JP2023508010A - アルカロイドを含有する材料のシート - Google Patents

Abstract

本発明は、アルカロイドを含有する材料の多層シートに関し、多層シートは、－約１ミリメートル～約５ミリメートルから成る平均繊維長さを有する繊維を含む基材シートを含む第一の層であって、第一の表面および第二の表面を画定する第一の層と、－第二の層であって、・アルカロイドを含有する材料の粉末であって、約８マイクロメートル～約２００マイクロメートルから成るサイズを有する粉末と、・水と、・結合剤と、・エアロゾル形成体と、の混合物を含む、第二の層と、を含み、第二の層が基材シートの第一の表面に施されていて、結合剤が、アルカロイドを含有する材料の多層シートの総重量の約０パーセント～約１パーセントから成る量で含まれている。【選択図】図４

Description

本発明は、多層シートまたは複合シートなどのアルカロイドを含有する材料のシートに関する。

特に、アルカロイドを含有する材料は均質化したたばこ材料であってもよく、例えば紙巻たばこ、または「加熱非燃焼式」タイプのたばこ含有製品などのエアロゾル発生物品で使用されることが好ましい。

今日では、たばこ製品の製造において、たばこ葉以外に、キャストリーフまたは再構成たばこのような均質化したたばこ材料も使用されている。

「加熱非燃焼式」エアロゾル発生物品において、エアロゾル形成基体は、エアロゾルを形成するがたばこ材料の燃焼を防止するために、比較的に低い温度に加熱される。

均質化したたばこ材料は、たばこ粉末を含む異なる構成成分を混合して、たばこスラリーを形成することによって製造される。さらに、スラリーは一般的に、たばこに含有されている繊維に加えて、セルロース繊維などの繊維を含有する。次に、このスラリーは、適切な送達システムを通してキャスティングシステムに送られる前にタンク内に貯蔵され、キャスティングシステムでは移動コンベヤーの鋼ベルト上にキャストされるために「キャスティングボックス」に入り、その後、乾燥機内で乾燥される。

加熱非燃焼式製品用に使用することができるアルカロイドを含有する代替的な材料を得るためのプロセスに対するニーズがある。

一態様において、本発明は、約０．７ミリメートル～約５０ミリメートルから成る平均繊維長さを有する繊維を含む基材シートを含む第一の層を備える、アルカロイドを含有する材料の多層シートに関する。第一の層は、第一の表面および第二の表面を画定する。多層シートはまた、アルカロイドを含有する材料の粉末であって、約８マイクロメートル～約２００マイクロメートルから成るサイズを有する粉末と、水と、結合剤と、エアロゾル形成体との混合物を含む第二の層を備える。第二の層は、基材シートの第一の表面に施されている。

本発明は、約０．７ミリメートル～約５０ミリメートルから成る平均繊維長さを有する、かつ第一の表面および第二の表面を画定する繊維を含む基材シートを含む、アルカロイドを含有する複合材料のシートに関する。基材シートは、アルカロイドを含有する材料の粉末であって、約８マイクロメートル～約２００マイクロメートルから成るサイズを有する粉末と、水と、結合剤と、エアロゾル形成体との混合物で含浸されている。

多層シート、または複合材料で形成されたシートが提供されている。多層シート、または複合材料で形成されたシートは、周知のキャストリーフと比較して比較的に高い引張強さを有する。高い引張強さは、キャストリーフで使用される繊維と比較して比較的に「長い」繊維を有する基材シートによって提供されている。さらに、多層シート、または複合材料で形成されたシートは、比較的に均質である。多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料で形成されたシートを形成するために繊維を含む基材シートにスラリーが適用されている。比較的に高い引張強さを有する多層シート、またはアルカロイドを含む複合材料で形成されたシートを得るために、大量の繊維をスラリーに添加する必要はなく、その理由は、基材シートによって既に提供されているからである。従って、スラリーは、その組成物において、少なくともその表面上、またスラリーが基材シートに適用された時に得られる、結果として生じる多層シート、または複合材料で形成されたシートにおいて、非常に均質であることができる。スラリーは、基材シート上に層を形成してもよい。スラリーは、基材シートをスラリーで含浸してもよい。多層シートの組成物または複合材料で形成されたシートのより適切な制御が達成されうる。

本明細書で使用される「シート」という用語は、その厚さより実質的に大きい幅および長さを有する層状の要素を意味する。

本明細書で使用される「スラリー」という用語は、異なる液体様の粘稠な、またはペースト状の材料のエマルションを含んでもよい液体様の粘稠な、またはペースト状の材料を意味する。スラリーは、スラリーが液体様の粘稠な、またはペースト状の挙動を依然として示すという条件で、一定の量の固体状態の粒子を含有してもよい。

以下において、「上流」または「下流」という用語を用いて、スラリーの流れの方向を参照する。

本明細書で使用される「移動可能な支持体」という用語は、少なくとも一つの長軸方向で移動するように適合された表面を備える任意の手段を意味する。移動可能な支持体は、一つの方向で途切れることのない搬送能力を提供するように、閉ループを形成してもよい。しかしながら、移動可能な支持体は往復運動のやり方でも同様に移動してもよい。移動可能な支持体はコンベヤーベルトを含んでもよい。移動可能な支持体は本質的に平坦であってもよい。移動可能な支持体は、構造化された表面または構造化されていない表面を示してもよい。移動可能な支持体は、シート様の移動可能でかつ曲げることができる帯を含んでもよい。帯は、鋼、銅、鉄合金、銅合金が挙げられるがこれらに限定されない金属材料、またはゴムで作製されてもよい。

「繊維を含む基材シート」は、スラリーのための基材として使用される、かつ繊維を含む材料で形成されたシートを意味する。シートが形成される材料は、任意のタイプの繊維、例えばセルロース繊維を含んでもよい。材料のシートは、移動可能な支持体の上に定置されてもよく、または自己支持形であってもよい。

「アルカロイドを含有する材料」は、一つ以上のアルカロイドを含有する材料である。アルカロイドはニコチンを含んでもよい。ニコチンは、例えばたばこの中に見いだされうる。

アルカロイドは、塩基性の窒素原子を主に含有する天然の化合物の群である。この群はまた、中性特性を有する一部の関連する化合物、および弱酸性特性を有する一部の関連する化合物さえも含む。類似の構造の一部の合成化合物もアルカロイドと呼ばれる。炭素、水素、窒素に加えて、アルカロイドはまた、酸素、硫黄、より稀には塩素、臭素、リンなどの他の元素も含有する場合がある。

カフェイン、ニコチン、テオブロミン、アトロピン、ツボクラリンはアルカロイドの例である。

本明細書で使用される「均質化したたばこ材料」という用語は、アルカロイドニコチンを含有する、粒子状たばこを凝集することによって形成された材料を意味する。それ故に、アルカロイドを含有する材料は、均質化したたばこ材料とすることができる。

均質化したたばこ材料の最も一般的に使用される形態は、再構成たばこシートおよびキャストリーフである。均質化したたばこ材料シートを形成するプロセスは一般的に、たばこ粉末と結合剤を混合してスラリーを形成する工程を含む。その後スラリーは、例えばいわゆるキャストリーフを製造するために、移動する金属ベルト上に粘稠なスラリーをキャスティングすることによって、たばこシートを作り出すために使用される。別の方法として、粘度が低くかつ含水量が高いスラリーを使用して、製紙と似たプロセスで再構成たばこを作り出すことができる。

たばこのシート材料は、再構成シート材料と呼ばれることができ、たばこ組成物を形成するために、粒子状のたばこまたは粒子状のたばこブレンド、湿潤剤、水性溶剤を使用して形成されることができる。

均質化したたばこシートは概して、たばこの他に、グアーなどの結合剤を含む。均質化したたばこシートはまた、グリセリンなどのエアロゾル形成体を含んでもよい。

「エアロゾル形成基体」という用語は、エアロゾルを形成する場合がある揮発性化合物を放出する能力を有する基体を指す。典型的に、エアロゾル形成基体は、加熱に伴い揮発性化合物を放出する。エアロゾル形成基体は、揮発性アルカロイド風味化合物を含有するアルカロイドを含有する材料を含んでもよく、これは加熱に伴いエアロゾル形成基体から放出される。エアロゾル形成基体は均質化した材料を含んでもよい。

本明細書で使用される「エアロゾル発生装置」という用語は、エアロゾル形成基体と相互作用してエアロゾルを発生するように構成された装置を指す。エアロゾル発生装置は、ヒーターなどのエアロゾル化器を含むことが好ましい。

多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、エアロゾル発生装置のためのエアロゾル形成基体として使用されうる。アルカロイドを含有する材料のシートは、均質化したたばこシートを含んでもよい。

多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、スラリーが適用される基材シートから始めて形成される。

