JP2022519753A - 喫煙物品用の大麻包装材料 - Google Patents

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Abstract

喫煙物品の包装材料は、抽出された大麻の断片とウェブ構築繊維とを組み合わせたウェブから形成される。ウェブの坪量は約20gsm~約80gsmであり、透過性は約10コレスタ~約100コレスタである。包装材料は、自然な大麻の香り及び味を有する。包装材料はタバコ及びニコチンを含まず、香料またはエアロゾル送達組成物の担体として使用可能である。【選択図】図1

Description

(関連出願)
本出願は、2019年2月11日に出願された米国仮特許出願第62/803,849号に基づく優先権を主張するものである。上記出願の開示内容は、参照により本明細書中に援用される。
大麻、または大麻植物は、一般的に娯楽目的で使用されるマリファナと、一般的に産業用途で使用されるヘンプとの両方を指し得る。大麻は、乾燥した植物の細かく刻んだ葉、茎、種子、及び花の緑色及び/または茶色の混合物であり、カンナビスサティバまたはカンナビスインディカの品種を含む大麻植物の葉、茎、種子、及び花を指し得る。ヘンプ(特に産業用ヘンプの品種)はマリファナと非常によく似た外観を有しているが、マリファナと呼ばれる大麻植物の品種とは異なり、ヘンプは一般的に少量のテトラヒドロカンナビノール(THC)しか含まず、ヘンプ及びマリファナの両方が大量のカンナビジオール(CBD)を含み得る。例えば、ヘンプ、特に工業用のヘンプには、約0.3%未満のTHCが含まれ得るが、マリファナを指す大麻の品種には、5%~30%のTHCが含まれ得る。マリファナ及びヘンプの両方の大麻は既知の鎮痛剤であるが、THC含有量が少ないことに起因して、一般的に、ヘンプ、すなわち工業用のヘンプのみが、食品、紙、衣類、布地、及びCBD抽出物用に使用されている。最近、米国の25以上の州が、少なくとも医療目的での大麻の使用を合法化している。さらに、カナダは現在、医療用途及び娯楽用途での大麻の使用を合法化している。これらの最近の進展を考慮すると、大麻の商業化は劇的に増加している。
例えば、大麻は、オピオイドなどの従来の鎮痛薬の代わりに民間に普及した鎮痛薬になりつつあり、医学界ではますます多くの人々が大麻を痛みの緩和のためのオピオイドの使用の合法的な代替手段と見なし始めている。例えば、大麻には、痛み、吐き気、及びその他の症状を緩和するのに役立つ2つの異なる薬が含まれている。大麻には、例えば、テトラヒドロカンナビノール(THC)が含まれている。THCは脳内の特定の受容体に作用し、陶酔感とリラックス状態をもたらす。大麻中のTHCの最高濃度は、ドライフラワーまたはつぼみに見られます。大麻は一般的に、材料に含まれるTHCの量に基づいて規制されている。THCに加えて、大麻にはカンナビジオール(CBD)を含まれ得る。CBDは脳内の痛みの受容体と相互作用するが、CBDはTHCによって引き起こされるものと同じ陶酔感を生み出さない。しかし、CBDは痛みを和らげ、抗炎症効果を発揮する。カンナビノイド、特にCBDは、多くのオピオイドと同じ中毒性の効果を有していない。したがって、大麻は医療用途及び娯楽用途での使用にはるかに受け入れられるようになり、多くの分野における合法化につながっている。
燃焼した大麻を吸入することは、THC及びCBDを体内に組み込むための最も一般的かつ効果的で、最も安価な方法である。しかし、他の方法が普及している一方で、燃焼した大麻の吸入は、一般的に、喫煙によって大麻を燃焼及び吸入するために包装紙で包装された大麻を使用する。
喫煙物品用の包装材料が喫煙物品の喫煙特性に大きな影響を与えることは、業界において長い間認識されてきた。この点に関して、喫煙物品の全般的な喫煙体験を改善する包装材料を製造するために、喫煙物品の包装材料を変更または修正することを試みてきた。喫煙物品の包装材料は、一般的に、木材または亜麻繊維などのパルプ繊維と、充填剤粒子とを組み合わせて製造される。しかしながら、そのような包装材料は、ユーザによって不快であると見なされ、大麻の本来の香りを変える「紙のような」味がすることが多かった。
さらに、パルプ繊維は広葉樹及び針葉樹の脱リグニン繊維で主に構成されており、伐採木への依存度が高いことに起因して、主にパルプ繊維で形成された包装材料の持続可能性が懸念されている。具体的には、従来の紙を1トン製造するためには、2-3トンの木材が必要である。さらに、1950年以降、世界の紙の消費量は大幅に増加している。この消費の増加は地球の森林に影響を及ぼし、地球の森林の80%は人間の活動の結果として姿を消すであろう。
その一方で、均質化されたタバコ材料の包装は、一般的に、50%超の量が加工されたタバコ副産物から作られている。したがって、そのような包装材料はまた、通常、かなりの量のニコチンを含み、特徴的なタバコの香りを生成するが、これは、吸入され、燃焼される大麻の感覚的受容には適さない。
さらに、大麻材料で製造された均質化された包装材料のいくつかは、一般的に「スラリー」として知られる技術で製造されたものであるが、通常、引張強度(<1,000cN/15mm)が低く、適切な包装材料を形成することができない。したがって、そのような材料は、より高い引張強度を必要とする冊子体(手巻きで使用される)、チューブ、コーン、またはシガレットなどの大麻喫煙物品の大量生産には適していない。
上記を考慮すると、例えば、合法的な大麻製品または他のエアロゾル放出物品と共に使用するための、大量生産を可能にする十分な引張強度を有する、よりニュートラルな、または自然な大麻の匂い及び/または味を有する喫煙物品のための包装材料の必要性が現在存在する。同様に、心地良い、または自然な大麻の味を有することに加えて、適切な燃焼特性を有する喫煙物品のための包装材料を提供する必要性が存在する。喫煙特性が改善され、ニコチンを含まない喫煙物品のための包装材料を提供することも有益であろう。さらに、喫煙特性が改善され、1種以上のエアロゾル送達組成物の担体としても機能し得る喫煙物品を提供することは有益であろう。さらに、持続可能な供給源から少なくとも部分的に形成された包装材料を提供することもまた利点となるであろう。最後に、それ自体はタバコ及び/またはニコチンを含まないが、エアロゾル送達組成物の担体として機能し得る包装材料を作製することもまた利点となるであろう。
一般的に、本開示は、ウェブを含む喫煙物品のための包装材料に関する。ウェブは、大麻の葉、大麻の茎(ハードとも呼ばれる)、大麻の芽、大麻の花、大麻抽出物からの残留物、またはそれらの混合物を含む抽出された大麻繊維と、ウェブ構築繊維との組み合わせを含む。ウェブは、約20gsm~約80gsmの坪量を有し、約10コレスタ~約100コレスタの透過性を有する。
一実施形態では、ウェブ構築繊維は、脱リグニン化セルロース繊維を含む。さらなる実施形態では、抽出された大麻繊維は、抽出された大麻を約10重量%~約100重量の量で含み、抽出された大麻の芽及び/または花を約10重量%~約100重量%の量で含み、ウェブはウェブ構築繊維を約1重量%~約70重量%の量で含む。それに加えてまたはその代わりに、ウェブ構築繊維は、約1重量%~約50重量%の量でウェブに含まれている。さらに別の実施形態では、ウェブは、0.3重量%未満のテトラヒドロカンナビノールを含む大麻植物材料から形成されている。それに加えてまたはその代わりに、抽出された大麻繊維は大麻の茎(stalk)をさらに含む。
追加の実施形態では、ウェブは、抽出された大麻繊維及びウェブ構築繊維と組み合わされた充填材料を含む。さらに、一実施形態では、充填材料は、約5重量%~約40重量%、例えば約8重量%~約20重量%の量でウェブに含まれている。一実施形態では、充填材料は、炭酸カルシウム粒子、二酸化チタン粒子、カオリン粒子、タルク粒子、硫酸バリウム粒子、ベントナイト粒子、ゼオライト粒子、ケイ酸塩粒子、またはそれらの組み合わせを含む。さらに、一実施形態では、包装材料に含まれる充填剤は、約0.1μm~約10μmの平均粒子サイズを有する。
一実施形態では、ウェブは、約30コレスタ~約80コレスタ、例えば約40コレスタ~約60コレスタの透過性を有する。さらなる実施形態では、ウェブは、約30gsm~約50gsmの坪量を有する。さらに、一実施形態では、ウェブは、ASTM試験D828-97に従って試験したときに、ウェブが約1000cN/15mm超、例えば約1250cN/15mm超、例えば約1500cN/15mm超、かつ、4000cN/15mm未満の引張強度を有するのに十分な量のウェブ構築繊維を含む。
一実施形態では、本開示によるウェブはカレンダー加工されている。
別の実施形態では、包装材料は、ウェブに適用されるエアロゾル送達組成物を含み、エアロゾル送達組成物はエアロゾル送達剤を含有する。一実施形態では、エアロゾル送達剤は薬物または香料を含む。さらに別の実施形態では、エアロゾル送達組成物はオイルまたは固体を含む。さらに、一実施形態では、エアロゾル送達剤は、ニコチン、カンナビノイド、テトラヒドロカンナビノール、またはカンナビジオールを含む。さらに別の実施形態では、エアロゾル送達剤は、糖、甘草抽出物、蜂蜜、コーヒー抽出物、カエデシロップ、茶、植物抽出物、草木の抽出物、タバコ抽出物、または果実抽出物を含む。一態様では、エアロゾル送達剤は、1種以上のテルペンを含むことができる。高品質の大麻製品を示す独特の香りを付与するために、テルペンまたはテルペンのブレンドを包装材料に加えることができる。包装材料に添加することができるテルペンとしては、ピネン、フムレン、b-カリオフィレン、イソプレゴール、グアイオール、ネリルアセテート、ネオメンチルアセテート、リモネン、メントン、ジヒドロジャスモン、テルピノレン、メントール、フェランドレン、テルピネン、ゲラニルアセテート、オシメン、ミルセン、1、4-シネオール、3-カレン、リナロール、メントフラン、ペリリアルコール、ピナン、ネオメンチルアセチルなどが挙げられる。
それに加えてまたはその代わりに、エアロゾル送達組成物は、ウェブに、約1重量超、例えば約3重量%超、例えば約5重量%超、例えば約10重量%超、例えば約15重量%超、例えば約20重量%超、例えば約25重量%、例えば約30重量%超、例えば約35重量%超、例えば約40重量%超、かつ、約50重量%未満の量で含まれる。
さらなる実施形態では、水溶性大麻成分は、ウェブに、約40重量%未満の量で含まれる。
それに加えてまたはその代わりに、一実施形態では、ウェブ構築繊維は針葉樹繊維を含む。さらなる実施形態では、ウェブ構築繊維は、亜麻繊維、ヘンプ繊維、アバカ繊維、木材のパルプ繊維、竹繊維、ココナッツ繊維、ラミー繊維、ジュート繊維、またはそれらの組み合わせを含む。一実施形態では、ウェブ構築繊維は、約50重量%超、例えば約10重量%超、例えば約20重量%超、かつ、約40重量%未満の量でウェブに含まれる。
さらなる実施形態では、包装材料はタバコを含まない。
さらに別の実施形態では、ウェブは燃焼制御剤で処理されている。さらなる実施形態では、燃焼制御剤は、クエン酸塩またはコハク酸塩などのカルボン酸の塩を含み、燃焼制御剤は、約0.3重量%~約3重量%、例えば約1重量%~約2重量%の量でウェブに含まれる。
さらに、一実施形態では、ウェブは保湿剤で処理されている。追加の実施形態では、保湿剤は、グリセロール、プロピレングリコール、またはそれらの組み合わせを含む。
それに加えてまたはその代わりに、一実施形態では、ウェブはガムで処理される。一実施形態では、ガムは、グアーガム、アルギン酸塩、セルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、アラビアガム、またはそれらの組み合わせを含む。一実施形態では、ガムは、約0.1重量%~約2重量%の量でウェブに含まれる。
さらなる実施形態では、包装材料は、包装材料の第1の方向に沿って間隔を隔てて配置された複数の個別の低延焼性領域を含み、低延焼性領域は、23℃で0.5cm/s未満の拡散率を有する。一実施形態では、複数の低延焼性領域は、低延焼性領域をウェブに適用することによって形成されている。
一般に、本開示はまた、概して、喫煙物品に組み込まれた本開示による包装材料に関する。喫煙物品がASTM試験E2187-09に従って試験したときに、喫煙物品の少なくとも75%が自己消火する。
一般に、本開示はまた、本開示の包装材料によって包装された喫煙可能なロッドを含む喫煙物品に関する。
