合使用两种以上。
从充分保持气溶胶产生剂的观点出发,第一区段优选进一步包含植物纤维。作为植物纤维,可以举出例如木材浆粕、麻、玉米、竹、棉、烟草等。这些可以使用一种,也可以组合使用两种以上。植物纤维可以为植物纤维集合而成的植物纤维片。从气溶胶产生剂被稳定地保持于植物纤维片及确保必要的气溶胶生成量的观点考虑,植物纤维优选包含气溶胶产生剂10~50质量%,更优选包含12~30质量%。
优选上述第一区段包含筒状的包装材料、和由填充于上述包装材料内部的植物纤维构成的无纺布,上述无纺布包含气溶胶产生剂。在上述第一区段中,可以通过无纺布而充分保持气溶胶产生剂。无纺布的厚度没有特别限定,可以为例如1~2mm。无纺布优选包含10~50质量%的气溶胶产生剂,更优选包含12~30质量%。
另外,优选上述第一区段包含筒状的包装材料、和由填充于上述包装材料内部的植物纤维构成的纸,上述纸包含气溶胶产生剂。在上述第一区段中,可以通过纸而充分保持气溶胶产生剂。纸的厚度没有特别限定,可以为例如50~200μm。纸优选包含10~50质量%的气溶胶产生剂,更优选包含12~30质量%。
在上述第一区段中,例如如图5(a)所示,优选片状的无纺布121多片重叠,以折叠成S字形状的状态被填充于包装材料内部。在这样的第一区段中,无纺布被折叠而填充,因此,虽然通常无法辨认无纺布间的间隙,但在插入例如叶片状、棒状等的内部加热用的加热器时,加热器进入无纺布间的间隙,无纺布本身没有损伤。因此,在上述加热器进行加热时,能够防止无纺布等焦糊变脆而以废弃物的形式残留在设备内。
另外,在上述第一区段中,例如如图5(b)所示,优选片状的纸131以形成折裥的状态被填充于包装材料内部。在这样的第一区段中,在插入例如叶片状、棒状等的内部加热用的加热器时,加热器进入纸间的间隙,纸本身没有损伤。因此,在上述加热器进行加热时,能够防止纸等焦糊变脆而以废弃物的形式残留在设备内。另外,上述无纺布也可以不为上述折叠成S字形状的填充,而进行折裥填充。在折裥填充时,可形成在空气的流动方向上空气容易透过的多个通道,因此能够降低第一区段的通气阻力。
另外,从抑制气溶胶产生剂的渗出的观点考虑,上述包装材料优选使用降低了液体透过性的包装材料。作为液体难以透过的包装材料,可以列举例如:金属箔、金属箔与纸的贴合片、聚合物膜、聚合物膜与纸的贴合片、在表面涂布有选自改性纤维素、改性淀粉、聚乙烯醇及乙酸乙烯酯等的阻碍液体透过的涂敷剂的纸等。从防止液体透过的观点、以及能够使第一区段的长度方向的温度分布变得均匀的观点发出,优选为包含导热性优异的金属箔的包装材料。此外,通过在作为金属箔与纸的贴合片进行棒卷装后在内侧配置金属箔并在外侧配置纸,可以使外观类似于通常的燃烧型香味抽吸器(香烟)。在将第一区段中包含的气溶胶产生剂的量设为较少的量的情况下,使用在表面涂布有选自改性纤维素、改性淀粉、聚乙烯醇及乙酸乙烯酯等的阻碍液体透过的涂敷剂的纸能够使第一区段的棒硬度、弹力及触摸感觉与通常的燃烧型香味抽吸器(香烟)类似,因此是优选的。
在上述包装材料为构成外表面的纸层与构成内表面的液体不透过层的层叠体的情况下,上述液体不透过层可以由选自金属箔、聚合物膜或涂敷剂的层形成,所述涂敷剂选自改性纤维素、改性淀粉、聚乙烯醇及乙酸乙烯酯。这里,优选在上述包装材料的一个端部和另一个端部,通过上述包装材料的上述液体不透过层彼此粘接,上述包装材料形成为筒状。例如,如图6所示,包含气溶胶产生剂的无纺布122被填充于筒状的包装材料内,所述筒状的包装材料为构成外表面的纸层124与构成内表面的液体不透过层123的层叠体。这里,在包装材料的一个端部和另一个端部,通过液体不透过层123彼此粘接(粘接部125),包装材料形成为筒状。这样,通过将液体不透过层彼此粘接,能够进一步抑制气溶胶产生剂向外部的渗出。
从提高气溶胶产生剂的保持性的观点考虑,优选上述第一区段进一步包含增粘剂。例如,甘油、丙二醇等气溶胶产生剂在常温下为液体,在大量包含于无纺布等的情况下,可能从无纺布流出。但是,通过在无纺布等中进一步包含增粘剂,能够抑制气溶胶产生剂向外部的流出,操作性提高。作为增粘剂,可以列举:结冷胶、罗望子胶、琼脂、卡拉胶、果胶、藻酸盐等增粘多糖类、胶原蛋白、明胶等蛋白质、HPC、CMC、HPMC等改性纤维素等。这些增粘剂可以使用一种,也可以组合使用两种以上。在上述第一区段中包含增粘剂的情况下,增粘剂的含量根据使用的增粘剂的种类而不同,优选相对于气溶胶产生剂100质量份为0.1~5.0质量份。例如,在使用作为气溶胶产生剂的甘油、作为增粘剂的天然型的结冷胶、作为稀释剂的水的情况下,通过相对于甘油100质量份将天然型的结冷胶设为0.3~0.7质量份、将水设为23.5质量份,可得到粘度为2000~26000(mPa·s at25℃)这样的保持时具有优异的粘度的气溶胶产生剂。该气溶胶产生剂在室内温度范围为凝胶状,加热至60~70℃左右成为液态。由此,在制造第一区段时,通过将气溶胶产生剂加热而以液体状态涂布于无纺布或纸,从而能够容易地包含于第一区段,在温度降低至常温左右之后成为凝胶状态,可稳定地保持。
上述第一区段除气溶胶产生剂、植物纤维(无纺布或纸)、包装材料、增粘剂以外,还可以包含例如烟草成分、烟草成分以外的香料成分(外添香料)等。作为烟草成分以外的香料成分,可以列举例如L-薄荷醇、甘草提取物、还原糖、可可提取物等。需要说明的是,上述第一区段可以不包含香味成分。
上述第一区段的轴向的长度没有特别限定,可以为例如5~15mm。另外,上述第一区段的圆周的长度没有特别限定,可以为例如15~24mm。
<第二区段>
本实施方式的第二区段包含本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片。即,第二区段包含烟草成分等香味成分。第二区段可以包含例如筒状的包装材料、和填充于上述包装材料内部的本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片。
上述烟草片可以包含香味显现助剂。香味显现助剂可以包含碱金属和/或碱土金属的碳酸盐、碳酸氢盐、氧化物及氢氧化物中的至少1种。优选香味显现助剂为碳酸钾或碳酸钠。烟草片所包含的烟草成分的大半部分为胺类,因此,通过使烟草片包含香味显现助剂,在较低的温度下也可确保烟草成分的挥发,能够充分显现出烟草香味。烟草片所包含的香味显现助剂的量相对于烟草片100质量份优选为5~20质量份。通过添加香味显现助剂,可以使烟草片的pH为7~11。需要说明的是,pH可以通过pH计(例如,IQ ScientificInstrumentsInc公司制的IQ240)来测定。例如,向烟草片2~10g以质量比计加入10倍的蒸馏水,在室温(例如22℃)下以200rpm将水与烟草片的混合物振荡10分钟,静置5分钟后,用pH计测定得到的提取液的pH。
另外,上述烟草片可以包含脂质。作为脂质,可以举出例如甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯等酰基甘油、脂肪酸等。这些可以使用一种,也可以组合使用两种以上。通过使烟草片包含脂质,可以利用烟草片中包含的尼古丁等香味成分与脂质的相互作用而抑制尼古丁等香味成分的过度挥发。另外,通过使烟草片包含脂质,有时在使用时生成的气溶胶中也包含微量的脂质。由此,能够抑制香味成分、气溶胶产生剂的蒸气被冷却而形成了气溶胶之后的香味成分的再蒸气化。烟草片所包含的脂质的量相对于烟草片100质量份优选为2~15质量份。
第二区段可以为例如将烟草片裁切而成的烟草片细丝随机或取向性地对齐而填充于筒状的包装材料内的区段、或者不裁切烟草片而进行折裥并填充于筒状的包装材料内的区段等。以下,也将烟草片细丝称为烟丝。作为包装材料,可以举出例如将卷纸形成筒状的材料等。填充于包装材料内的填充物中的尼古丁的含量优选为1.5质量%以上,更优选为2.0~4.0质量%。另外,通过使填充于包装材料内的烟丝的填充密度设为0.2~0.7mg/mm3,可确保使用时的充分的香味成分的生成,且可确保第二区段的充分的棒硬度,因此优选。
对于烟丝的大小、制备方法,没有特别限制。作为一例,可以举出将烟草片切割成宽度0.5mm以上且2.0mm以下、长度3mm以上且10mm以下的烟丝。这样的大小的烟丝从填充于被填充物的方面出发是优选的。作为其它例,可以举出将烟草片切割成宽度0.5mm以上且2.0mm以下、长度比上述的烟丝长、优选为与被填充物同等程度的长度的烟丝(线束型烟丝)。从成型的容易程度的观点考虑,线束型烟丝优选使用烟草片。
相对于烟丝的总质量,烟丝的水分含量可以举出10质量%以上且15质量%以下,优选为11质量%以上且13质量%以下。为这样的水分含量时,能够抑制发生将烟丝填充于被填充物之后的包装污渍(wrapping stain)。
包装材料内部中的烟草片的填充密度可以根据被填充的烟草片的形态、目标的香味、通气阻力等而适当设定。例如,可以举出上述填充密度为0.2mg/mm3以上且0.7mg/mm3以下的方式。上述填充密度可通过烟草片的质量相对于由包装材料形成的棒的内容积的比例而计算。
上述第二区段的轴向的长度没有特别限定,可以为例如5~15mm。另外,上述第二区段的圆周的长度没有特别限定,可以为例如15~24mm。
<含烟草区段的构成>
对于含烟草区段的构成而言,只要含烟草区段包含上述第一区段和上述第二区段即可,没有特别限定,优选上述第二区段相对于上述第一区段配置于上述烟嘴区段侧(下游侧)。例如,如图4(a)所示,柱状的第二区段105可以相对于柱状的第一区段104配置于烟嘴区段103侧(下游侧)。在图4(a)中,第一区段104可以是包含气溶胶产生剂且由植物纤维构成的无纺布109填充于第一包装材料110内而构成的。另外,第二区段5可以是烟草片111填充于第二包装材料112内而构成的。虽然第一区段及第二区段中包含的各成分的挥发容易程度主要由加热温度决定,但通过在周边存在与待挥发的成分相容性高的物质,可促进上述成分的挥发。在上述构成中,在第一区段挥发的气溶胶产生剂在抽吸时流入第二区段的瞬间被冷却而液化(气溶胶化),将第二区段内存在的香味成分(例如尼古丁)溶解于气溶胶内而输送至含烟草区段外,由此,第二区段内的上述香味成分的浓度降低,挥发受到促进。由此,即使不那么提高第二区段的温度,也可确保释放效率。因此,每次在低温下进行抽吸动作时,均可以使上述香味成分从第二区段释放,结果是能够抑制上述香味成分耗尽。含烟草区段的轴向上的第一区段的长度(A)相对于第二区段的长度(B)的比率(A/B)优选为0.3~3.0,更优选为0.5~2.0。
上述第一区段和上述第二区段可以通过被外包装材料卷装而连接。这里,外包装材料可以使用通常的纸制包装材料,优选为包含导热原材料的外包装材料。通过利用包含导热原材料的外包装材料将第一区段及第二区段卷装,例如在利用外周加热器仅加热第一区段的侧面的情况下,也能够将该加热器的热均匀且效率良好地传热至第二区段。作为导热原材料,可以举出例如导热系数比纸高的金属箔。特别优选使用以铝箔、不锈钢箔为代表的那样的导热系数为10W/m·K以上、廉价且不易生锈、加工特性高(数μm~10μm的厚度且拉伸强度高、容易弯曲)的金属箔。作为参考,在表1中示出代表性的金属箔(合金箔)的导热系数。
[表1]
另外,可以使柱状的上述第一区段沿着上述含烟草区段的轴向延伸而设置,并将上述第二区段配置在上述第一区段的外周上。例如,如图7(a)所示,可以将第二区段105配置在柱状的第一区段104(侧面的)的外周上。在这样的构成中,可以通过将叶片加热器等内部加热器插入第一区段而进行加热。在上述构成中,想要以更高温加热的第一区段形成为细卷形状,因此,能够用内部加热器将第一区段高效地进行高温加热,从这一点出发是优选的。另外,也可以通过调整各填充物的填充密度,将抽吸时圆柱状棒纵向的空气流动容易程度设定为与第一区段相比更容易流过第二区段,从而使主要从第一区段生成的气溶胶产生剂不直接向烟嘴方向移动,使主要从第一区段生成的气溶胶产生剂移动至第二区段,与香味成分相伴后向烟嘴部分移动。在该情况下,第一区段与第二区段的界面优选由气体、气溶胶能够透过的透过性的包装材料、例如通气度为1000~30000CORESTA Unit的纸构成。另外,即使在上述界面不存在包装材料这样的构件时,从促进气体成分从第一区段向第二区段移动的观点考虑也是优选的。