繊維を含む基材シートが提供される。基材シートは第一の表面および第二の表面を画定する。第一の表面上に、スラリーが適用されている。スラリーは、基材シートの第一の表面上に、第二の層などの別の層を形成してもよい。また、スラリーは基材シートを実質的に完全に含浸してもよい。さらに、スラリーは、基材シートが部分的に含浸されていて、第一の表面上の材料の第二の層によって部分的に覆われているように、基材シートを部分的に含浸してもよい。

繊維を含む基材シートは典型的に、比較的に「強い」シートであり、その引張強さは、シートが上で接触する必要のあるいかなる追加的な基材も必要とせずに、ローラーの間で搬送されることができるような引張強さである。基材シートの引張強さは、約０．１ニュートン／（ミリメートル）²～約１ニュートン／（ミリメートル）²から成ることが好ましい。

基材シートは、セルロース、麻、ケナフ、竹パルプ、綿、絹、木材、またはこれらの組み合わせを含む、天然または合成の異なる材料で作製されてもよい。材料の選択は、アルカロイドを含有する材料を含む最終的なシートに期待される機械的特性に従って行われる。

基材シート中の繊維は、織られていてもよく、または織られていなくてもよい。織られていない場合、繊維は主として一方向の向きにされていてもよい。別の方法として、繊維は無作為な向きにされてもよい。織られている場合、様々なパターンを使用することが可能である。基材シートは繊維のマットを含んでもよい。例えば、繊維は無作為に配設されてもよく、シートへと扁平にされてもよく、または織物へと織られてもよい。基材シートは、繊維を一緒に保持するための結合剤を含んでもよい。結合剤はメチルセルロースを含んでもよい。

基材シートは編組シートであることが好ましい。編組シートは、繊維が絡み合ったシートである。すべての繊維が絡み合う必要はないが、その一部が絡み合う。編組シートは、均質で、かつ比較的に高い機械的強度を得ることを可能にする。

基材シート中の繊維の含有量は、５０グラム／（メートル）²よりも低いことが好ましい。

基材シートはセルロース繊維を含むことが好ましい。シートを形成するセルロース繊維は当業界で周知であり、これには針葉樹繊維、広葉樹繊維、ジュート繊維、亜麻繊維、たばこ繊維、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。セルロース繊維は、パルプ化に加えて、精製、機械的パルプ化、化学的パルプ化、漂白、硫酸塩パルプ化、およびこれらの組み合わせなどの適切なプロセスに供されてもよい。セルロース繊維は、たばこ茎材料、葉柄、または他のたばこ植物材料を含んでもよい。木材繊維などのセルロース繊維は低いリグニン含有量を含むことが好ましい。別の方法として、植物繊維などの繊維を上記の繊維とともに、またはその代替として使用してもよく、これには麻および竹が含まれる。

繊維を含む基材シートは、約０．７ミリメートル～約５０ミリメートルから成る平均繊維長さを有する繊維を含む。繊維を含む基材シートの繊維は、約１ミリメートル～約２５ミリメートルから成る平均繊維長さを有することがより好ましい。繊維を含む基材シートの繊維は、約１ミリメートル～約１０ミリメートルから成る平均繊維長さを有することがより好ましい。繊維を含む基材シートの繊維は、約１ミリメートル～約５ミリメートルから成る平均繊維長さを有することがより好ましい。繊維を含む基材シートの繊維は、約１．２ミリメートル～約１．８ミリメートルから成る平均繊維長さを有することがなおより好ましい。１ミリメートル～５ミリメートルから成る平均繊維長さを有する繊維は、シートの達成された引張強さと均質性の間の好ましい妥協物である。

繊維の平均長さは、Ｔｅｃｈｐａｐ ＳＡＳによって商品化されたＭＯＲＦＩ ＣＯＭＰＡＣＴによって測定される通りのそれらの実際の長さ（それらがカールしているか、またはよれているかにかかわらず）を指す。平均長さは、Ｎ本の繊維（Ｎ＞５である）の測定値に対して、ＭＯＲＦＩ ＣＯＭＰＡＣＴによって測定された繊維の長さの数学的平均である。ＭＯＲＦＩ ＣＯＭＰＡＣＴは、繊維の構造に従って繊維の長さを測定する繊維分析器であり、それ故に繊維の実際の発生された長さを測定する。測定された物体は、その長さが２００マイクロメートル～１００００マイクロメートルから成り、かつその幅が５マイクロメートル～７５マイクロメートルから成る場合に、繊維と見なされる。繊維の長さは、脱イオン水が繊維に添加され、かつＭｏｒｆｉソフトウェアが使用されている時に測定される。

基材シートは第一の表面と第二の表面を画定し、一方の表面がもう一方の表面の反対向きである。第一の表面または第二の表面は、実質的に平面の表面であってもよい。第一の表面または第二の表面は水平であってもよく、すなわち水平面に対して平行であってもよく、または傾斜していてもよい。第一の表面または第二の表面はまた、実質的に垂直であってもよい。

基材シートの第一の表面に適用されるスラリーは、以下の組成物を有する。

スラリーは、アルカロイドを含有する材料の粒子を含む。粒子は、アルカロイドを含有する材料の粉末を形成する。粉末を得るために、アルカロイドを含有する材料は粉末に粉砕される。好ましくは、アルカロイドを含有する材料の粉砕された粒子のサイズは、２００マイクロメートルよりも小さい、好ましくは１８０マイクロメートルよりも小さい、好ましくは１６０マイクロメートルよりも小さい、好ましくは１４０マイクロメートルよりも小さい、好ましくは１２０マイクロメートルよりも小さい、好ましくは１００マイクロメートルよりも小さい、好ましくは８０マイクロメートルよりも小さい、好ましくは６０マイクロメートルよりも小さい、好ましくは４０マイクロメートルより小さいサイズを有する。好ましくは、アルカロイドを含有する材料の粉砕された粒子のサイズは、８マイクロメートルよりも大きい、好ましくは１２マイクロメートルよりも大きい、好ましくは２０マイクロメートルよりも大きい、好ましくは３０マイクロメートルよりも大きい、好ましくは５０マイクロメートルよりも大きい、好ましくは７０マイクロメートルよりも大きいサイズを有する。アルカロイドを含有する材料を粉末に粉砕する工程は、アルカロイドを含有する材料を約８マイクロメートル～２００マイクロメートルから成るサイズを有する粉末に粉砕することを含むことが好ましい。アルカロイドを含有する材料を粉末に粉砕する工程は、約１０マイクロメートル～１５０マイクロメートルから成るサイズを有するアルカロイドを含有する材料を粉砕することを含むことがより好ましい。アルカロイドを含有する材料を粉末に粉砕する工程は、約１５マイクロメートル～１２０マイクロメートルから成るサイズを有するアルカロイドを含有する材料を粉砕することを含むことがなおより好ましい。

アルカロイドを含有する材料の粒子のサイズは、Ｄｖ９５サイズを意味する。上記に列挙された値の各々は、粒子サイズのＤｖ９５を示す。Ｄｖ９５の「ｖ」は、体積分布が考慮されることを意味する。体積分布の使用は、等価球の概念を導入する。等価球は、我々が測定している特性における実際の粒子と等しい球である。それ故にそれは光散乱法では、実際の粒子と同じ散乱強度を生成することになる球である。これは実質的に、同じ体積の粒子を有する球である。さらに、Ｄｖ９５の「９５」は、分布の９５パーセントがより小さい粒子サイズを有し、５パーセントがより大きい粒子サイズを有する直径を意味する。それ故に粒子サイズは、粒子の９５パーセントが、述べられた値よりも小さい直径（粒子の実質的に同一の体積を有する対応する球の直径）を有する、体積分布によるそのサイズである。６０マイクロメートルの粒子サイズとは、粒子の９５パーセントが６０マイクロメートルよりも小さい直径を有し、直径が粒子よりも対応する体積を有する球の直径であることを意味する。

粒子のＤｖ９５サイズは、Ｈｏｒｉｂａ ＬＡ９５０またはＬＡ９６０粒子サイズ分布分析器を使用して測定される。ＨＯＲＩＢＡ ＬＡ－９６０粒子サイズ分析器は、レーザー回折法を使用してサイズ分布を測定する。この技法は、第一の原理を使用して、粒子から散乱した光（エッジ回折）と、粒子を通した光（二次散乱屈折）とを使用してサイズを計算する。ＬＡ－９６０はミー散乱理論を組み込んでいる。

アルカロイドを含有する材料に既に含有されているセルロース繊維に加えて、スラリーがセルロース繊維を含有しない、または非常に少量のみしか含有しないことが好ましいという事実に起因して、粉末のサイズは「極めて小さい」必要がない。繊維はスラリー中に存在する場合、粒子の「接着剤」として働く。従って、均質なシートを有するために、粒子は小さく保たれている。本発明において、スラリーはそれ自体でシートを形成しないが、基材層に適用される。比較的に高い引張強さを有する層をスラリー自体が作製する必要はない。従って、粉末のサイズは、添加された繊維で形成されたスラリーの場合よりも大きくてもよい。