本開示の他の特徴及び態様は、以下でより詳細に論じられ説明される。
本開示の他の特徴及び態様は、以下でより詳細に論じられ説明される。
本開示の包装材料を組み込んだ喫煙物品の一実施形態の斜視図である。 図1に示した喫煙物品の分解図である。 本開示による物品を示す図である。 図3Aの物品の単一片を示す図である。
本明細書及び図面における参照符号の繰り返しの使用は、本発明の同一または類似の特徴または要素を表すことを意図している。
定義
本明細書で使用するとき、「大麻(cannabis)」とは、例えばカンナビスサティバやカンナビスインディカなどの、任意の種類の大麻植物を指す。より具体的には、本開示では、大麻植物の葉、茎、種子、花、または他の任意の部分を、大麻と称する。それにもかかわらず、本明細書で言及される大麻は、平均レベルもしくは高レベルのTHC及び/またはCBDを含有するマリファナ、低レベルもしくは非常に低レベルのTHCを含有するヘンプ、0.3%未満のTHCを含有する工業用ヘンプ、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
本明細書で使用するとき、「再構成植物材料」は、大麻植物からの原料植物材料などの植物原料を溶媒で抽出して、水溶性抽出物などの可溶物の抽出物と、繊維材料を含む不溶性の部分または残渣とを抽出するプロセスによって形成される材料を指す。抽出された不溶性の繊維材料は、その後、任意の適切なプロセスによってシートまたはウェブに形成され、可溶性の抽出物は、廃棄されるか、または、上記の形成されたシートに再適用され得る。可溶性の抽出物は、繊維材料に再適用する前に、該抽出物を濃縮するための、または、任意選択で様々な成分を除去または添加するための様々なプロセスに供してもよい。本開示では、再構成植物材料は、抽出された大麻繊維を、任意選択でセルロース繊維などのウェブ構築繊維と組み合わせることによって形成される。大麻繊維から得られた可溶性の抽出物は、任意選択でシートに再適用される。
本明細書で使用するとき、「エアロゾル生成材料」とは、喫煙物品内で燃焼される可燃性材料と、加熱されるが燃焼されずに吸入可能なエアロゾルを生成するエアロゾル生成材料との両方を含むことを意味する。可燃性の喫煙物品としては、シガレット、シガリロ及びシガー、プレロールコーンなどが挙げられる。シガレットでは、エアロゾル生成材料は、喫煙可能なロッドを形成するために包装材料によって包装されるが、包装材料自体に含まれていてもよい。エアロゾルを生成するためのエアロゾル生成装置としては、例えば、電気的加熱、または可燃性燃料要素または熱源からの熱の伝達によってエアロゾル生成材料を燃焼させることなく加熱し、それにより、該材料から揮発性化合物を放出させることによってエアロゾルを生成する装置が挙げられる。エアロゾル生成材料から放出された揮発性化合物は、冷却されると凝縮してエアロゾルとなり、喫煙者に吸入される。
本明細書で使用するとき、「抽出された大麻繊維」とは、大麻に含まれている水溶性成分の75%超を除去するために、大麻を水溶液と接触させる抽出プロセスを経た大麻繊維を指す。この抽出プロセスは、脱リグニンプロセスや漂白処理とは異なるプロセスである。
本明細書で使用するとき、「抽出された副産物」とは、相当量の水溶性成分を除去することなく、カンナビノイドなどの選択された成分を除去するための抽出プロセスを経た大麻バイオマスを指す。抽出された副産物は、抽出剤がエタノールなどの溶媒、二酸化炭素などの超臨界流体、植物油などの脂質などである抽出プロセスから生じるバイオマスと称される。本開示による抽出された副産物は、再構成大麻材料を製造するプロセス中に水溶性成分を除去するための第2の抽出プロセスに供することができる。本開示での使用によく適した抽出された副産物には、約8重量%超、例えば約8重量%超、例えば約12重量%超、例えば約18重量%超、例えば約24重量%超の量の水溶性成分を含む抽出された副産物が含まれる。
本明細書で使用するとき、「脱リグニン化された」セルロース繊維とは、化学的手段、機械的手段、または化学的手段と機械的手段との組み合わせによってセルロース繊維を植物材料から分離するパルプ化や脱リグニンプロセスを経た繊維を指す。
本明細書で使用するとき、「精製する」という用語は、植物材料が繊維状のシートまたは基材を形成するのに適するように、植物材料の繊維を改質する機械的処理を該材料に施したことを意味するために使用される。精製は、円錐リファイナ、ディスクリファイナ、またはバレービーターを使用して行うことができる。この機械的プロセスは、植物材料を研削または叩解し、植物材料を除細動させる。精製は、脱リグニンプロセスやパルプ化とは異なるプロセスである。
本明細書で使用するとき、基材もしくは再構成植物材料またはエアロゾル生成材料に含まれる「水溶性抽出物の量」は、5グラムのサンプルを沸騰蒸留水中に10分間入れ、水溶性成分を含む抽出物を得ることによって決定される。溶媒に可溶な抽出物の乾物重量は、元のサンプルの乾物重量と抽出後のサンプルの乾物重量との差から計算される。次に、乾燥重量の差を使用して、サンプル中の水溶性抽出物の割合を決定する。
詳細な説明
本開示が例示的な実施形態の説明にすぎず、本開示のより広範な態様を限定することを意図するものではないことは、当業者には理解できるであろう。
本開示は、一般に、大麻及び任意選択でウェブ構築繊維を含むウェブから形成される喫煙物品の包装材料に関する。このようにして、本開示による包装材料用のウェブは、持続可能な材料から少なくとも部分的に、あるいは全体的にも形成される。さらに、抽出された大麻から形成されたウェブは、パルプ繊維を含み得るウェブ構築繊維と組み合わせた場合でも、心地良い天然の大麻の味を有し、優れた担体として機能することが予想外に見出された。さらに、大麻から少なくとも部分的に形成された包装材料は、心地良い天然の大麻の味及び良好な担体特性に加えて、予想外に良好な燃焼特性を有することが見出された。
再構成大麻材料は喫煙時に自然な大麻の味を有し、かつニコチンを含まないので、この包装材料を使用して、大麻の匂い及び味を補完及び/または模倣したニコチンを含まない喫煙物品を製造することができる。例えば、大麻から形成された包装材料は、大麻を含む喫煙物品の味及び/または匂いを追加または増強するか、あるいは、大麻を消費することが望ましくないが大麻の味が望まれている場合に大麻の味及び/または匂いを模倣し得る。したがって、本開示による包装材料は、大麻または大麻を喫煙可能な物品と共に使用するための、あるいは、大麻または大麻を喫煙可能な物品の味及び/または匂いを模倣することが望まれる場合に使用するための、紙の包装材料の代替品を提供し、また、より良い感覚体験を提供し得る。
加えて、包装材料は、エアロゾル送達機能を有する他の繊維及び/または局所添加剤(併せてエアロゾル送達剤と呼ばれ、以下でより詳細に説明される)と組み合わせるのに非常に適している。例えば、その良好な担体特性に起因して、包装材料はエアロゾル送達剤と組み合わされてもよく、または包装材料にエアロゾル送達剤を適用してもよい。タバコまたは大麻材料と組み合わせる場合、本開示の包装材料は、その自然な匂い及び味の特徴に起因して、エアロゾル送達剤の味を全く損なうことがなく、実際に、刺激物の量を希釈及び減少させることによって、喫煙体験を向上させることができる。
しかしながら、以下でより詳細に論じるように、本開示による包装材料のさらなる利点は、使用される場合、計量値の包装材料の形成後にエアロゾル送達組成物を適用することができる点である。したがって、エアロゾル送達組成物(例えば、ニコチン、THC、またはCBD)の特性は、包装材料を形成するために使用される材料の単なる固有の特性ではなく、その代わりに、包装材料に適用されるときにエアロゾル送達組成物の量を注意深く制御及び計量し得る。したがって、包装材料上のエアロゾル送達組成物の量は、エアロゾル送達組成物の天然の形態と比較して測定され、区別され、均一に分布され得る。
上述したように、本開示の包装材料は、一般に、抽出された大麻を任意選択でウェブ構築繊維と組み合わせることによって形成される。本開示で使用するための大麻材料は、大麻植物から得られ、したがって、大麻と称され得る。本開示で使用するための大麻材料は、ハード、繊維、芽、花、葉、種子、及び任意選択で茎部分などの植物のすべての部分を含み得る、あるいは大麻抽出物からの残留物を含み得る。さらに、本明細書で論じられるように、THC、CBD、または他の可溶性成分の一部または全部は再構成大麻材料の形成中に大麻から抽出され得、例えばTHCまたはCBDを含む可溶性部分は、任意選択で、ウェブに再適用される。したがって、一実施形態における本開示の包装材料は、大麻の茎またはハード、繊維、葉、種子、花及び芽、並びに大麻抽出物からの残留物から形成され、したがって、一般的に、大麻から得られる植物材料のすべての部分を含み得る。
一実施形態では、大麻成分は、比較的低いTHC含有量を有する大麻植物から得られる。例えば、THCは、約1重量%未満、例えば約0.3重量%未満、例えば約0.2重量%未満、例えば約0.1重量%未満の量で大麻成分に含まれる。低THC植物から得られた大麻成分を使用すると、様々な利点及び利益を提供することができる。例えば、THCの少ない再構成大麻材料を製造することにより、THCが材料に局所的に適用されたときに、THCの送達をより適切に制御することができる。さらに、再構成材料がCBD、香料、ニコチンなどの他の活性剤を送達することができるように、検出可能な量のTHCを含まない再構成材料を製造することができ、しかしながら、他の実施形態では、再構成大麻材料は、カンナビスインディカ種などのTHC含有植物から作製され得ることが理解されるべきである。
それに加えてまたはその代わりに、本開示の再構成大麻材料は、茎またはハード、繊維、葉、種子、花及び芽を含む、大麻植物の様々な部分から製造することができる。植物のこれらの様々な部分は、特定の用途及び望ましい結果に応じて、様々な比率及び量で組み合わせることができる。再構成大麻材料は、大麻の葉及び茎のみから作製することもでき、あるいは大麻の芽及び花のみから作製することもできるが、一実施形態では、再構成大麻材料は、葉及びハードと芽及び/または花との組み合わせから作製される。例えば、一実施形態では、葉及び外皮:芽及び/または花の重量比は、約1:8~約8:1、例えば約1:5~約5:1、例えば約1:4~約4:1、例えば約2:1~約1:2の範囲である。一実施形態では、重量比は約1:1であり得る。
一実施形態では、大麻の葉及びハードは、約10重量%超、例えば約20重量%超、例えば約30重量%超、かつ、一般的に最大100重量%超の量で再構成大麻材料に含まれ得る。同様に、芽及び/または花は、約10重量%超、例えば約20重量%超、例えば約30重量%超、例えば約40重量%超、例えば約50重量%超、例えば約60重量%超、かつ一般的に最大100重量%の量で再構成大麻材料に含まれ得る。
一態様では、再構成大麻材料を製造するために収集された大麻成分の少なくとも一部は、大麻抽出副産物である。大麻抽出副産物には、植物から目的の成分を除去するための最初の抽出プロセスを既に受けているが、相当量の水溶性成分を除去していない大麻バイオマスが含まれる。例えば、大麻抽出副産物は、THC及び/またはCBDなどの大麻植物材料から1以上のカンナビノイドが抽出された後に残るバイオマスであり得る。これらの種類の抽出プロセスでは、様々な溶媒及び超臨界流体を使用することができる。例えば、一実施形態では、抽出された副産物は、大麻材料を粉砕して溶媒と組み合わせる大麻抽出プロセスから得られる。溶媒は、例えば、エタノールなどのアルコール、有機エステル、トルエンまたはトリメチルペンタンなどの石油由来の炭化水素、または植物油などの脂質であり得る。植物油の例としては、ベニバナ油、ココナッツ油などが挙げられる。代替実施形態では、抽出プロセス中に、大麻植物材料を二酸化炭素などの超臨界流体と接触させることができる。一般的に、抽出プロセスは、植物材料を粉砕または切断して所望の大きさにした後、当該植物材料を溶媒または超臨界流体などの抽出剤と接触させるステップを含む。植物材料は、溶媒との接触中に加熱することができる。超臨界流体と接触したとき、例えば、温度は約31℃~約80℃であり、圧力は約75バール~約500バールであり得る。
