JP7153738B2

JP7153738B2 - 中空降温部材を内包する中空支持要素、及びかかる中空支持要素を含むタバコスティック

Info

Publication number: JP7153738B2
Application number: JP2020551400A
Authority: JP
Inventors: 趙輝; 趙楊; 楊柳; 段▲ゆあん▼杏; 申欽鵬; 劉春波; 楊継; ▲こん▼為民; 呉俊; 孫志勇; 陳永寛; ▲みお▼明明
Original assignee: 雲南中煙工業有限責任公司
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2022-10-14
Anticipated expiration: 2039-08-08
Also published as: WO2020232838A1; JP2021527391A; KR20200135808A; KR102447027B1

Description

本発明の特許請求の範囲は、加熱式非燃焼タバコの製造という技術分野に関し、具体的には、中空降温部材を内包する中空支持要素、及びそれを含むタバコスティックに関する。

消費者が健康問題を重要視するようになり、かつタバコ製品のパーソナライズされた体験に対する消費者の需要が高まるにつれて、タバコ業界は、消費者の要求のアップグレードに対応し続け、タール及び害が低減された各種のタバコスティックを開発してきた。加熱式非燃焼タバコは、従来のタバコ製品とはタバコの加熱方式が異なるので、タバコ製品に対する消費者の感覚的ニーズを満たしつつ、より健康的な吸引体験を提供しうる。

既存の加熱式非燃焼タバコのタバコスティックは、主に、発煙芯材セグメント、中空支持要素、降温セグメント、及びフィルタチップセグメントを含み、中空支持要素は、タバコスティックを支持する役割を果たすがそれだけでなく、更に重要なのは、燃焼ガスを収集し、降温セグメントと協働して燃焼ガスを降温させることである。従来技術では、中空支持要素のチューブ壁を貫通して通気孔を形成することで、外気を中空支持要素の内部に入れて燃焼ガスと混合させる。これにより、エアロゾル量が増加し、燃焼ガスの温度は効果的に低下するが、燃焼ガスに対する降温効果及び空気と燃焼ガスとを混合させる効果は良くないままである。その原因は、次の２点にある。
１．燃焼ガスと中空支持要素のチューブ壁との接触面積が限られており、効果的な降温を実現できないこと、
２．燃焼ガス及び空気は、中空支持要素内に滞留する時間が短く、中空支持要素をただちに高速で通過して降温セグメントに入るので、十分な混合が達成できないこと。
そのため、燃焼ガスの更なる降温を実現するために、現在主に行われているのは、降温セグメントの降温材料に対して改良を行うこと、又は直接的に降温材料の使用量を増やすことである。現行の降温セグメントの多くは凝集したポリ乳酸フィルムであるが、降温セグメントにおける降温材料の形式には限りがあり、かつ凝集したポリ乳酸フィルムによって形成される気流チャネルはほぼ直線形状であるため、燃焼ガスが降温セグメント内に滞留する時間は短く、十分な降温を実現することができない。また、ポリ乳酸材料は相変化材料であり、何回か吸引した後には相変化材料が収縮陥没

して気流チャネルを塞ぎ、吸引抵抗が大幅に上昇して、吸引体験に影響を与える。

そのため、支持力が強く、降温効果を考慮しうる中空支持要素が、開発され、降温セグメントと協働して、燃焼ガスに対するより良好な降温効果を実現すること（更には降温セグメントを置換すること）が、求められている。

上述した問題を解決するために、本発明を提示する。

本発明の第１態様は、中空降温部材を内包する中空支持要素であって、チューブ壁２１とチューブキャビティ２２とを含む、中空支持要素を提供する。
チューブキャビティ２２内には、チューブ壁２１に当接した中空降温部材２３が設けられ、この中空降温部材２３は、その少なくとも一部分が、中空支持要素に沿って軸方向に延在している。
中空降温部材２３には、中空降温部材２３に沿って軸方向に延在する溝２３１が設けられ、溝２３１は、チューブ壁２１とは反対側に開口している。

好ましくは、中空降温部材２３内には、粒子状降温材料２５、又は、降温性能を有する材料を編組した編組帯状降温材料２５が設けられ、かかる降温材料は、酢酸繊維、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリエチレンテレフタレートから選ばれた高分子材料から選ばれる。