另外,可以使柱状的上述第二区段沿着上述含烟草区段的轴向延伸而设置,并将上述第一区段配置在上述第二区段的外周上。例如,如图7(b)所示,可以将第一区段104配置在柱状的第二区段105(侧面)的外周上。在这样的构成中,可以用外周加热器加热第一区段的侧面。在上述构成中,想要以更高温加热的第一区段可被外部加热器高效地高温加热,从这一点出发是优选的。另外,也可以通过调整各填充物的填充密度,将抽吸时圆柱状棒纵向的空气流动容易程度设定为与第一区段相比更容易流过第二区段,从而使主要从第一区段生成的气溶胶产生剂不直接向烟嘴方向移动,使主要从第一区段生成的气溶胶产生剂移动至第二区段,与香味成分相伴后向烟嘴部分移动。在该情况下,第一区段与第二区段的界面优选由气体、气溶胶能够透过的透过性的包装材料、例如通气度为1000~30000CORESTAUnit的纸构成。另外,即使在上述界面不存在包装材料这样的构件时,从促进气体成分从第一区段向第二区段移动的观点考虑也是优选的。
上述含烟草区段的轴向的长度没有特别限定,可以为例如12~50mm。另外,上述含烟草区段的圆周的长度没有特别限定,可以为例如15~24mm。
(烟嘴区段)
本实施方式的烟嘴区段包含冷却区段和滤嘴区段。本实施方式的烟嘴区段可以包含多个冷却区段和/或滤嘴区段。另外,本实施方式的烟嘴区段可以包含除上述冷却区段及上述滤嘴区段以外的其它区段。作为其它区段,可以举出例如中心孔区段等。
<冷却区段>
如图4(a)所示,可以举出冷却区段106由筒状构件113构成的方式。筒状构件113可以为例如将厚纸加工成圆筒状而成的纸管。
冷却区段位于含烟草区段的下游。对冷却区段所要求的功能在于尽量降低因过滤、吸附而使使用时通过含烟草区段生成的香味成分、气溶胶产生剂的蒸气减少,并且将香味成分、气溶胶产生剂的蒸气冷却而液化(气溶胶化)。例如,在抽吸时,冷却区段入口的区段内部温度与冷却区段出口部的区段内部温度之差有时达到20℃以上。在香味成分、气溶胶产生剂的高温蒸气成分通过作为通常的燃烧型香味抽吸器的滤嘴构件而使用的乙酸纤维素纤维填充区段时,尽管区段入口与区段出口的温度差有时达到20℃以上,但香味成分、气溶胶产生剂的蒸气通过纤维填充层时,很多的量会因过滤、吸附而减少。该纤维填充层在本申请中不称为冷却区段。
作为冷却区段的一个方式,可以是将1张纸或多张纸贴合而成的纸加工成圆筒状而得到的中空的管。作为构成管的材料,除上述的纸以外,可以是将乙酸纤维素纤维波纹加工成片状而成的物品,也可以是聚烯烃、聚酯等塑料膜。另外,为了使室温的外部空气与高温的蒸气接触而增大冷却效果,优选在上述管的周围存在用于导入外部空气的孔。也可以通过对管的内侧表面设置聚乙烯醇等聚合物涂层、或果胶等多糖类的涂层,从而利用与涂层的吸热、相变相伴的溶解热而增大冷却效果。该筒状的冷却区段的通气阻力为0mmH2O。
作为冷却区段的另一个方式,也优选将冷却用的片构件填充于加工成圆筒状的管的内部。此时,通过沿着流动方向设置一个或多个空气流通通道,能够进行基于冷却片的冷却,并且实现低水平的区段通过时的成分去除。填充该冷却片时的冷却区段的通气阻力优选为0~30mmH2O。通气阻力(RTD)是在22℃及101kPa(760托(torr))下17.5ml/秒的流量的试验中将空气推过物体的全长所需要的压力。RTD一般以mmH2O单位表示,按照ISO 6565:2011测定。在该填充有冷却用片的方式中,也可以在管构件上设置用于导入外部空气的孔。
冷却用的片构件的总表面积可以举出300mm2/mm以上且1000mm2/mm以下。该表面积是冷却用的片构件的通气方向的每单位长度(mm)的表面积。冷却用的片构件的总表面积优选为400mm2/mm以上,更优选为450mm2/mm以上,另一方面,优选为600mm2/mm以下,更优选为550mm2/mm以下。
从冷却功能的观点考虑,优选冷却用的片构件具有大的表面积。从减少香味成分、气溶胶产生剂因过滤、吸附而被去除的观点出发,填充有冷却用的片构件的冷却区段的通气阻力优选低。因此,在优选的实施方式中,冷却用的片为了沿着流动方向形成通道而形成褶皱,接着,可以通过打褶、折裥及折叠后的薄的材料的片而形成。
在一部分的实施方式中,冷却用的片构件的构成材料的厚度为5μm以上且500μm以下,可以举出例如10μm以上且250μm以下。
作为冷却用的片构件的材料,可以为金属箔、聚合物片、以及通气性低的纸等片材料。在一个实施方式中,冷却区段可以包含选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、乙酸纤维素及铝箔中的片材料。
另外,从减轻环境负担的观点考虑也优选使用纸作为冷却用的片构件的材料。冷却用片构件所使用的纸优选单位面积重量为30~100g/m2,厚度为20~100μm。从减少冷却区段中的香味成分和气溶胶产生剂成分的去除的观点考虑,优选作为冷却片用的材料的纸的通气度低,通气度优选为10CORESTA Unit以下。通过对作为冷却用片构件的纸设置聚乙烯醇等聚合物涂层、或果胶等多糖类的涂层,也可以利用与涂层的吸热、相变相伴的溶解热而增大冷却效果。
在图4(a)中,筒状构件113及后述的烟嘴衬纸120上设有贯穿两者的穿孔114。通过穿孔114的存在,在抽吸时外部气体被导入冷却区段106内。由此,通过含烟草区段102被加热而生成的气溶胶气化成分与外部气体接触,其温度降低,因此液化而形成气溶胶。穿孔114的直径(直径长度)没有特别限定,可以为例如0.5mm以上且1.5mm以下。穿孔114的数量没有特别限定,可以为1个,也可以为2个以上。例如可以在冷却区段106的圆周上设有多个穿孔114。
从穿孔114导入的外部气体量相对于被使用者抽吸的气体总体的体积优选为85体积%以下,更优选为80体积%以下。通过使上述外部气体量的比例为85体积%以下,能够充分抑制由被外部气体稀释而导致的香味减少。需要说明的是,换句话说,也可以将其称为通风比例。从冷却性的观点考虑,通风比例的范围的下限优选为55体积%以上,更优选为60体积%以上。
在一部分的实施方式中,生成的气溶胶在其通过冷却区段而被使用者抽吸时,有时温度降低10℃以上。在另一个方式中,温度有时降低15℃以上,在其它的一个方式中,有时降低20℃以上。
冷却区段可以形成其轴向的长度为例如7mm以上且30mm以下的棒形状。例如,冷却区段的轴向的长度可以设为20mm。
在一部分的实施方式中,冷却区段的轴向截面形状实质上为圆形,圆周的长度优选为16~25mm,更优选为20~24mm,进一步优选为21~23mm。
<中心孔区段>
中心孔区段由具有一个或多个中空部的填充层、和包覆该填充层的内棒包装材料(内侧卷纸)构成。例如,如图4(a)所示,中心孔区段107由具有中空部的第二填充层115和包覆第二填充层115的第二内棒包装材料116构成。中心孔区段107具有提高烟嘴区段103的强度的功能。第二填充层115例如可以制成以高密度填充乙酸纤维素纤维且相对于乙酸纤维素质量添加6质量%以上且20质量%以下的包含三乙酸甘油酯的增塑剂并固化而成的内径φ1.0mm以上且φ5.0mm以下的棒。第二填充层115的纤维的填充密度高,因此,在抽吸时空气、气溶胶仅流过中空部而基本不流过第二填充层115内。中心孔区段107内部的第二填充层115为纤维填充层,因此,使用时从外侧的触摸感觉很少会让使用者产生不适感。需要说明的是,中心孔区段107可以不具有第二内棒包装材料116,而通过热成型来保持其形状。
<滤嘴区段>
滤嘴区段的构成没有特别限定,可以由单个或多个填充层构成。例如,如图4(a)所示,在滤嘴区段108中,第一填充层117的外侧可以用第一内棒包装材料118(内侧卷纸)卷装。滤嘴区段的平均每区段的通气阻力可以根据填充于滤嘴区段的填充物的量、材料等而适当变更。例如,在填充物为乙酸纤维素纤维的情况下,只要增加填充于滤嘴区段的乙酸纤维素纤维的量,就能够增加通气阻力。在填充物为乙酸纤维素纤维的情况下,乙酸纤维素纤维的填充密度可以为0.13~0.18g/cm3。另外,在相同的填充密度时,填充的乙酸纤维素纤维的粗细粗者显示出低的通气阻力,因此是优选的。1根乙酸纤维素纤维的粗细优选为5~20旦尼尔/纤丝。此外,从高速制造滤嘴区段的观点考虑,进一步优选为7~13旦尼尔/纤丝。需要说明的是,通气阻力是利用通气阻力测定器(商品名:SODIMAX、SODIM公司制)测定的值。
滤嘴区段的圆周的长度没有特别限定,优选为16~25mm,更优选为20~24mm,进一步优选为21~23mm。滤嘴区段的轴向的长度可以从5~20mm选择,可以以其通气阻力达到10~60mmH2O/seg的方式选择。滤嘴区段的轴向的长度优选为5~9mm,更优选为6~8mm。滤嘴区段的截面的形状没有特别限定,可以为例如圆形、椭圆形、多边形等。另外,滤嘴区段中可以直接添加包含香料的破坏性胶囊、香料珠、香料。
如图4(a)所示,中心孔区段107和滤嘴区段108可以用外棒包装材料(外侧卷纸)119连接。外棒包装材料119可以为例如圆筒状的纸。另外,含烟草区段102、冷却区段106、以及完成连接的中心孔区段107及滤嘴区段108可以通过烟嘴衬纸120而连接。这些连接例如可以通过在烟嘴衬纸120的内侧面涂布乙酸乙烯酯类浆料等浆料并放入上述3个区段卷绕而连接。需要说明的是,这些区段可以通过多个衬纸分开多次而连接在一起。另外,如图4(b)所示,可以通过烟嘴衬纸120固定第一区段104。另外,如图4(c)所示,可以通过外包装材料134将第一区段104和第二区段105连接后,通过烟嘴衬纸120将含烟草区段102、冷却区段106、以及完成连接的中心孔区段107及滤嘴区段108而连接。
(非燃烧加热型香味抽吸器的构成)
本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器的轴向的长度没有特别限定,优选为40mm以上且90mm以下,更优选为50mm以上且75mm以下,进一步优选为50mm以上且60mm以下。另外,非燃烧加热型香味抽吸器的圆周的长度优选为16mm以上且25mm以下,更优选为20mm以上且24mm以下,进一步优选为21mm以上且23mm以下。可以举出例如,含烟草区段的长度为20mm、冷却区段的长度为20mm、中心孔区段的长度为8mm、滤嘴区段的长度为7mm的方式。需要说明的是,滤嘴区段的长度可以在4mm以上且20mm以下的范围内选择。另外,此时的滤嘴区段的通气阻力可以以平均每区段达到10mmH2O/seg以上且60mmH2O/seg以下的方式选择。这些各区段长度可以根据制造适应性、要求品质等而适当变更。此外,即使不使用中心孔区段而在冷却区段的下游侧仅配置滤嘴区段,也能够作为非燃烧加热型香味抽吸器而发挥功能。
〔非燃烧加热型香味抽吸系统〕
本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统具备本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器和加热装置,所述加热装置具备对上述非燃烧加热型香味抽吸器的上述含烟草区段进行加热的加热器。本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统由于具备本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器,因此,从整个使用的前半阶段至后半阶段被供给至使用者的各成分的平衡性均匀。本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统也可以具有除本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器及上述加热装置以外的其它构成。
将本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统的一例示于图8。图8所示的非燃烧加热型香味抽吸系统具备本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器101、和从外侧对非燃烧加热型香味抽吸器101的含烟草区段进行加热的加热装置127。图8(a)示出了将非燃烧加热型香味抽吸器101插入加热装置127之前的状态,图8(b)示出了将非燃烧加热型香味抽吸器101插入加热装置127进行加热的状态。图8所示的加热装置127具备机身128、加热器129、金属管130、电池单元131及控制单元132。机身128具有筒状的凹部133,在凹部133的内侧侧面、且与被插入凹部133的非燃烧加热型香味抽吸器101的含烟草区段(主要是第一区段)相对应的位置配置有加热器129及金属管130。加热器129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132的指令而从电池单元131供给电力,进行加热器129的加热。由加热器129发出的热通过导热系数高的金属管130而传导至非燃烧加热型香味抽吸器101的含烟草区段(主要是第一区段)。