抽出された副産物を大麻成分の一部として使用すると、様々な利点を得ることができる。例えば、大麻抽出副産物は、より穏やかなエアロゾルを生成し、未加工の植物材料よりも扱いやすい形態であり得る。再構成大麻材料を製造するために、大麻抽出副産物は、水溶性成分を除去するための第2の抽出プロセスを受けることができる。例えば、大麻抽出副産物には、約8重量%超、例えば約12重量%超、例えば約18重量%超、例えば約24重量%超、例えば約28重量%超、かつ、一般的約60重量%未満、例えば約50重量%未満の量の水溶性成分が含まれ得る。
特に、本開示は、本開示に従ってウェブを選択的に形成することにより、大麻から得られた植物材料の繊維または断片をセルロースウェブ構築繊維と組み合わせることにより、良好かつ自然な大麻の味及び良好な引張強度及び燃焼特性を示す包装材料を形成することができることを見出した。
一実施形態では、大麻は、任意選択で切断または粉砕され、その後、水溶性成分を除去するための抽出プロセスに供される。次いで、抽出された大麻を、任意選択でウェブ構築繊維と組み合わせて、再構成シートまたはウェブなどの基材に形成する。基材は、任意選択で、大麻から得られた抽出物で処理してもよい。あるいは、大麻から得られた抽出物は、非水溶性繊維や他の材料と再び組み合わせないで、廃棄してもよい。再構成材料は、その後、乾燥させられ、ウェブ及び/または包装材料に形成される。ウェブ及び/または包装材料は、任意選択で、他の様々な成分と組み合わせてもよい。例えば、包装材料は、様々なエアロゾル送達剤で処理してもよく、及び/または、最初の精製プロセスの間またはその後に、タバコ材料または他のハーブ充填剤などの他の様々なエアロゾル送達化合物と組み合わせることにより、包装材料自体が、大麻繊維と少なくとも1つの追加のエアロゾル送達化合物との組み合わせから形成されてもよい。あるいは、包装材料は、エアロゾル送達剤及び化合物を包装または包含するために単に使用されてもよく、または、一実施形態では、エアロゾル送達化合物で処理され、かつエアロゾル送達化合物を包装してもよい。
本開示の包装材料を形成するときは、まず、大麻材料(例えば、茎またはハード、繊維、葉、種子、花及び芽)を収集し、任意選択でサイズを小さくする。例えば、一実施形態では、大麻材料に対してグラインド操作、ミリング操作またはビート操作を施して、大麻材料のサイズを小さくしたり、大麻材料を個々の繊維に小さくしたりすることができる。例えば、一実施形態では、大麻材料をハンマーミルに供給して、大麻材料をスクリーンに対して叩いて、繊維状の材料を製造することができる。
それでもなお、大麻は、次いで、水溶性成分を除去するための穏やかな抽出プロセスに供される。具体的には、溶媒で抽出された大麻中に天然に含まれる化合物は、乾燥シリンダーへの結合、排水の困難性、またはタンク内での発酵の問題などの、いくつかの問題を引き起こす可能性がある。一実施形態では、抽出プロセスは、大麻材料を水中に配置するステップと、水溶性部分を水中に抽出することを可能にするステップとを単に含む。代替実施形態では、アルコール(例えば、エタノール)及び/または適切な油脂などの水混和性を有する様々な溶媒を水と組み合わせて、水性溶媒を形成することができる。例えば、適切な油脂は、抽出段階中に植物繊維からTHC及び/またはCBDを抽出するために、THC及び/またはCBDが可溶である油脂であり得る。水性溶媒の含水率は、いくつかの例では、溶媒の50重量%超、とりわけ、90重量%超であり得る。脱イオン水、蒸留水、または水道水を使用してもよい。懸濁液中の溶媒の量は大きく変動し得るが、一般的には、懸濁液の約50重量%~約99重量%の量、いくつかの実施形態では約60重量%~約95重量%の量、いくつかの実施形態では約75重量%~約90重量%の量で添加され得る。しかしながら、溶媒の量は、溶媒の性質、抽出を行う温度によって様々であり得る。一実施形態では、溶媒を加熱してもよい。当然ながら、様々な溶液が使用されてもよいが、抽出溶液はまた、大麻繊維を無傷のままにしながら可溶性化合物を除去するために効果的であるように選択されるべきである。一実施形態では、例えば、抽出溶液は、水を含み得る高温の水溶液である。
溶媒中の大麻材料は、可溶化速度を増加させるために、撹拌、振盪、または他の混合方法を用いて任意選択でかき混ぜられる。一般的に、このプロセスは、約10分~約6時間実施される。プロセス温度は、約10℃~約100℃の範囲、例えば約40℃~約80℃の範囲であり得る。
大麻材料を浸漬させ、必要に応じて攪拌した後、プレス機または遠心分離機を使用して、大麻材料の不溶性部分を大麻材料の可溶性部分から機械的に分離するか、大麻材料の可溶性部分を含む溶媒から分離する。可溶性部分を不溶性部分から分離した後、可溶性部分は廃棄するか、または濃縮などの処理が施される。可溶性画分は、真空蒸発器などの既知の種類の濃縮器を使用して濃縮することができる。本開示の一実施形態では、可溶性画分は、高濃度であり得る。一実施形態では、例えば、カカオ可溶性画分は、約10%~約60%、例えば約20%~約40%、例えば約25%~約35%の最終ブリックスを有するように蒸発させる。
抽出プロセスは、包装材料の処理を容易にするために可溶性化合物を除去するが、抽出プロセスは、他の望ましくない化合物を除去するために使用することもできる。例えば、抽出プロセスによって、農薬及び他の化合物が大麻の可溶性部分から除去され、その後、可溶性部分の任意選択の濃縮の前に、可溶性部分からさらに除去される。このプロセスは農薬に関して説明されているが、抽出プロセスは、ウェブ構築繊維で使用される他の植物から、タバコ、ニコチン、カフェイン、及びその他の化合物などの、望ましくない化合物を除去するために使用されることを理解する必要がある。さらに、本開示はまた、カフェインまたはニコチンなどの望ましくない化合物が、本明細書で論じられるように可溶性部分を精製または濃縮することによって、排除される代わりに最小化または低減されてもよいことを企図している。
得られた濃縮された可溶性画分は、廃棄してもよく、別のプロセスで使用してもよく、または、以下でより詳細に説明するように、後で本開示の包装材料に適用してもよい。
得られた不溶性大麻画分は、一般的に、未精製の状態にある。大麻材料は、粒子及び繊維を含み得る。一実施形態では、抽出された不溶性大麻画分は、精製プロセスに供される。例えば、抽出された大麻材料は、円錐リファイナやディスクリファイナなどの任意の適切なリファイニングデバイスに供給することができる。使用することができる他の精製装置としては、バレービーターなどのビーターが挙げられる。精製は、大麻材料が湿っている状態で、または、大麻材料を水と混合した後に行うことができる。例えば、一実施形態では、大麻材料は、そのコンシステンシーが約10%未満、例えば約5%未満、例えば約3%未満の状態で精製される。
本開示によれば、抽出された大麻材料は、繊維基材を形成する際に、任意選択でウェブ構築繊維と組み合わされる。例えば、抽出された大麻は、水または水溶液と組み合わせてスラリーを形成することができる。脱リグニン化セルロース繊維などのウェブ構築繊維は、スラリーを形成する際に大麻材料と組み合わせることができる。その後、繊維スラリーを使用して、連続した再構成シートまたはウェブを形成する。例えば、一実施形態では、繊維スラリーは、成形ワイヤ、重力ドレイン、吸引ドレイン、フェルトプレス、及び乾燥機(ヤンキー乾燥機やドラム乾燥機など)を含み得る製紙プロセスに供される。同様に、一実施形態では、繊維スラリーは、フォードリニア・テーブル上で連続シートに形成される。
一実施形態では、繊維スラリーは、多孔質成形面上に置かれ、シートに成形される。余分な水は、重力ドレイン及び/または吸引ドレインによって除去される。加えて、水の除去を容易にするために、様々なプレスを用いることができる。形成されたシートを乾燥させた後、さらなる処理を施すことができる
任意選択で、形成された包装材料は、不溶性部分から分離された濃縮された大麻可溶性部分などの大麻可溶性部分で処理してもよい。大麻可溶性部分は、サイズプレスの使用、コーティングなどの様々な塗布方法を用いてウェブに適用することができる。再構成材料に適用される水溶性大麻抽出物の量は、様々な要因及び予想される最終用途に依存する。例えば、水溶性大麻抽出物は、下層材料の固有の味に悪影響を及ぼすことのない量で、包装材料に適用され得る。例えば、一実施形態では、水溶性大麻抽出物は、再構成材料が最大約10重量%の量、例えば約8重量%未満の量、例えば約6重量%未満の量、例えば約4重量%未満の量、例えば約2重量%未満の量、または例えば約1重量%未満の量、かつ、一般的に約0.5重量%超の量で含まれるように、再構成材料に適用される。しかしながら、本発明の別の実施形態では、水溶性大麻抽出物は、約10重量%超の量、例えば約15重量%超の量、例えば約20重量%超の量、例えば約25重量%超の量、例えば最大約30重量%の量で含まれるように、再構成材料に再適用されることにより、最終的な喫煙物品に大麻の香りを提供する。
これまで、包装材料の形成は、最初に大麻材料を抽出して精製し、次いで精製されたパルプ繊維と混合すると説明したが、大麻及び任意選択のウェブ構築繊維が同時に抽出及び精製されるように、1以上の種類の植物繊維を抽出段階中に大麻材料と混合してもよいことが理解されるべきである。当然ながら、上記のように、大麻を別々に抽出し、次いで、パルプ化プロセス中にウェブ構築繊維と混合してもよい。
ウェブまたはシートを形成するために使用される方法であるにもかかわらず、ウェブ構築繊維はウェブまたはシートに含まれることが望まれる1以上の特性を有する任意の植物から得られた繊維であり得るが、一実施形態では、ウェブ構築繊維は、例えばパルプを生成するために溶媒中で抽出された植物の繊維であり得る。ウェブ構築繊維は任意の種類の植物から得られるが、一実施形態では、ウェブ構築繊維は脱リグニン化セルロース繊維である。例えば、ウェブ構築繊維は好ましくはヘンプパルプ繊維を含み得る。ヘンプパルプ繊維は、一般的に約0.5mm超、例えば約1mm超、例えば約1.5mm超、例えば約1.8mm超、かつ、一般的に約4mm未満、例えば約3mm未満、例えば約2.5mm未満、例えば約2.35mm未満の長さの平均繊維長を有することができる。
使用することができる他のセルロース繊維としては、亜麻繊維、麻繊維、アバカ繊維、竹繊維、ココナッツ繊維、綿繊維、カポック繊維、ラミー繊維、ジュート繊維、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。特定の一実施形態では、再構成植物材料は、ヘンプパルプ繊維を単独で含むか、または針葉樹繊維または亜麻繊維などの他の繊維と組み合わせて含む。
ウェブ構築繊維を形成するために選択される繊維とは関係なく、大麻材料は、ウェブまたは包装材料に、約1~約100重量%、例えば約20~約95重量%、例えば約30~約90重量%、例えば約40~約80重量%、またはそれらの間の任意の範囲の量で含まれる。
さらに、ウェブ構築繊維は、ウェブまたは包装材料に、約0~約99重量%、例えば約5~約80重量%、例えば約10~約50重量%、例えば約15~約30重量%、またはそれらの間の任意の範囲の量で含まれる。
一実施形態では、再構成植物材料に組み込まれたウェブ構築繊維は、長い繊維と短い繊維との組み合わせを含む。長い繊維は、一般的に、約2mm超の長さを有する。一方、短い繊維は、一般的に、約1.5mm未満の長さを有する。長い繊維は、強度及び完全性を改善するために使用することができる。一方、短い繊維は、繊維基材中の大麻繊維及び他の成分をより良好に保持することができる。一実施形態では、例えば、短い繊維は、再構成植物材料に、約5重量%超の量、例えば約10重量%超の量、かつ、一般的に約20重量%未満の量で含まれ得る。一方、長い繊維は、再構成ウェブ材料に、約10重量%超の量、約20重量%超の量、かつ、一般的に約50重量%未満の量、例えば約40重量%未満の量で含まれ得る。一実施形態では、短い繊維は広葉樹繊維を含み、長い繊維は、ヘンプパルプ繊維、亜麻繊維または針葉樹繊維を含む。
特に、本発明者らは、本開示に従って包装材料を形成することにより、良好な強度、滑らかさ、坪量、及び調整可能な透過性を有する大麻を使用してウェブまたはシートを形成できることを見出した。したがって、本開示による包装材料は、製紙プロセス及び喫煙物品の大量生産の機械的ストレスに耐えることができ、また、良好な官能特性及び燃焼特性を有し得る。さらに、以下でより詳細に論じるように、包装材料は、他の味またはエアロゾルの送達組成物のための担体としてうまく機能することも見出された。
