JP6860345B2 - 改良型ロッドを含む加熱式エアロゾル発生物品 - Google Patents
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Description
本発明はエアロゾル発生基体を含む加熱式エアロゾル発生物品に関連するが、ここでエアロゾル発生基体は均質化されたたばこ材料シートの集合体を含む改良型ロッドを備える。
喫煙物品用のロッドの形成に使用するたばこ材料の断片、ひもまたは細片を製造するためのプロセスおよび装置は、当業界で周知である。一般に、たばこ材料のこうした断片、ひもおよび細片の幅は約３ｍｍ以下である。
例えば、ＵＳ−Ａ−４，０００，７４８号は、再構成たばこシートを細片に破砕し、結果得られる細片を実質的に同時の動作で捲縮するプロセスおよび装置を開示している。捲縮した細片は、充填値を増大させることが報告されている。
たばこ材料の捲縮したまたは捲縮していない断片を含む喫煙物品用のロッドの形成には、下記で考察する点を含めて多くの欠点がある。
まず、たばこ材料の破砕は望ましくないことに、たばこの微粉およびその他の廃棄物を生成する。
第二に、たばこ材料の断片を含むロッドは「端部の緩み」を示す。すなわち、ロッドの端部からたばこ材料の断片がなくなる。これは、ロッド形成中のたばこ材料の断片の破損によって悪化する。端部の緩みは、美的に望ましくないだけでなく、不利なことに製造設備および喫煙装置のより頻繁な掃除が必要になる恐れもある。
第三に、たばこ材料の断片を含むロッドは、高い重量標準偏差を示す。すなわち、同じ寸法のロッドが一貫性のない重量となる傾向がある。これは、部品的には上述の通り、ロッドに端部の緩みを示す傾向があるためである。たばこ材料の断片を含むロッドの高い重量の標準偏差は、重量が選択した合格範囲外となる、望ましくないほど高いロッドの不合格率につながる。
第四に、たばこ材料の断片を含むロッドは不均一な密度を示す。すなわち、ロッドの長さに沿った密度には一貫性がない傾向がある。これは、ロッドに沿った異なる位置でのたばこ材料の量の変化によるもので、その結果、たばこ材料の量が減少した「空隙」およびたばこ材料の量が増加する「パッド」が生じる。たばこ材料の断片を含むロッドの不均一の密度は望ましくないことに、ロッドの引き出し抵抗（ＲＴＤ）に影響を及ぼす恐れがある。さらに、たばこ材料の断片を含むロッドの不均一な密度は、ロッドの端部に空隙がある時に端部の緩みを生じさせる恐れがある。
たばこ材料が燃焼するよりはむしろ加熱される多くのエアロゾル発生物品が、当業界において提唱されてきた。加熱式エアロゾル発生物品では通常、エアロゾルは、熱源、例えば、化学的、電気的または可燃性の熱源から、熱源の内部、周囲、または下流に位置しうる物理的に分離されたエアロゾル発生基体に熱伝達することにより生成される。加熱式エアロゾル発生物品でエアロゾル発生基体として使用するためのたばこ材料のロッドの長さは一般に、従来的な点火側の端を有する喫煙物品で使用する可燃性のたばこ材料のロッドよりも著しく短い。長さの短いロッドは時によってはプラグと呼ばれることがある。
たばこ材料の断片を含むロッドによって示される端部の緩み、高い重量標準偏差および不均一な密度は、長さの短いロッドでは特に問題であり、望ましくない。例えば、端部の緩みの問題は、加熱式エアロゾル発生物品でエアロゾル発生基体として使用するためのたばこ材料のロッドの長さは従来的な点火側の端を有する喫煙物品で使用するための可燃性のたばこ材料よりも一般に著しく短いために、ロッドの端部に近いたばこ材料の比率が大きいという理由から、エアロゾル発生物品で悪化する。
上記で考察した欠点を克服するために、ＷＯ−Ａ２−２０１２／１６４００９号は、ラッパーによって囲まれた１つ以上のエアロゾル形成剤を含む、均質化されたたばこ材料シートの集合体を含む、加熱式エアロゾル発生物品で使用するエアロゾル発生基体として使用するためのロッドを開示しており、ここで、均質化されたたばこ材料シートは、乾燥重量ベースで５パーセントを超えるか、または乾燥重量ベースで５重量パーセント〜３０重量パーセントのエアロゾル形成剤を含有する。ＷＯ−Ａ２−２０１２／１６４００９号は、均質化されたたばこ材料シートの集合体に含めるための適切なエアロゾル形成剤には、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオールおよびグリセリンなどの多価アルコールが含まれることを開示している。
加熱式エアロゾル発生物品で使用するための均質化されたたばこ材料シートの集合体を含む改良型ロッドを提供することが望ましい。特に、加熱時に感覚認知が促進されるエアロゾルを発生する加熱式エアロゾル発生物品でエアロゾル発生基体として使用するための、均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドを提供することが望ましい。
本発明によれば、エアロゾル発生基体を含む加熱式エアロゾル発生物品が提供されているが、ここで、エアロゾル発生基体は、ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドを備え、また均質化されたたばこ材料シートは、１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含む。特に好ましい態様によれば、可燃性熱源およびエアロゾル発生基体を含む加熱式エアロゾル発生物品が提供されているが、ここで、エアロゾル発生基体はラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドを備え、また均質化されたたばこ材料シートは、１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含む。