好ましくは、溝２３１の数はＮであり、Ｎは２以上の正の整数である。

好ましくは、溝２３１は中空支持要素に沿って軸方向に、螺旋状に延在している。

好ましくは、溝２３１の断面は「Ｕ」字型、「Ｖ」字型、又は円弧形状である

好ましくは、チューブ壁２１の材料は紙材又は高分子材料の不織布であり、この高分子材料は、アセテート繊維、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリエチレンテレフタレートから選ばれる。

好ましくは、中空降温部材２３は、高分子材料を押出成形すること、又はチューブ壁２１に高分子材料をスプレーすることにより作製され、この高分子材料は、アセテート繊維、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリエチレンテレフタレートから選ばれる。

好ましくは、中空支持要素は、中空支持要素の径方向に沿ってチューブ壁２１及び中空降温部材２３を貫通する、通気孔２４を有する。

本発明の第２態様は、加熱式非燃焼タバコのタバコスティックであって、順に、発煙芯材セグメント１、本発明の第１態様で説明した中空支持要素、及びフィルタチップセグメント４を含む、加熱式非燃焼タバコのタバコスティックを提供する。
好ましくは、中空支持要素とフィルタチップセグメント４との間には更に降温セグメント３が設けられ、中空支持要素、降温セグメント３、及びフィルタチップセグメント４は成形紙で包まれることにより吸い口部を形成し、発煙芯材セグメント１と吸い口部とは接合紙によって接合され、中空支持要素の長さは吸い口部の全長の１／３～３／４である。

降温セグメント３は、凝集したポリ乳酸メッシュフィルム、ポリ乳酸トウ、又はポリ乳酸メッシュフィルムで包まれたアセテート繊維のトウである。

フィルタセグメント４は、アセテート繊維のトウ、又はアセテート繊維とポリ乳酸とを混合して作製されたトウ、又はポリ乳酸フィルムで外包されたアセテート繊維のトウである。フィルタセグメント４がアセテート繊維とポリ乳酸とを混合して作製されたトウである場合、アセテート繊維のポリ乳酸に対する質量比率は５０～９０％であり、フィルタセグメント４がポリ乳酸フィルムで外包されたアセテート繊維のトウである場合、アセテート繊維のトウのポリ乳酸フィルムに対する体積比率は５０～９０％である。

発煙芯材セグメント１は、発煙剤を含む刻み煙草、又は香味物質を含む再生タバコ葉がランダムに充填された、棒状の発煙芯である。

本発明で説明している加熱式非燃焼タバコのタバコスティックは、従来のタバコと同じように点火吸引することもできる。

本発明は、従来技術と比較すると、以下のような有益な効果を有している。
１．本発明の中空支持要素内に中空降温部材２３を設けることで、燃焼ガスを収集しつつ降温することが可能になると共に、中空降温部材２３に設けられた溝２３１によって、燃焼ガスと中空降温部材２３との接触面積が増大しうるので、より効果的な降温が実現される。
２．本発明の好ましい実施形態において、中空降温部材２３の溝２３１は中空支持要素に沿って軸方向に、螺旋状に延在しているが、この螺旋延在法を採用することで、中空降温部材２３に接触する燃焼ガス及び空気の気流経路を変更することが可能になるので、燃焼ガス及び空気が中空降温部材２３内に滞留する時間が増大し、燃焼ガスと空気とが混合され、燃焼ガス及び空気がただちに高速で中空降温部材２３を通過することが回避されて、燃焼ガスの更なる降温が実現される。
３．本発明の好ましい実施形態において、中空降温部材２３内に粒子状の又は編組帯状の降温材料が設けられていることで、降温材料と燃焼ガスとの接触面積が大きくなると共に、降温材料によって形成される気流チャネルが直線ではなく曲線になるので、燃焼ガスが中空降温部材２３内に滞留する時間がさらに長くなり、燃焼ガスがただちに高速で中空降温部材２３を通過することが回避されて、燃焼ガスの更なる降温が実現される。
４．本発明の中空降温部材２３は、高分子材料を押出成形することにより作製されるので、相変化吸熱のプロセスにおいて収縮陥没することがなく、数口吸引した後に相変化材料が収縮陥没して気流チャネルを塞ぎ、吸引抵抗が大幅に上昇して吸引体験に影響を与えることが避けられると共に、中空降温部材２３の支持があるため、降温材料の形式に（凝集したポリ乳酸フィルムだけでなく）より多くの選択肢を有することが可能になる。