アルカロイドを含有する材料の粉末は、例えばたばこ粉末ブレンドであってもよい。たばこ粉末ブレンドは、スラリー中に存在するたばこの大半を含有することが好ましい。このように、たばこ粉末ブレンドは、均質化したたばこ材料中のたばこの大半の供与源である。そのため、たばこ粉末ブレンドは、最終製品、例えば均質化したたばこ材料を加熱することによって生成されるエアロゾルへの風味を画定する。

スラリー中のアルカロイドを含有する材料の粉末の量は、スラリーの総質量、すなわち水を含むスラリーの質量の約４０パーセント～約７０パーセントから成ることが好ましい。アルカロイドを含有する材料は、粉末形態であることが好ましい。スラリー中のアルカロイドを含有する材料の量は好ましくは、スラリーの総質量、すなわち水を含むスラリーの質量の約４０パーセント～約５０パーセントから成ることがより好ましい。

多層シート、または複合材料のシートの引張特性を高めるために、結合剤がスラリーに添加されることが好ましい。

スラリー中に存在する結合剤の量は、スラリーの総質量、すなわち水を含むスラリーの質量の約０パーセント～約１パーセントから成ってもよい。スラリー中に存在する結合剤の量は、スラリーの総重量の約０パーセント～約０．５パーセントから成ることがより好ましい。結合剤の量は、アルカロイドを含有する材料のシートの所望の特性に依存する場合がある。スラリーが基材シートによって大いに吸収されることが所望される場合、吸収を改善するために結合剤をより少なく使用してもよい。基材シート上のスラリー被覆が好ましい場合、より多い量の結合剤を使用してもよい。結合剤の量はスラリーの粘度を変化させる場合がある。結合剤のより多い量は、スラリーのより高い粘度につながる場合がある。

スラリーで使用される結合剤は、本明細書に記載のガムまたはペクチンのうちのいずれかであってもよい。結合剤は、アルカロイドを含有する材料のシート全体を通してアルカロイド粉末が実質的に分散したままであることを確実にする場合がある。任意の結合剤を採用してもよいが、好ましい結合剤は、天然ペクチン（果実ペクチン、柑橘類ペクチン、またはたばこペクチンなど）、グアーガム（ヒドロキシエチルグアー、ヒドロキシプロピルグアーなど）、ローカストビーンガム（ヒドロキシエチルローカストビーンガム、ヒドロキシプロピルローカストビーンガムなど）、アルギネート、デンプン（変性デンプンまたは誘導体化デンプンなど）、セルロース（メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなど）、タマリンドガム、デキストラン、プラロン、コンニャク粉、キサンタンガム、およびこれに類するものである。本発明で使用するために特に好ましい結合剤はグアーである。

スラリーが基材シートを含浸している場合、結合剤の量はシートのどの部分が考慮されるかに応じて異なり、例えばスラリーが堆積された表面で最大である。従って、最大値は０パーセント～１パーセントである。

エアロゾルの形成を促進するために、エアロゾル形成体をスラリーに添加することが好ましい。

アルカロイドを含有する材料のシートのためのスラリーに含める適切なエアロゾル形成体は当業界で周知であり、一価アルコール（メントールなど）、多価アルコール（トリエチレングリコール、１，３－ブタンジオール、グリセリンなど）、多価アルコールのエステル（グリセロールモノアセテート、ジアセテート、またはトリアセテートなど）、およびモノカルボン酸、ジカルボン酸、またはポリカルボン酸の脂肪族エステル（ドデカン二酸ジメチル、テトラデカン二酸ジメチルなど）が挙げられるが、これらに限定されない。

好ましいエアロゾル形成体の例は、グリセリンおよびプロピレングリコールである。

スラリーは、スラリーの総質量、すなわち水を含むスラリーの質量の約１パーセント～約５パーセントから成るエアロゾル形成体含有量を有してもよい。このエアロゾル形成体含有量は、スラリーの総質量の１～３パーセントから成ることが好ましく、これはスラリーの乾燥重量基準で約２．９パーセント～約８．５パーセントから成るエアロゾル形成体の量に対応する。

基材シートにスラリーを適用するための特定の粘度および水分に到達するために、水もスラリー中に存在することが好ましい。水の量は、スラリーの総質量、すなわち水を含むスラリーの質量の約３０パーセント～５５パーセントから成ることが好ましい。水の量は、スラリーの総質量、すなわち水を含むスラリーの質量の約４５パーセント～５５パーセントから成ることがより好ましい。

好ましくは粉末形態のアルカロイドを含有する材料は、セルロースを含有してもよい。しかしながら、スラリー中にセルロース繊維は添加されないこと、すなわちアルカロイドを含有する材料中に既に含有されている繊維以外に、スラリー中にさらなる繊維は添加されないことが好ましい。従って、スラリーに添加された繊維（すなわち、アルカロイドを含有する材料中に既に含有されている繊維に加えて）の量は、スラリーの総質量、すなわち水を含むスラリーの質量の０．５パーセントよりも低いことが好ましい。添加された繊維は、スラリーの総質量の約０．１パーセントよりも低い量で存在することがより好ましい。

スラリーは所与の場所で形成される。その後、スラリーは貯蔵されてもよい。スラリーは、例えば同じ場所、例えば同じ貯蔵タンク内で貯蔵および形成されてもよく、または二つの異なる場所、例えば二つの異なる貯蔵タンク内で貯蔵および形成されてもよい。使用される貯蔵タンクは、当該分野で周知であることが好ましい。さらに、スラリーは、単一の貯蔵タンク内で、または複数の貯蔵タンク内で形成または貯蔵されることができる。貯蔵タンク内には、スラリーを均質化するためにミキサーが存在することが好ましい。

好ましくは、スラリーは基材シートの第一の表面に適用される。本出願において、スラリーは、繊維を含む基材シート上にスラリーの細片を形成してもよい。

スラリーは、第一の表面全体に適用される必要がない。第一の表面の一部（例えば第一の表面の中央部分）にのみスラリーを適用することができる。

基材シートと接触するスラリーは、基材シートによって完全に吸収または吸着されてもよい。スラリーは、基材シートの第一の表面上に第二の層と呼ばれる層を形成してもよい。スラリーは、基材シートによって部分的に吸収または吸着されてもよく、基材シートの第一の表面を部分的に被覆してもよい。

好ましくは、スラリーの適用は、基材シート上に第二の層を形成してもよい。実質的に、スラリーの被覆層は、基材シートの第一の表面上に形成される。

スラリーの適用は、基材シートをスラリーで含浸してもよい。

スラリーは、基材シートによって、最小限に、部分的に、または大部分が吸収または吸着されうる。スラリーの吸収または吸着は、基材シートの組成またはスラリーの組成、または基材シートの組成とスラリーの組成の両方に依存する。例えば、スラリーの吸収または吸着は、水の量、またはスラリーに含有された結合剤の量に依存する。スラリーが基材シートによって最小限、または部分的にのみ吸収される場合、第二の層は、スラリーが適用される基材シートの表面上に形成され、そして多層シートが形成される。

スラリーが基材シートによって吸収または吸着される吸着プロセスが行われる場合、基材シートはスラリーによって含浸されるようになる。スラリーは、基材シートによって完全に吸収されることができる。スラリーはまた、被覆層を形成し、かつ基材シートを含浸してもよい。

収着は物理的かつ化学的プロセスであり、このプロセスによって一つの物質が別の物質に結合する。特異的な収着の例は、ある状態の物質が異なる状態の別の物質に組み込まれ、こうした液体スラリーが固体基材シートによって吸収される吸収であるか、または別の相の表面上へのイオンおよび分子の物理的付着または結合が行われる吸着である。

基材シートおよび第一の表面に適用されたスラリーによって形成された、結果として得られるシートは、基材シートの第一の表面に垂直に取られた断面中に異なる組成物を有してもよい。第二の表面にて、スラリーの最も低い濃度が存在してもよい。第一の表面にて、スラリーの最も高い濃度が存在してもよい。第一の表面と第二の表面の間に、基材シートの材料とスラリーの組み合わせが、異なる濃度で存在してもよい。

スラリーは、第一の表面と第二の表面の両方に適用されてもよい。アルカロイドを含有する材料のシートの組成物は、対称であってもよい。アルカロイドを含有する材料のシートの単位体積当たりの繊維の濃度は、アルカロイドを含有する材料のシートの中心にて最高であってもよく、第一の表面および第二の表面にて最低であってもよい。

基材シートとその第一の表面上に提供されるスラリーとの組み合わせは、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートを形成する。

基材シートおよびスラリーに加えて、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートを形成するために、他の要素が組み合わされてもよい。基材シート自体が、多層シートであってもよい。基材シートは、風味シート、アルカロイド（例えばニコチン）を含む材料のシート、および他のものを含んでもよい。