本発明によれば、ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドの使用も提供されているが、ここで均質化されたたばこ材料シートは、加熱式エアロゾル発生物品中のエアロゾル発生基体として、１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含む。特に好ましい態様によれば、ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドの使用が提供されており、ここで均質化されたたばこ材料シートは、可燃性熱源を含む加熱式エアロゾル発生物品中のエアロゾル発生基体として、１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含む。
本明細書で使用される「ロッド」という用語は、実質的に円形、長円形または楕円形の断面の一般的に円筒形の要素を説明するために使用される。
本明細書で使用される「均質化されたたばこ材料」という用語は、粒子のたばこを凝集することによって形成される材料を意味する。
本明細書で使用される「集合」という用語は、巻き込まれ、折り畳まれ、または別途ロッドの円筒形の軸方向に対して実質的に横方向に圧縮または収縮した均質化されたたばこ材料シートを記述するために使用される。
本明細書で使用される「シート」という用語は、その厚さよりもかなり大きい幅および長さを有する薄層状の要素を記述するために使用される。
本明細書で使用される「長さ」という用語は、ロッドの円筒軸方向の寸法を記述するために使用される。
本明細書で使用される「幅」という用語は、ロッドの円筒軸に対して実質的に直角をなす寸法を記述するために使用される。
本明細書で使用される「エアロゾル発生基体」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を加熱に応じて放出することができる基体を記述するために使用される。本発明による加熱式エアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体から発生されるエアロゾルは、見えても、または見えなくてもよく、蒸気（例えば、気状である物質の微粉は室温にて通常、液体または固体である）、ならびに気体および凝縮された蒸気の液体の液滴を含んでもよい。本発明による加熱式エアロゾル発生物品では、ラッパーを含めたロッド全体がエアロゾル発生基体であると見なされる。
当然のことながら、本発明の以下の説明で、ある一つの発明の実施形態に関連して説明した特徴は、本発明の他の実施形態にも適用されうる。
本発明の以下の説明で、「本発明で使用するためのロッド」という表現は、ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドを意味し、ここで均質化されたたばこ材料シートは、１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含む。
意外にも、均質化されたたばこ材料シートに１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントクエン酸トリエチルを含めることで、加熱時に本発明で使用するためのロッドにより発生されるエアロゾルの感覚的属性が有利なことに改善されることがこれまでに分かっている。特に、本発明で使用するためのロッドは、加熱時に従来的な点火側の端を有する紙巻たばこの主流煙をより連想させる芳香、味覚および口当たりを持つエアロゾルを有利なことに発生させることがこれまでに分かっている。
従来的な点火側の端を有する紙巻たばこの主流煙中に存在する多数の風味化合物は、非極性である。クエン酸トリエチルは、グリセリンなどその他のエアロゾル形成剤と比較して極性が低いクエン酸トリエチルである。理論に拘束されることを望むものではないが、均質化されたたばこ材料シートにエアロゾル形成体として、１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルの組み合わせを含めることで、加熱時に本発明で使用するためのロッドにより発生するエアロゾルの極性が低減されると考えられている。
均質化されたたばこ材料シートは、乾燥重量ベースで約２５重量パーセント以下のクエン酸トリエチルを含むことが好ましい。均質化されたたばこ材料シートは、乾燥重量ベースで約２０重量パーセント以下のクエン酸トリエチルを含むことがより好ましい。
均質化されたたばこ材料シートは、乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントの可塑剤を含むことが好ましい。
均質化されたたばこ材料シートは、乾燥重量ベースで約２５重量パーセント以下の可塑剤を含むことが好ましい。均質化されたたばこ材料シートは、乾燥重量ベースで約２０重量パーセント以下の可塑剤を含むことがより好ましい。
均質化されたたばこ材料シート中の可塑剤およびクエン酸トリエチルの総量は、乾燥重量ベースで少なくとも約１０重量パーセントであることが好ましい。
均質化されたたばこ材料シート中の可塑剤およびクエン酸トリエチルの総量は、乾燥重量ベースで約３０重量パーセント以下であることが好ましい。均質化されたたばこ材料シート中の可塑剤およびクエン酸トリエチルの総量は、乾燥重量ベースで約２５重量パーセント以下であることがより好ましい。
均質化されたたばこ材料シート中での可塑剤のクエン酸トリエチルに対する乾燥重量ベースでの重量パーセント比は、約１：１〜約２：１であることが好ましい。均質化されたたばこ材料シート中での可塑剤のクエン酸トリエチルに対する乾燥重量ベースでの重量パーセント比は、約１：１〜約１．７：１であることがより好ましい。