本発明の実施例１の加熱式非燃焼タバコのタバコスティックの構造概略図である。本発明の実施例２の加熱式非燃焼タバコのタバコスティックの構造概略図である。本発明の実施例３の加熱式非燃焼タバコのタバコスティックの構造概略図である。本発明の中空支持要素の構造概略図である。

これより、実施例及び添付の図に関連付けて、本発明についてのより詳細な説明を行う。実施例は本発明を限定するものではなく、単に本発明を説明するものにすぎない。

実施例１
図１に示しているような、本発明の加熱式非燃焼タバコのタバコスティックであって、順に、発煙芯材セグメント１、中空支持要素２、及びフィルタチップセグメント４を含み、
中空支持要素２及びフィルタチップセグメント４は成形紙で包まれることによって吸い口部を形成し、発煙芯材セグメント１と吸い口部は接合紙により接合されており、
中空支持要素２の長さは、吸い口部の全長の１／２である、加熱式非燃焼タバコのタバコスティックである。
中空支持要素２は、中空降温部材を内包し、かつチューブ壁２１とチューブキャビティ２２とを含む。
チューブキャビティ２２内には、チューブ壁２１に当接した中空降温部材２３が設けられ、中空降温部材２３は、中空支持要素に沿って軸方向に延在し、中空支持要素を貫通している。
中空降温部材２３には、中空降温部材２３に沿って軸方向に延在する溝２３１が設けられ、溝２３１は、チューブ壁２１とは反対側に開口している。
溝２３１の数は１１である。
溝２３１は中空支持要素に沿って軸方向に、螺旋状に延在している。
溝２３１の断面は「Ｖ」字型である。
チューブ壁２１の材料は紙材である。
中空降温部材２３は、高分子材料を押出成形することにより作製され、この高分子材料はポリ乳酸から選ばれる。
中空支持要素は、中空支持要素の径方向に沿ってチューブ壁２１及び中空降温部材２３を貫通する、通気孔２４を有する。
フィルタチップセグメント４はアセテート繊維のトウである。
発煙芯材セグメント１は、発煙剤を含む刻み煙草がランダムに充填された、棒状の発煙芯である。
本実施例のタバコスティックサンプル１に基づいて、タバコスティック比較サンプル１を作製した。タバコスティック比較サンプル１は、中空支持要素２のチューブキャビティ２２内に中空降温部材が付加されていないだけで、その他の構造は本実施例のタバコスティックサンプル１の構造と同じである。２つのサンプルをそれぞれ、加熱式非燃焼タバコの喫煙具を用いて吸引した。タバコスティック比較サンプル１では、喫煙者の口内に入る燃焼ガスの温度は５１℃であり、喫煙者は熱く感じ、喫煙感が悪いと判明した。一方、本実施例のタバコスティックサンプル１では、喫煙者の口内に入る燃焼ガスの温度は３７℃であり、吸引にちょうど適した温度であると喫煙者は感じた。
したがって、本実施例のタバコスティックサンプル１における中空支持要素２は、支持力が強く、燃焼ガスに対する降温効果を考慮可能なものであり、降温セクションを置換することも可能である。