例えば、本開示に従って作製された包装材料は、優れた機械的特性を有し、非常に望ましく、審美的な外観を有する。一般的に、包装材料は、約20gsm超、例えば約30gsm超、例えば約40gsm超、例えば約50gsm超、例えば約60gsm超、例えば約70gsm超、例えば約80gsm超、例えば約85gsm超の坪量を有する。一般的に、包装材料は、約100gsm未満、例えば約90gsm未満、例えば約80gsm未満、例えば約70gsm未満、例えば約60gsm未満、例えば約50gsm未満の、または、それらの間の任意の範囲の坪量を有する。上記の坪量の範囲内で、包装材料は非常に強く、約1,500cN/15mm超、例えば約1,000cN/15mm超、かつ、一般的に約4000cN/15mm未満の引張強度を示すことができる。引張強度は、ASTM試験D828-97を使用して測定することができる。
本開示による包装材料はまた、良好な主流煙制御または良好な喫煙快適性などの適切な喫煙特性を促進する透過性を有し得る。例えば、本開示による包装材料は、約0~約100コレスタ、例えば約20~約90コレスタ、例えば約30~約80コレスタ、例えば約35~約60コレスタ、または、それらの間の任意の範囲のコレスタ単位で測定された透過性を有し得る。
本開示による包装材料は、自然にまたは本質的に所望の透過性を有するが、一実施形態では、包装材料の形成後にも孔を開けることも望ましい。穿孔は、当該技術分野で知られているように実施してよく、穿孔の数及び寸法は、所望の用途のために、必要に応じて選択し得る。
上記の物理的特性に加えて、本開示に従って作製された包装材料は、1つまたは複数の大麻繊維または粒子による天然の斑点を有する、特徴的な天然の外観を示すことができる。必要に応じて、包装材料は、その最終的な着色を調整するために、色素(天然または合成)を配合することができる。
さらに、本開示による包装材料は、天然の外観を有することに加えて、心地良いテクスチャーも有し得る。包装材料には、その天然の外観を強調する比較的粗い表面を設けることができ、あるいは、より滑らかな感触をもたらすためにさらにカレンダー加工することができる。
本開示の包装材料はまた、より良い味及び感覚特性を有する喫煙物品を製造するために使用され得る。例えば、本開示の包装材料は、従来のシガレットペーパーよりも紙のような味が少ない。代わりに、セルロースウェブ構築繊維が包装材料に含まれている場合であっても、心地良いニュートラルの、または独特の自然な大麻の味が観察された。本開示による包装材料は、多かれ少なかれ、ウェブ構築繊維の重量を有し得るが、包装材料の一部がセルロースウェブ構築繊維で形成された場合でさえ、心地良い自然な大麻の味が維持されたことは驚くべきことであった。
さらに、包装材料は、従来の包装材料と同様または改善された灰の外観を有する凝集性の灰を生成する。
上記のように、包装材料は適切な味及び燃焼特性を有し得るが、驚くべきことに、包装材料は、エアロゾル生成充填材料や、香料、有効成分、油、及び抽出物を含み得る局所添加剤などの他のエアロゾル送達剤のための優れた担体であることが見出された。例えば、上記のように、局所添加剤の一例は、抽出された大麻材料の可溶性部分であり、大麻材料の可溶性部分は、任意選択で濃縮され、ウェブの形成後に包装材料に再適用されて、さらなる味及び煙特性を付与し得る。一方、エアロゾル生成充填材料は、香料または成分を追加するために、再構成ウェブに組み込まれる繊維性植物またはハーブに由来する繊維であり得る。したがって、本明細書で使用される場合、エアロゾル送達剤は、エアロゾル生成充填剤及び/または局所添加剤の両方を指すために使用され得る。
特に、再構成された植物材料が上記のように、包装材料などの繊維性基材に形成されると、最高性植物材料は、任意の適切な喫煙物品と共に使用するための包装材料として使用することができる。本開示の包装材料は、心地良い味を有するエアロゾルまたは煙を生成する。特に有利なことに、本開示の包装材料はニコチンを含まず、したがって、ニコチンを含まない喫煙物品またはニコチンを含まないエアロゾル生成製品を製造するために使用することができ、あるいは、上記製品におけるニコチン送達を制御するために使用することができる。
本発明の一実施形態では、本開示の包装材料を製造するために使用される大麻繊維は、ニコチン送達が減少し、望ましい味及び匂いを有するエアロゾル生成材料を製造するために、任意選択で、ウェブ構築繊維に加えてタバコ材料とブレンドすることができる。本開示の大麻繊維とブレンドされたタバコ材料は、例えば、カットリーフタバコ、茎、スクラップ、ほこり、またはタバコ植物からの他の任意の副産物を含むことができる。
例えば、本開示の包装材料は、包装材料の製造中にタバコと組み合わせることができ、あるいは、タバコ材料を包装するために使用することにより、タバコ材料自体によって生成されるエアロゾルと比較して、ニコチンの量が制御されたエアロゾルまたは煙を生成するエアロゾル生成材料を形成することができる。例えば、本開示の包装材料は、ニコチンまたはタバコ香料の量が制御されたエアロゾルを生成するために十分な量の、任意の適切なタバコ材料と組み合わせることができ、あるいはそのようなタバコ材料を包装することができる。例えば、一実施形態では、包装材料は、特に天然のタバコ製品と比較して少量のニコチンを含み、ニコチンは、包装材料に約0.5重量%以下の量で含まれ得る。あるいは、ニコチンが約0.5重量%超の量で包装材料に含まれるように、ニコチンの含有量が低い上記の実施形態と比較して、ニコチンの含有量が「高い」包装材料を形成し得る。
さらに別の実施形態では、本開示の包装材料は、タバコ材料と組み合わされるか、タバコ材料を包装する代わりに、あるいは、タバコ材料と組み合わされるか、タバコ材料を包装することに加えて、ニコチンを含むエアロゾル送達組成物で処理され得る。例えば、エアロゾル送達組成物は、制御された量のニコチンを材料に組み込むために、包装材料に局所的に適用することができる。包装材料にニコチンを適用することにより、多くの利点及び利益をもたらすことができる。例えば、包装材料にニコチンを適用することにより、包装材料がエアロゾルに変換されて吸入されるときに、正確な量のニコチンを送達することができる。さらに、ニコチンは、材料によって生成されるエアロゾルに含まれるニコチンの量が均一であり、排煙から排煙まで一貫するように、包装材料に適用することができる。その結果、一実施形態では、本開示の包装材料を使用して、少量のニコチンなどの制御された量のニコチンを送達しながら、ニュートラルで心地良い味のエアロゾル生成材料を製造することができる。
例えば、一実施形態では、包装材料に適用されるエアロゾル送達組成物は、特に天然のタバコ製品と比較して、少量のニコチンを含むことができ、ニコチンは、約0.5重量%の量で包装材料に含まれ得る。あるいは、ニコチンが約0.5重量%超の量で包装材料に含まれるように、ニコチンの含有量が低い上記の実施形態と比較して、ニコチンの含有量が「高い」包装材料を形成し得る。それに加えてまたはその代わりに、ニコチンの全部または一部が抽出され得るタバコ材料を使用してタバコの味及び匂いを生成することができ、ニコチンをエアロゾル送達組成物の形態で包装材料に別々に適用することにより、ニコチンレベルをより良好に制御することができる。この実施形態では、タバコ材料は、エアロゾル生成材料に、約50重量%未満、例えば約40重量%未満、例えば約30重量%未満、例えば約20重量%未満、例えば約10重量%未満、かつ、一般的に約2重量%超の量で含まれ得る。
タバコ材料と組み合わせることに加えて、本開示の包装材料は、任意の適切なエアロゾル生成繊維と組み合わせることができ、あるいは、任意の適切なエアロゾル生成充填材料を包装することができることを理解されたい。例えば、本開示の再構成植物材料はまた、ハーブ植物、植物、及び樹木などの他の植物材料(喫煙可能な繊維を形成するために使用され得るハーブ、植物、及び樹木を含む)から作られたエアロゾル生成充填材料、または、ハーブの喫煙可能な物品(例えば、カカオの木、コーヒーの木、またはコーヒー豆、茶の木または茶葉、つる、生姜、ギンコ、カモミール、トマト、ツタ、マット、ルイボス、キュウリ、ミント、穀物(小麦、大麦、またはライ麦など))、広葉樹もしくは樹脂樹などの他の樹木、またはそれらの組み合わせ、と組み合わせることができる。
ニコチンに加えて、本開示の包装材料は、他のエアロゾル送達剤を受け取るのに非常に適している。例えば、包装材料は吸収性が高く、最大40重量%の量で局所添加物を含むことができる。この点に関して、本開示の包装材料はまた、様々な異なるエアロゾル送達組成物の担体として作用するのに非常に適している。例えば、各エアロゾル送達組成物は、1種以上のエアロゾル送達剤を含むことができる。
本開示の包装材料に適用することができるエアロゾル送達組成物としては、溶液、懸濁液、油などが挙げられる。例えば、溶液や懸濁液を包装材料に適用し、その後乾燥させて、繊維基材内に固形残留物を残すことができる。
一実施形態では、エアロゾル送達組成物は、包装材料に適用するために、植物から植物物質を抽出することによって得ることができる。それに加えてまたはその代わりに、本開示は、包装材料に適用される改変植物物質を得るために、植物物質から少なくとも1つの化合物を単離するステップ、植物物質を濃縮するステップ、または植物物質から化合物を精製または除去するステップを含み得る。任意選択であるが、このようなプロセスは、包装材料に適用される植物物質の所望の最終特性に基づいて、乾燥抽出物、液体抽出物、液体、または単離物質のいずれの形態でも、元の原料植物物質を改変された植物物質に変換することができる。当然ながら、植物物質は、元の植物物質または改変された植物物質であってもよいが、一実施形態では、植物物質は、抽出後にさらなる処理を施すことなく、包装材料に適用される。さらに、エアロゾル送達組成物は、植物から抽出されるものとして記載されているが、合成または天然由来のエアロゾル送達組成物(つまり、抽出する必要がない)を使用してもよいことを理解されたい。
エアロゾル送達組成物に含まれ得るエアロゾル送達剤の例には(ニコチンに加えて)、糖、甘草抽出物、メントール、蜂蜜、コーヒー抽出物、メープルシロップ、タバコ抽出物、草木の抽出物、植物抽出物、茶、果実抽出物、香料(クローブ、アニス、シナモン、ビャクダン、ゼラニウム、ローズオイル、バニラ、キャラメル、ココア、レモンオイル、カシア、スペアミント、フェンネル、ショウガなど)、香料やアロマ(ココア、バニラ、キャラメルなど)、薬用植物、野菜、スパイス、根、ベリー、バー、シーク、エッセンシャルオイルやその抽出物(アニスオイル、クローブオイル、カルボンなど)、人工的なフレーバーや香料(バニリンなど)、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。包装材料に適用される抽出物は、水溶性または油溶性であり得る。したがって、様々な担体液体を使用して、包装材料にエアロゾル送達剤を適用することができる。
一実施形態では、本開示の包装材料は、大麻から得られる成分の担体として使用することができる。例えば、大麻は、最近、米国の多くの州で、医療用及び娯楽用の両方で合法化された。さらに、大麻に含まれる様々な化学物質や化合物は、オピオイドなどの従来の鎮痛薬に代わる鎮痛剤としてますます一般的になってきている。例えば、大麻には、痛みの緩和に使用することができる様々なカンナビノイドが含まれている。大麻から生成されたエアロゾルを吸入することは、大麻に含まれている薬物を使用者に送達するための最も一般的で最も安価な方法である。しかしながら、残念なことに、乾燥させた大麻の芽や葉から生成されたエアロゾルを単に吸入するだけでは、植物に含まれている鎮痛薬が不均一な濃度で送達される可能性がある。例えば、カンナビノイドの送達は、エアロゾルを生成するために使用される特定の植物や特定の植物部分に応じて劇的に変化する。さらに、カンナビノイドの送達は、材料の充填密度、エアロゾルを生成するために使用される特定の種類のエアロゾル生成装置または喫煙物品などの他の要因に応じて劇的に変化する。加えて、大麻植物から生成されたエアロゾルには刺激物が含まれ、比較的刺激の強いエアロゾルや煙を生成する。例えば、本開示の包装材料から生成されるエアロゾルは、刺激性ではなく、ニュートラルな味を有する。本開示の包装材料に組み込むことができるカンナビノイドとしては、カンナビジオール(CBD)及びテトラヒドロカンナビノール(THC)が挙げられる。大麻に含まれるTHCは、脳内の特定の受容体に作用して、多幸感やリラックス状態をもたらす。一方、CBDはまた、脳の痛覚受容体に作用するが、THCによって生じるような多幸感をもたらさない。本開示によれば、一実施形態では、THCを本開示の包装材料に適用すること、CBDを包装材料に適用すること、または、THC及びCBDの両方を包装材料に適用することができる。