在图8(b)中示意性地进行了图示,因此在非燃烧加热型香味抽吸器101的外周与金属管130的内周之间存在间隙,实际上,从高效率地传导热的目的出发,优选在非燃烧加热型香味抽吸器101的外周与金属管130的内周之间没有间隙。另外,加热装置127从外侧对非燃烧加热型香味抽吸器101的含烟草区段(主要是第一区段)进行加热,也可以从内侧进行加热。在从内侧进行加热的情况下,优选不使用金属管130而使用具有刚直性的板状、叶片状、柱状加热器。作为这样的加热器,可以举出例如在陶瓷基材上赋予了钼、钨等的陶瓷加热器。
在本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统中,加热器优选包含对柱状的第一区段的侧面整体进行加热、且对柱状的第二区段的侧面的一部分进行加热或不对第二区段进行加热的第一外周加热加热器。通过设为这样的构成,能够提高包含沸点高(蒸气压低)的气溶胶产生剂的第一区段的加热温度,且降低包含沸点低(蒸气压高)的香味成分的第二区段的加热温度,因此,能够在整个使用的前半阶段至后半阶段使被供给于使用者的各成分的平衡变得均匀。上述第一外周加热加热器例如如图8所示的加热器129那样,能够对柱状的第一区段的侧面整体进行加热,且对柱状的第二区段的侧面的一部分进行加热。需要说明的是,在图8中,加热器129对第二区段的侧面的一部分进行加热,但也可以不对第二区段进行加热。在该情况下,第二区段通过来自第一区段的传热、余热而被加热。
另外,在本实施方式的另外的非燃烧加热型香味抽吸系统中,加热器优选包含对柱状的第一区段的侧面整体及底面整体进行加热、且对柱状的第二区段的侧面至少一部分进行加热或不对第二区段进行加热的第二外周加热加热器。通过设为这样的构成,与上述实施方式同样,能够在整个使用的前半阶段至后半阶段使被供给于使用者的各成分的平衡变得均匀。上述第二外周加热加热器例如如图9(a)所示的加热器129那样,能够对柱状的第一区段的侧面整体及底面整体进行加热、且对柱状的第二区段的侧面进行加热。需要说明的是,在图9(a)中,加热器129对第二区段的侧面进行加热,但也可以不对第二区段进行加热。在该情况下,第二区段通过来自第一区段的传热、余热而被加热。
另外,在本实施方式的另外的非燃烧加热型香味抽吸系统中,加热器优选包含在整个轴向上对柱状的第一区段的内部进行加热、且在轴向的一部分对柱状的第二区段的内部进行加热或不对第二区段进行加热的内部加热加热器。通过设为这样的构成,与上述实施方式同样,能够在整个使用的前半阶段至后半阶段使被供给于使用者的各成分的平衡变得均匀。上述内部加热器例如如图9(b)所示的加热器129那样,能够在整个轴向上对柱状的第一区段的内部进行加热,且不对柱状的第二区段进行加热。需要说明的是,在图9(b)中,加热器129不对第二区段进行加热,但也可以在轴向的一部分对第二区段的内部进行加热。
另外,在本实施方式的另外的非燃烧加热型香味抽吸系统中,加热器可以是上述第一或第二外周加热加热器与上述内部加热器的组合。上述加热器例如如图9(c)所示的加热器129那样,可以为对柱状的第一及第二区段的侧面整体进行加热的外周加热器与内部加热器的组合,所述内部加热器在整个轴向上对柱状的第一区段的内部进行加热,且不对柱状的第二区段进行加热。
基于上述加热器的加热温度优选为200~350℃。需要说明的是,加热温度表示加热器的温度。
[第2方式]
本实施方式包括以下的[1b]~[7b]。根据本实施方式,可以提供通过加热而生成的成分的输送量得到改善的非燃烧加热型香味抽吸器及非燃烧加热型香味抽吸系统。
[1b]一种非燃烧加热型香味抽吸器,其是具备含烟草区段和烟嘴区段的棒状的非燃烧加热型香味抽吸器,所述含烟草区段包含本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,
上述烟嘴区段具备具有滤嘴滤材的滤嘴区段,
上述滤嘴滤材由圆周方向截面为Y形状、并且单纤维旦尼尔为8以上且12以下的纤维构成。
[2b]根据[1b]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述滤嘴滤材的密度为0.09g/cm3以上且0.14g/cm3以下。
[3b]根据[1b]或[2b]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,以下述的式(1)表示的滤嘴滤材的压缩变化率P为88%以上且95%以下。
P=(D1×100)/D2 (1)
P(%):压缩变化率
D1(mm):以滤嘴滤材沿着与通气方向垂直的方向变形的方式在长轴方向的每单位长度的压缩负载3N/mm、压缩时间10秒钟的条件下将滤嘴滤材压缩后的压缩方向的滤嘴滤材的直径
D2(mm):压缩前的滤嘴滤材的平均直径
[4b]根据[1b]~[3b]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述滤嘴滤材的长轴方向的长度为5mm以上且20mm以下。
[5b]根据[1b]~[4b]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述滤嘴区段的长轴方向的通气阻力为1.0mmH2O/mm以上且4.0mmH2O/mm以下。
[6b]根据[1b]~[5b]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,在上述滤嘴滤材的内部配置有香料胶囊。
[7b]一种非燃烧加热型香味抽吸系统,其由加热装置和以接触的方式被插入该加热器的[1b]~[6b]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器构成,所述加热装置具备加热器、作为该加热器的电源的电池单元、以及用于控制该加热器的控制单元。
<非燃烧加热型香味抽吸器>
本发明的一个实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器(也简称为“非燃烧加热型香味抽吸器”)是具备包含本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片的含烟草区段、和烟嘴区段的棒状的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,
上述烟嘴区段具备具有滤嘴滤材的滤嘴区段,
上述滤嘴滤材由圆周方向截面为Y形状、并且单纤维旦尼尔为8以上且12以下的纤维构成。
将本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器的一例示于图10。以下,参照该图10进行非燃烧加热型香味抽吸器的说明。
图10所示的棒状的非燃烧加热型香味抽吸器210是具备含烟草区段211、烟嘴区段214、以及将它们卷装的接装纸215的棒状的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,该烟嘴区段214包含冷却区段212和含有滤嘴滤材的滤嘴区段213,相对于非燃烧加热型香味抽吸器210的轴向(也称为“长轴方向”),该冷却区段212与该含烟草区段211和该滤嘴区段213相邻且被它们夹持,而且沿着该冷却区段212的圆周方向以同心状设有开孔V。该开孔V通常是用于促进由使用者的抽吸而使空气从外部流入的孔,通过该空气的流入,能够降低从含烟草区段211流入的成分、空气的温度。
在非燃烧加热型香味抽吸器210中,由含烟草区段211等的加热而生成的成分通过烟嘴区段而被输送至使用者的口内。作为由加热而生成的成分,可以列举例如:来自香料的香味成分、来自烟叶的尼古丁、焦油、来自气溶胶产生剂的气溶胶成分。需要说明的是,在本说明书中,气溶胶产生剂是指用于产生气溶胶的基材。
非燃烧加热型香味抽吸器210优选具有满足以下定义的长径比为1以上的形状的柱状形状。
长径比=h/w
W为柱状体的底面的宽度(本说明书中为含烟草区段侧的底面的宽度),h为高度,优选h≥w。本说明书中,长轴方向规定为以h表示的方向。因此,即使在w≥h的情况下,为了方便也将以h表示的方向称为长轴方向。底面的形状没有限定,可以为多边形、圆角多边形、圆形或椭圆形等,对于宽度w而言,在该底面为圆形的情况下是指直径,在为椭圆形的情况下是指长径,或者在为多边形或圆角多边形的情况下是指外接圆的直径或外接椭圆的长径。
非燃烧加热型香味抽吸器210的长轴方向的长度h没有特别限制,例如,通常为40mm以上,优选为45mm以上,更优选为50mm以上。另外,通常为100mm以下,优选为90mm以下,更优选为80mm以下。
非燃烧加热型香味抽吸器210的柱状体的底面的宽度w没有特别限制,例如,通常为5mm以上,优选为5.5mm以上。另外,通常为10mm以下,优选为9mm以下,更优选为8mm以下。
非燃烧加热型香味抽吸器的长轴方向的长度上的上述冷却区段及上述滤嘴区段的长度的比例(冷却区段∶滤嘴区段)没有特别限制,从香料的输送量的观点考虑,通常为0.60∶1.40~1.40∶0.60,为0.80~1.20∶0.80~1.20,优选为0.85~1.15∶0.85~1.15,更优选为0.90~1.10∶0.90~1.10,进一步优选为0.95~1.05∶0.95~1.05。
通过使冷却区段及滤嘴区段的长度的比例为上述范围内,能够实现冷却效果、抑制生成的蒸气及气溶胶附着于冷却区段的内壁所导致的损失的效果、以及取得滤嘴的空气量及香味的调整功能的平衡而呈现良好的香味的效果。特别是在延长冷却区段时,气溶胶等的粒子化受到促进,能够实现良好的香味,但在过长时,发生通过的物质对于内壁的附着。
非燃烧加热型香味抽吸器210的平均每1根的长轴方向的通气阻力没有特别限制,从抽吸容易程度的观点考虑,通常为8mmH2O以上,优选为10mmH2O以上,更优选为12mmH2O以上,另外,通常为100mmH2O以下,优选为80mmH2O以下,更优选为60mmH2O以下。
通气阻力可依据ISO标准方法(ISO6565:2015)使用例如SelRean公司制滤嘴通气阻力测定器而测定。通气阻力是指在不进行非燃烧加热型香味抽吸器210的侧面的空气透过的状态下将给定的空气流量(17.5cc/min)的空气从一个端面(第1端面)流至另一个端面(第2端面)时的第1端面与第2端面的气压差。单位一般以mmH2O表示。已知在通常实施的长度范围(长度5mm~200mm)内,通气阻力与非燃烧加热型香味抽吸器的长度的关系为比例关系,如果长度加倍,则非燃烧加热型香味抽吸器的通气阻力也加倍。
〔烟嘴区段〕
烟嘴区段214具备具有滤嘴滤材的滤嘴区段213,只要该滤嘴滤材由圆周方向截面为Y形状、并且单纤维旦尼尔为8以上且12以下的纤维构成即可,没有特别限制,例如,如图10所示,可以为如下方式:包含冷却区段212、和含有上述的滤嘴滤材的滤嘴区段213,相对于非燃烧加热型香味抽吸器210的轴向,冷却区段212以与含烟草区段211和滤嘴区段213相邻且被它们夹持的方式构成。以下,对滤嘴区段213及冷却区段212详细地进行说明。
(滤嘴区段)
滤嘴区段213包含滤嘴滤材,该滤嘴滤材由圆周方向截面为Y形状、并且单纤维旦尼尔为8以上且12以下的纤维构成,只要具有作为一般的滤嘴的功能即可,没有特别限制。滤嘴的一般的功能可以列举例如:抽吸气溶胶等时混合的空气量的调整、香味的减轻、尼古丁、焦油的减轻等,但并不需要具备全部这些功能。另外,与卷烟产品相比,在具有生成的成分少且烟草填充物的填充率降低的倾向的非燃烧加热型香味抽吸系统中,在抑制过滤功能的同时防止烟草填充物的掉落也是重要的功能之一。
滤嘴区段213的形状没有特别限制,可以采用公知的形状,通常可以制成圆柱状的形状,可以设为以下的方式。
滤嘴区段213的圆周方向截面形状实质上为圆形,该圆的直径可以根据产品的尺寸而适当变更,通常为4.0mm以上且9.0mm以下,优选为4.5mm以上且8.5mm以下,更优选为5.0mm以上且8.0mm以下。需要说明的是,在圆周方向截面不为圆形的情况下,上述的直径适用假设具有与其截面的面积相同面积的圆时的该圆的直径。
滤嘴区段213的圆周方向截面形状的圆周的长度可以根据产品的尺寸而适当变更,通常为14.0mm以上且27.0mm以下,优选为15.0mm以上且26.0mm以下,更优选为16.0mm以上且25.0mm以下。
滤嘴区段213的长轴方向的长度可以根据产品的尺寸而适当变更,通常为15mm以上且35mm以下,优选为17.5mm以上且32.5mm以下,更优选为20.0mm以上且30.0mm以下。
可以适当调整滤嘴滤材的形状、尺寸,使得滤嘴区段213的形状、尺寸为上述范围,滤嘴滤材的长轴方向的长度可以根据产品的尺寸而适当变更,从能够获得期望的硬度的观点考虑,通常为3mm以上且30mm以下,优选为5mm以上且20mm以下,更优选为8mm以上且18mm以下,进一步优选为10mm以上且15mm以下。