実施例２
本実施例は、加熱式非燃焼タバコのタバコスティックであって、順に、発煙芯材セグメント１、中空支持要素２、降温セクション３、及びフィルタチップセグメント４を含み、
中空支持要素２、降温セグメント３、及びフィルタチップセグメント４は成形紙で包まれることにより吸い口部を形成し、発煙芯材セグメント１と吸い口部とは接合紙によって接合され、中空支持要素２の長さは吸い口部の全長の２／５である、加熱式非燃焼タバコのタバコスティックである。
中空支持要素２は、中空降温部材を内包し、かつチューブ壁２１とチューブキャビティ２２とを含む。
チューブキャビティ２２内には、チューブ壁２１に当接した中空降温部材２３が設けられ、中空降温部材２３は、中空支持要素に沿って軸方向に延在し、中空支持要素を貫通している。
中空降温部材２３には、中空降温部材２３に沿って軸方向に延在する溝２３１が設けられ、溝２３１は、チューブ壁２１とは反対側に開口している。
溝２３１の数は１１である。
溝２３１は中空支持要素に沿って軸方向に、螺旋状に延在している。
溝２３１の断面は「Ｖ」字型である。
チューブ壁２１の材料は紙材である。
中空降温部材２３は、高分子材料を押出成形することにより作製され、この高分子材料はポリ乳酸から選ばれる。
中空支持要素は、中空支持要素の径方向に沿ってチューブ壁２１及び中空降温部材２３を貫通する、通気孔２４を有する。
降温セグメント３は、凝集したポリ乳酸メッシュフィルムである。
フィルタチップセグメント４はアセテート繊維のトウである。
発煙芯材セグメント１は、発煙剤を含む刻み煙草がランダムに充填された、棒状の発煙芯である。
本実施例のタバコスティックサンプル２に基づいてタバコスティック比較サンプル２を作製した。タバコスティック比較サンプル２は、中空支持要素２のチューブキャビティ２２内に中空降温部材が付加されていないだけで、その他の構造は本実施例のタバコスティックサンプル２の構造と同じである。２つのサンプルをそれぞれ、加熱式非燃焼タバコの喫煙具を用いて吸引した。タバコスティック比較サンプル２では、喫煙者の口内に入る燃焼ガスの温度は４２℃であり、喫煙者は熱く感じ、喫煙感が悪いことが判明した。一方、本実施例のタバコスティックサンプル２では、喫煙者の口内に入る燃焼ガスの温度は３５℃であり、吸引にちょうど適した温度であると喫煙者は感じた。
したがって、本実施例のタバコスティックサンプル１における中空支持要素２は、支持力が強く、燃焼ガスに対する降温効果を考慮可能なものである。

実施例３
図３に示しているような、本発明の加熱式非燃焼タバコのタバコスティックであって、順に、発煙芯材セグメント１、中空支持要素２、及びフィルタチップセグメント４を含み、
中空支持要素２及びフィルタチップセグメント４は成形紙で包まれることにより吸い口部を形成し、発煙芯材セグメント１と吸い口部は接合紙によって接合され、
中空支持要素２の長さは、吸い口部の全長の１／２である、加熱式非燃焼タバコのタバコスティックである。
中空支持要素２は中空降温部材を内包し、かつチューブ壁２１とチューブキャビティ２２とを含む。
チューブキャビティ２２内には、チューブ壁２１に当接した中空降温部材２３が設けられ、中空降温部材２３は、中空支持要素に沿って軸方向に延在し、中空支持要素を貫通している。
中空降温部材２３内には編組帯状の降温材料が設けられ、この降温材料は、３つの帯状ポリ乳酸を編組した、編組帯状ポリ乳酸材料である。
中空降温部材２３には、中空降温部材２３に沿って軸方向に延在する溝２３１が設けられ、溝２３１は、チューブ壁２１とは反対側に開口している。
溝２３１の数は１１である。
溝２３１は中空支持要素に沿って軸方向に、螺旋状に延在している。
溝２３１の断面は「Ｖ」字型である。
チューブ壁２１の材料は紙材である。
中空降温部材２３は、高分子材料を押出成形することにより作製され、この高分子材料はポリ乳酸から選ばれる。
中空支持要素は、中空支持要素の径方向に沿ってチューブ壁２１及び中空降温部材２３を貫通する、通気孔２４を有する。
フィルタチップセグメント４はアセテート繊維のトウである。
発煙芯材セグメント１は、発煙剤を含む刻み煙草がランダムに充填された、棒状の発煙芯である。
実施例１のタバコスティックサンプル１と実施例３のタバコスティックサンプル３とを比較すると、これらが異なるところは、タバコスティックサンプル３の中空降温部材２３内には３つの帯状ポリ乳酸を編組した編組帯状ポリ乳酸材料が設けられていることであると分かる。タバコスティックサンプル１とタバコスティックサンプル３とをそれぞれ加熱式非燃焼タバコの喫煙具を用いて吸引した。タバコスティックサンプル３では、喫煙者の口内に入る燃焼ガスの温度は３４℃になることが判明した。実施例１で分かったように、タバコスティックサンプル１では、喫煙者の口内に入る燃焼ガスの温度は３７℃になったので、中空降温部材２３内に降温材料を付加することにより、喫煙者の口内に入る燃焼ガスの温度を更に低下させることが可能になる。また、本発明の実施例２のタバコスティックサンプル２と実施例３のタバコスティックサンプル３とを比較すると分かることであるが、タバコスティックサンプル３の吸い口部は、中空支持要素２及びフィルタセグメント４だけを含む二元構造であるが、燃焼ガスに対する降温効果は、タバコスティックサンプル２における、中空支持要素２、降温セグメント３、及びフィルタセグメント４を含む三元構造の吸い口部に近い。
したがって、実施例３におけるタバコスティックサンプル３では、降温材料を中空支持要素２内に付加したことで、タバコスティックの吸い口部の構造が簡素化されうるだけでなく、タバコスティックの吸い口部の作製プロセスがより簡単になる。更に、燃焼ガス温度を低下させるという問題については、中空支持要素２とフィルタセグメント４との二元構造を含む吸い口部に、中空支持要素２、降温セグメント３、及びフィルタセグメント４の三元構造の吸い口部に近い降温効果を獲得させることも可能である。