既に形成された繊維を含む基材シート上にスラリーを供給する、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートを形成することは、スラリー中に添加された繊維を実質的に使用しないこと、または非常に限られた量の添加された繊維を使用することを可能にする。繊維は一般的に、シートの引張強さを増加させるために、先行技術のキャストシートのスラリー中に添加され、強化剤として作用する。

しかしながら、スラリーが供給される基材シートの存在は、結果として得られるアルカロイドを含有する材料のシートに十分な引張強さを提供する。スラリーの中へのセルロース繊維の添加は回避されてもよい。

繊維が添加されるスラリーにおいて、繊維のパルプ化のために水が必要であるため、比較的に大量の水が必要とされる場合がある。加えて、スラリー中に存在する大量の水に起因して、スラリーを乾燥し、アルカロイドを含有する材料のシートを形成するために、大量のエネルギーが必要である。この「高含水量」プロセスにおいて、スラリーがキャスティングされるコンベヤー鋼ベルトもまた重要な役割を果たす場合がある。すなわち、コンベヤーベルトのあらゆる欠陥はキャストシートに伝達される場合があり、それ故に高質のベルトがしばしば必要とされる。添加された繊維をスラリーから除去することは、スラリーを均質化するために必要な水の量の低減を可能にする。良好な均質化のために、一定の量の水は依然として必要とされる場合がある。この比較的に「高密度」のスラリーは、繊維を含む基材シートに適用されるのに適している。

本発明によるアルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートの乾燥のためには、より短い乾燥時間またはより少ない乾燥電力しか必要ではない。基材シートは、ボビンに巻かれた時に既に乾燥していることが好ましい。基材シートは、スラリーに接触する前に、湿潤されてもよい（例えば基材シート上に水をスプレーしてもよい）。湿潤は、基材シート内のスラリーの浸透を容易にするために行われる。結果として得られる、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、「部分的に湿潤」であるだけであり、乾燥時間または乾燥のために必要なエネルギーの量は比較的に低い。「激しい」乾燥がより少ないことは、エアロゾル形成基体として使用された時に、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートによって生成されたエアロゾルの風味のより良好な制御を有することを可能にする。乾燥中に、アルカロイド、風味、または他の揮発分が蒸発する場合があり、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシート内のそれらの濃度が低減する場合がある。アルカロイドが存在する時に乾燥を最小化することは、エアロゾル特性を制御するのに役立つ。

繊維を含有する基材シートが提供されるという事実は、繊維によって与えられる十分な引張強さを有するアルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートを得ることを可能にし、下流の製造工程における堅牢な加工を可能にする。繊維の長さまたは構成は、アルカロイドを含有する均質な材料を有する制約によって制限されない。引張強さは、基材シートによって提供され、その一方でエアロゾルの特性は、基材シートに適用されたスラリーによって付与される。引張強さとエアロゾル特性の両方は、独立して最適化されることができる。

第一の層は、第二の層で部分的に含浸されていることが好ましい。多層シートにおいて、第一の層と第二の層の間の「急な」移行がない場合がある。第二の層を形成するスラリーは、第二の層によって部分的に吸収されてもよい。基材シートの組成、またはスラリーの組成、または基材シートの組成とスラリーの組成の両方に依存して、例えばスラリー中に含有された水の量、もしくは結合剤の量に依存して、スラリーは基材シートによって、最小限に、部分的に、または大部分が吸収される場合がある。スラリーが基材シートによって最小限に、または部分的にのみ吸収される場合、スラリーの層（第二の層）は、スラリーが適用される基材シートの表面上に形成される。その後、スラリーの被覆層が、基材シートの表面上に形成されうる。その一方で、スラリーが基材シートによって吸収または吸着される収着プロセスが行われる場合、基材シートはスラリーによって含浸されるようになる。スラリーは、基材シートによって完全に吸収されることができる。スラリーはまた、第二の被覆層を形成し、かつ基材シートを含浸してもよい。

好ましくは、アルカロイドを含有する材料の多層シートは第三の層を備え、第三の層は、アルカロイドを含有する材料の粉末であって、約８マイクロメートル～約２００マイクロメートルから成るサイズを有する粉末と、水と、結合剤と、エアロゾル形成体との混合物を含み、第三の層は基材シートの第二の表面に施されている。多層シートは対称的であってもよく、第二の層および第三の層が基材シートの第一の表面と第二の表面の両方に施されている。第二の層は第二の層と同一であってもよい。多層シートは、第二の層が第三の層と異なる時、非対称であってもよい。例えば、第二の層の厚さは、第三の層の厚さと異なってもよい。

アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートの総重量の約４０パーセント～約８０パーセントから成る量のアルカロイドを含有する材料の粉末を含むことが好ましい。アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、高い量のアルカロイドを含有する材料を含有する。この量は、「乾燥」シート、すなわち約７パーセント～約１５パーセントから成る含水量を有するシートの場合に得られる。

本発明において、スラリーは、適切にブレンドされた異なるたばこタイプのたばこ葉身およびたばこ茎によって形成されることが好ましい。複数のたばこタイプが一緒にブレンドされることが好ましい。例えば、少なくとも二つの異なるたばこタイプが一緒にブレンドされる。「たばこタイプ」という用語は、たばこの異なる品種のうちの一つを意味する。本発明に関して、これらの異なるたばこタイプは、ブライトたばこ、ダークたばこ、アロマティックたばこの三つの主な群に区別される。これらの三つの群の間の区別は、たばこがたばこ製品において、さらに加工される前に受けるキュアリングプロセスに基づく。

ブライトたばこは、概して大きく明るい色の葉を有するたばこである。本明細書を通して、「ブライトたばこ」という用語はフルーキュアリングされたたばこに対して使用される。ブライトたばこの例としては、中国産のフルキュアたばこ、フルキュアブラジルたばこ、米国産のフルキュアたばこ（バージニアたばこなど）、インド産のフルキュアたばこ、タンザニア産のフルキュアたばこ、または他のアフリカ産のフルキュアたばこが挙げられる。ブライトたばこは、糖対窒素の比が高いことによって特徴付けられる。感覚的な見方からは、ブライトたばこはキュアリング後に、スパイスが効いていて活気のある感覚を伴うたばこタイプである。本発明によると、ブライトたばこは、葉の乾燥重量基準で約２．５パーセント～約２０パーセントの還元糖の含有量を有する、かつ葉の乾燥重量基準で約０．１２パーセント未満の総アンモニア含有量を有するたばこである。還元糖は、例えばグルコースまたはフルクトースを含む。総アンモニアは、例えばアンモニアおよびアンモニア塩を含む。

ダークたばこは、概して大きく暗い色の葉を有するたばこである。本明細書を通して、「ダークたばこ」という用語はエアキュアリングしたたばこに対して使用される。追加的に、ダークたばこは発酵していてもよい。主に噛みたばこ、嗅ぎたばこ、葉巻たばこ、パイプブレンド用に使用されるたばこも、この範疇に含まれる。感覚的な見方からは、ダークたばこは、キュアリング後、スモーキーでダークシガータイプの感覚を伴うたばこタイプである。ダークたばこは糖対窒素の比が低いことによって特徴付けられる。ダークたばこの例は、バーレーマラウイまたは他のアフリカンバーレー、ダークキュアブラジルガルパオ、サンキュアまたはエアキュアインドネシアカストリ（Ｋａｓｔｕｒｉ）である。本発明によると、ダークたばこは、還元糖の含有量が葉の乾燥重量基準で約５パーセント未満、かつ総アンモニア含有量が葉の乾燥重量基準で約０．５パーセント以下であるたばこである。

アロマティックたばこは、しばしば小さい明るい色の葉を有するたばこである。本明細書を通して、「アロマティックたばこ」という用語は、芳香成分含有量、例えば精油の含有量が高い他のたばこに対して使用される。感覚的な見方からは、アロマティックたばこは、キュアリング後、スパイスが効いていて芳しい感覚を伴うたばこタイプである。アロマティックたばこの例には、グリークオリエント、オリエンタルトルコ、セミオリエントたばこがあるが、ファイアキュアード、ペリクなどのＵＳバーレー、ルスティカ、ＵＳバーレー、またはメリーランドもある。

追加的に、ブレンドは、いわゆるフィラーたばこも含んでもよい。フィラーたばこは特定のたばこのタイプではないが、ブレンドで使用されるその他のたばこタイプを補完するために主に使用される、かつ最終製品に特定の特徴的な芳香の方向性をもたらさないたばこタイプを含む。フィラーたばこの例は、他のたばこタイプの茎、中肋、または葉柄である。具体的な一例は、フルーキュアリングされたブラジル産の葉柄下部のフルーキュアリングされた茎であってもよい。