THC及びCBDに加えて、他の様々なカンナビノイドも、本開示に従って、エアロゾル送達組成物に組み込み、包装材料に適用することができる。例えば、大麻に含まれるカンナビノイドとしては、カンナビクロメン、カンナビノール、カンナビゲロール、テトラヒドロカンナビバリン、カンナビジバリン、カンナビジオール酸、他のカンナビジオール誘導体、及び他のテトラヒドロカンナビノール誘導体が挙げられる。上記のカンナビノイドは、単独でまたは任意の組み合わせで使用し、包装材料に適用することができる。
上記のカンナビノイドは、様々な方法を用いて包装材料に適用することができる。例えば、一実施形態では、CBDなどのカンナビノイドは、溶液または水性懸濁液として包装材料に適用することができる水溶性の形態または粉末に配合することができる。あるいは、大麻油抽出物は、生の大麻植物から得ることができる。油抽出物は、THCを単独で、CBDを単独で、または、THCとCBDとの組み合わせを含み得る。油抽出物は、包装材料から生成されたエアロゾルが制御された量のカンナビノイドを含むように、包装材料に適用され得る。また、包装材料は、制御された量のカンナビノイドを含むことに加えて、包装材料から生成されたエアロゾル中のカンナビノイドの均一な送達を提供するように構成され得る。
再構成大麻材料に添加することができる他の成分は、様々な香料、特にテルペンである。例えば、テルペンまたはテルペンのブレンドを使用することにより、望ましい香りを生成し、ユーザに製品の品質を示すことができる。また、1種以上のテルペンは、再構成大麻材料から生成されたエアロゾルを吸入するときの知覚反応を改善することができる。
様々なテルペンを再構成植物材料に適用することができる。そのようなテルペンとしては、これに限定しないが、ピネン、フムレン、b-カリオフィレン、イソプレゴール、グアイオール、ネリルアセテート、ネオメンチルアセテート、リモネン、メントン、ジヒドロジャスモン、テルピノレン、メントール、フェランドレン、テルピネン、ゲラニルアセテート、オシメン、ミルセン、1、4-シネオール、3-カレン、リナロール、メントフラン、ペリリアルコール、ピナン、ネオメンチルアセチル、α-ビサボロール、ボルネオール、カンフェン、カンファー、カリオフィレンオキシド、α-セドレン、β-オイデスモール、フェンコール、ゲラニオール、イソボロネオール、ネロール、サビネン、α-テルピネオール、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、天然の大麻植物に見られるテルペンの比率を模倣するために、様々な種類のテルペンをブレンドすることができる。例えば、約2~約12種類のテルペンをブレンドして、包装材料に適用することができる。各テルペンは、再構成植物材料に、約0.001重量%超の量で、かつ、一般的に約2重量%未満の量で適用され得る。例えば、各テルペンは、約0.01重量%~約1.5重量%の量で適用され得る。あるいは、例えば、各テルペンは、約0.1重量%~約1.1重量%の量で適用され得る。
テルペンの例示的なブレンドとしては、α-ピネン、β-カリオフィレン、及びβ-ピネン;α-フムレン、α-ピネン、β-カリオフィレン、β-ピネン、及びグアイオール;β-カリオフィレン、β-ピネン、及びd-リモネン;β-カリオフィレン、β-ピネン、及びネロリドール;β-カリオフィレン、β-ピネン、d-リモネン、及びテルピノレン;α-ビサボロール、α-ピネン、β-カリオフィレン、β-ミルセン、β-ピネナ、及びd-リモネン;β-カリオフィレン、β-ピネナ、及びp-シメン;α-フムレン、β-カリオフィレン、β-ピネン、d-リモネン、リナロール、及びネロリドール;β-カリオフィレン、及びβ-ピネン;β-カリオフィレン、β-ミルセン、及びテルピノレン;α-ピネン、β-カリオフィレン、β-ピネン、及びd-リモネン;α-フムレン、α-ピネン、β-カリオフィレン、β-ミルセン、β-ピネナ、d-リモネン、及びグアイオール、が挙げられる。
選択されるエアロゾル送達組成物及び薬剤とは無関係に、本開示による包装材料は、エアロゾル送達組成物及び薬剤の担体として使用することができる。包装材料は心地良い自然な大麻の味及び匂いを有するので、包装材料は、エアロゾル送達組成物及び薬剤によって加えられる味及び匂いを示し得る。エアロゾル送達組成物及び薬剤は、包装材料に、少なくとも約1重量%超、例えば少なくとも約5重量%以上、例えば少なくとも約10重量%以上、例えば少なくとも約15重量%以上、例えば少なくとも約20重量%以上、例えば少なくとも約25重量%以上、例えば少なくとも約30重量%以上、例えば少なくとも約35重量%以上、例えば40重量%以下の量で含まれ得る。当然ながら、一実施形態では、大麻材料の可溶性部分を包装材料に再適用することができる。可溶性部分は、エアロゾル送達剤に関して上記のように任意の量で適用され得るが、大麻材料の可溶性部分は、包装材料に、約0.1重量%超、例えば少なくとも約1重量%以上、例えば少なくとも約5重量%以上、例えば少なくとも約10重量%以上、例えば少なくとも約15重量%以上、例えば少なくとも約20重量%以上、例えば少なくとも約25重量%以上、例えば少なくとも約30重量%以上、例えば少なくとも約35重量%以上、例えば40重量%以下の量で含まれ得る。
本開示に従って作製された包装材料は、あらゆる様々な種類の喫煙物品及びエアロゾル生成材料に組み込むことができる。説明のみを目的として、そのような喫煙物品の1つを図1及び2に示す。図示のように、喫煙物品10は、喫煙可能なカラム12を含む。喫煙物品10はまた、喫煙可能なカラム12の周りに巻き付けられたときに外周面16を画定する包装材料100を含む。喫煙物品10はまた、チップペーパーで巻かれるフィルタ26を含むが、喫煙可能なカラム材料に応じて、フィルタは任意選択であるか、または省略されてもよい。
図1及び2に示す喫煙物品は、一般的に、大麻シガレットを含む。しかしながら、他の実施形態では、本開示の包装材料を使用して、他の大麻及び大麻製品、並びにハーブタバコ、シガリロ、及び小さな葉巻、あるいは予め巻かれたコーンまたは従来のタバコ喫煙物品を製造することができる。図示されていないが、例えば、シガリロはプラスチック製のチップを含むことができる。
本開示による包装材料100を利用することができる物品にもかかわらず、図3Aは、包装材料100が、天然の、または少なくとも喫煙可能または食用の接着剤104によって、1以上の隣接する包装材料100に貼り付けられた個々の包装材料100の冊子体として構成されている、本開示の実施形態を示す。図3Bに示すように、一実施形態では、接着剤104は、包装材料100の端部106などの、包装材料100の一部にのみ配置される。それに加えてまたはその代わりに、接着剤は、第2の面110の反対側である第1の面108にのみ配置される。そのような実施形態では、第1の包装材料100の第1の面108は、その上に配置された接着剤104を有し、隣接する包装材料100の隣接片の第2の面110と接触するように配置される。したがって、包装材料100の各片は、包装材料100のすぐ隣の隣接片または裏材112に接着するように、片面に接着剤を有する。しかしながら、別の実施形態では、接着剤104は、両方の面108、110、または、いずれかの面108、110の1以上の部分に配置されてもよいことが理解されるべきである。
接着剤を適用する方法とは関係なく、接着剤は「再シール可能」であるように選択され、接着剤は、包装材料100の或る片を包装材料の隣接片から取り外すことをユーザが希望するまで、包装材料100の或る片を包装材料の隣接片に解放可能に接着するのに役立つ。そのような点で、接着剤104は、その接着特性を保持し、接着剤104が適用された包装材料100の一部に接着するのに役立ち、例えば、図2を参照すると、接着剤104は、喫煙物品を形成するとき、包装材料100の第1の端部114、または第1の端部114に隣接する包装材料の領域を、第2の端部116、または第2の端部116に隣接する包装材料の領域に接着する。当然ながら、接着剤104を使用して、包装材料100の第2の片、または接着剤104が適用された包装材料100のいずれかの面の任意の部分に包装材料100を接着してもよい。例えば、接着剤104が利用される、あるいは望まれる実施形態は、手巻きの喫煙物品のためのものである。
上記にかかわらず、シールまたは接着剤などの再シール可能な材料は、多くの様々なプロセスによって適用され得るが、一実施形態では、シール可能な材料または接着剤は、オフラインプロセスまたはオンラインサイジングプロセスによって適用される。いずれかの方法、または別の方法を使用して、接着剤104を少なくとも1つの部分(例えば、包装材料の少なくとも2つの部分、少なくとも3つの部分、またはそれ以上の部分)に適用してもよく、一実施形態では、包装材料の少なくとも片側の全部または大部分に接着剤104を適用してもよい。上記にかかわらず、オフラインガムを使用して接着剤104を適用する場合、接着剤104は、コーティング、スプレー、及び印刷を含む様々な技術によって塗布され得る。反対に、オンラインサイジングは、包装材料の製造中に、1以上の接着剤104をサイズプレスに追加するステップを含み得る。
接着剤104が包装材料100に適用される方法であるにもかかわらず、一実施形態では、接着剤は、アルギネート、アラビアガム、グアーガム、ペクチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、セルロース誘導体(エチルセルロース、メチルセルロース及びカルボキシメチルセルロースなど)、デンプン、デンプン誘導体などを含み得る。
1つの特定の実施形態では、接着剤は、アラビアガム、セルロース、及び/またはセルロース誘導体を含み得る。一実施形態では、セルロース誘導体には、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、及びヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)が含まれる。当然ながら、当該技術分野で知られているように、他の接着剤材料が使用されてもよいことを理解されたい。
使用される接着剤とは関係なく、接着剤は、包装材料またはウェブに、約0.1~約15重量%の量、例えば約2~約5重量%の量で含まれ得る。一実施形態では、接着剤は、マイクロスプレーなどのスプレーによって塗布してもよく、あるいは、所望の領域上に薄いコーティングを形成するように他の方法で塗布してもよい。
一実施形態では、本開示に従って製造された喫煙物品は、低延焼性を有する。例えば、喫煙物品の包装材料は、喫煙物品の軸方向に間隔を隔てて配置された複数の別個の低延焼領域を含む。例えば、一実施形態では、別個の低延焼領域は、輪状帯(circular band)の形態であり得る。輪状帯は、喫煙物品が静的燃焼状態に放置された場合に、酸素がコール(coal)を消火するのに十分な時間長さまたは期間にわたって、燃焼中のコールに酸素が限定されるような幅を有し得る。例えば、輪状帯は、約3mm超、例えば約4mm超、例えば約5mm超、かつ、一般的に約10mm未満、例えば約7mm未満、例えば、約8mm未満の幅を有し得る。
低延焼性領域間の間隔は、様々な要因に応じて異なり得る。この間隔は、コールが低延焼性領域に燃焼する前に、シガレットが基材に点火するのに十分な時間長さにわたって燃焼するほど大きくすべきではない。また、この間隔は、燃焼中のコールの熱慣性、すなわち、コールが自己消火せずに低延焼性領域を燃焼するコールの能力にも影響する。一般的に、輪状帯の間隔は、約5mm超、例えば約10mm超、例えば約15mm超、かつ、一般的に約50mm未満、例えば約40mm未満、または例えば約30mm未満にするべきである。各喫煙物品は、約1つ~約3つの輪状帯を含み得る。