滤嘴区段213的长轴方向的通气阻力没有特别限制,从抽吸容易程度的观点考虑,通常为1.0mmH2O/mm以上且4.0mmH2O/mm以下。特别是在滤嘴滤材具有后述的香料胶囊的情况下,从抽吸容易程度的观点考虑,优选为1.5mmH2O/mm以上且4.0mmH2O/mm以下,在该情况下,在滤嘴滤材还包含后述的香味剂的情况下,特别是在包含作为香味剂的薄荷醇等结晶性的物质的情况下,更优选为2.5mmH2O/mm以上且3.6mmH2O/mm以下,另一方面,在不包含香味剂的情况下,更优选为1.9mmH2O/mm以上且3.0mmH2O/mm以下。另外,在滤嘴滤材不具有后述的香料胶囊的情况下,从抽吸容易程度的观点考虑,无论是否包含香料剂,优选为1.3mmH2O/mm以上且2.4mmH2O/mm以下。另外,这些通气阻力的条件也可以用作滤嘴滤材的通气方向的通气阻力的条件。
上述的通气阻力可依据ISO标准方法(ISO6565)适用例如SelRean公司制滤嘴通气阻力测定器而测定。滤嘴区段213的通气阻力是指在不进行滤嘴区段213的侧面的空气透过的状态下将给定的空气流量(17.5cc/min)的空气从一个端面(第1端面)流至另一个端面(第2端面)时的第1端面与第2端面的气压差。单位一般以mmH2O表示。已知在通常实施的长度范围(长度5mm~200mm)内,滤嘴区段213的通气阻力与滤嘴区段213的长度的关系为比例关系,如果长度加倍,则滤嘴区段213的通气阻力也加倍。
另外,滤嘴区段213的方式可以设为包含单一的滤嘴区段的单滤嘴、双滤嘴或三滤嘴等包含多个滤嘴区段的多区段滤嘴等。
滤嘴区段213可以通过公知的方法制造,例如,在使用乙酸纤维素丝束等合成纤维作为滤嘴滤材的材料的情况下,可以通过将包含聚合物及溶剂的聚合物溶液纺丝并将其卷曲的方法而制造。作为该方法,例如,可以使用国际公开第2013/067511号中记载的方法。
在滤嘴区段213的制造中,可以适当设计通气阻力的调整、向滤嘴滤材中添加添加物(公知的吸附剂、香料(例如薄荷醇)、粒状的活性炭、香料保持材料等)。
构成滤嘴区段213的滤嘴滤材只要由圆周方向截面为Y形状、且单纤维旦尼尔为8以上且12以下的纤维构成即可,没有特别限制,例如,可以使用将由具有Y形状的圆周方向截面的纤维构成的乙酸纤维素丝束等丝束加工成圆柱状的材料。
构成丝束的纤维的圆周方向截面的形状为Y形状。在使用了具有Y形状的纤维形状的丝束的情况下,与使用了具有圆形状等一般的纤维形状的丝束的情况相比,其纤维形状复杂,因此易于得到输送量优异的滤嘴区段,特别是能够以少的用量、即在抑制成本的情况下,制造具有高的成分输送量及期望的硬度的滤嘴区段。
从提高通过加热而生成的成分的输送量的观点考虑,纤维的单纤维旦尼尔(g/9000m)只要为8以上且12以下即可,没有特别限制,可以为9以上且11以下。纤维的单纤维旦尼尔小于上述范围时,构成滤嘴滤材的纤维的结构变得过密,因此,成分的输送量减少,另外,大于上述范围时,构成滤嘴滤材的纤维的结构变得过疏,无法获得足够的硬度。纤维的总纤维旦尼尔(g/9000m)没有特别限制,从提高通过加热而生成的成分的输送量的观点考虑,总纤维旦尼尔可以为12000以上且35000以下,优选为15000以上且30000以下。这些单纤维旦尼尔及总纤维旦尼尔在烟嘴区段的圆周为22mm时是特别优选的。在填充有纤维的滤嘴的情况下,为了提高滤嘴硬度,相对于总纤维重量,可以以5重量%以上且10重量%以下添加三乙酸甘油酯。
圆周方向截面为Y形状的纤维的制造方法没有特别限制,例如在设为乙酸纤维的情况下,可以通过经过浆粕原料的乙酰化而制造乙酸纤维素片(乙酸纤维素),然后,用溶解器使乙酸纤维素片溶解(掺杂)于丙酮,进行纺丝,从而制造纤维状的丝束,在该纺丝工序中,可以通过改变喷嘴口的形状而将圆周方向截面设为Y形状,另外,可以通过改变喷嘴孔径而改变纤维的粗细(纤丝旦尼尔)。然后,根据需要的通气阻力确定总旦尼尔,由此确定集束丝数(总旦尼尔÷纤丝旦尼尔),使用需要的纺丝室数进行纺丝,纺丝集束后的乙酸纤维在卷曲机中形成均匀的波纹型(蜷曲),将以带状行进的丝束在打捆机中一边往复运动,一边层叠,可以进行打捆。
滤嘴滤材的密度(特别是在包含后述的香料胶囊的情况下,为除去该香料胶囊的状态的密度)没有特别限制,从能够获得期望的硬度的观点考虑,通常为0.09g/cm3以上且0.25g/cm3以下,优选为0.09g/cm3以上且0.20g/cm3以下,更优选为0.09g/cm3以上且0.14g/cm3以下,进一步优选为0.11g/cm3以上且0.14g/cm3以下。
以下述的式(1)表示的滤嘴滤材的压缩变化率P时表示硬度的指标之一,没有特别限制,从能够获得期望的硬度的观点考虑,通常为85%以上且98%以下,优选为88%以上且95%以下,更优选为90%以上且93%以下。该压缩变化率P的测定方法没有特别限制,可以使用例如Sodim SAS公司制的SODIM-H Hardness module等进行测定,其数值可以通过改变滤嘴滤材的密度、材料而进行调整。
P=(D1×100)/D2 (1)
P(%):压缩变化率
D1(mm):以滤嘴滤材沿着与通气方向垂直的方向(在圆柱形状的情况下为圆圆周方向)变形的方式在长轴方向的每单位长度的压缩负载3N/mm、压缩时间10秒的条件下将滤嘴滤材压缩后的压缩方向的滤嘴滤材的直径
D2(mm):压缩前的滤嘴滤材的平均直径
另外,压缩变化率是表示滤嘴滤材的硬度的指标之一,因此,在本说明书中也将压缩变化率表示为“硬度”。
另外,滤嘴滤材可以包含与后述的香料胶囊不同的其它的香味材料等成分,例如,作为香味剂,可以列举:薄荷醇、留兰香、薄荷、葫芦巴或丁香、中链脂肪酸甘油三酯(MCT)等,优选为薄荷醇。这些成分可以单独使用1种,也可以以任意的种类及比率组合使用2种以上。
滤嘴滤材中的香味剂(特别是薄荷醇)的含量(不包括后述的香料胶囊中的香味剂)没有特别限制,通常为0.5重量%以上且15重量%以下,优选为3重量%以上且10重量%以下,更优选为10重量%以上且5重量%以下。
滤嘴滤材可以在内部配置包含明胶等可破碎的外壳的可破碎的添加剂释放容器(例如,香料胶囊)。香料胶囊(在该技术领域中也称为“添加剂释放容器”)的方式没有特别限制,可以采用公知的方式,例如,可以设为包含明胶等可破碎的外壳的可破碎的添加剂释放容器。在该情况下,香料胶囊在被香味抽吸器的使用者使用前、使用中或使用后被破坏时,会释放香料胶囊内包含的液体或物质(通常为香味剂),接着,该液体或物质在使用香味抽吸器期间被传递至烟草的烟雾,在使用后被传递至周围的环境。
香料胶囊的形态没有特别限定,例如,可以是易破坏性的香料胶囊,其形状优选为球。作为香料胶囊中包含的添加剂,可以包含上述的任意的添加剂,特别优选包含香味剂、活性炭。另外,可以添加有助于过滤烟雾的1种以上的材料作为添加剂。添加剂的形态,没有特别限定,通常为液体或固体。需要说明的是,包含添加剂的胶囊的使用在本技术领域是公知的。易破坏性的香料胶囊及其制造方法在本技术领域是公知的。
作为香味剂,可以为例如薄荷醇、留兰香、薄荷、葫芦巴或丁香、中链脂肪酸甘油三酯(MCT)等。香味剂为薄荷醇,或者可以使用薄荷醇等、或者它们的组合。
在使用了香料胶囊的情况下,构成上述的滤嘴滤材的纤维的单纤维旦尼尔大于上述的范围的上限时,从香料胶囊释放的成分向滤嘴的渗入的扩展容易变得不充分,另外,小于下限时,向滤嘴的渗入的扩展被过度促进,因此容易过度抑制成分输送量。
从提高强度及结构刚性的观点考虑,滤嘴区段213可以具备将上述滤嘴滤材等进行卷装的卷取纸(滤棒卷取纸)。卷取纸的方式没有特别限制,可以包含一列以上的粘接剂的接缝。该粘接剂可以包含热熔粘接剂,此外,该热熔粘接剂可以包含聚乙烯醇。另外,在滤嘴区段由两个以上的区段构成的情况下,卷取纸优选将这些两个以上的区段一起进行卷装。
卷取纸的材料没有特别限制,可以使用公知的材料,另外,可以包含碳酸钙等填充剂等。
卷取纸的厚度没有特别限制,通常为20μm以上且140μm以下,优选为30μm以上且130μm以下,更优选为30μm以上且120μm以下。
卷取纸的单位面积重量没有特别限制,通常为20gsm以上且100gsm以下,优选为22gsm以上且95gsm以下,更优选为23gsm以上且90gsm以下。
另外,卷取纸可以经过涂层,也可以没有涂层,从能够赋予除强度、结构刚性以外的功能的观点出发,优选用期望的材料进行涂层。
滤嘴区段213可以进一步包含具有1个或多个中空部的中心孔区段。中心孔区段通常配置于与滤嘴滤材相比更靠近冷却区段一侧,优选以与冷却区段相邻的方式配置。
中心孔区段由具有1个或多个中空部的填充层和包覆该填充层的内棒包装材料(内侧卷取纸)构成。例如,中心孔区段由具有中空部的填充层和包覆填充层的内棒包装材料构成。中心孔区段具有提高烟嘴区段的强度的功能。填充层可以是例如以高密度填充有乙酸纤维素纤维且相对于乙酸纤维素质量添加6质量%以上且20质量%以下的包含三乙酸甘油酯的增塑剂并固化而成的内径φ1.0mm以上且φ5.0mm以下的杆。填充层的纤维的填充密度高,因此,在抽吸时空气、气溶胶仅流过中空部,基本上不流过填充层内。由于中心孔区段内部的填充层为纤维填充层,因此,使用时从外侧的触摸感觉不太会使使用者感到不适。需要说明的是,中心孔区段可以不具有内棒包装材料而通过热成型保持其形状。
中心孔区段和滤嘴滤材可以通过例如外棒包装材料(外侧卷取纸)连接。外棒包装材料可以为例如圆筒状的纸。另外,含烟草区段211、冷却区段212、以及完成连接的中心孔区段及滤嘴滤材可以通过例如烟嘴衬纸而连接在一起。它们的连接例如可以通过在烟嘴衬纸的内侧面涂布乙酸乙烯酯类浆料等浆料并放入上述含烟草区段211、冷却区段212、以及完成连接的中心孔区段及滤嘴滤材进行卷绕而连接。需要说明的是,这些区段可以通过多个衬纸分开多次而连接在一起。
(冷却区段)
冷却区段212与含烟草区段和滤嘴区段相邻且被它们夹持,通常是圆筒等设有圆周方向的截面为中空(空洞)的空腔的棒状的构件。
冷却区段212中可以设有沿着其圆周方向且同心状的开孔V(在本技术领域中也称为“通风滤嘴(Vf)”)。
在含烟草区段中使用气溶胶产生剂的情况下,通过烟杆被加热而产生的包含气溶胶产生剂和烟草香味成分的蒸气与来自外部的空气接触,温度降低,从而液化,能够促进气溶胶的生成。
另外,在将以同心圆状存在的开孔V作为1个开孔组处理的情况下,开孔组可以为1个,另外,也可以为2个以上。在存在2个以上开孔组的情况下,从提高通过加热而生成的成分的输送量的观点考虑,优选在从冷却区段与滤嘴区段的边界起冷却区段侧的方向的小于4mm的区域不设置开孔组。
另外,非燃烧加热型香味抽吸器210为含烟草区段211、冷却区段212及滤嘴区段213被接装纸215卷装而成的方式的情况下,对于接装纸215,优选在冷却区段212设置的开孔V的正上方的位置设有开孔。在制作这样的非燃烧加热型香味抽吸器210的情况下,可以准备设有与开孔V重合的开孔的接装纸215并进行卷装,从制造容易性的观点考虑,优选在使用不具有开孔V的冷却区段212制作了非燃烧加热型香味抽吸器210之后,开设同时贯穿冷却区段212及接装纸215的孔。
从提高通过加热而生成的成分的输送量的观点考虑,存在开孔V的区域优选为从冷却区段212与滤嘴区段213的边境起沿着冷却区段侧的方向4mm以上的区域,更优选为4.5mm以上的区域,进一步优选为5mm以上的区域,特别优选为5.5mm以上的区域,另外,从确保冷却功能的观点考虑,优选为15mm以下的区域,更优选为10mm以下的区域,进一步优选为7mm以下的区域。
从提高通过加热而生成的成分的输送量的观点考虑,存在开孔V的区域优选为从非燃烧加热型香味抽吸器的吸口端起冷却区段侧的方向的22mm以上的区域,优选为23.5mm以上的区域,优选为24mm以上的区域,更优选为25mm以上的区域,另外,从确保冷却功能的观点考虑,优选为38mm以下的区域,更优选为36.5mm以下的区域,进一步优选为33mm以下的区域。
另外,以冷却区段212与含烟草区段211的边境为基准考虑,在冷却区段212的轴向的长度为20mm以上的情况下,从确保冷却功能的观点考虑,存在开孔V的区域优选为从冷却区段212与含烟草区段211的边境起沿着冷却区段侧的方向2mm以上的区域,更优选为3.5mm以上的区域,进一步优选为7mm以上的区域,另外,从提高通过加热而生成的成分的输送量的观点考虑,优选为18mm以下,更优选为16.5mm以下的区域,进一步优选为15mm以下的区域,特别优选为14.5mm以下的区域。