たばこ葉は、たばこの各タイプ内でさらに等級分けされ、例えば原産地、タバコ植物での葉の位置、色、表面性状、サイズ、形状に関して等級分けされる。たばこ葉のこれらの特徴および他の特徴は、たばこブレンドを形成するために使用される。たばこのブレンドは、同じタイプまたは異なるタイプに属するたばこの混合物であり、これによってたばこブレンドは凝集した特定の特徴を有する。この特徴は、例えば加熱または燃焼された時、独特の味わいまたは特定のエアロゾルの組成である可能性がある。ブレンドは、一方と他方の所与の比率の特定のたばこタイプおよび等級を含む。

同一のたばこタイプ内での異なる等級は、各ブレンド構成成分のばらつきを低減するためにクロスブレンドされてもよい。本発明によると、特定の所定の特徴を有する望ましいブレンドを実現するために異なるたばこ等級が選択される。例えば、ブレンドは、均質化したたばこ材料の乾燥重量基準あたりの還元糖、総アンモニア、総アルカロイドの標的値を有してもよい。総アルカロイドは、例えばニコチンおよび一般的でないアルカロイド（ノルニコチン、アナタビン、アナバシン、ミオスミンを含む）である。

例えば、ブライトたばこは、等級Ａのたばこ、等級Ｂのたばこ、および等級Ｃのたばこを含んでもよい。等級Ａのブライトたばこは、等級Ｂおよび等級Ｃのブライトたばことは化学的特性がわずかに異なる。アロマティックたばこは、等級Ｄのたばこおよび等級Ｅのたばこを含んでもよく、その場合、等級Ｄのアロマティックたばこは、等級Ｅのアロマティックたばことは化学的特性がわずかに異なる。例証のために可能なたばこブレンドの標的値は、例えば乾燥重量基準で総たばこブレンドの約１０パーセントの還元糖の含有量とすることができる。選択した標的値を達成するために、７０パーセントのブライトたばこと３０パーセントのアロマティックたばこを、たばこブレンドを形成するために選択してもよい。７０パーセントのブライトたばこは、等級Ａのたばこ、等級Ｂのたばこ、等級Ｃのたばこの中から選択され、３０パーセントのアロマティックたばこは等級Ｄのたばこおよび等級Ｅのたばこから選択される。ブレンドの中に含まれる等級Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのたばこの量は、たばこブレンドの標的値を満たすように、等級Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのたばこの各々の化学的組成に依存する。

様々なたばこタイプは異なる化学的特性を有する。たばこ葉の中には３００を超える化学成分が存在すると考えられる。同じたばこタイプの中でも、異なる等級では化学的組成が異なる場合もある。たばこの化学成分は、遺伝子、農作業、土壌のタイプおよび栄養素、気象条件、植物の病気、葉柄の位置、収穫、およびキュアリング手順の影響を受ける場合がある。

アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートの総重量の約７パーセント～約１５パーセントから成る量の水を含むことが好ましい。

アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートの総重量の約０パーセント～約１パーセントから成る量の結合剤を含むことが好ましい。スラリー中に存在する結合剤の量は、スラリーの総質量の約０パーセント～約０．５パーセントから成ることがより好ましい。結合剤の量は、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートの所望の特性に依存する場合がある。スラリーが基材シートによって大いに吸収されることが所望される場合、吸収を改善するために結合剤をより少なく使用してもよい。基材シート上のスラリー層が好ましい場合、より多い量の結合剤を使用してもよい。結合剤の量はスラリーの粘度を変化させる場合がある。結合剤のより多い量は、スラリーのより高い粘度につながる場合がある。

アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートの総重量の約２．９パーセント～約８．５パーセントから成る量のエアロゾル形成体を含むことが好ましい。

アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートの総重量の約２パーセント～約５パーセントから成る量のアルカロイドを含有する材料の繊維以外の繊維を含む。繊維は基材シート中に濃縮されていて、（アルカロイドを含有する材料に含有された繊維のほかに）繊維は第二の層にほとんど存在しない。

アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、約１５０マイクロメートル～約４００マイクロメートルから成る厚さを有し、シートの厚さは、約１８０マイクロメートル～約３００マイクロメートルから成ることがより好ましく、約１８０マイクロメートル～２５０マイクロメートルから成ることがさらにより好ましい。

基材シートは、約１７５マイクロメートル～約２５０マイクロメートルから成る厚さを有することが好ましい。基材シートの厚さは、スラリーがその表面の一方または両方に適用される場合、最終的な厚さが、シートのさらなる加工（ロッドにおける捲縮および集合など）のために好ましい厚さであるように選択されることが好ましい。

アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、約１００ミリメートル～約２５００ミリメートルから成る幅を有することが好ましい。アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートの幅は、得られるボビンのサイズに応じて選択される。アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、形成された後に乾燥されることが好ましい。乾燥後、アルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートは、ボビンに巻かれることが好ましい。ボビンは「マスターボビン」とすることが可能であり、これはその後、より小さいボビンへと細長く切られ、またはボビンは既に、アルカロイドを含有する材料のシートのさらなる加工のために使用されたボビンとすることが可能である。

アルカロイドを含有する材料の粉末は、たばこ粉末を含むことが好ましい。粉末はたばこ粉末ブレンドであることが好ましい。

繊維を含む基材シートはセルロース繊維を含むことが好ましい。繊維を含む基材シートは大麻、ケナフ、竹、木材、綿、または絹に由来する繊維を含むことがより好ましい。

本発明はまた、本発明によるアルカロイドを含有する材料の多層シートの一部分、またはアルカロイドを含有する複合材料のシートの一部分を含むエアロゾル発生物品に関する。本発明によるエアロゾル形成物品は、エアロゾルを形成するためにアルカロイドを含有する材料が中で燃焼するのではなく加熱される物品を包含してもよい。

本発明によるエアロゾル形成物品は、完全な組み立てられたエアロゾル形成物品であってもよく、または例えば加熱式喫煙装置の消耗部品などの、エアロゾルを発生するために組み立てられた物品を提供する目的で一つ以上の他の構成要素と組み合わせられるエアロゾル形成物品の構成要素であってもよい。

エアロゾル形成物品は、ユーザーの口を通してユーザーの肺の中に直接吸入可能なエアロゾルを発生する物品であってもよい。エアロゾル形成物品は、紙巻たばこなどの従来の喫煙物品と似ていてもよく、またたばこを含んでもよい。エアロゾル形成物品は使い捨てであってもよい。エアロゾル形成物品は、別の方法として、部分的に再利用可能であってもよく、また補充可能または交換可能なエアロゾル形成基体を備えてもよい。

好ましい実施形態において、エアロゾル形成物品は実質的に円筒状の形状であってもよい。エアロゾル形成物品は、実質的に細長くてもよい。エアロゾル形成物品は、長さと、その長さに対して実質的に直角を成す円周とを有してもよい。エアロゾル形成物品は、およそ約３０ミリメートル～およそ約１００ミリメートルの全長を有してもよい。エアロゾル形成物品は、およそ約５ミリメートル～およそ約１２ミリメートルの外径を有してもよい。

本発明のすべての態様において、アルカロイドを含有する材料を含むシートは均質化したたばこシートであることが好ましく、アルカロイドを含有する材料はたばこ含有ニコチンである。

例証としてのみであるが、以下の添付図面を参照しながら具体的な実施形態をさらに説明する。

図１は、本発明による均質化したたばこ材料のシートを製造するための方法の流れ図を示す。 図２は、図１の方法の工程のうちの一つの拡大図を示す。 図３は、本発明によるアルカロイドを含有する材料のシートの製造のための設備の第一の実施形態の概略斜視図を示す。 図４は、本発明によるアルカロイドを含有する材料のシートの製造のための設備の第二の実施形態の断面における概略側面図を示す。 図５は、本発明によるアルカロイドを含有する材料のシートの製造のための設備の第三の実施形態の断面における概略側面図を示す。 図６は、本発明によるアルカロイドを含有する材料のシートの製造のための設備の第四の実施形態の断面における概略側面図を示す。 図７は、本発明の方法を用いて製造された均質化たばこシートの断面の組成を表すグラフを示す。 図８は、本発明による多層シートの側面図の概略図を示す。 図９は、本発明による複合シートの側面図の概略図を示す。

最初に図１を参照すると、アルカロイドを含有する材料のシート２００の製造のための方法が示されている。示された実施形態において、アルカロイドを含有する材料のシート２００は均質化したたばこシートであり、アルカロイドを含有する材料は、たばこである。

本発明の方法の第一の工程は、均質化したたばこ材料を製造するためのたばこブレンドに使用されるたばこタイプおよびたばこ等級の選択１００である。本方法で使用されるたばこタイプおよびたばこ等級は、例えばブライトたばこ、ダークたばこ、アロマティックたばこ、およびフィラーたばこである。