さらに、均質化されたたばこ材料シート中に１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルの組み合わせを含めることで有利なことに、シートが本発明で使用するためのロッドを形成するために集合されるのに十分な柔軟性と強度を結果的に持つようになることがこれまでに分かっている。
均質化されたたばこ材料シートは、長さ５０ ｍｍの試験片について、一定の延長レート５０ ｍｍ／分を用い、１００ Ｎロードセル付きの引張試験機（例えば、ＩＮＳＴＲＯＮ ５５６５引張試験機または相当物など）を使用して測定した、横方向に少なくとも約１６０ Ｎ／ｍの単位幅当たりの破砕強度を持つことが好ましい。
本明細書で使用される「単位幅当たりの破砕強度」という用語は、１メートル幅のシートについて破断時の力を記述するために使用される。
均質化されたたばこ材料シートは、プロピレングリコール、糖類および多価アルコールから成る群から選択される１つ以上の可塑剤を含むことが好ましい。
均質化されたたばこ材料シートに可塑剤として含めるための適切な糖類は、果糖、グルコース、転化糖およびその組み合わせを含むが、これに限定されない。
均質化されたたばこ材料シートに可塑剤として含めるための適切な多価アルコールは、グリセリン、糖アルコール（エリトリトールおよびソルビトールなど）、およびその組み合わせを含むが、これに限定されない。
均質化されたたばこ材料シートの集合体は、実質的にロッドの全長に沿って、かつ実質的にロッドの横断断面積全体を横切って延びることが好ましい。
本発明で使用するためのロッドに均質化されたたばこ材料シートの集合体を含めることは有利なことに、たばこ材料の断片を含むロッドに比べて端部の緩みのリスクを著しく低下させる。
本発明で使用する均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドは有利なことに、たばこ材料の断片を含むロッドよりも著しく低い重量標準偏差を示す。本発明で使用するための特定の長さのロッドの重量は、集合されてロッドを形成する均質化されたたばこ材料シートの密度、幅および厚さにより決定される。本発明で使用するための特定の長さのロッドの重量はこうして、均質化されたたばこ材料シートの密度および寸法をコントロールすることで調節できる。これによって本発明で使用するための同じ寸法のロッド間での重量の不一致が低減され、そのため結果的に重量が選択した合格範囲外となるロッドの不合格率が下がる。
本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドは有利なことに、たばこ材料の断片を含むロッドよりも均一な密度を示す。
望ましい実施形態で、本発明で使用するためのロッドは、ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料のきめのあるシートの集合体を備えうる。
均質化されたたばこ材料のきめのあるシートの使用は、均質化されたたばこ材料のシートの集合を都合良く容易にして本発明で使用するためのロッドを形成しうる。
本明細書で使用される「きめのあるシート」という用語は、捲縮され、型押しされ、デボス加工され、穿孔され、または別途変形されたシートを記述するために使用される。本発明で使用するための均質化されたたばこ材料のきめのあるシートは、複数の間隔を置いたへこみ、突起、穿孔またはそれらの組み合わせを含みうる。
特に望ましい実施形態で、本発明で使用するためのロッドは、ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料の捲縮したシートの集合体を備えうる。
本明細書で使用される「捲縮したシート」という用語は、「しわ付けしたシート」という用語と同義語であることが意図され、複数の実質的に平行した隆起または波型形状のあるシートを意味する。均質化されたたばこ材料の捲縮したシートは、実質的にロッドの円筒軸に平行な複数の隆起または波型形状を持つことが好ましい。これは、均質化されたたばこ材料の捲縮したシートの集合を都合良く容易にしてロッドを形成する。ところが、当然のことながら、本発明で使用するための均質化されたたばこ材料の捲縮したシートは、別の方法としてまたは追加的に、ロッドの円筒軸に対して鋭角または鈍角を成す複数の実質的に平行な隆起または波型形状を持つ。
一定の実施形態で、本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートは、実質的にその表面全体にわたって実質的に均等なきめのあるものとしうる。例えば、本発明で使用するための均質化されたたばこ材料の捲縮したシートは、シートの幅にわたって実質的に均一に間隔を置いた複数の実質的に平行した隆起または波型形状を含みうる。
ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドであって、その均質化されたたばこ材料シートが１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含むものが、加熱式エアロゾル発生物品中のエアロゾル発生基体としての使用に特に適している。
ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドであって、その均質化されたたばこ材料シートが１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含むものを、化学的熱源、電気的熱源、可燃性熱源またはヒートシンクなどを含むがこれに限定されない適切な熱源を含む本発明による加熱式エアロゾル発生物品および加熱式エアロゾル発生システムでのエアロゾル発生基体として使用してもよい。
ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドであって、その均質化されたたばこ材料シートが１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含むものを、可燃性熱源およびエアロゾル発生基体を含む本発明による加熱式エアロゾル発生物品中のエアロゾル発生基体として使用してもよい。好ましい態様によれば、ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドであって、その均質化されたたばこ材料シートが１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含むものを、可燃性熱源および可燃性熱源の下流にあるエアロゾル発生基体を含む本発明による加熱式エアロゾル発生物品中のエアロゾル発生基体として使用してもよい。特に好ましい態様によれば、ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドであって、その均質化されたたばこ材料シートが１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含むものを、可燃性炭素質熱源および可燃性炭素質熱源の下流にあるエアロゾル発生基体を含む本発明による加熱式エアロゾル発生物品中のエアロゾル発生基体として使用してもよい。
本明細書に使用される「炭素質」という用語は、炭素を含む可燃性熱源を記述するために使用される。
例えば、ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドであって、その均質化されたたばこ材料シートが１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含むものは、可燃性炭素質熱源、可燃性炭素質熱源の下流にあるエアロゾル発生基体、ならびに可燃性炭素質熱源の後方部分およびエアロゾル発生基体の隣接した前方部分の周りにありそれらと接触している熱伝導性要素を含む、ＷＯ−Ａ２−２００９／０２２２３２号で開示されているタイプの本発明による加熱式エアロゾル発生物品中のエアロゾル発生基体として使用してもよい。
ただし、当然のことながら、ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドであって、その均質化されたたばこ材料シートが１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含むものを、その他の構造を持つ可燃性熱源を含む本発明による加熱式エアロゾル発生物品中のエアロゾル発生基体として使用してもよい。
本明細書で使用される「遠位」「上流」「近位」および「下流」という用語は、ユーザーが使用中に加熱式エアロゾル発生物品で引き出す方向に関して、本発明による加熱式エアロゾル発生物品の構成要素または構成要素の部分の相対位置を記述するために使用される。
本発明による加熱式エアロゾル発生物品は、使用時にユーザーに送達するためにエアロゾルがエアロゾル発生物品を抜け出る近位端を備える。近位端は口側の端と呼ばれることもある。使用中に、加熱式エアロゾル発生物品によって発生したエアロゾルを吸い込むために、ユーザーは加熱式エアロゾル発生物品の近位端でエアロゾルを引き出す。加熱式エアロゾル発生物品は、近位端と向かい合った遠位端を備える。
近位端は加熱式エアロゾル発生物品の下流端と呼ばれることもあり、また遠位端は加熱式エアロゾル発生物品の上流端と呼ばれることもある。本発明による加熱式エアロゾル発生物品の成分または成分の部分は、加熱式エアロゾル発生物品の近位端と遠位端との間のこれらの相対的位置に基づき互いの上流または下流にあると記述されうる。
ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドであって、その均質化されたたばこ材料シートが１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含むものはまた、加熱式エアロゾル発生物品と、その加熱式エアロゾル発生物品と連動するエアロゾル発生装置とを備え、そのエアロゾル発生装置が加熱式エアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体を加熱するよう構成されている加熱手段を含む加熱式エアロゾル発生システムで使用するための、本発明による加熱式エアロゾル発生物品中のエアロゾル発生基体として使用されてもよい。
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、加熱式エアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体と相互作用して、ユーザーの口を通してユーザーの肺に直接吸入可能なエアロゾルを発生するエアロゾル発生装置を記述するために使用される。
好ましい態様によれば、ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドであって、その均質化されたたばこ材料シートが１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含むものを、エアロゾル発生物品とそのエアロゾル発生物品と連動するエアロゾル発生装置とを備え、そのエアロゾル発生装置が加熱式エアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体を加熱するよう構成されている電気的な加熱手段を含む電気的な加熱式エアロゾル発生システムで使用するための、本発明による加熱式エアロゾル発生物品でのエアロゾル発生基体として使用してもよい。
例えば、ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドであって、その均質化されたたばこ材料シートが１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含むものは、ＥＰ−Ａ２−０ ８２２ ６７０号で開示されたタイプの本発明による加熱式エアロゾル発生物品中のエアロゾル発生基体として使用してもよい。