开孔V的直径没有特别限制,优选为100μm以上且1000μm以下,更优选为300μm以上且800μm以下。开孔优选为大致圆形或大致椭圆形,大致椭圆形时的上述直径表示长径。
冷却区段的长轴方向的长度可以根据产品的尺寸而适当变更,通常为15mm以上,优选为20mm以上,另外,通常为40mm以下,优选为35mm以下,更优选为30mm以下。通过将冷却区段的长轴方向的长度设为上述下限以上,能够确保足够的冷却效果而获得良好的香味,通过设为上述上限以下,能够抑制生成的蒸气及气溶胶附着于冷却区段的内壁而导致的损失。
在将用于冷却的冷却片等填充于冷却区段212的情况下,冷却区段212的总表面积没有特别限制,可以举出例如150mm2/mm以上且1000mm2/mm以下。该表面积是冷却区段212的通气方向的每单位长度(mm)的表面积。冷却区段212的总表面积优选为200mm2/mm以上,更优选为250mm2/mm以上,另一方面,优选为600mm2/mm以下,更优选为400mm2/mm以下。
冷却区段212优选具有其内部结构大的总表面积。因此,在优选的实施方式中,冷却区段212可如下地形成:为了形成通道而实施褶皱,接着,由实施了打褶、形成折裥及折叠的薄的材料的片形成。赋予了要素的体积内的折叠或褶皱多时,冷却区段的合计表面积增大。
冷却区段212的构成材料的厚度没有特别限制,可以为例如5μm以上且500μm以下,另外,可以为10μm以上且250μm以下。
〔含烟草区段〕
含烟草区段211的方式只要包含本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片即可,没有特别限制,可以为用卷纸将包含烟草片的烟草填充物卷装而成的方式。烟草填充物可以包含气溶胶产生剂。气溶胶产生剂是通过被加热而产生气溶胶的基材,可以示例出:甘油、丙二醇、三乙酸甘油酯、1,3-丁二醇、以及它们的混合物。
烟草填充物中的气溶胶产生剂的含量没有特别限定,从充分地产生气溶胶且赋予良好的香味的观点考虑,相对于烟草填充物的总量,通常为5重量%以上,优选为10重量%以上,另外,通常为50重量%以下,优选为15重量%以上且25重量%以下。
另外,含烟草区段211可以具有与用于将非燃烧加热型香味抽吸器加热的加热器等的嵌合部。
用卷纸将烟草填充物卷装而成的含烟草区段211优选具有柱状形状,在该情况下,以含烟草区段211的长轴方向的高度相对于含烟草区段211的底面的宽度表示的长径比优选为1以上。
底面的形状没有限定,可以为多边形、圆角多边形、圆形、椭圆形等,对于宽度而言,在该底面为圆形的情况下为直径,在为椭圆形的情况下为长径,在为多边形或圆角多边形的情况下为外接圆的直径或外接椭圆的长径。构成含烟草区段211的烟草填充物的高度优选为10~70mm左右,宽度为4~9mm左右。
含烟草区段211的长轴方向的长度可以根据产品的尺寸而适当变更,通常为10mm以上,优选为12mm以上,更优选为15mm以上,进一步优选为18mm以上,另外,通常为70mm以下,优选为50mm以下,更优选为30mm以下,进一步优选为25mm以下。另外,从输送量与气溶胶温度的平衡的观点考虑,含烟草区段211的长度相对于非燃烧加热型香味抽吸器210的长轴方向的长度h的比例通常为10%以上,优选为20%以上,更优选为25%以上,进一步优选为30%以上,另外,通常为60%以下,优选为50%以下,更优选为45%以下,进一步优选为40%以下。
(卷纸)
卷纸的构成没有特别限制,可以设为一般的方式,可以举出例如浆粕为主成分的卷纸。作为浆粕,除了用针叶树浆粕、阔叶树浆粕等木材浆粕进行抄造以外,还可以为亚麻浆粕、剑麻浆粕、将西班牙草等通常用于烟草产品用的卷纸的非木材浆粕进行混抄、制造而得到的浆粕。
作为浆粕的种类,可以使用由硫酸盐蒸煮法、酸性/中性/碱性亚硫酸盐蒸煮法、碱法蒸煮法等得到的化学浆粕、研磨浆粕、化学研磨浆粕、热机械浆粕等。
在使用上述浆粕利用长网造纸机、圆网造纸机、圆短复合造纸机等的造纸工序中,将质地均匀化而制造卷纸。需要说明的是,可以根据需要,添加湿润纸力增强剂而对卷纸赋予耐水性、添加施胶剂而进行卷纸的印刷情况的调整。此外,可以添加硫酸铝、各种阴离子性、阳离子性、非离子性或两性的成品率提高剂、滤水性提高剂及纸力增强剂等造纸用内添助剂、以及染料、pH调整剂、消泡剂、沥青控制剂及粘液控制剂等制纸用添加剂。
卷纸原纸的单位面积重量例如通常为20gsm以上,优选为25gsm以上。另一方面,单位面积重量通常为65gsm以下,优选为50gsm以下,进一步优选为45gsm以下。
具有上述的特性的卷纸的厚度没有特别限定,从刚性、通气性及制纸时调整的容易性的观点考虑,通常为10μm以上,优选为20μm以上,更优选为30μm以上,另外,通常为100μm以下,优选为75μm以下,更优选为50μm以下。
作为该非燃烧加热型香味抽吸器的卷纸,其形状可以举出正方形或长方形。
作为用于卷装烟草填充物(用于制作含烟草区段)的卷纸而利用的情况下,作为一边的长度,可以举出12~70mm左右,作为另一边的长度,可以举出15~28mm,作为另一边的优选长度,可以举出22~24mm,作为更优选的长度,可以举出23mm左右。在用卷纸将烟草填充物卷装成柱状时,例如,通过将w方向的卷纸的端部与其相反侧的端部重合2mm左右并进行胶粘,从而制成柱状的纸管的形状,形成其中填充有烟草填充物的形状。长方形形状的卷纸的尺寸可以根据完成的含烟草区段211的尺寸而确定。
在如接装纸那样将含烟草区段211和与含烟草区段211相邻的其它构件连结而进行卷装的情况下,作为一边的长度,可以举出20~60mm,作为另一边的长度,可以举出15~28mm。
除了上述的浆粕以外,卷纸中还可以包含填料。相对于卷纸的总重量,填料的含量可以举出10重量%以上且小于60重量%,优选为15重量%以上且45重量%以下。
对于卷纸而言,在优选的单位面积重量的范围(25gsm以上且45gsm以下)中,填料优选为15重量%以上且45重量%以下。
此外,单位面积重量为25gsm以上且35gsm以下时,填料优选为15重量%以上且45重量%以下,单位面积重量大于35gsm且为45gsm以下时,填料优选为25重量%以上且45重量%以下。
作为填料,可以使用碳酸钙、二氧化钛、高岭土等,从提高香味、白色度的观点等出发,优选使用碳酸钙。
卷纸中可以添加除原纸、填料以外的各种助剂,例如,为了提高耐水性,需要添加耐水性提高剂。耐水性提高剂可包含湿润纸力增强剂(WS剂)及施胶剂。列举湿润纸力增强剂的例子有脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)等。另外,列举施胶剂的例子有松香皂、烷基烯酮二聚体(AKD)、烯基琥珀酸酐(ASA)、皂化度为90%以上的高皂化聚乙烯醇等。
作为助剂,可以添加纸力增强剂,可以列举例如:聚丙烯酸酰胺、阳离子淀粉、氧化淀粉、CMC、聚酰胺环氧氯丙烷树脂、聚乙烯醇等。特别是对于氧化淀粉,已知通过极少量使用就可提高通气度(日本特开2017-218699号公报)。
另外,卷纸可以适当涂层。
对于卷纸,可以在其表面及背面这2面中的至少1面添加涂层剂。作为涂层剂,没有特别限制,优选为能够在纸的表面形成膜而减少液体的透过性的涂层剂。可以列举例如:藻酸及其盐(例如钠盐)、果胶这样的多糖类、乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、硝基纤维素这样的纤维素衍生物、淀粉及其衍生物(例如羧甲基淀粉、羟基烷基淀粉及阳离子淀粉这样的醚衍生物、乙酸淀粉、磷酸淀粉及辛烯基琥珀酸淀粉这样的酯衍生物)。
〔接装纸〕
接装纸215的构成没有特别限制,可以采用一般的方式,可以举出例如浆粕为主成分的接装纸。作为浆粕,除了用针叶树浆粕、阔叶树浆粕等木材浆粕进行抄造以外,还可以为亚麻浆粕、剑麻浆粕、将西班牙草等通常用于烟草产品用的卷纸的非木材浆粕进行混抄、制造而得到的浆粕。这些浆粕可以以单独的种类使用,也可以以任意的比例将多种组合使用。
另外,接装纸215可以由一张构成,也可以由多张构成。
作为浆粕的方式,可以使用由硫酸盐蒸煮法、酸性/中性/碱性亚硫酸盐蒸煮法、碱法蒸煮法等得到的化学浆粕、研磨浆粕、化学研磨浆粕、热机械浆粕等。
需要说明的是,接装纸215可以是通过后述的制造方法制造的,也可以使用市售品。
接装纸215的形状没有特别限制,可以为例如正方形或长方形。
接装纸215的单位面积重量,没有特别限制,通常为32gsm以上且40gsm以下,优选为33gsm以上且39gsm以下,更优选为34gsm以上且38gsm以下。
接装纸215的通气度,没有特别限制,通常为0CORESTA Unit以上且30000CORESTAUnit以下,优选大于0CORESTA Unit且为10000CORESTA Unit以下。通气度是依据ISO 2965:2009而测定的值,以纸的两面的差压为1kPa时每1分钟通过1cm2面积的气体的流量(cm3)表示。1CORESTA Unit(1C.U.)为1kPa下cm3/(min·cm2)。
接装纸215除上述的浆粕以外,还可以含有填料,可以列举例如:碳酸钙、碳酸镁等金属碳酸盐、氧化钛、二氧化钛、氧化铝等金属氧化物、硫酸钡、硫酸钙等金属硫酸盐、硫化锌等金属硫化物、石英、高岭土、滑石、硅藻土、石膏等,特别是从提高白色度/不透明度及增加加热速度的观点考虑,优选包含碳酸钙。另外,这些填料可以单独使用1种,或者组合使用2种以上。
接装纸215除上述的浆粕、填料以外,还可以添加各种助剂,例如,为了提高,可以具有耐水性提高剂。耐水性提高剂包括湿润纸力增强剂(WS剂)及施胶剂。列举湿润纸力增强剂的例子有脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)等。另外,列举施胶剂的例子有松香皂、烷基烯酮二聚体(AKD)、烯基琥珀酸酐(ASA)、皂化度为90%以上的高皂化聚乙烯醇等。
对于接装纸215,可以在其表面及背面这2面中的至少1面添加涂层剂。作为涂层剂,没有特别限制,优选为能够在纸的表面形成膜而减少液体的透过性的涂层剂。
本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器的构成可以用于后述的非燃烧加热型香味抽吸系统,但也可以适用于伴随燃烧的香烟(卷烟)。
〔非燃烧加热型香味抽吸器的制造方法〕
上述的非燃烧加热型香味抽吸器的制造方法没有特别限制,可以应用公知的方法,例如,可以通过用接装纸卷绕含烟草区段及烟嘴区段而制造。
<非燃烧加热型香味抽吸系统>
本发明的另外的实施方式的非燃烧加热型香味抽吸系统(也简称为“非燃烧加热型香味抽吸系统”)由加热装置和以接触的方式插入下述加热器的上述的非燃烧加热型香味抽吸器构成,所述加热装置具备加热器、作为该加热器的电源的电池单元、以及用于控制该加热器的控制单元。
作为非燃烧加热型香味抽吸系统的方式,可以为如图11所示的那样对非燃烧加热型香味抽吸器210的外圆周面进行加热的方式,可以为如图12所示的那样从非燃烧加热型香味抽吸器210中的含烟草区段211的内部进行加热的方式。需要说明的是,图11及图12所示的加热装置220中设有空气导入孔,这里并未图示。以下,使用图12对非燃烧加热型香味抽吸系统230进行说明。需要说明的是,对于图11及图12中的非燃烧加热型香味抽吸器210,省略了一部分表示图11及图12所示的各构成的符号。
非燃烧加热型香味抽吸系统230以进行接触的方式将上述说明的非燃烧加热型香味抽吸器210插入配置于加热装置220的内部的加热器221而使用。
加热装置220例如在树脂性的机体224的内部具有电池单元222和控制单元223。
将非燃烧加热型香味抽吸器210插入加热装置220时,含烟草区段211的外圆周面与加热装置220的加热器221接触,几乎含烟草区段211的外圆周面的全部和接装纸的外圆周面的一部分与加热器221接触。
加热装置220的加热器221通过基于控制单元223的控制而发热。通过将该热传递至非燃烧加热型香味抽吸器210的含烟草区段211,含烟草区段211的烟草填充物所包含的气溶胶产生剂、香味成分等挥发。
加热器221可以为例如片状加热器、平板状加热器、筒状加热器。片状加热器是指柔软的片形的加热器,可以举出例如包含聚酰亚胺等耐热性聚合物的膜(厚度20μm~225μm左右)的加热器。平板状加热器是指刚直的平板形的加热器(厚度200μm~500μm左右),可以举出例如在平板基材上具有电阻电路并以该部分作为发热部的加热器。筒状加热器是指中空或实心的筒形的加热器(厚度200μm~500μm左右),可以举出例如在金属制等的筒的外圆周面具有电阻电路并以该部分作为发热部的加热器。另外,也可以举出在内部具有电阻电路并以该部分作为发热部的金属制等的棒状加热器、锥状加热器。筒状加热器的圆周方向截面形状可以为圆形、椭圆形、多边形、圆角多边形等。