均質化したたばこ材料のために使用される、製造が意図されている選択されたたばこタイプおよびたばこ等級は、本発明の方法の以下の工程による加工を受ける。

方法は、選択したたばこを横たえる、さらなる工程１０１を含む。この工程は、例えば製品追跡およびトレーサビリティのためにバーコードリーダーによって検証することができる等級および量などのたばこの完全性をチェックする工程を含んでもよい。たばこの葉は、収穫およびキュアリングの後、例えば葉柄の位置、品質、および色を記述する等級が与えられる。

さらに、均質化したたばこ材料の製造のためにたばこを製造施設に発送する場合に、横たえる工程１０１はまた、たばこ箱から出す工程またはたばこ箱のケースを開ける工程を含んでもよい。箱から出されたたばこは次いで、たばこを秤量するために秤量ステーションに供給されることが好ましい。

さらに、たばこを横たえる工程１０１は、たばこ葉が通常、発送のために発送箱内でベール梱包へと圧縮されているので、必要に応じてベール梱包を開く工程を含んでもよい。

以下に詳細に述べる通り、各たばこタイプで以下の工程が実施される。これらの工程は等級毎に続いて実施されてもよく、これによって一つの生産ラインのみを必要とする。別の方法として、異なるたばこタイプは別個のラインで加工されてもよい。一部のたばこタイプの加工工程が異なる場合、これは有利である場合がある。例えば、従来の主なたばこプロセスにおいて、ダークたばこはさらなるケーシングを受けることが多く、ブライトたばことダークたばこは少なくとも部分的に別個のプロセスで加工される。しかしながら、本発明によると、均質化したたばこウェブの形成の前に、ブレンドされたたばこ粉末にケーシングを添加しないことが好ましい。

さらに、本方法はたばこ葉を粉砕する工程１０２を含んでもよい。粉砕する工程１０２は、単一の粉砕工程、またはたばこがまず、粗く粉砕され、その後微細に粉砕される、二重の粉砕工程であってもよい。

粉砕する工程１０２の後、粉末から非たばこ材料を除去する工程を実施することが好ましい（図１に図示せず）。この除去工程は、粉砕する前に実施されてもよい。粉砕する前に非たばこ材料を除去することは、非たばこ材料が粉砕後よりも簡単に見分けがつき、かつ除去される場合があるので、より簡単である場合がある。

粉砕する工程１０２の後、たばこ粒子は、ブレンドする工程１０３に（例えば空気式移動によって）搬送されることが好ましい。

ブレンドする工程１０３において、たばこブレンドのために選択された異なるたばこタイプのすべての粉砕されたたばこ粒子はブレンドされる。従って、ブレンドする工程１０３は、すべての選択されたたばこタイプのための単一の工程である。これは、ブレンドする工程の後に、すべての異なるたばこタイプのための単一のプロセスラインのみが必要であることを意味する。図２において、たばこブレンドのために選択された四つの異なるたばこタイプの四つの粗く粉砕されたたばこ粒子（それぞれボックス１、２、３、４によって概略的に示されている）をブレンドすることが表されている。

ブレンドする工程１０３において、粒子状の様々なたばこタイプの混合を実施することが好ましい。たばこブレンドの特性のうちの一つ以上を測定および制御する工程を実施することが好ましい。

別の方法として、工程１０２は、様々なたばこタイプが一緒にブレンドされて所望のブレンドを形成する、ブレンドする工程１０３の後に実施される。プロセスは、ブレンドする工程の後に実施される場合、より速い場合がある。

各たばこタイプはそれ自体が下位ブレンドである可能性があり、言い換えれば、「ブライトたばこタイプ」は、例えば異なる等級のバージニアたばことブラジルフルキュアたばことのブレンドである可能性があることが理解される。

そのように得られたたばこ粉末は、たばこスラリーを形成するために直ちに使用することができる。別の方法として、例えば適切な容器内でのたばこ粉末の貯蔵のさらなる工程を挿入してもよい（図示せず）。

微粉をブレンドする工程１０３からのたばこ粉末は、その後のスラリー調製工程１０４で使用される。スラリー調製工程１０４は、エアロゾル形成体、結合剤、および粉砕されたたばこ粉末をスラリー混合タンク内に一緒に添加することを含むことが好ましい。この工程はまた、スラリーの均一性および均質性を確実にするために高剪断ミキサーを用いてスラリーを加工することを含むことがより好ましい。

スラリー調製工程１０４はまた、水を添加する工程を含むことが好ましく、この添加する工程では所望の粘度および水分を得るためにスラリーに水が添加される。

工程１０４の後のスラリー組成物は、以下の通りである。
水：３０％～５５％
たばこ粉末：４０％～７０％
結合剤：０％～１％
エアロゾル形成体：１％～５％
添加された繊維：０．５％未満

均質化したたばこシート２００を形成するために、工程１０４によって形成されたスラリーは、キャスティング工程または適用工程１０５でキャスティングされることが好ましい。このキャスティング工程１０５は、キャスティングステーションにスラリーを搬送することと、基材シート１１上にスラリーを適用することとを含むことが好ましい（図３～６に示す）。

次いで、均質化したキャストシート２００は、キャストウェブの均一かつ穏やかな乾燥を含む乾燥工程１０６で乾燥される。乾燥工程は、各乾燥ゾーンでの穏やかな乾燥プロファイルを確実にするために、各乾燥ゾーンでのキャストリーフの温度をモニターすることを含むことが好ましい。

ここで図３を参照すると、本発明による均質化したたばこ２００のシートの製造のための第一の実施形態の設備が表されていて、参照番号１０で示されている。

設備１０は、均質化したたばこ材料２００の複数のシートの製造のために適合されていることが好ましい。

均質化したたばこ材料のシートの製造のための設備１０は、エクストルーダー５と、エクストルーダー５の出口２０に位置付けられたタンク６と、タンク６の下方に位置する移動ドラム７とを含む。

エクストルーダー５は、均質化したたばこ材料のシートを形成するためのスラリー２２（図３において矢印によって示されている）が導入される入口２１と、スラリー２２を押し出すためのスクリュー２３と、出口２０とを備える。スラリー２２は、スクリュー２３によって入口２１から出口２０に押される（再度図３の矢印２２を参照のこと）。スラリー２２を押すスクリュー２３は、図３で長方形として概略的に図示されたモーター２４によって回転されてもよい。

スラリー２２は、異なる貯蔵タンクまたはサイロ（添付図面に図示せず）からエクストルーダー５に到達する。スラリー２２は、たばこ粉末、水、結合剤、エアロゾル形成体を含む。結合剤はグアーであることが好ましい。エアロゾル形成体はグリセリンであることが好ましい。さらなる繊維がスラリーに添加されないことが好ましい。スラリーは、工程１０４に記載の通りに形成される。

スラリー２２は、エクストルーダー５からタンク６に到達する。上記の組成物から、押し出しプロセスによってスラリーから約５パーセントの水が除去される。

タンク６は複数の出口を備え、すべてが３０で示されている。タンク６は、任意の幾何学的形状を有してもよく、図示された実施形態において、実質的に円錐状である。タンク６は横壁３２を含み、また底部壁３３もさらに含む。ミキサー３４（図３において矢印によって示されている）はタンク６内部に存在して、スラリー２２を攪拌および混合することができる。

さらに、スラリー２２の垂直方向のレベルを測定するために、センサー５０がタンク６の中に存在している。スラリーがタンク６内で実質的に一定のレベルに保たれるように、センサー５０とエクストルーダー５の間にフィードバックが存在することが好ましい。

出口３０の下方に、移動ドラム７が位置する。移動ドラム７は、図３において矢印によって示された回転方向８でその軸７７の周りを回転するように適合されている。移動ドラム７は、外部円筒状表面４１を画定する。

さらに、設備１０は、複数のボビン９を含む（単一のボビンを図３に図示する）。複数のボビンの各ボビン９は、基材シート１１、例えばセルロース繊維シートのコイルで作製されている。ボビンは巻き出されて、ボビン９から巻き出されたシート１１の自由部分は、移動ドラム７と接触して位置付けられている。基材シート１１は第一の表面１２および第二の表面１３を含み、一方の表面はもう一方の表面に対して反対側である。第二の表面１３は、移動ドラム７の円筒状表面４１と接触していることが好ましい。第一の表面１２は、複数の出口３０のうちの少なくとも一つに面する。移動ドラム７の回転は、図３において矢印１４で示された共通の搬送方向に沿って、複数の基材シート１１の移動を引き起こす。それ故に、ボビン９はドラム７の回転によって連続的に巻き出される。

複数の基材シートのうちの各基材シート１１は、移動ドラム７の表面４１と接触していて、また搬送方向に沿ってドラム７の下流で自立している、すなわち第一の表面１２および第二の表面１３は、いかなる要素によっても支持されていない。さらなるドラムまたはローラー（図面では見えない）は、複数のシート１１を搬送方向１４にさらに引っぱってもよい。