たばこ材料の断片を含むロッドを含むエアロゾル発生基体を含む加熱式エアロゾル発生物品の電気的な加熱式エアロゾル発生システムからの挿入・除去は、ロッドからたばこ材料の断片を外す傾向にある。この結果、不利なことに、外れた断片を取り除くために、電気的加熱式エアロゾル発生システムの電気的熱源およびその他の部分のより頻繁な掃除が必要になることがある。
対照的に、均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドを含むエアロゾル発生基体を含む本発明による加熱式エアロゾル発生物品の電気的な加熱式エアロゾル発生システムからの挿入・除去は有利なことに、たばこ材料の外れをもたらさない。
本発明で使用するためのロッドは、実質的に一様な断面であることが好ましい。
本発明で使用するためのロッドは、異なる寸法を持つように製造しうる。
例えば、本発明で使用するためのロッドは約５ｍｍ〜約１０ｍｍの直径を持ちうる。
本発明による加熱式エアロゾル発生物品中のエアロゾル発生基体として使用するためのロッドの長さは、約５ｍｍ〜約３０ｍｍであることが好ましく、約５ｍｍ〜約２５ｍｍであることがより好ましい。
望ましい単位長さの本発明で使用するためのロッドは、複数単位長さのロッドを形成した後で、複数単位長さのロッドを望ましい単位長さの複数のロッドに切断またはその他の方法で分割することにより製造されてもよい。
例えば、長さが約１５ｍｍの本発明で使用するためのロッドは、長さが約１５０ｍｍのロッドを形成した後、細長いロッドを長さが約１５ｍｍの１０個のロッドに切断することにより製造されてもよい。
本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートは、たばこ葉ラミナおよびたばこ葉柄の一方または両方を粉砕またはその他で細分することによって得られた粒子状たばこを凝集することにより形成されうる。別の方法として、または追加的に、本発明のたばこで使用するための均質化されたたばこ材料シートは、例えば、たばこの処理、取り扱いおよび輸送中に形成されたたばこダスト、たばこの微粉およびその他の粒子状たばこ副産物のうち１つ以上を含みうる。
本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートは、たばこ葉ラミナの粉砕またはその他の方法での細分によって得られた粒子状たばこを含むことが好ましい。
一定の実施形態で、本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートは、乾燥重量ベースで少なくとも約４０重量パーセントまたは乾燥重量ベースで少なくとも約５０重量パーセントのたばこ含有量を持ちうる。別の実施形態で、本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートは、乾燥重量ベースで約７０重量パーセントのたばこ含有量を持ちうる。高いたばこ含有量を持つ均質化されたたばこ材料シートの使用は有利なことに、たばこ風味が改善されたエアロゾルを発生する。
本発明で使用するための均質化されたたばこ材料のシートは、粒子状たばこの凝集を補助するために、たばこ内因性結合剤である１つ以上の内因性結合剤、たばこ外来性結合剤である１つ以上の外因性結合剤、それはまたはそれらの組み合わせを含んでもよい。別の方法として、または追加的に、本発明で使用するための均質化されたたばこ材料のシートは、たばこおよび非たばこ繊維、風味剤、充填剤、水性および非水性の溶媒およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されないその他の添加剤を含んでもよい。
本発明で使用するための均質化されたたばこ材料のシートに含める適切な外因性結合剤は、当業界で周知であり、例えばグアーガム、キサンタンガム、アラビアゴムおよびローカストビーンガムなどのゴム、例えばヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロースおよびエチルセルロースなどのセルロース結合剤、例えばデンプン、アルギン酸などの有機酸、アルギン酸ナトリウム、寒天およびペクチンなどの有機酸の共役塩基塩などの多糖類、およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
本発明で使用するための均質化されたたばこ材料のシートに含める適切な非たばこ繊維は当業界で周知であり、セルロース繊維、柔らかい木材繊維、堅い木材繊維、ジュート繊維およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。本発明で使用するための均質化されたたばこ材料のシートに含める前に、非たばこ繊維は当業界で周知の適切なプロセスによって処理されてもよく、これには機械式パルプ化、精製、化学的パルプ化、漂白化、硫酸塩パルプ化、およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
本発明で使用するための均質化されたたばこ材料のシートは、ロッドを形成するための集合に耐え抜くために十分に高い引張強さを有しなくてはならない。一定の実施形態において、非たばこ繊維は、適切な引張強さを達成するために、本発明で使用するための均質化されたたばこ材料のシートに含まれてもよい。
例えば、本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートは、乾燥重量ベースで約１パーセント〜約５パーセントの非たばこ繊維を含みうる。
当然のことながら、本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートの組成は、規制上の要件に準拠して設計されうる。