在如图11所示的那样的对非燃烧加热型香味抽吸器210的外圆周面进行加热的方式的情况下,可以使用上述的片状加热器、平板状加热器、筒状加热器。另一方面,在如图12所示的那样的从非燃烧加热型香味抽吸器210中的含烟草区段11的内部进行加热的方式的情况下,可以使用上述的平板状加热器、柱状加热器、锥状加热器。
在将含烟草区段211的长轴方向的长度设为Lmm时,加热器221的长轴方向的长度可以设为L±5.0mm的范围内。从向含烟草区段211充分传热而使烟草填充物所包含的气溶胶产生剂、香味成分等充分挥发、即气溶胶输送的观点考虑,加热器221的长轴方向的长度优选为Lmm以上,从抑制对于香味等造成不期望的影响的成分产生的观点出发,优选为L+0.5mm以下、L+1.0mm以下、L+1.5mm以下、L+2.0mm以下、L+2.5mm以下、L+3.0mm以下、L+3.5mm以下、L+4.0mm以下、L+4.5mm以下或L+5.0mm以下。
利用加热器221的非燃烧加热型香味抽吸器210的加热时间、加热温度这样的加热强度可以根据各非燃烧加热型香味抽吸系统230预先设定。例如,可以通过以下方式进行预先设定:在将非燃烧加热型香味抽吸器210插入加热装置220之后,进行一定时间的预加热,从而将非燃烧加热型香味抽吸器210的已插入至加热装置220的部分的外圆周面的温度加热至X(℃),然后,使该温度保持为X(℃)以下的一定温度。
从通过加热而生成的成分等的输送量的观点考虑,上述X(℃)优选为80℃以上且400℃以下。具体可以设为80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃。
通过利用加热器221的加热,包含由含烟草区段211产生的气溶胶产生剂来源的成分、香味成分来源的成分等的蒸气通过由冷却区段212、滤嘴区段213等构成的烟嘴区段214而到达使用者的口腔内。
从促进来自外部的空气的流入及抑制由加热而生成的成分、空气在冷却区段212内的滞留的观点考虑,如图13所示,设置于冷却区段212的开孔V优选存在于冷却区段212的与加热装置220接触的区域的吸口端侧的端部(以图中的箭头X表示的部位)相比更靠近吸口端侧。另外,为了易于插入非燃烧加热型香味抽吸器210,加热装置220的非燃烧加热型香味抽吸器210的插入口可以设为如图14所示的锥状,在该情况下,与加热装置220接触的区域的吸口端侧的端部成为以图中的箭头Y表示的部位的位置。需要说明的是,对于图13及14中的非燃烧加热型香味抽吸器210,省略了一部分表示图10~12所示的各构成的符号。
[第3的方式]
本实施方式包括以下的[1c]~[13c]。根据本实施方式,可以提供具备断裂折断的抑制和传热效率的平衡优异的含烟草区段的非燃烧加热型香味抽吸器。
[1c]一种非燃烧加热型香味抽吸器,其具备:
包含本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片的含烟草区段、
与该含烟草区段相邻的相邻构件、以及
卷绕包装该含烟草区段的卷绕包装材料、或者卷绕包装该含烟草区段和相邻构件的卷绕包装材料,
上述卷绕包装材料具有比抵接的被卷装构件高的传热性的高传热部,
该高传热部卷绕包装了含烟草区段的下游端附近。
[2c]根据[1c]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述高传热部将所述含烟草区段的下游端附近至相邻构件的上游端附近卷绕包装。
[3c]根据[1c]或[2c]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述卷绕包装材料是连接上述含烟草区段和上述相邻构件的接装纸。
[4c]根据[1c]所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述卷绕包装材料是直接卷绕包装上述含烟草区段中的烟草片的卷纸。
[5c]根据[1c]~[4c]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述高传热部由满足式(1)的传热特性的材料构成,
QdT≥330(W/℃)···(1)
式中,QdT为基于圆筒形状样品计算出的以下式定义的传热量系数,
QdT=K×2πL/ln(r2/r1)
K=导热系数(W/m/℃)
L=样品的轴向长度(mm)
r2=样品的外半径(mm)
r1=样品的内半径(mm)。
[6c]根据[1c]~[5c]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述高传热部存在于被上述含烟草区段的加热器加热的部分。
[7c]根据[1c]~[6c]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述含烟草区段的下游端附近是以该下游端作为起点、且以该含烟草区段的轴向长度的5~50%的位置作为终点的区域。
[8c]根据[2c]、[3c]或[5c]~[7c]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述相邻构件的上游端附近是以该上游端作为起点、且以该相邻构件的轴向长度的1~15%的位置作为终点的区域。
[9c]根据[1c]~[8c]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述高传热部的轴向长度为3~10mm。
[10c]根据[1c]~[9c]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述高传热部包含选自铝、不锈钢、金、银、以及它们的组合中的金属。
[11c]根据[1c]~[10c]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述高传热部具备纸、和担载于该纸上的上述金属粒子或金属片。
[12c]根据[1c]~[11c]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,上述相邻构件为冷却构件。
[13c]一种非燃烧加热型香味抽吸系统,其具备:[1c]~[12c]中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器、和加热装置,
所述加热装置具备对该非燃烧加热型香味抽吸器的含烟草区段中的上述高传热部所卷绕包装的部分进行加热的加热器。
1.非燃烧加热型香味抽吸器
图19示出了本实施方式的非燃烧加热型香味抽吸器的一个方式。图中,310为非燃烧加热型香味抽吸器,301为含烟草区段,303为与含烟草区段相邻的相邻构件(优选为冷却构件),305为烟嘴,352为滤嘴,354为中心孔滤嘴,307为接装纸,309为卷绕包装材料,V为通风。图19所示的方式对烟草片进行直接加热,因此也称为非燃烧直接加热型香味抽吸器。
(1)含烟草区段
含烟草区段包含本实施方式的烟草片,是用于产生该烟草片所包含的香烟味成分的基本圆柱状的构件。含烟草区段具备烟草片和卷装其周围的卷纸(包装材料)。填充于卷纸内的烟草片的形状没有限定,可以举出例如片状本身的形状、或者将该片裁切成宽度0.8~1.2mm的形状等。也可以不裁切上述片而进行折裥加工、折叠、或形成螺旋状,填充于卷纸内而制成含烟草区段。另外,还可以将该片裁断成长方形,将它们以同心圆状或长方形的长度方向与含烟草区段的长度方向平行的方式填充于卷纸而制成含烟草区段。
烟草片的填充密度没有特别限定,从确保非燃烧加热型香味抽吸器的特性、赋予良好的香烟味的观点考虑,通常为250mg/cm3以上,优选为320mg/cm3以上。另外,其上限通常为800mg/cm3以下,优选为600mg/cm3以下。含烟草区段301的长度没有限定,优选为15~25mm。其直径也没有限定,优选为6~8mm。
烟草片可以伴随加热而产生蒸气。加热温度没有限定,为30~350℃左右。为了促进气溶胶的产生,烟草片中可以添加甘油、丙二醇、1,3-丁二醇等多元醇等气溶胶源。相对于烟草片的干燥重量,气溶胶源的添加量优选为5~50重量%,更优选为10~30重量%。此外,烟草片中可以添加公知的香料等。
(2)相邻构件
相邻构件303是指与含烟草区段301的下游侧相邻的构件。在本实施方式中,下游是指朝向吸口端的方向。作为相邻构件,可以举出用于将气溶胶冷却的冷却构件、用于提高器具整体的强度的支持构件、或后述的烟嘴。在本实施方式中,优选相邻构件303为冷却构件。
冷却构件是用于将由含烟草区段301产生的香烟味成分、蒸气冷却等而促进气溶胶化的构件。冷却构件可以为中空的纸管。纸管优选由比卷纸、接装纸的刚性更高的硬纸板构成。该纸管上可以设置通风V(开孔)。通风优选沿着纸管的圆周设置多个。另外,为了提高热交换效率,冷却构件内可以填充有经折裥后的片。冷却构件的尺寸没有限定,长度优选为15~25mm,直径优选为5.5~7.5mm。
(3)卷绕包装材料
卷绕包装材料将含烟草区段、或该含烟草区段和相邻构件进行卷绕包装。卷绕包装材料具备比抵接的被卷装构件的传热性更高的高传热部。具备该构成的非燃烧加热型香味抽吸器的断裂折断的抑制与传热效率的平衡优异,可增加总烟量。作为构成高传热部的材料,可以举出导热系数为50(W/m/℃)以上的材料。作为这样的材料的具体例,可以列举铝、铁、不锈钢、锌、金或银。
对于从卷绕包装材料向含烟草区段的传热性而言,除了所使用的材料的导热系数以外,还随着高传热部的轴向长度、厚度或非燃烧加热型香味抽吸器的直径等而变动。因此,构成高传热部的材料可以以优选满足式(1)的传热特性的方式选择。
QdT≥330(W/℃)···(1)
式中,QdT是基于图22所示的圆筒形状样品计算出的以下式定义的传热量系数。
QdT=K×2πL/ln(r2/r1)
K=导热系数(W/m/℃)
L=样品的轴向长度(mm)
r2=样品的外半径(mm)
r1=样品的内半径(mm)
具体而言,QdT如以下所述定义。
图22为内半径r1、外半径r2、高度L的圆筒样品,内壁的温度为T1,外壁的温度为T2。在该情况下,传热速度Q(W)根据傅里叶定律通过式(i)得到。K为导热系数(W/m/℃),Am为对数平均面积(m2)。
[数学式1]
将其变形为式(ii),进一步将两边积分,则式(iii)成立,然后,可以变形为式(1)。即,QdT是图22的模型中求得的传热速度Q(W)除以内壁与外壁的温度差而得到的参数。
[数学式2]
例如,在非燃烧加热型香味抽吸器的直径为5mm左右的细卷类型的情况下,使用铝(K=236(W/m/℃))时,在以下的情况下可以满足上述式(1)。
[表2]
1)“理科年表2021国立天文台编”(丸善出版)
另外,在非燃烧加热型香味抽吸器的直径为7mm左右的标准卷类型的情况下,在以下的情况下可以满足上述式(1)。与使用了传热性低的材料的情况一起示于下表。
[表3]
1)“理科年表2021国立天文台编”(丸善出版)
如上所述,在一个方式中,QdT优选为650(W/℃)以上或850(W/℃)以上。另外,高传热部选自铝、不锈钢、金、银、以及它们的组合。
卷绕包装材料可以仅由高传热部构成,也可以具备其它材料。例如,卷绕包装材料可以是在纸、聚合物片上担载有金属粒子或金属片的层叠体(贴合体)。另外,卷绕包装材料可以是在纸、聚合物等基体中分散有传热性高的金属、陶瓷等的粒子的复合体。或者,卷绕包装材料可以是在端部或端部附近将纸、聚合物等的片与传热性高的金属、陶瓷等的片接合而成的片。
如图19(1)所示,卷绕包装材料309的高传热部卷绕包装了含烟草区段301的下游端附近。为了易于说明,将含烟草区段301的下游端设为原点0,将含烟草区段301的上游端设为X,将相邻构件303的下游端设为-Y。含烟草区段301的下游端附近优选为以原点0为起点、且以0.05X~0.5X为终点的区域,更优选为以原点0为起点、以0.05X~0.2X为终点的区域。从使本实施方式的效果更显著的观点出发,优选高传热部也卷装含烟草区段301和相邻构件303的接合部,即也卷装相邻构件303的上游端附近。相邻构件303的上游端附近优选为原点0为起点、以-0.01Y~-0.5Y为终点的区域,更优选为以-0.01Y~-0.15Y为终点的区域。此外,从提高导热系数的观点出发,高传热部也可以卷装至含烟草区段301的最上游端部。另外,如图19(2)所示那样,可以使卷绕包装材料309与接装纸307端面接合而成为一体,作为接装纸。此外,如图19(3)所示那样,可以在卷绕包装材料309的外侧配置接装纸307。如上所述,卷绕包装材料309可以仅由高传热部构成,也可以具备其它材料,为了简化说明,在图19及图21中示出了卷绕包装材料309仅由高传热部构成的方式。