スラリー２２は、出口３０から複数の基材シート１１に供給される。複数の出口のうちの各出口３０は、複数のシートのうちの単一の基材シート１１にスラリー２２を供給することが好ましい。スラリーは、重力によって、または例えばポンプ（図面に図示せず）によって圧力を加えることによって出口３０から送達される。ポンプは、基材シート１１に送達されるスラリーの量を制御するために、流量の制御（図面では見えない）を備えることが好ましい。

基材シート１１にスラリー２２が供給されると、均質化したたばこシート２００になる。スラリーは基材シート１１によって部分的に、または完全に吸収されてもよい。スラリーの大半は、基材シート１１、特に第一の表面１２を被覆する場合がある。

また、第二の表面１３にも、スラリー２２が供給されてもよい。

各出口３０は、出口３０が存在するノズル３８で終結することが好ましい。

さらに、均質化したたばこシート２００の平方センチメートル当たりの重量および厚さを測定するために、追加的なセンサー（図示せず）が、出口３０の下流の基材シート２００に配設されていることが好ましい。センサーは、例えば核子測定ヘッドであってもよい。均質化したたばこのシート内の欠陥の位置を突き止めて決定するためのセンサーなど、図面に示されていない追加的なセンサーも同様に存在することが好ましい。シート２００の水分を決定するためのセンサーを追加してもよい。シートの厚さを測定するためのセンサーが存在してもよい。二つ以上のシートが形成される場合に、正しく整列されていないシート、および詰まったシートを回避するためにシートの整列をチェックするセンサーを追加してもよい。

複数の均質化したたばこシート２００を形成するための設備１０の機能は以下の通りである。好ましくは、工程１０４に記述の通り，たばこ粉末、水、および他の成分を混合および組み合わせて形成され、好ましくは添加された繊維の含有量がゼロまたは低いスラリー２２は、例えばインラインミキサー（これも図示せず）を使用して、貯蔵タンク（図示せず）からエクストルーダー５に移送される。スラリーは、エクストルーダー５でその含水量を低減し、タンク６内部で押し出される。タンク６において、スラリーはポンプを必要として、またはポンプの必要なく出口３０に到達する。ノズル３８は、移動ドラム７と接触して位置付けられている繊維を含む基材シート１１上にスラリーを供給する。ドラム７の移動は、搬送方向１４に沿った基材シート１１の移行を引き起こす。各ノズル３８は、異なる基材シート１１上にスラリーを堆積させる。それ故に、複数の均質化したたばこシート２００が形成される。

スラリー供給の直後に核子ゲージによって制御された、シート２００の厚さおよび坪量は、スラリー測定装置を使用して連続的にモニターされ、かつフィードバック制御されることが好ましい。

図４において、均質化したたばこシート２００の製造のための設備１１０の第二の実施形態が示されている。設備１１０は、スラリー２２を包含するキャスティングボックス４２および基材シート１１を備え、キャスティングボックス４２に関連付けられたキャスティングローラー４５は、均質化したたばこ材料のキャストシート２００を形成するように、キャスティングボックス４２内に包含されたスラリー２２を基材シート１１上にキャスティングする。スラリー２２は、上述の工程１０４においてと同様に調製される。

基材シート１１は、移動ローラーの周りに巻かれていて（ローラー５２のみが示されている）、かつキャスティングボックス４２の上方に位置付けられている。基材シート１１は、第一の表面１２および第二の表面１３を画定し、図４において矢印で示された搬送方向１４で移動ローラー５２によって移動される。

キャスティングボックス４２は、第一の壁４３および反対側の第二の壁４４を含む側壁を備える。キャスティングボックス４２は概して、四つの側壁、すなわち第一の壁４３および反対側の第二の壁４４と、第一の壁４３および反対側の第二の壁４４を接続する第三の壁および反対側の第四の壁（図に示さず）とによって画定されている。

さらに、キャスティングボックス４２は底部壁４６を含む。底部壁はまた、開口４７を含み、この場合において、キャスティングボックスの上部と一致する。開口４７は、基材シート１１の近傍に位置付けられている。

入ってくるスラリー２２は、入口（見えない）、特に（例えば、キャスティングボックスの側壁のうちの一つに接続された）パイプの端から、キャスティングボックス４２の中に導入される。

バッファタンク（図面に図示せず）からのスラリー２２は、通常はポンプ（図面に図示せず）によってキャスティングボックス４２の中に移送される。ポンプは、キャスティングボックス４２内に導入されたスラリー２２の量を制御するために、流量の制御（図面では見えない）を備えることが好ましい。ポンプは有利なことに、スラリーの移送時間が必要最小限に保たれることを確実にするように設計されている。

キャスティングボックス４２中のスラリー２２の量は所定のレベルを有し、これは実質的に一定に、または所与の範囲内に保たれることが好ましい。スラリー２２の量を実質的に同じレベルに保つために、ポンプはキャスティングボックス４２へのスラリー２２の流れを制御する。

キャスティングローラー４５は、スラリーをキャスティングするためにキャスティングボックス４２に関連付けられている。キャスティングローラー４５は、その長軸方向の幅である主寸法を有する。キャスティングローラーは、その長軸方向に対応する第一の回転軸４８（図４において十字で示されている）を画定する。第一の回転軸４８は水平であることが好ましく、キャスティング方向１７と直角を成すことがより好ましい。

キャスティングローラー４５は、回転可能な様態でキャスティングボックス４２に、好ましくはその端によって二つの対向する側壁に取り付けられていることが好ましい。さらに、キャスティングローラー４５は、開口４７から部分的に突出し、基材シート１１に面する（図４の詳細を参照のこと）。

キャスティングローラー４５と基材シート１１の間には間隙が存在してもよく、その寸法はとりわけ、均質化したたばこ材料のキャストウェブ２００の厚さを決定する。

スラリー２２は、キャスティングローラー４５を通して基材シート１１上にキャスティングされ、これは均質化したたばこ材料の連続的なシート２００を作り出す。スラリーは、ローラー４５に面する基材シート１１の第一の表面１２上にキャスティングされる。

シートの厚さは、ラミネーションローラー５２、５３によってさらに制御されてもよい。移動ローラー５２は、一対のラミネーションローラー５２、５３の一部であってもよく、これらのローラーはそれらの間に間隙を有し、この間隙にはシート２００が挿入される。ラミネーションローラー５２、５３は、基材シート１１のセルロース繊維の吸収および湿潤を容易にするために、かつシート１１の最終的な厚さの制御を達成するために使用される。

キャストシート２００は、搬送方向１４に沿って移動ローラー５２によって駆動され、加熱ユニット（図に示さず）に入り、ここで徐々に加熱され、かつ均一に乾燥される。

均質化したたばこシート２００を形成するための設備１１０の機能は以下の通りである。好ましくは、工程１０４に記述の通り，たばこ粉末、水、および他の成分を混合および組み合わせて形成され、好ましくは添加された繊維の含有量がゼロまたは低いスラリー２２は、例えばインラインミキサー（これも図示せず）を使用して、貯蔵タンク（図示せず）からキャスティングボックス４２に移送される。キャスティングローラー４５は、基材シート１１が搬送方向１４に沿って移動する間に、回転することによって、繊維を含有する基材シート１１上にスラリーを供給する。それ故にスラリーの層は、基材シート１１の第一の表面１２上に堆積されて、均質化したたばこシート２００を形成する。

スラリー供給の直後に核子ゲージによって制御された、シート２００の厚さおよび坪量は、スラリー測定装置を使用して連続的にモニターされ、かつフィードバック制御されることが好ましい。

図５において、均質化したたばこシート２００の製造のための設備１２０の第三の実施形態が示されている。設備１２０は、図４の装置１１０に類似しているため、これら二つの設備間の差異のみを概説する。

キャスティングローラー４５に加えて、設備１２０は、キャスティングボックス４２内に、第二のローラーである移送ローラー４９も備える。移送ローラー４９は、キャスティングローラー４５の下方に位置する。移送ローラー４９は、キャスティングローラー４５の直径よりも大きい直径を有することが好ましい。移送ローラー４９は円筒状であり、第一の回転軸４８と平行な第二の回転軸５１（図５において十字で示されている）を画定することが好ましい。移送ローラー４９は、キャスティングボックス４２の二つの対向する側壁に、回転可能な様態で、好ましくはその長軸方向の端によって取り付けられている。さらに、移送ローラー４９は、キャスティングボックス４２内にその全体が位置することが好ましく、スラリー２２によって少なくとも部分的に浸される。移送ローラー４９の回転方向は、キャスティングローラー４５の回転方向とは反対向きである。

キャスティングローラー４９とキャスティングローラー４５の間には間隙が形成されている。

それ故に移送ローラー４９は、設備１１０を参照しながら詳述される通り、スラリーと接触していて、基材シート１１にスラリーを適用するキャスティングローラー４５にスラリーを移送する。