均質化されたたばこ材料シートを製造するための多数の再構成プロセスが当業界で周知である。これらには、例えばＵＳ−Ａ−３，８６０，０１２号に記載されているタイプの製紙プロセス、例えばＵＳ−Ａ−５，７２４，９９８号に記載されているタイプのキャスティングまたは「キャストリーフ」プロセス、例えばＵＳ−Ａ−３，８９４，５４４号に記載されているタイプの軟塊再構成プロセス、および例えばＧＢ−Ａ−９８３，９２８号に記載されているタイプの押出プロセスが含まれるが、これらに限定されない。一般に、押出プロセスおよび軟塊再構成プロセスにより製造された均質化されたたばこ材料シートの密度は、キャスティングプロセスにより製造した均質化されたたばこ材料シートの密度よりも大きい。
本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートは、粒子状たばこおよび１つ以上の結合剤を含むスラリーをコンベヤーベルトまたはその他の支持表面上にキャスティングし、キャストスラリーを乾燥させて均質化されたたばこ材料シートを形成し、均質化されたたばこ材料シートを支持表面から除去することを一般的に含むタイプのキャスティングプロセスにより形成されることが好ましい。
本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートは、フィルタートウ、紙およびその他の材料に、きめを施すための適切な公知の機械類を使用して、きめを施してもよい。
例えば、本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートは、回転可能な１対の捲縮ローラーを備えるＣＨ−Ａ５−６９１１５６号に記載されているタイプの捲縮ユニットを使用して捲縮しうる。ところが、当然のことながら本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートは、均質化されたたばこ材料シートを変形または穿孔するその他の適切な機械類およびプロセスを使用して、きめを施してもよい。
本発明で使用するためのロッドは、意図される用途に応じて異なる寸法を持つ均質化されたたばこ材料シートから製造しうる。
本発明で使用するための均質なたばこ材料シートは、集合させてロッドを形成するのに十分な幅であるべきである。
本発明で使用するための均質なたばこ材料シートの幅は、少なくとも約２５ｍｍであることが好ましい。
一定の実施形態で、本発明で使用するための均質なたばこ材料シートは、約２５ｍｍ〜約３００ｍｍの幅を持ちうる。
特定の最大横断寸法を持つ、本発明で使用するためのロッドの引き出し抵抗は、集合させてロッドを形成する均質なたばこ材料シートの幅による影響を受ける。均質なたばこ材料シートの幅は、ロッドの最大横断寸法よりも大きいべきである。
均質化されたたばこ材料シートの幅は、ロッドの最大横断寸法の少なくとも３倍であることが好ましい。
一定の実施形態で、均質化されたたばこ材料シートの幅は、ロッドの最大横断寸法の少なくとも５倍としうる。その他の実施形態で、均質化されたたばこ材料シートの幅は、ロッドの最大横断寸法の少なくとも１０倍としうる。
本発明で使用するための均質なたばこ材料シートの厚さは、少なくとも約５０μｍであることが好ましい。
一定の実施形態で、本発明で使用するための均質なたばこ材料シートは、５０μｍ〜約３００μｍの厚さを持ちうる。
一定の実施形態で、本発明で使用するための均質化されたたばこ材料シートは、約１００ｇ／ｍ2〜約３００ｇ／ｍ2の坪量を持ちうる。
本発明で使用するためのロッドは、多孔性のラッパーまたは非多孔性のラッパーで囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含みうる。
一定の実施形態で、本発明で使用するためのロッドは、紙ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を備えうる。
本発明で使用するための適切な紙ラッパーは当業界で周知であり、紙巻たばこペーパーおよびフィルタープラグラップを含むが、これに限定されない。
その他の実施形態で、本発明で使用するためのロッドは、紙以外のラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を備えうる。
本発明で使用するための適切な紙以外のラッパーは当業界で周知であり、均質化されたたばこ材料を含むがこれに限定されない。
本発明で使用するためのロッドは、従来的な紙巻たばこ製造用および紙巻たばこフィルター製造用の機械類を用いて製造されうる。
例えば、本発明で使用するための均質なたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含むロッドは、ＣＨ−Ａ５−６９１１５６号に記載されているタイプの捲縮した紙シートの集合体を含む、フィルターロッドを形成するための機械類を使用して製造されうる。
一定の実施形態で、本発明で使用するためのロッドは、１つ以上の可塑剤および乾燥重量ベースで少なくとも約５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含む連続的な均質化されたたばこ材料シートを供給する工程と、均質化されたたばこ材料の連続的なシートをその長軸方向軸に対して横断する方向に集合させる工程と、均質化されたたばこ材料の連続的なシートの集合体をラッパーで囲んで連続的なロッドを形成する工程と、連続的なロッドを複数の個々のロッドに切断する工程とを含む方法によって形成されうる。
方法はさらに、均質化されたたばこ材料の連続的なシートに、きめを施す工程を含みうる。例えば、方法は、均質化されたたばこ材料の連続的なシートを、その長軸方向軸に対して横切る方向に集合させる前に、捲縮、エンボス加工、穿孔またはその他の方法で、均質化されたたばこ材料の連続的なシートに、きめを施す工程を備えうる。