一般的に、任意の適切な低延焼性組成物を、喫煙物品の包装材料に適用することができる。一実施形態では、例えば、低延焼性組成物は、膜形成材料を含む。例えば、本発明に従って使用することができる膜形成材料としては、アルギン酸塩、グアーガム、ペクチン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、セルロース誘導体(例えば、エチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース)、デンプン、デンプン誘導体などが挙げられる。
特定の一実施形態では、膜形成材料は、アルギン酸塩を単独で、またはデンプンと組み合わせて含み得る。一般的に、アルギン酸塩は、褐藻類褐色海藻中にカルシウム、ナトリウム、カリウム及びマグネシウムの不溶性混合塩として存在する酸性の多糖またはガムの誘導体である。一般的に言えば、これらの誘導体は、様々な割合のD-マンヌロン酸及びL-グルロン酸からなる高分子量多糖類のカルシウム、ナトリウム、カリウム、及び/またはマグネシウム塩である。アルギン酸の塩または誘導体の例としては、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコール、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、分子量が比較的低いアルギン酸塩を使用してもよい。例えば、アルギン酸塩は、25°Cの3重量%の水溶液中に含まれる場合、約500cP未満の粘度を有する。より詳細には、アルギン酸塩は、上記の条件で、250cP未満、特に100cP未満の粘度を有し、一実施形態では、約20~60cPの粘度を有し得る。本明細書で使用するとき、粘度は、粘度に応じて適切なスピンドルを備えたBrookfield LVF粘度計によって測定したものである。上記の低粘度レベルでは、アルギン酸塩組成物は、固形分含有量が高いが、それでも、従来の技術を用いて組成物を紙製包装材料に適用するのに十分な低い溶液粘度で形成することができる。例えば、本発明に従って調製されるアルギン酸塩溶液の固形分含有量は、約6重量%超、特に約10重量%超、より具体的には、約10重量%~約20重量%の範囲であり得る。
上記の固形分含有量では、本発明に従って使用されるアルギン酸塩組成物は、約250cP超、特に約500cP超、とりわけ約800cP超の溶液粘度を有し、一実施形態では、25°Cで約1、000cP超の粘度を有し得る。一般的に、アルギン酸塩膜形成組成物の溶液粘度は、膜形成組成物を包装材料に適用する方法に応じて調節することができる。例えば、膜形成組成物の溶液粘度は、該組成物を包装材料上にスプレーするか、または包装材料上に印刷するかに応じて調節される。
他の実施形態では、用途に応じて、分子量が比較的高いアルギン酸塩を使用してもよいことも理解されたい。例えば、アルギン酸塩は、25°Cの3重量%水溶液中に含まれる場合、約500cPを超える粘度を有し得る。
膜形成材料に加えて、包装材料に適用される低延焼性組成物は、他の様々な成分を含み得る。
例えば、一実施形態では、低延焼性組成物は、充填材料を含み得る。充填材料の例としては、例えば、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、乳酸カルシウム、グルコン酸カルシウムなどが挙げられる。カルシウム化合物に加えて、酸化マグネシウムなどのマグネシウム化合物や、粘土粒子などの他の様々な粒子を使用してもよい。
低延焼性組成物は、一実施形態では、水性であり得る。特に、低延焼性組成物は、水性分散液または水溶液を含み得る。または、紙製包装材料に適用される前の低延焼性組成物は、非水溶液または分散液を含み得る。この実施形態では、例えば、低延焼性組成物は、包装材料に適用するために、アルコールを含み得る。
また、膜形成組成物とは異なり、低延焼性組成物は、セルローススラリー(分散液の一種)を含んでもよい。本明細書で使用するとき、製紙材料を含むスラリーは、膜形成組成物ではない。紙基材に適用されるセルローススラリーは、繊維状セルロース、1種類以上の充填材料、及び/またはセルロース粒子を含み得る。本明細書で使用するとき、セルロース繊維及びセルロース粒子は、カルボキシメチルセルロースなどの誘導体化セルロースと区別されるべきである。例えば、セルロース繊維及びセルロース粒子は、水溶性ではない。一実施形態では、包装材料に適用されるセルローススラリーは、微結晶セルロースを含み得る。
形成された低延焼性組成物は、包装材料の別個の領域に適用される。低延焼性組成物を包装材料に適用する方法は様々である。例えば、低延焼性組成物は、包装材料上に、スプレーされるか、ブラシで塗布されるか、可動オリフィスで塗布されるか、または、印刷される。処理領域を形成するために、低延焼性組成物は、単一パスまたは複数パスの操作で適用され得る。例えば、低延焼性組成物は、低延焼性を有する包装材料上に低延焼性領域を形成するために、連続的なステップで包装材料に適用することができる。一般的に、複数パスのプロセスでは、約2~約8回のパスで低延焼性組成物を適用することによって、処理領域を形成することができる。
包装材料に適用される低延焼性組成物の量は、様々であり得る。例えば、低延焼性組成物は、約15重量%未満、例えば約10重量%未満、または例えば約8重量%未満の量で包装材料に適用される。一般的に、低延焼性組成物は、低延焼性領域に含まれる低延焼性組成物の重量に基づいて1重量%超の量で適用される。
本明細書で使用するとき、上記の重量パーセントは、化学成分で処理された面積に基づくものである。言い換えれば、低延焼性組成物についての上記の重量パーセントは、包装材料の全表面に適用される総量ではなく、処理領域内に適用される量である。
本開示の方法により、比較的高い透過率を有し、かつ比較的低い拡散率を有する、低延焼性領域を形成することができる。例えば、低延焼性領域は、10 CORESTAより高い透過性を有するが、ASTM規格E2187-09試験に少なくとも75%の確率で合格する喫煙物品を製造することができる。
一般的に、低延焼性領域は、比較的低い拡散率を有する。拡散率は、室温(23°C)で測定される。一般的に、低延焼性領域の23°Cでの拡散率は、約0.5cm/s未満、例えば0.4cm/s未満、または例えば0.3cm/s未満であり得る。一実施形態では、低延焼性領域は、所望の低延焼性を依然として有しながら、約0.05cm/s超、例えば約0.15cm/s超、例えば0.16cm/s超、または例えば0.17cm/s超の拡散率を有し得る。拡散率は、Sodim CO拡散率テスターを用いて測定される。
本開示による包装材料はそれ自体が良好な製造特性(例えば、引張強度)及び感覚特性を有するので、包装材料に添加剤は必要ないが、一般的に、本開示による包装材料は、1以上の添加剤を含み得る。添加剤は、包装材料を製造するために使用することにより、包装材料に新たな特性、例えば、引裂強度または折り畳み抵抗性などの化学的、光学的、感覚的または機械的特性を生じさせるか、あるいは付与することができる。一実施形態では、添加剤は、保湿剤、燃焼制御添加剤、ガム、湿潤強度剤、油バリア及び脂肪バリア剤、ブロッキング防止剤、乾燥強度剤、軟化剤、湿潤剤またはラティス(lattice)であり得る。
一実施形態では、再構成ウェブ材料は、保湿剤をさらに含み得る。保湿剤は、様々な利益及び利点を提供するために、様々な理由で包装材料に組み込むことができる。例えば、一実施形態では、得られる繊維基材の加工性及び取り扱いを改善するために、保湿剤を包装材料に組み込むことができる。
様々な保湿剤を本開示の包装材料に組み込むことができるが、保湿剤は、ポリオール、非ポリオール、またはそれらの組み合わせを含み得る。一般的には、ポリオール生成剤は、ソルビトール、グリセロール、プロピレングリコール、トリエチレングリコールまたはそれらの組み合わせであり得る。一般的には、非ポリオール生成剤は、乳酸、グリセリルジアセテート、グリセリルトリアセテート、トリエチルシトレートまたはイソプロピルミリステートまたはそれらの組み合わせであり得る。一実施形態では、保湿剤は、グリセロール、プロピレングリコール、またはグリセロールとプロピレングリコールとの組み合わせであり、グリセロールは、好ましいグリセロール、プロピレングリコール、またはそれらの組み合わせである。選択した保湿剤とは関係なく、保湿剤は、包装材料に0.1重量%~約20重量%、例えば約1重量%~約10重量%、例えば約2重量%~約8重量%、またはそれらの間の任意の範囲の量で含まれる。
本開示の包装材料はまた、任意選択で充填材料を含み得る。充填材料は、包装材料の形成を容易にするため、及び/または、包装材料の外観または強度に影響を与えるためなどの任意の所望の目的のために、再構成ウェブ材料に組み込まれた粒子を含み得る。充填材料は、カオリン粘土、酸化マグネシウム、二酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウム、ベントナイト、ゼオライト、ケイ酸塩、雲母、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。さらに、本開示による包装材料は、自然な色及び外観を有するので、白色の充填材料を選択する必要はない。したがって、当該技術分野で知られているように、追加の充填材料を使用してもよい。この充填材料の追加は、包装材料の機械的特性のうちのいくつか、特に包装材料への印刷または書き込みを可能にする特性を変更し得る。この充填材料はまた、包装材料に特定の官能特性を与え得る。
本発明による包装材料中の充填材料は、包装材料に、0~40重量%、好ましくは5~20重量%、さらに好ましくは10~20重量%の量で含まれる。
さらに、一実施形態では、充填材料の平均粒子サイズが約10μm以下、例えば約7.5μm以下、例えば約5μm以下、かつ、約0.1μm以上であるように充填材料の粒子サイズを注意深く制御する。当然ながら、代替実施形態では、粒子サイズは、充填材料から得られるべき所望の特性に基づいてさらに変化し得る。
燃焼制御剤は、例えば、カルボン酸の塩を含み得る。例えば、燃焼制御剤は、カルボン酸のアルカリ金属塩、カルボン酸のアルカリ土類金属塩、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。使用可能な燃焼制御剤の例としては、酢酸、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、酒石酸、炭酸、ギ酸、プロピオン酸、グリコール酸、フマル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、硝酸、リン酸、またはそれらの任意の組み合わせの塩が挙げられる。使用可能な特定の燃焼制御剤としては、クエン酸カリウム、クエン酸ナトリウム、コハク酸カリウム、コハク酸ナトリウム、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。存在する場合、燃焼制御剤は、包装材料に、一般的に約0.1重量%超の量、例えば約0.5重量%超の量、または例えば約1重量%超の量、かつ、一般的に約5重量%未満の量、例えば約4重量%未満の量、例えば約3重量%未満の量、または例えば約2重量%未満の量で適用することができる。
ガムは、アルギン酸塩、グアーガム、ペクチン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、セルロース誘導体(例えば、エチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース)、デンプン、デンプン誘導体などを含み得る。特定の一実施形態では、ガムは、アルギン酸塩を単独で、またはデンプンと組み合わせて含み得る。一般的に、アルギン酸塩は、褐藻類褐色海藻中にカルシウム、ナトリウム、カリウム及びマグネシウムの不溶性混合塩として存在する酸性の多糖またはガムの誘導体である。一般的に言えば、これらの誘導体は、様々な割合のD-マンヌロン酸及びL-グルロン酸からなる高分子量多糖類のカルシウム、ナトリウム、カリウム、及び/またはマグネシウム塩である。アルギン酸の塩または誘導体の例としては、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコール、及び/またはそれらの組み合わせが含まれる。接着剤に加えてガムを使用することができ、あるいは、一実施形態では、ガムは接着剤として機能し、上記のように包装材料の外部に適用される代わりにウェブの一部として提供される。