設備１２０の機能において、スラリー２２は、入口にてキャスティングボックス４２に供給される。スラリーは所与のレベルに達する。移送ローラー４９は、スラリー２２が所与のレベルに達する時にキャスティングボックス内のスラリー２２と部分的に接触していて、かつ移送ローラー４９の回転に起因して、移送ローラー４９上にスラリー被覆があるように、スラリー２２は移送ローラー４９の外表面をスラリー２２の層で覆う。移送ローラー４９におけるこのスラリー被覆は、キャスティングローラー４５に移送される。その後、スラリーは、移送ローラー４９上のスラリー層とキャスティングローラー４５の表面との間の接触に起因してキャスティングローラー４５に移送され、かつスラリー被覆層は、基材シート１１へのその最終的な移送前に、キャスティングローラー４５の表面上に形成されている。

キャスティングローラー４５は軸４８の周りを回転し、スラリー層は基材シート１１に触れる。これは、キャスティングローラー４５から基材シートへのスラリーの移送を引き起こし、スラリー被覆はキャストウェブ２００を形成する。

その後、ウェブは乾燥され、貯蔵のためにボビンへと巻き取られることが好ましい（図に示さず）。これらのボビンはその後、巻き出され、エアロゾル発生物品用のたばこ構成要素を作り出すために使用される。

図６において、均質化したたばこシート２００の製造のための設備１３０の第四の実施形態が示されている。設備１３０は、図５の装置１２０に類似しているため、これら二つの設備間の差異のみを概説する。

設備１３０は、設備１２０を参照しながら図示した構成に加えて、キャスティングローラー４５の上方に位置するカウンタープレスローラー５６を含む。キャスティングローラー４５とカウンタープレスローラーの間には間隙が形成されている。間隙内に基材シート１１が位置付けられている。キャスティングローラー４５によってキャスティングされたスラリー２２は、基材シートに到達し、キャスティングローラー４５とカウンタープレスローラー５６の間で押される。キャスティングローラー４５およびカウンタープレスローラー５６は、基材シート１１の第一の表面１２および第二の表面１３をそれぞれ押す。

次いで、キャスティングボックス４２から出て来るスラリーの量は、二つのローラー４５とローラー４９（キャスティングローラーおよび移送ローラー）の間の距離を調整することによって制御されることが可能である。基材シート１１上に適用されるスラリーの量を、キャスティングローラー４６およびカウンタープレスローラー５６によってシート上に加えられる圧力を制御することによってさらに調整することが可能である。

シート上に加えられる圧力に作用することは、基材シート１１上のスラリーの堆積に対して良好な制御を有するために役立つ。

設備１３０の機能は、カウンタープレスローラー５６による圧縮が加えられる設備１２０と同じである。

図７に図示の通り、均質化したたばこ２００のシートの様々な構成要素の濃度に関連するグラフが図示されている。連続的な曲線はシート内のスラリーの濃度を表し、その一方で破線の曲線は、基材を形成する材料の濃度を表す。グラフの横座標は、基材シートの第一の表面１２から基材シートの第二の表面１３に、基材シート１１内の位置を表す。スラリー２２が基材シート１１の（第一の表面１２である）一つの表面上に置かれる場合、スラリーは、第一の表面１２から第二の表面１３に、基材シートの厚さを通して、減少する濃度（単位体積の総質量に対して報告されるたばこシートの質量のパーセントでの濃度）を有することになる。

こうした減少する濃度は、スラリーのレシピと、たばこ粒子の分布サイズと、繊維基材１１の性質とによって変化する可能性がある。

例えば、スラリーが適用された第一の表面１２の区域において、スラリー含有量は約７０～８０パーセント（単位体積の総質量に対して報告されるたばこ化合物の質量のパーセントでの含有量）から、第二の表面１３上での約２５～２０パーセントまで減少する可能性がある。繊維基材は、第一の表面１２上での約３０～２０パーセントから、第二の表面１３の区域内での約７５～８０パーセントまで下がる場合がある。

図７の曲線の形状は、単なる概略図に過ぎない。

均質化したたばこシート２００のこの構成は、図３～図６の設備１０、１１０、１２０、１３０のうちのいずれかを使用して得られうる。

均質化したたばこシート２００は、基材シートへのスラリーの吸収に応じて、多層シートまたは複合材料のシートであってもよい。図８は、スラリー２２が基材シート１３を被覆し、第二の層２０１を形成する多層シート２００を示す。図９において、スラリー２２は実質的にすべて、基材シート１３によって吸収されていて、複合シート２００が形成されている。

Claims (14)

1. アルカロイドを含有する材料の多層シートであって、
   －約１ミリメートル～約５ミリメートルから成る平均繊維長さを有する繊維を含む基材シートを含む第一の層であって、第一の表面および第二の表面を画定する前記第一の層と、
   －第二の層であって、
   ・前記アルカロイドを含有する材料の粉末であって、約８マイクロメートル～約２００マイクロメートルから成るサイズを有する前記粉末と、
   ・水と、
   ・結合剤と、
   ・エアロゾル形成体と、の混合物を含む、第二の層と、を含み、
   前記第二の層が前記基材シートの前記第一の表面に施されていて、前記結合剤が、アルカロイドを含有する材料の多層シートの総重量の約０パーセント～約１パーセントから成る量で含まれている、アルカロイドを含有する材料の多層シート。
2. 前記第一の層が前記第二の層で部分的に含浸されている、請求項１に記載のアルカロイドを含有する材料の多層シート。
3. 第三の層を備え、前記第三の層が、
   ・前記アルカロイドを含有する材料の粉末であって、約８マイクロメートル～約２００マイクロメートルから成るサイズを有する前記粉末と、
   ・水と、
   ・結合剤と、
   ・エアロゾル形成体と、の混合物を含み、
   前記第三の層が前記基材シートの第二の表面に施されている、請求項１または請求項２に記載のアルカロイドを含有する材料の多層シート。
4. アルカロイドを含有する複合材料のシートであって、
   ａ．約１ミリメートル～約５ミリメートルから成る公称平均繊維長さを有する繊維を含む、かつ第一の表面および第二の表面を画定する基材シート、を含み、
   ｂ．前記基材シートが、
   ｉ．前記アルカロイドを含有する材料の粉末であって、約８マイクロメートル～約２００マイクロメートルから成るサイズを有する前記粉末と、
   ｉｉ．水と、
   ｉｉｉ．結合剤と、
   ｉｖ．エアロゾル形成体と、の混合物で含浸されていて、
   前記結合剤が、アルカロイドを含有する複合材料の前記シートの総重量の約０パーセント～約１パーセントから成る量で含まれている、アルカロイドを含有する複合材料のシート。
5. アルカロイドを含有する材料の前記多層シートまたはアルカロイドを含有する複合材料の前記シートの前記総重量の約４０パーセント～約８０パーセントから成る量の前記アルカロイドを含有する材料の前記粉末を含む、請求項１～４のいずれかに記載のアルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシート。
6. アルカロイドを含有する材料の前記多層シートまたはアルカロイドを含有する複合材料の前記シートの前記総重量の約７パーセント～約１５パーセントから成る量の水を含む、請求項１～５のいずれかに記載のアルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシート。
7. アルカロイドを含有する材料の前記多層シートまたはアルカロイドを含有する複合材料の前記シートの前記総重量の約２．９パーセント～約８．５パーセントから成る量のエアロゾル形成体を含む、請求項１～６のいずれかに記載のアルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシート。
8. アルカロイドを含有する材料の前記多層シートまたはアルカロイドを含有する複合材料の前記シートの前記総重量の約２パーセント～約５パーセントから成る量の前記アルカロイドを含有する材料の前記繊維以外の繊維を含む、請求項１～７のいずれかに記載のアルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシート。
9. アルカロイドを含有する材料の前記多層シートまたはアルカロイドを含有する複合材料の前記シートが、約１５０マイクロメートル～約４００マイクロメートルから成る厚さを有する、請求項１～８のいずれかに記載のアルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシート。
10. アルカロイドを含有する材料の前記多層シートまたはアルカロイドを含有する複合材料の前記シートが、約０．１メートル～約２．０マイクロメートルから成る幅を有する、請求項１～９のいずれかに記載のアルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシート。
11. 前記アルカロイドを含有する材料の前記粉末がたばこ粉末を含む、請求項１～１０のいずれかに記載のアルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシート。
12. 繊維を含む前記基材シートがセルロース繊維を含む、請求項１～１１のいずれかに記載のアルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシート。
13. 繊維を含む前記基材シートが麻、ケナフ、竹、木材、綿、または絹に由来する繊維を含む、請求項１～１２のいずれかに記載のアルカロイドを含有する材料の多層シート、またはアルカロイドを含有する複合材料のシート。
14. アルカロイドを含有する材料の前記多層シートの一部分、または請求項１～１３のいずれかに記載の前記アルカロイドを含有する複合材料のシートの一部分を含むエアロゾル発生物品。

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