方法は均質化されたたばこ材料の連続的なシートを捲縮する工程をさらに含むことが好ましい。
方法は、均質化されたたばこ材料の連続的なシートに１つ以上の添加剤を塗布する工程をさらに含みうる。例えば、方法は、均質化されたたばこ材料の連続的なシートをその長軸方向軸に対して横切る方向に集合させる前に、吹き付け、粉付け、散布またはその他の方法で、均質化されたたばこ材料の連続的なシートに１つ以上の添加剤を塗布する工程を備えうる。
１つ以上の添加剤は、１つ以上の液体添加剤、もしくは１つ以上の個体添加剤、または１つ以上の液体添加剤および１つ以上の固体添加剤の組み合わせとしうる。
本発明で使用するための適切な液体および固体の添加剤は当業界で周知であり、風味剤（例えば、メントールなど）、吸着剤（例えば、活性炭など）、および植物性添加剤を含むが、これらに限定されない。
１つ以上の添加剤を、均質化されたたばこ材料の連続的なシート全体に実質的に塗布してもよい。別の方法として、１つ以上の添加剤を均質化されたたばこ材料の連続的なシートの選択した領域または部分に塗布してもよい。
方法が均質化されたたばこ材料の連続的なシートに、きめを施す工程もさらに含む場合、均質化されたたばこ材料の連続的なシートに、きめを施す前にまたはその後で、１つ以上の添加剤を均質化されたたばこ材料の連続的なシートに塗布してもよい。
方法は、均質化されたたばこ材料の連続的なシートに、きめを施した後で、１つ以上の添加剤を均質化されたたばこ材料の連続的なシートに塗布する工程を含むことが好ましい。
別の方法としてまたは１つ以上の添加剤を均質化されたたばこ材料の連続的なシートに塗布する工程に加えて、方法は、１つ以上の添加剤が塗布された連続的要素を均質化されたたばこ材料の連続的なシートの集合体に組み込む工程を含みうる。例えば、方法は、液体風味剤を浸み込ませた連続的要素を均質化されたたばこ材料の連続的なシートの集合体に組み込む工程を含みうる。
本発明で使用するための適切な連続的要素は当業界で周知であり、糸、毛糸、テープ、フィラメントおよびその他の細長い要素を含むが、これらに限定されない。
本発明で使用するための連続的要素は、綿、酢酸セルロース、レーヨン、たばこ、およびその他の織物または織物ではない材料を含むが、これらに限定されない、１つ以上の添加剤を保有する能力のある適切な任意の公知の材料から形成されうる。
連続的要素は、例えば米国特許第４，２８１，６７１号および第７，０７４，１７０号に記載されているものなど、連続的要素を酢酸セルローストウおよびその他のフィルター材料の連続的なロッドに組み込むための適切な公知の機械類を使用して、均質化されたたばこ材料の連続的なシートの集合体に組み込みうる。
本発明は以下の添付図面を参照しながら、例証としてのみであるがさらに説明する。
図１に示す装置は一般的に、均質化されたたばこ材料の連続的なシートを供給する供給手段と、均質化されたたばこ材料の連続的なシートを捲縮する捲縮手段と、均質化されたたばこ材料の連続的に捲縮したシートを集合させて、均質化されたたばこ材料の連続的に捲縮したシートの集合体をラッパーで囲んで連続的なロッドを形成するロッド形成手段と、連続的なロッドを複数の個々のロッドに切断する切断手段とを含む。装置はまた、均質化されたたばこ材料の連続的なシートを、装置を通して下流に、供給手段からロッド形成手段へ捲縮手段を経由して搬送する搬送手段を含む。
図１に示す通り、供給手段はボビン４上に取り付けられた均質化されたたばこ材料２の連続的なシートを備え、捲縮手段は１対の回転可能な捲縮ローラー６を備える。使用中、均質化されたたばこ材料２の連続的なシートはボビン４から引き出され、１対の捲縮ローラー６まで、一連のガイドおよびテンションローラーを経由して搬送機構によって下流に搬送される。均質化されたたばこ材料２の連続的なシートが１対の捲縮ローラー６間に供給されると、捲縮ローラーが噛み合い、均質化されたたばこ材料２の連続的なシートを捲縮して、装置を通して、均質化されたたばこ材料シートの長軸方向軸に対して実質的に平行な複数の間隙を介した隆起または波型形状を持つ、均質化されたたばこ材料の連続的に捲縮したシート８を形成する。
均質化されたたばこ材料の連続的に捲縮したシート８は、搬送機構によって１対の捲縮ローラー６からロッド形成手段へと下流に搬送され、そこで先細の漏斗またはホーン１０を通して供給される。先細の漏斗１０は、均質化されたたばこ材料の連続的に捲縮したシート８を、均質化されたたばこ材料シートの長軸方向軸に対して横断する方向に集合させる。均質化されたたばこ材料の連続的に捲縮したシート８は、先細の漏斗１０を通過する際は実質的に円筒形の構造であると想定される。
先細の漏斗１０を出ると、均質化されたたばこ材料の連続的に捲縮したシートの集合体は、包装材料１２の連続的なシートで包まれる。包装材料の連続的なシートはボビン１４から供給され、エンドレスベルトコンベアまたは装具によって、均質化されたたばこ材料の連続的に捲縮したシートの集合体の周りで包まれる。図１に示す通り、ロッド形成手段は、包装材料の連続的なシートの対向にある長軸方向の端が接触し互いに接着して連続的なロッドを形成するように、包装材料の連続的なシートの長軸方向の端のうち片方に接着剤を塗布する接着剤塗布手段１６を含む。
ロッド形成手段は、接着剤塗布手段１６の下流にある乾燥手段１８をさらに含むが、これは使用中に、連続的なロッドがロッド形成手段から切断手段へと下流に搬送される際に、連続的なロッドの継ぎ目に塗布された接着剤を乾燥させる。
切断手段は、連続的なロッドを単位長さまたは複数単位長さの複数の個々のロッドに切断するロータリーカッター２０を含む。