图21A示出了卷绕包装材料309从含烟草区段301延伸至相邻构件303的具体的方式。在本方式中,接装纸307未卷绕包装含烟草区段301。在图中,308为第2卷纸,优选由纸构成。图21A(1)示出了卷绕包装材料309与第2卷纸308接合而成为一体、并从含烟草区段301的前端部卷绕包装至相邻构件303的上游端部的方式。图21A(2)示出了卷绕包装材料309从含烟草区段301的下游端部卷绕包装至相邻构件303的上游端部,第2卷纸308卷绕包装含烟草区段301,其一部分存在于卷绕包装材料309的外周部的方式。图21A(3)示出了第2卷纸308卷绕包装含烟草区段301,卷绕包装材料309从第2卷纸308的上方卷绕包装含烟草区段301的下游端部,且延伸至相邻构件303的上游端部的方式。
图21B示出了卷绕包装材料309卷绕包装含烟草区段301的下游端部的具体的方式。在本方式中,接装纸307卷绕包装含烟草区段301的下游端部。图21B(1)示出了卷绕包装材料309与第2卷纸308接合而成为一体并卷绕包装含烟草区段301的方式。图21B(2)示出了卷绕包装材料309卷绕包装含烟草区段301的下游端部、第2卷纸308从卷绕包装材料309的上方卷绕包装含烟草区段301的方式。图21B(3)示出了第2卷纸308卷绕包装含烟草区段301、卷绕包装材料309从第2卷纸的上方卷绕包装含烟草区段301的下游端部的方式。
图21示出了卷绕包装材料309被接装纸307包覆的具体的方式。在本方式中,卷绕包装材料309贴合于接装纸307的内圆周面的一部分。图21C(1)示出了上述卷绕包装材料309将被第2卷纸308卷绕包装的含烟草区段301的下游端部和相邻构件303的上游端部进行卷绕包装的方式。接装纸307的上游端位于与卷绕包装材料309的上游端相同的位置。图21C(2)示出了在图21C(1)中接装纸307的上游端延伸至含烟草区段301的上游端的方式。图21C(3)示出了在图21C(1)中接装纸307和卷绕包装材料309延伸至含烟草区段301的上游端的方式。
卷绕包装材料309的高传热部优选存在于含烟草区段301的被加热器加热的部分。在一个方式中,高传热部的轴向长度为3~10mm左右。
(4)烟嘴
烟嘴是构成吸口端的构件。在一个方式中,烟嘴305具备滤嘴352和中心孔滤嘴354。作为滤嘴352及中心孔滤嘴354,可以使用公知的构件。
2.非燃烧加热型香味抽吸系统
将非燃烧加热型香味抽吸器和加热单元的组合也称为非燃烧加热型香味抽吸系统。图20示出了该系统的一个方式。在图中,300为非燃烧加热型香味抽吸系统,310为非燃烧加热型香味抽吸器,330为具备加热器的加热单元。加热单元具备加热器、外罩及电源等。
加热器优选对含烟草区段301进行电加热。加热器的形状没有限定,可配置在含烟草区段301的外周。加热器可以为例如片状加热器、平板状加热器、筒状加热器、针状加热器。片状加热器是指柔软的片形的加热器,可以举出例如包含聚酰亚胺等耐热性聚合物的膜(厚度20μm~225μm左右)的加热器。平板状加热器是指刚直的平板形的加热器(厚度200μm~500μm左右),可以举出例如在平板基材上具有电阻电路并以该部分作为发热部的加热器。筒状加热器是指中空或实心的筒形的加热器,可以举出例如在外圆周面具有电阻电路并以该部分作为发热部的加热器。筒状加热器的截面形状可以为圆形、椭圆形、多边形、圆角多边形等。
实施例
以下,对本实施方式的具体例进行说明,但本发明并不限定于此。
[实施例1]
用Hosokawa Micron ACM机将烟草薄片(烟叶)干式粉碎,得到了烟草粉末。对于该烟草粉末,使用Mastersizer(商品名、Spectris公司Malvern Panalytical事业部制),测定了干式激光衍射法测定的体积基准的粒度分布中的累积90%粒径(D90),结果为200μm。
使用上述烟草粉末作为烟草原料,制作了烟草片。具体而言,将上述烟草原料70质量份、作为气溶胶产生剂的甘油12质量份、作为第一成型剂的粉末状的羧甲基纤维素4质量份、作为第二成型剂的在水中溶胀后的羧甲基纤维素1质量份、作为增强剂的纤维状浆粕5质量份、以及作为香料的可可粉8质量份混合,用挤出成型机进行了混炼。将混炼物用2对金属制辊成型为片状,得到了压延成型品。将制面用旋转式辊刀抵接于该压延成型品,切断成长方形并且赋予了波型形状。进一步,切断成长度为20mm并进行干燥,从而得到了长度:20mm、宽度:0.8mm的烟草片。该烟草片的厚度方向截面具有如图1所示的截面形状。
对于得到的烟草片,测定了蓬松性。具体而言,将烟草片在调节为22℃、60%的室内放置48小时后,使用DD-60A(商品名,Borgward公司制)测定了蓬松性。将烟草片15g放入内径60mm的圆筒形容器,求出以3kg负载压缩30秒钟时的容积,从而进行了测定。将结果示于表4。需要说明的是,在表4中,蓬松性以后述的比较例1的蓬松性的值作为基准以相对于该基准值的蓬松性的增加率(%)表示。
[比较例1]
通过与实施例1相同的方法制作了压延成型品。然后,用多个环形的旋转刀切断为长方形。进一步,切断成长度为20mm,从而得到了长度:20mm、宽度:0.8mm的未赋予波型形状的烟草片。对于得到的烟草片,与实施例1同样地测定了蓬松性。将结果示于表4。
[表4]
蓬松性增加率(%)
实施例1 54
比较例1
根据表4,与未赋予波型形状的比较例1的烟草片相比,作为本实施方式的烟草片的实施例1的烟草片的蓬松性提高。
<非燃烧加热型香味抽吸器的制作>
[参考例1b]
作为烟草填充物,准备了将甘油15g/100g及丙二醇4g/100g混合于烟草片的细丝而成的填充物。使用高速卷绕机用卷纸(Nippon Paper Papylia公司制、单位面积重量35g/m2、厚度52μm)卷绕烟草填充物。
平均每1根细丝重量为0.8g,卷周长为22mm,卷长度为68mm。
卷绕的含烟草区段以每水平各200根装入塑料的密闭容器进行保管。
将保管后的含烟草区段切断成长度20mm。然后,用上述准备的接装纸将含烟草区段、长度20mm的纸管、具有长度12mm的贯通孔(直径4.5mm)的中心孔、以及由长度8mm的圆周方向截面为Y形状的乙酸纤维素纤维(单纤维旦尼尔(g/9000m):12、总纤维旦尼尔(g/9000m):28000)构成的滤嘴滤材(密度:0.122g/cm3、压缩变化率P(以下称为“硬度”):88%)进行卷装,从而制作了不具有开孔的非燃烧加热型香味抽吸器,然后,在从纸管与中心孔滤嘴的边界起纸管侧的方向的5.5mm(距非燃烧加热型香味抽吸器的吸口端25.5mm)的位置以沿着纸管的圆周方向呈同心状、且将接装纸和纸管均贯通的方式开设17个孔,设置开孔,制作了参考例1b的非燃烧加热型香味抽吸器。该非燃烧加热型香味抽吸器的滤嘴区段的长轴方向的通气阻力为1.35mmH2O/mm。
需要说明的是,上述的式(1)表示的上述的滤嘴滤材的压缩变化率P(硬度)使用Sodim SAS公司制的SODIM-H Hardness module等测定。这在以下的全部参考例及比较例中均同样。
[比较例1b]
从单纤维旦尼尔(g/9000m):12、总纤维旦尼尔(g/9000m):28000的滤嘴滤材(密度:0.122g/cm3)变更为单纤维旦尼尔(g/9000m):5.9、总纤维旦尼尔(g/9000m):35000的滤嘴滤材(密度0.143g/cm3、硬度:87%),除此以外,通过与参考例1b的非燃烧加热型香味抽吸器相同的方法制作了比较例1b的非燃烧加热型香味抽吸器。该非燃烧加热型香味抽吸器的滤嘴区段的长轴方向的通气阻力为2.62mmH2O/mm。
[参考例2b]
将包含薄荷醇的香料胶囊(直径3.5mm的球形状。其它参考例及比较例中的香料胶囊也同样)配置于滤嘴滤材的内部,将中心孔的长度从12mm变更为8mm,将滤嘴滤材的长度从8mm变更为12mm,除此以外,通过与参考例1b的非燃烧加热型香味抽吸器相同的方法制作了参考例2b的非燃烧加热型香味抽吸器。该非燃烧加热型香味抽吸器的滤嘴区段的密度(除去香料胶囊的状态的密度)、硬度、以及长轴方向的通气阻力分别为0.122g/cm3、88%、1.93mmH2O/mm。需要说明的是,滤嘴区段的参数在未将香料胶囊破碎的情况下进行了评价。这在使用了香料胶囊的其它参考例及比较例中也同样。
[参考例3b]
从单纤维旦尼尔(g/9000m):12、总纤维旦尼尔(g/9000m):28000的滤嘴滤材(密度:0.122g/cm3)变更为单纤维旦尼尔(g/9000m):8、总纤维旦尼尔(g/9000m):28000的滤嘴滤材(密度:0.119g/cm3、硬度:89%),,除此以外,通过与参考例1b的非燃烧加热型香味抽吸器相同的方法制作了参考例3b的非燃烧加热型香味抽吸器。该非燃烧加热型香味抽吸器的滤嘴区段的长轴方向的通气阻力为1.69mmH2O/mm。
[参考例4b]
将包含薄荷醇的香料胶囊配置于滤嘴滤材的内部,将中心孔的长度从12mm变更为8mm,将滤嘴滤材的长度从8mm变更为12mm,从单纤维旦尼尔(g/9000m):12、总纤维旦尼尔(g/9000m):28000的滤嘴滤材(密度:0.122g/cm3、硬度:88%)变更为单纤维旦尼尔(g/9000m):8、总纤维旦尼尔(g/9000m):28000的滤嘴滤材(密度:0.123g/cm3、硬度:91%),除此以外,通过与参考例1b的非燃烧加热型香味抽吸器相同的方法制作了参考例4b的非燃烧加热型香味抽吸器。该非燃烧加热型香味抽吸器的滤嘴区段的长轴方向的通气阻力为2.76mmH2O/mm。
[参考例5b]
将中心孔的长度从12mm变更为6mm,将滤嘴滤材的长度从8mm变更为14mm,除此以外,通过与参考例1b的非燃烧加热型香味抽吸器相同的方法制作了参考例5b的非燃烧加热型香味抽吸器。该非燃烧加热型香味抽吸器的滤嘴区段的密度、硬度、以及长轴方向的通气阻力分别为0.129g/cm3、90%、1.58mmH2O/mm。
[参考例6b]
将中心孔的长度从12mm变更为6mm,将滤嘴滤材的长度从8mm变更为14mm,从单纤维旦尼尔(g/9000m):12、总纤维旦尼尔(g/9000m):28000的滤嘴滤材(密度:0.122g/cm3、硬度:88%)变更为单纤维旦尼尔(g/9000m):8、总纤维旦尼尔(g/9000m):28000的滤嘴滤材(密度:0.119g/cm3、硬度:89%),除此以外,通过与参考例1b的非燃烧加热型香味抽吸器相同的方法制作了参考例6b的非燃烧加热型香味抽吸器。该非燃烧加热型香味抽吸器的滤嘴区段的长轴方向的通气阻力为1.69mmH2O/mm。
[参考例7b]
将包含薄荷醇的香料胶囊配置于滤嘴滤材的内部,且在滤嘴滤材中添加薄荷醇6mg/12mm,将中心孔的长度从12mm变更为8mm,将滤嘴滤材的长度从8mm变更为12mm,除此以外,通过与参考例1b的非燃烧加热型香味抽吸器相同的方法制作了参考例7b的非燃烧加热型香味抽吸器。该非燃烧加热型香味抽吸器的滤嘴区段的密度(除去香料胶囊的状态的密度)、硬度、以及长轴方向的通气阻力分别为0.122g/cm3、91%、2.48mmH2O/mm。
[比较例2b]
将包含薄荷醇的香料胶囊配置于滤嘴滤材的内部,且在滤嘴滤材中添加薄荷醇6mg/12mm,将中心孔的长度从12mm变更为8mm,将滤嘴滤材的长度从8mm变更为12mm,从单纤维旦尼尔(g/9000m):12、总纤维旦尼尔(g/9000m):28000的滤嘴滤材(密度:0.122g/cm3、硬度:88%)变更为单纤维旦尼尔(g/9000m):5.9、总纤维旦尼尔(g/9000m):35000的滤嘴滤材(密度(除去香料胶囊的状态的密度):0.152g/cm3、硬度:94%),除此以外,通过与参考例1b的非燃烧加热型香味抽吸器相同的方法制作了比较例2b的非燃烧加热型香味抽吸器。该非燃烧加热型香味抽吸器的滤嘴区段的长轴方向的通气阻力分别为6.23mmH2O/mm。
[比较例3b]
从单纤维旦尼尔(g/9000m):12、总纤维旦尼尔(g/9000m):28000的滤嘴滤材(密度:0.122g/cm3)变更为单纤维旦尼尔(g/9000m):20、总纤维旦尼尔(g/9000m):25000的滤嘴滤材(密度0.113g/cm3、硬度:85%),除此以外,通过与参考例1b的非燃烧加热型香味抽吸器相同的方法制作了比较例3b的非燃烧加热型香味抽吸器。该非燃烧加热型香味抽吸器的滤嘴区段的长轴方向的通气阻力为0.80mmH2O/mm。比较例3b的非燃烧加热型香味抽吸器未能获得足够的硬度,因此没有进行后述的输送量的评价。