１－発煙芯材セグメント
２－中空支持要素
３－降温セグメント
４－フィルタチップセグメント
２１－チューブ壁
２２－チューブキャビティ
２３－中空降温部材
２４－通気孔
２５－降温材料
２３１－溝

Claims

加熱式非燃焼タバコのタバコスティックであって、
順に、発煙芯材セグメント（１）、中空降温部材を内包する中空支持要素、及びフィルタチップセグメント（４）を含み、
前記中空支持要素及び前記フィルタチップセグメント（４）は成形紙で包まれることにより吸い口部を形成し、前記発煙芯材セグメント（１）と前記吸い口部が接合紙によって接合され、
前記中空支持要素の長さが、前記吸い口部の全長の１／３～３／４であり、
前記中空支持要素は、チューブ壁（２１）とチューブキャビティ（２２）とを含み、
前記チューブキャビティ（２２）内には、前記チューブ壁（２１）に当接した中空降温部材（２３）が設けられ、前記中空降温部材（２３）は、その少なくとも一部分が、前記中空支持要素に沿って軸方向に延在しており、
前記中空降温部材（２３）には、前記中空降温部材（２３）に沿って軸方向に延在する溝（２３１）が設けられ、前記溝（２３１）は、前記チューブ壁（２１）とは反対側に開口しており、
前記中空支持要素が、前記中空支持要素の径方向に沿って前記チューブ壁（２１）及び前記中空降温部材（２３）を貫通する通気孔（２４）を有し、
前記中空降温部材（２３）内には編組帯状降温材料（２５）が設けられ、前記編組帯状降温材料（２５）は、３つの帯状ポリ乳酸を編組した、編組帯状ポリ乳酸材料である、ことを特徴とする、加熱式非燃焼タバコのタバコスティック。
前記溝（２３１）の数がＮであり、Ｎは２以上の正の整数であることを特徴とする、請求項１に記載の加熱式非燃焼タバコのタバコスティック。
前記溝（２３１）が前記中空支持要素に沿って軸方向に、螺旋状に延在していることを特徴とする、請求項１に記載の加熱式非燃焼タバコのタバコスティック。
前記溝（２３１）の断面が「Ｕ」字型、「Ｖ」字型、又は円弧形状であることを特徴とする、請求項１に記載の加熱式非燃焼タバコのタバコスティック。
前記チューブ壁（２１）の材料が紙材又は高分子材料の不織布であり、前記高分子材料が、アセテート繊維、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリエチレンテレフタレートから選ばれることを特徴とする、請求項１に記載の加熱式非燃焼タバコのタバコスティック。
前記中空降温部材（２３）が、高分子材料を押出成形すること、又は前記チューブ壁（２１）に高分子材料をスプレーすることにより作製され、前記高分子材料が、アセテート繊維、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリエチレンテレフタレートから選ばれることを特徴とする、請求項１に記載の加熱式非燃焼タバコのタバコスティック。
前記中空支持要素と前記フィルタチップセグメント（４）との間には更に降温セグメント（３）が設けられ、前記中空支持要素、前記降温セグメント（３）、及び前記フィルタチップセグメント（４）は成形紙で包まれることにより吸い口部を形成し、前記発煙芯材セグメント（１）と前記吸い口部とは接合紙によって接合され、前記中空支持要素の長さは前記吸い口部の全長の１／３～３／４であることを特徴とする、請求項１に記載の加熱式非燃焼タバコのタバコスティック。