湿潤強度剤は、包装材料が水などの液体と接触して配置された場合に、包装材料の劣化の可能性を低減し得る。一般的には、湿潤強度剤は、エピクロロヒドリン樹脂、ポリアミン-エピクロロヒドリン樹脂、ポリ(アミノアミド)-エピクロロヒドリン樹脂、尿素-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン-ホルムアルデヒド樹脂などのポリアミド、アルキルケテンダイマー、アルキルコハク酸無水物、ポリビニルアミン、酸化多糖類から選択され得る。一般的には、湿潤強度剤は、包装材料に0.1重量%~30重量%、好ましくは1重量%~15重量%、さらに好ましくは5重量%~10重量%の量で含まれる。
油バリア剤及び脂肪バリア剤は、紙による脂の吸収を低減し得る。一般的には、油バリア剤及び脂肪バリア剤は、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド、アクリル酸エステル及びラテックスから選択され得る。
ブロッキング防止剤は、材料の紙への接着を制限し得る。一般的には、ブロッキング防止剤は、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド、アクリル酸エステル、シリコーン及びラテックスから選択され得る。
乾燥強度剤は、包装材料が大きな機械的応力にさらされる場合に、包装材料の抵抗を増加させ得る。乾燥強度剤は、デンプン及び変性ガム、セルロースポリマー、合成ポリマー、例えばカルボキシメチルセルロース及びポリアクリルアミドから選択され得る。一般的には、乾燥強度剤は、包装材料に、乾燥重量の0.1重量%~15重量%、好ましくは1重量%~10重量%、さらに好ましくは1重量%~5重量%の量で含まれる。
柔軟剤は、包装材料の柔らかさを改善し得る。一般的には、軟化剤は、脂肪酸、シロキサン化合物、シリコーン化合物、アミノシリコーン化合物、アロエベラの抽出物、スイートアーモンドの抽出物、カモミールの抽出物、第四級アンモニウム化合物である。一般的には、柔軟剤は、包装材料に、乾燥重量の0.1重量%~30重量%、好ましくは1重量%~15重量%、さらに好ましくは5重量%~10重量%の量で含まれる。
完成したウェブまたは包装材料を乾燥させ、巻いてロールにする。例えば、一実施形態では、乾燥シートは、約15mm~約54mm、例えば約19mm~約28mmの幅を有するボビンに巻かれる。ウェブをボビンに巻く前に、ウェブをカレンダー加工することにより、材料の滑らかさ及び走行性を高めることができる。一実施形態では、例えば、マルチニップカレンダーデバイスを使用し得る。
本開示に従って作製された包装材料は、優れた機械的特性を有し、かつ、非常に望ましい美的な外観を有する。美的外観は、染料(合成及び/または天然)及びフィリグリー技術を追加することによってさらに向上させることができる。
本開示は、以下の実施例を参照することにより、より良く理解できるであろう。
実施例
実施例1
大麻繊維を利用する本発明による大麻包装材料を、以下の方法に従って製造した:大麻ハードを、粉砕して、250μm~500μmの大きさの粒子にした。次に、粉砕した大麻材料を、大麻:水の比が1:20になるように、70°Cの水中で30分間パルプ化した。次に、この混合物を遠心分離機で処理して、可溶性部分(水溶性大麻)を不溶性部分(不溶性麻繊維残留物)から分離した。不溶性部分は、ヘンプから得られたウェブ構築繊維として使用される漂白ヘンプパルプと、不溶性部分:ヘンプパルプの比が3:1(乾燥重量:乾燥重量)になるように混合し、次に、ディスクリファイナを使用して混合スラリーを精製した。精製後、精製されたスラリーからベースシートを形成した。続いて、大麻植物に由来する水溶性部分(本明細書では水溶性大麻とも呼ばれる)を、エアロゾル生成剤及び/または色素を含む様々な添加剤と混合した。得られた再構成ヘンプ材料は、最終的に乾燥してウェブにし、大麻包装材料に形成した。
-サンプルA:抽出された大麻可溶物で希釈された6重量%のグリセロール及び約2重量%の染料によるコーティング。
-サンプルB:抽出された大麻可溶物で希釈された6重量%のグリセロール、約2重量%の染料、及び約0.5重量%の香料(一般的にえぐみ低減香料(harshness reducing flavor)と呼ばれる)によるコーティング。
-サンプルC:抽出された大麻可溶物で希釈された6重量%のグリセロール、約2重量%の染料、及び0.5重量%のハーブ香料によるコーティング。
-サンプルA、B、及びCを、手作業で喫煙物品に成形した。空のチューブに各サンプルを個別に充填し、3人の専門家チームが喫煙した。
評価:すべてのサンプルは、大麻のような色を有する均質な外観を示した。100%のヘンプパルプで作製された参照の巻紙と比較した場合、サンプルAは、わずかに刺激の少ない煙と刺激の少ない後味を示した。香りはニュートラルからやや紙のようであった。
サンプルAと比較して、サンプルBはさらに低いえぐみ(harshness)を示した。
サンプルAと比較して、サンプルCは微妙で心地良いハーブの香りを示した。
実施例2
異なる種類及びレベルの色素で調製したことを除いて、実施例1に記載された条件に従ってヘンプ包装材料を調製した。サンプルの色は、CIE Hunter L*a*bスケールに従って測定した。Hunterラボのカラースケールは、1948年にRichard S.Hunterによって作成され、「The Measurement of Appearance, 2nd Addition, John Wiley and Sons, New York, New York, 1987」に記載されている。カラースケールは、人間の目に見えるすべての色について説明しており、参照として使用されるべきデバイスに依存しないモデルとして機能するように作成された。
Hunterラボスケールの3つの座標は、色の明るさ(L=0は黒を生成し、L=100は拡散白を示し、鏡面白はより高い)、赤/マゼンタと緑との間の色の位置(a、負の値は緑を示し、正の値はマゼンタを示す)、及び黄色と青との間の色の位置(b、負の値は青を示し、正の値は黄色を示す)を表す。
結果は以下に示される。
Figure 2022519753000002
結果は、大麻包装材料によって広範囲の色を達成することができ、さらに、色素の特定の組み合わせを使用して、色合いを所望の対象に調整できることを示している。
実施例3
大麻繊維を利用する本発明による大麻包装材料を、以下の方法に従って製造した:大麻の葉:大麻の花が1:1の比になるように混合した後、粉砕して10mmの大きさの粒子にした。次に、粉砕した大麻ブレンドを、ヘンプ:水の比率が1:20になるように、70°Cの水中で30分間パルプ化した。次に、この混合物を遠心分離機で処理して、可溶性部分(水溶性大麻)を不溶性部分(不溶性大麻繊維残留物)から分離した。不溶性繊維部分は、ヘンプから得られたウェブ構築繊維として使用される漂白ヘンプパルプと、不溶性繊維部分:ヘンプパルプの比が4:1(乾燥重量:乾燥重量)になるように混合し、次に、ディスクリファイナを使用して混合スラリーを精製した。精製後、精製されたスラリーからウェブまたはシートを形成した。大麻植物に由来する可溶性部分(本明細書では水溶性大麻とも呼ばれる)を、グリセロール及びメチルセルロースの溶液と混合した。乾燥ウェブまたはシートに含まれるメチルセルロースの最終量が、2.5重量%の量で最終製品に含まれるように、最終溶液をウェブまたはシート上にコーティングした。得られた材料を、最終的に乾燥させた。
乾燥後、シール強度についてサンプルを試験した。大麻包装材料の片側を水溶液で舐めるか濡らし、湿潤部分を大麻包装材料の非湿潤部分に接着することにより、従来の喫煙物品の手巻きをシミュレートした。この実施例に従って製造された大麻包装の湿潤部分と非湿潤部分との間に非常に効率的なシールが生成されることが予期せず発見された。したがって、大麻包装材料の湿潤部分と非湿潤部分との間に形成されたシールは、代替包装材料または手巻きの喫煙物品に必要な特性を示した。
実施例4
大麻繊維を利用する本発明による大麻包装材料を、以下の方法に従って製造した:大麻の葉:大麻の花が1:1の比になるように混合した後、粉砕して10mmの大きさの粒子にした。次に、粉砕した大麻ブレンドを、ヘンプ:水の比率が1:20になるように、70°Cの水中で30分間パルプ化した。次に、この混合物を遠心分離機で処理して、可溶性部分(水溶性大麻)を不溶性部分(不溶性大麻繊維残留物)から分離した。不溶性繊維部分は、ヘンプから得られたウェブ構築繊維として使用される漂白ヘンプパルプと、不溶性繊維部分:ヘンプパルプの比が4:1(乾燥重量:乾燥重量)になるように混合し、次に、ディスクリファイナを使用して混合スラリーを精製した。精製後、精製したスラリーからウェブまたはシートを形成した。大麻植物から得られた水溶性部分(本明細書では水溶性大麻とも呼ばれる)を蒸発器でさらに濃縮して約35%のブリックスに到達させ、続いてグリセロールと混合することにより溶液を形成した。その後、最終溶液をウェブまたはシートにコーティングして、最終製品の乾燥重量に基づいて、乾燥時に約30重量%(6%のグリセロールを含む)の可溶物レベルに到達させた。
評価:溶液でコーティングする前のウェブまたはシートは、明らかな斑点を有する心地良い緑色を示し、それにより、非常に自然な外観を示していた。溶液でコーティングする前のウェブまたはシートは、予想外に、非常に良好な燃焼特性及びわずかに顕著な大麻の匂いを示した。
ウェブまたはシートを溶液でコーティングした後の最終材料は、コーティング前のウェブまたはシートと同様の自然な外観を示したが、より黄色がかった色かつ光沢のある外観を示した。燃焼速度はかなり遅いが、自己消火性ではなく、燃焼時に非常に心地良い大麻の匂いを示すことが観察された。
実施例5
大麻繊維を利用する本発明による大麻包装材料を以下の方法に従って製造した:大麻繊維と大麻葉のブレンドを粉砕して、0.5mmの大きさの粒子にした。続いて、粉砕した大麻ブレンドを、ハスク:水の比率が1:10になるように、70°Cの水中で30分間パルプ化した。次に、この混合物を遠心分離機で処理して、可溶性部分(水溶性大麻)を不溶性繊維部分(不溶性大麻繊維残留物)から分離した。不溶性繊維部分は、ヘンプから得られたウェブ構築繊維として使用される漂白ヘンプパルプと、不溶性繊維部分:ヘンプパルプの比が4:1(乾燥重量:乾燥重量)になるように混合し、次に、ディスクリファイナを使用して混合スラリーを精製した。精製後、精製したスラリーからウェブまたはシートを形成した。大麻植物から得られた水溶性部分(本明細書では水溶性大麻とも呼ばれる)を蒸発器でさらに濃縮して約30%のブリックスに到達させ、続いてグリセロールと混合することにより溶液を形成した。その後、最終溶液をウェブまたはシートにコーティングして、最終製品の乾燥重量に基づいて、乾燥時に約30重量%の可溶物レベルに到達させた(比較すると、サンプルAには3%のグリセロールが含まれ、サンプルBには8%のグリセロールがそれぞれ含まれていた)。
評価:ウェブまたはシートを溶液でコーティングする前に、ウェブまたはシートは、ヘンプ粒子の非常に均一な分布を伴う淡黄色を示した。意外にも、良好な燃焼特性を有し、心地良い、やや甘い香りがした。
ウェブまたはシートを溶液でコーティングした後の最終材料は、コーティング前のウェブまたはシートと同様の外観を示したが、より深く、より光沢のある黄色の色合いが観察された。燃焼速度はかなり遅いが、自己消火性ではなく、サンプルは燃焼時に穏やかで心地良い大麻の匂いを示したことが観察された。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、本発明者らは、サンプルBにおけるより高いグリセロールレベルの適用が、より柔軟な製品テクスチャーを提供したことを信じている。
本開示に従って、様々な包装材料を作製することができる。一実施形態では、包装材料は、抽出された大麻繊維とウェブ構築繊維との組み合わせを含むウェブを含む。ウェブは、約20gsm~約80gsmの坪量を有することができ、約10コレスタ~約100コレスタの透過性を有することができる。