将上述的各参考例、比较例中的非燃烧加热型香味抽吸器的制造条件、特性总结于表5。
<输送量的评价>
将参考例1b~7b及比较例1b~3b中制作的各非燃烧加热型香味抽吸器供于吸烟试验,对通过加热而生成的成分的输送量进行了评价。
吸烟试验以Canadian Intense Smoking(CIR)为参考在下述条件下进行。
使用进行外周加热的加热装置,插入非燃烧加热型香味抽吸器之后,将加热器温度在21秒钟以内升温至295℃,在5秒钟以内降温至260℃,以260℃保持至评价结束(约330秒钟)。然后,在吸烟试验中,使用Borgwaldt公司制单根自动吸烟机以流量55cc/2秒、吸烟间隔30秒的条件进行了自动吸烟。此时,设置于冷却区段的开孔距离非燃烧加热型香味抽吸器与加热装置接触的区域的吸口端侧的端部25.5mm。将吸烟试验中产生的主流烟捕集于剑桥滤垫(Cambridge pad),对于参考例1b~6b及比较例1b,进行了12次吸烟动作,对于参考例7b及8b以及比较例2b及3b,进行了10次吸烟动作,然后取出剑桥滤垫,用10ml的乙醇提取,使用GC-MS测定了通过各吸烟动作采集到的主流烟中的各成分的量。
在参考例1b~9b及比较例1b中的非燃烧加热型香味抽吸器中,作为由上述的测定得到的主流烟中的成分量的指标,将尼古丁及甘油的各成分的量示于下述的表6及7、以及图15~18。具体而言,图15示出了参考例1b及3b、以及比较例1b的结果(无胶囊、无薄荷醇、中心孔的长度∶滤嘴区段的长度=12∶8的条件下的纤维旦尼尔的影响的研究),图16示出了参考例7b及比较例2b的结果(有胶囊、有薄荷醇、中心孔的长度∶滤嘴区段的长度=8∶12的条件下的纤维旦尼尔的影响的研究),图17示出了参考例2b及4b的结果(有胶囊、无薄荷醇、中心孔的长度∶滤嘴区段的长度=12∶8的条件下的纤维旦尼尔的影响的研究),另外,图18示出了参考例5b及6b的结果(无胶囊、无薄荷醇、中心孔的长度∶滤嘴区段的长度=6∶14的条件下的单纤维旦尼尔的影响的研究)。需要说明的是,对于进行了胶囊添加的参考例及比较例,在将香料胶囊破碎之后进行了上述的评价。
根据上述的表4及5、以及图15~18可知,无论有无向滤嘴滤材添加香料胶囊、以及有无添加薄荷醇,单纤维旦尼尔为8以上且12以下的非燃烧加热型香味抽吸器与短纤维旦尼尔为该范围外的非燃烧加热型香味抽吸器相比,即使在作为主流烟的成分量的指标的尼古丁及甘油的任一方面,从输送量的观点考虑也是优异的。
[参考例1c]
准备了图19所示的非燃烧加热型香味抽吸器。外径为7mm,全长为55mm,各区段的尺寸如下所述。
含烟草区段:20mm
冷却区段:20mm
烟嘴区段:15mm
准备了以下的卷绕包装材料。
铝箔A1:非燃烧加热型香味抽吸器的轴向长度为15mm、厚度30μm
铝箔A2:非燃烧加热型香味抽吸器的轴向长度为22mm、厚度30μm
贴合纸AP:使非燃烧加热型香味抽吸器的轴向长度为15mm、厚度50μm的纸与厚度15μm铝箔贴合而成的层叠体
使用各卷绕包装材料将非燃烧加热型香味抽吸器进行卷绕包装。将以非燃烧加热型香味抽吸器的上游端作为基准的卷绕包装材料的上游端的位置示于表8。
将上述非燃烧加热型香味抽吸器的烟丝侧端插入图20所示的加热设备。将含烟草段加热至295℃,此时,用加热器加热含烟草区段301的一部分。然后,供于利用吸烟机的吸烟试验。具体而言,使用自动吸烟器(Borgwaldt KC公司制LM-1),对于样品,以吸烟容量27.5ml/秒、吸烟时间2秒/抽吸、吸烟频率2抽吸/分、8抽吸的条件实施了自动吸烟。
将吸烟后的样品冷却至室温,供于断裂试验。将试验的概要示于图23。在图中,P为柱塞,B为台座。将柱塞的移动距离、最大负载及断裂状况总结于表8。
[比较例1c]
没有卷绕包装卷绕包装材料,除此以外,与参考例1c同样地准备了非燃烧加热型香味抽吸器。对于供于吸烟试验之前的该香味抽吸器,通过与参考例1c相同的方法进行了断裂试验。此外,与参考例1c同样地准备了非燃烧加热型香味抽吸器。通过与参考例1c相同的方法将没有卷绕包装卷绕包装材料的该香味抽吸器供于吸烟试验,然后,供于断裂试验。将结果示于表8。
[表8]
*样品数=3/水平
**样品数=2/水平
根据比较例1c的结果,加热前的含烟草区段没有断裂,具有对于断裂的耐受性,但明确了加热后的含烟草区段用很小的力而断裂。另一方面,在比较例1c中,在加热后的含烟草区段断裂所需要的力(1.61N)的情况下,参考例1c中的加热后的含烟草区段没有断裂。即,对于参考例1c的含烟草区段而言,为了使其断裂需要非常大的力。另外,平均距离为样品达到断裂为止的柱塞的平均移动距离,是样品挠曲而不断裂的坚韧程度的指标。将参考例1c与比较例1c进行对比的结果是,平均距离及平均负载均是参考例1c显示出高值。由此明确了,参考例1c的含烟草区段充分表现出了抑制断裂折断的效果。
[烟量的测定]
在上述的条件下使用自动吸烟器进行吸烟试验,测定了每1抽吸的烟量。其中,加热温度设为295℃。具体而言,使用光传感器检测不经由滤嘴而从吸烟机喷出的烟的透光度,测定了烟量。在通常的烟量测定中使用每次抽吸将烟成分捕集至玻璃纤维滤嘴并进行称量的捕集法。然而,该方法需要比较繁杂的操作,而且难以实时地快速测量。因此,在本实施方式中,新构建了使用光传感器的测定系统而使用。为了验证测定系统的精度,市售品使用PloomTech+(注册商标)(日本烟草产业株式会社制)作为气溶胶产生源,验证了电压值相对于恒定的烟量的关系下的该测定系统自身的精度。其结果是得到了σ0.005V(CV值小于2%)的结果,因此确认了本系统在进行数据评价时具有足够的精度。
[烟量测定值与实际的烟量的相关性]
为了调查上述的烟量测定值(传感器电压值)与烟量的感觉的关系,进行了基于评审员的烟量的感官评价。评审员设为对该烟量的感官评价进行了充分训练的6人,基于下述的评价基准,使用市售品PloomS(注册商标)(日本烟草产业株式会社制)作为气溶胶产生源,实施了对于一定的烟量的感官评价。同时,利用上述的系统测定烟量,验证了其相关性。具体而言,基于在感觉与刺激量之间存在对数相关的韦伯-费希纳定律进行了验证。将结果示于图25。
<评价基准>
0:完全没有出现烟
1:出现微少的烟
2:出现一些烟
3:出现烟
4:出现大量的烟
5:出现极多的烟
根据该结果可知,作为对于一定的烟量的评价,在传感器电压值与烟量的感觉之间存在精度很高的相关(R2>0.95)。由此可知,基于上述的测定系统的传感器电压值能够精度良好地代替感官评价。
[参考例2c]
与参考例1c同样地准备了卷绕包装材料的非燃烧加热型香味抽吸器。对于各香味抽吸器如上所述进行了烟量的测定。来自光传感器的电压值反映了烟的浓度,可以用数据记录器实时地记录。将每1抽吸内电压值的最大值与基线之差作为烟量。将结果示于图24。电压值之差为0.05V是评审员能够适当地识别烟量之差的水平。需要说明的是,为了对数据的偏差进行统计验证,以比较例、参考例各自的每次抽吸的值作为对象计算出标准偏差,求出其平均值。其结果是该平均值为0.04V,确认了与比较例相比,各参考例特别是在3次抽吸以后存在差异。
[比较例2c]
除了没有卷绕包装卷绕包装材料以外,与参考例1c同样地准备了非燃烧加热型香味抽吸器。通过与参考例2c相同的方法进行吸烟试验,求出了各次抽吸的烟量。将结果示于图24。
如图所示,在参考例中由于来自加热器的热被充分地传至含烟草区段,因此确认到了总烟量增加的效果。其中,使用了A2的卷绕包装材料的含烟草区段的烟量增加显著,且衰减小。即,该含烟草区段能够实现总烟量的增加。可以推测这是由于,由于A2的卷绕包装材料能够将供给的热量充分地赋予烟丝,因此也能够有效地对位于远离加热器的部位的烟丝进行加热。

Claims (18)

1.一种非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其包含烟草原料,其中,
所述烟草片的厚度方向的截面具有波型形状。
2.根据权利要求1所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,
所述烟草片进一步包含气溶胶产生剂。
3.根据权利要求2所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,
所述气溶胶产生剂为选自甘油、丙二醇及1,3-丁二醇中的至少一种。
4.根据权利要求2或3所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,
所述烟草片100质量%中包含的所述气溶胶产生剂的比例为4~50质量%。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,
所述烟草片进一步包含第一成型剂及第二成型剂。
6.根据权利要求5所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,
所述第一成型剂为选自多糖类、蛋白质及合成聚合物中的至少一种。
7.根据权利要求5或6所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,
所述第二成型剂与所述第一成型剂不同,是选自多糖类、蛋白质及合成聚合物中的至少一种。
8.根据权利要求5~7中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,
所述烟草片100质量%中包含的所述第一成型剂的比例为0.1~15质量%。
9.根据权利要求5~8中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片,其中,
所述烟草片100质量%中包含的所述第二成型剂的比例为0.1~15质量%。
10.一种非燃烧加热型香味抽吸器,其具备包含权利要求1~9中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片的含烟草区段。
11.根据权利要求10所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,
所述非燃烧加热型香味抽吸器进一步包含烟嘴区段,
所述含烟草区段包含含有气溶胶产生剂的第一区段和含有所述非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片的第二区段,
所述烟嘴区段包含冷却区段和滤嘴区段。
12.根据权利要求11所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,
所述第一区段包含筒状的包装材料、和由填充于所述包装材料内部的植物纤维形成的无纺布,所述无纺布包含所述气溶胶产生剂。
13.根据权利要求10所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,
所述非燃烧加热型香味抽吸器为棒状,且进一步具备烟嘴区段,
所述烟嘴区段具备具有滤嘴滤材的滤嘴区段,
所述滤嘴滤材由圆周方向截面为Y形状、并且单纤维旦尼尔为8以上且12以下的纤维构成。
14.根据权利要求13所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,
所述滤嘴滤材的密度为0.09g/cm3以上且0.14g/cm3以下。
15.根据权利要求10所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,
所述非燃烧加热型香味抽吸器进一步具备:
与所述含烟草区段相邻的相邻构件、和
卷绕包装所述含烟草区段的卷绕包装材料、或卷绕包装所述含烟草区段和所述相邻构件的卷绕包装材料,
所述卷绕包装材料具备比抵接的被卷装构件具有更高传热性的高传热部,
该高传热部卷绕包装了含烟草区段的下游端附近。
16.根据权利要求15所述的非燃烧加热型香味抽吸器,其中,
所述高传热部将所述含烟草区段的下游端附近至相邻构件的上游端附近卷绕包装。
17.一种非燃烧加热型香味抽吸系统,其具备:
权利要求10~16中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器、和
将所述含烟草区段加热的加热装置。
18.权利要求1~9中任一项所述的非燃烧加热型香味抽吸器用烟草片的制造方法,该方法包括:
制备包含烟草原料、气溶胶产生剂、第一成型剂及第二成型剂的混合物的工序;
将所述混合物进行压延而形成压延成型品的工序;以及
将旋转式辊刀抵接于所述压延成型品,切断成长方形并赋予波型形状的工序。
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