図１に示す装置は、先細の漏斗１０によって長軸方向軸に対して横断方向に集合させる前に、固体または液体の添加剤（例えば、風味剤など）を均質化されたたばこ材料の連続的に捲縮したシート８に塗布するための、捲縮手段とロッド形成手段の間に位置する添加剤塗布手段２４をさらに含む。
別の一つの実施形態（図示せず）で、添加剤塗布手段は、捲縮される前に固体または液体の添加剤を均質化されたたばこ材料の連続的なシートに塗布するために供給手段と捲縮手段の間に位置する。
また別の実施形態（図示せず）で、添加剤塗布手段は、ロッド形成手段の先細の漏斗１０に隣接して位置し、包装材料の連続的なシート１２で包まれる前に、固体または液体の添加剤を均質化されたたばこ材料の連続的に捲縮したシートの集合体に塗布するよう適応されている。
さらなる実施形態（図示せず）で、装置は、先細の漏斗１０によって集合される際に、１つ以上の添加剤が塗布された連続的要素を均質化されたたばこ材料の連続的に捲縮したシート８に組み込むための、捲縮手段とロッド形成手段の間に位置する手段をさらに含む。
紙ラッパーで囲まれた均質化されたたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含む本発明で使用するための第１のロッドは、図１に示すタイプの装置を使用して製造した。キャスティングプロセスによって製造された乾燥重量ベースで１２．５重量パーセントのグリセリンおよび１２．５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含む均質化されたたばこ材料の連続的なシートを、ロッドを形成するために使用した。
比較の目的で、乾燥重量ベースで２５重量パーセントのグリセリンを含む均質化されたたばこ材料の連続的なシートを、第２のロッドを同一方法で形成するために使用した。
第１のロッドを含む本発明による加熱式エアロゾル発生物品および第２のロッドを含む本発明によらない加熱式エアロゾル発生物品を準備した。加熱式エアロゾル発生物品の感覚的属性を消費者パネルによって評価した。
持続性、インパクト、粗さ、口内での刺痛および苦味を含む属性についてのパネルによる評価は、第１のロッドを含む本発明による加熱式エアロゾル発生物品の方が、第２のロッドを含む本発明によらない加熱式エアロゾル発生物品よりも高かった。その結果、第１のロッドを含む本発明による加熱式エアロゾル発生物品の全体的な風味感覚は、第２のロッドを含む本発明によらない加熱式エアロゾル発生物品よりも、従来的な点火端を有する紙巻たばこの全体的な風味感覚により類似したものであるとの評価を得た。
紙ラッパーで囲まれた均質化されたたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含む本発明で使用するための第３のロッドは、図１に示すタイプの装置を使用して製造した。キャスティングプロセスによって製造された乾燥重量ベースで９．４重量パーセントのソルビトール、３．１重量パーセントの転化糖、および７．５重量パーセントのクエン酸トリエチルを含む均質化されたたばこ材料の連続的なシートを、ロッドを形成するために使用した。
上記の特定の実施形態は本発明を例証するように意図される。しかし、その他の実施形態は、請求項に定義されたように本発明の精神と範囲から逸脱することなく作製されてもよく、上記の特定の実施形態が限定されることを意図されないことが理解されるべきである。
Claims (7)
- エアロゾル発生基体を含む加熱式エアロゾル発生物品であって、前記エアロゾル発生基体がラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドを備え、前記均質化されたたばこ材料シートの集合体は、実質的にロッドの全長に沿って、かつ実質的にロッドの横断断面積全体を横切って延び、前記均質化されたたばこ材料シートが、乾燥重量ベースで５重量パーセント〜２５重量パーセントのクエン酸トリエチルおよび乾燥重量ベースで５重量パーセント〜２５重量パーセントの可塑剤を含み、前記可塑剤がグリセリンである、加熱式エアロゾル発生物品。
- 前記均質化されたたばこ材料シート中の可塑剤およびクエン酸トリエチルの総量が乾燥重量ベースで約３０重量パーセント以下である、請求項１に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
- 前記均質化されたたばこ材料シート中の可塑剤のクエン酸トリエチルに対する乾燥重量ベースでの重量パーセント比が約１：１〜約２：１である、請求項１に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
- 前記均質化されたたばこ材料シートが横方向に少なくとも約１６０ Ｎ／ｍの単位幅当たりの破砕強度を持つ、請求項１に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
- 前記均質化されたたばこ材料シートが捲縮される、請求項１に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
- 可燃性熱源をさらに備える、請求項１に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
- ラッパーによって囲まれた均質化されたたばこ材料シートの集合体を含むロッドの使用方法であって、前記均質化されたたばこ材料シートの集合体は、実質的にロッドの全長に沿って、かつ実質的にロッドの横断断面積全体を横切って延び、前記均質化されたたばこ材料シートが加熱式エアロゾル発生物品中のエアロゾル発生基体として、乾燥重量ベースで５重量パーセント〜２５重量パーセントのクエン酸トリエチルおよび乾燥重量ベースで５重量パーセント〜２５重量パーセントの可塑剤を含み、前記可塑剤がグリセリンである、前記使用方法。
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