上記の実施形態のいずれかでは、抽出された大麻繊維と組み合わされるウェブ構築繊維は、様々であり得る。一実施形態では、ウェブ構築繊維は、パルプ繊維、例えば、針葉樹繊維、広葉樹繊維、またはそれらの組み合わせを含む。一実施形態では、ウェブ構築繊維は、針葉樹繊維と広葉樹繊維とを1:2~2:1の比で含む。一実施形態では、ウェブ構築繊維は亜麻繊維を含む。一実施形態では、ウェブ構築繊維はアバカ繊維である。一実施形態では、ウェブ構築繊維は竹繊維である。一実施形態では、ウェブ構築繊維はココナッツ繊維である。一実施形態では、ウェブ構築繊維はラミー繊維である。一実施形態では、ウェブ構築繊維はジュート繊維である。一実施形態では、ウェブ構築繊維はヘンプパルプ繊維である。ヘンプパルプ繊維は、単独で用いてもよく、木材パルプ繊維(例えば、針葉樹繊維、広葉樹繊維、またはそれらの組み合わせ)と組み合わせて用いてもよい。一実施形態では、ウェブ構築繊維は、包装材料に、約3重量%超の量で含まれる。一実施形態では、ウェブ構築繊維は、包装材料に、約5重量%超の量で含まれる。一実施形態では、ウェブ構築繊維は、包装材料に、約8重量%超の量で含まれる。一実施形態では、ウェブ構築繊維は、包装材料に、約12重量%超の量で含まれる。一実施形態では、ウェブ構築繊維は、包装材料に、約18重量%超の量で含まれる。一実施形態では、ウェブ構築繊維は、包装材料に、約50重量%未満の量、例えば約40重量%未満の量で含まれる。
ウェブ構築繊維と組み合わされる抽出された大麻繊維は、異なる供給源から入手することができる。一実施形態では、抽出された大麻繊維は、大麻の葉を含む。一実施形態では、抽出された大麻繊維は、大麻の茎を含む。一実施形態では、大麻繊維は大麻の芽を含む。一実施形態では、大麻繊維は大麻の花を含む。一実施形態では、抽出された大麻繊維は、大麻の葉及び/または大麻の茎と組み合わされた大麻の芽及び/または大麻の花を含む。
一実施形態では、抽出された大麻繊維は、未加工の材料から得ることができる。一実施形態では、抽出された大麻繊維は、副産物が追加の水溶性抽出を受けることにより抽出された大麻繊維を形成する、大麻抽出副産物から得ることができる。一実施形態では、抽出された大麻繊維は、未加工の大麻材料と大麻抽出副産物との組み合わせから得ることができる。
上記の実施形態のいずれかでは、包装材料は、充填材料を含むことができる。充填材料は、抽出された大麻繊維及びウェブ構築繊維と組み合わされる。充填材料は、約1重量%~約40重量%の量で含まれ得る。充填材料は炭酸カルシウム粒子を含むことができる。一実施形態では、充填材料は酸化マグネシウム粒子である。一実施形態では、充填材料炭酸カルシウム粒子と酸化マグネシウム粒子との組み合わせである。
一実施形態では、ウェブはガムで処理することができる。一実施形態では、ウェブは、ガム及び保湿剤で処理することができる。
上述したいずれかの実施形態では、包装材料は、包装材料の第1の方向に沿って間隔を置いて配置された複数の個別の低延焼性領域を含み得る。低延焼性領域は、23°Cで、約0.5cm/s未満の拡散率を有し得る。一実施形態では、複数の低延焼性領域は、低延焼性組成物をウェブに適用することによって形成することができる。
本発明に対するこれら及び他の修正及び変形は、添付の特許請求の範囲に記載されている本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者によって実施され得る。加えて、様々な実施形態の態様は、その全体またはその一部を相互に交換できることを理解されたい。さらに、当業者であれば、上記の詳細な説明及び実施例は説明のみを目的としており、添付の特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲をいかなる意味でも限定することを意図していないことを理解できるであろう。

Claims (44)

  1. 大麻の葉、大麻の茎、大麻の芽、大麻の花、大麻抽出物からの副産物、またはそれらの組み合わせを含む抽出された大麻繊維と、ウェブ構築繊維とを組み合わせたウェブを含み、
    前記ウェブは、20gsm~80gsmの坪量を有し、10コレスタ~100コレスタの透過性を有することを特徴とする包装材料。
  2. 前記ウェブ構築繊維が脱リグニン化セルロース繊維を含むことを特徴とする請求項1に記載の包装材料。
  3. 前記抽出された大麻繊維は抽出された大麻の葉またはハードを10重量%~100重量%の量で含み、抽出された大麻の芽及び/または花を10重量%~100重量%の量で含み、前記ウェブは前記ウェブ構築繊維を1重量%~70重量%の量で含むことを特徴とする請求項1または2に記載の包装材料。
  4. 前記ウェブ構築繊維は1重量%~50重量%の量で前記ウェブに含まれていることを特徴とする、請求項3に記載の包装材料。
  5. 前記ウェブは、0.3重量%未満のテトラヒドロカンナビノールを含む大麻植物材料から形成されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の包装材料。
  6. 前記抽出された大麻繊維は大麻の茎をさらに含むことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の包装材料。
  7. 前記ウェブは、前記抽出された大麻繊維及び前記ウェブ構築繊維と組み合わされた充填材料をさらに含むことを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の包装材料。
  8. 前記充填材料は、1~40重量%、5~20重量%、または10~20重量%の量で前記ウェブに含まれていることを特徴とする請求項7に記載の包装材料。
  9. 前記充填材料は、炭酸カルシウム粒子、二酸化チタン粒子、カオリン粒子、タルク粒子、硫酸バリウム粒子、酸化マグネシウム粒子、ベントナイト粒子、ゼオライト粒子、ケイ酸塩粒子、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項7または8に記載の包装材料。
  10. 前記包装材料に含まれる前記充填材料は、0.1μm~10μmの平均粒子サイズを有することを特徴とする請求項7~9のいずれか1項に記載の包装材料。
  11. 前記ウェブは、30コレスタ~80コレスタ、または40コレスタ~60コレスタの透過性を有することを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の包装材料。
  12. 前記ウェブは、30gsm~50gsmの坪量を有することを特徴とする請求項1~11のいずれか1項に記載の包装材料。
  13. 前記ウェブは、ASTM試験D828-97に従って試験したときに、前記ウェブが1000cN/15mm超、1250cN/15mm超、または1500cN/15mm超、かつ、4000cN/15mm未満の引張強度を有するのに十分な量の前記ウェブ構築繊維を含むことを特徴とする請求項1~12のいずれか1項に記載の包装材料。
  14. 前記ウェブはカレンダー加工されていることを特徴とする請求項1~13のいずれか1項に記載の包装材料。
  15. 前記抽出された大麻繊維は、追加の水溶性抽出を受けた大麻抽出副産物を含むことを特徴とする請求項1~14のいずれか1項に記載の包装材料。
  16. 前記ウェブに適用されるエアロゾル送達組成物をさらに含み、前記エアロゾル送達組成物はエアロゾル送達剤を含むことを特徴とする請求項1~15のいずれか1項に記載の包装材料。
  17. 前記エアロゾル送達剤は薬物または香料を含むことを特徴とする請求項16に記載の包装材料。
  18. 前記エアロゾル送達組成物は油を含むことを特徴とする請求項16に記載の包装材料。
  19. 前記エアロゾル送達組成物は固形分を含むことを特徴とする請求項16に記載の包装材料。
  20. 前記エアロゾル送達剤はニコチンを含むことを特徴とする請求項16に記載の包装材料。
  21. 前記エアロゾル送達剤はカンナビノイドを含むことを特徴とする請求項16に記載の包装材料。
  22. 前記エアロゾル送達剤はテトラヒドロカンナビノールを含むことを特徴とする請求項16に記載の包装材料。
  23. 前記エアロゾル送達剤はカンナビジオールを含むことを特徴とする請求項16に記載の包装材料。
  24. 前記エアロゾル送達剤は、糖、甘草抽出物、蜂蜜、コーヒー抽出物、カエデシロップ、茶抽出物、植物抽出物、草木の抽出物、タバコ抽出物、または果実抽出物を含むことを特徴とする請求項16に記載の包装材料。
  25. 前記エアロゾル送達組成物はテルペンのブレンドを含むことを特徴とする請求項16に記載の包装材料。
  26. 前記エアロゾル送達組成物は、1重量%超、3重量%超、5重量%超、10重量%超、15重量%超、20重量%超、25重量%超、30重量%超、35重量%超、または40重量%超、かつ、50重量%未満の量で前記ウェブに含まれていることを特徴とする請求項16に記載の包装材料。
  27. 前記ウェブは、40重量%未満の量の水溶性大麻成分を含むことを特徴とする請求項1~26のいずれか1項に記載の包装材料。
  28. 前記ウェブは、20重量%未満の量の水溶性大麻成分を含むことを特徴とする請求項1~26のいずれか1項に記載の包装材料。
  29. 前記ウェブ構築繊維は針葉樹繊維を含むことを特徴とする請求項1~28のいずれか1項に記載の包装材料。
  30. 前記ウェブ構築繊維は、亜麻繊維、アバカ繊維、木材のパルプ繊維、竹繊維、ココナッツ繊維、ラミー繊維、ジュート繊維、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項1~29のいずれか1項に記載の包装材料。
  31. 前記ウェブ構築繊維はヘンプパルプ繊維を含むことを特徴とする請求項1~30のいずれか1項に記載の包装材料。
  32. 前記ウェブ構築繊維は、3重量%超、10重量%超、または20重量%超、かつ、40重量%未満の量で前記ウェブに含まれていることを特徴とする請求項1~31のいずれか1項に記載の包装材料。
  33. 前記包装材料はタバコを含まないことを特徴とする請求項1~32のいずれか1項に記載の包装材料。
  34. 前記ウェブは燃焼制御剤で処理されていることを特徴とする請求項1~33のいずれか1項に記載の包装材料。
  35. 前記燃焼制御剤は、クエン酸塩、コハク酸塩またはカルボン酸の塩を含み、前記燃焼制御剤は、0.3~3重量%、または1~2重量%の量で前記ウェブに含まれていることを特徴とする請求項34に記載の包装材料。
  36. 前記ウェブは保湿剤で処理されていることを特徴とする請求項1~35のいずれか1項に記載の包装材料。
  37. 前記保湿剤は、グリセロール、プロピレングリコール、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項36に記載の包装材料。
  38. 前記ウェブはガムで処理されていることを特徴とする請求項1~37のいずれか1項に記載の包装材料。
  39. 前記ガムは、グアーガム、アルギン酸塩、カルボキシメチルセルロース、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項38に記載の包装材料。
  40. 前記ガムは0.1~2重量%の量で前記ウェブに含まれることを特徴とする請求項38または39に記載の包装材料。
  41. 前記包装材料は、当該包装材料の第1の方向に沿って間隔を隔てて配置された複数の個別の低延焼性領域を含み、前記低延焼性領域は、23℃で0.5cm/s未満の拡散率を有することを特徴とする請求項1~40のいずれか1項に記載の包装材料。
  42. 複数の前記低延焼性領域は、前記低延焼性領域を前記ウェブに適用することによって形成されていることを特徴とする請求項41に記載の包装材料。
  43. 前記包装材料が喫煙物品に組み込まれ、ASTM試験E2187-09に従って試験したときに、前記喫煙物品の少なくとも75%が自己消火することを特徴とする請求項1~42のいずれか1項に記載の包装材料。
  44. 請求項1~43のいずれか1項に記載の包装材料で包装された喫煙可能なロッドを含むことを特徴とする喫煙物品。
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