KR101926875B1 - 소수성 첨가제와 다당류 코팅의 입자의 제조방법 및 소수성 첨가제와 다당류 코팅의 입자를 함유하는 담배 제품 - Google Patents

소수성 첨가제와 다당류 코팅의 입자의 제조방법 및 소수성 첨가제와 다당류 코팅의 입자를 함유하는 담배 제품 Download PDF

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Abstract

캡슐화된 풍미제 또는 화학 감각제의 입자를 제공하기 위한 방법은: (i)하나 이상의 다당류를 포함하는 제1 수용액; 및 (ii)소수성 첨가제를 포함하는 에멀젼을 형성하는 단계; 상기 에멀젼을 분무기에서 액적으로 분무하는 단계; 상기 액적을 하나 이상의 금속 양이온을 포함하는 제2 수용액에 도입하여 하나 이상의 가교된 다당류와 그 안에 캡슐화된 첨가제를 포함하는 입자를 형성하는 단계; 및 상기 입자를 제2 수용액으로부터 제거하고 상기 입자를 건조시키는 단계를 포함한다.

Description

소수성 첨가제와 다당류 코팅의 입자의 제조방법 및 소수성 첨가제와 다당류 코팅의 입자를 함유하는 담배 제품 {METHOD FOR MAKING PARTICLE OF A HYDROPHOBIC ADDITIVE AND A POLYSACCHARIDE COATING AND TOBACCO PRODUCTS CONTAINING PARTICLE OF A HYDROPHOBIC ADDITIVE AND A POLYSACCHARIDE COATING}
본 발명은 캡슐화된 풍미제 또는 화학 감각제의 입자를 제조하는 방법 및 그 입자를 함유하는 담배 제품에 관한 것이다.
첨가제 재료, 특히 풍미제 및/또는 멘톨과 같은 화학 감각제가, 궐련 중 흡연 조성물의 로드에 도입됨과 같이, 흡연 물품에 도입될 때, 첨가제의 이른 방출 및 이동이 문제가 될 수 있다. 첨가제 재료는 종종 휘발성이므로, 그들은 판매 또는 보관 중 궐련으로부터 이동 및/또는 탈출할 수 있어, 사용자가 궐련을 흡연할 때 첨가제의 원하는 효과가 감소되어, 덜 바람직한 경험을 가져올 수 있다. 첨가제의 이러한 손실을 보상하려는 시도를 위해, 제조자들은 종종 더 많은 첨가제를 궐련에 첨가하였고, 이것은 비용 상승을 가져왔다. 이에 더하여, 활성 탄소와 같은 흡착제를 함유하는 필터 시스템을 갖는 흡연 물품에서, 첨가제의 흡수제로의 이동, 그리고 그 위로의 흡착은 사용자가 이용할 수 있는 첨가제의 양을 감소시키고, 그 결과 표적 성분의 제거에 이용할 수 있는 흡착 부위의 수준을 감소시킬 수 있다.
본 명세서에 기재된 방법, 이 방법으로 제조된 캡슐화된 첨가제 및 이들 캡슐화된 첨가제를 함유하는 흡연 물품은 첨가제 이동에 의한 이들의 잠재적 문제들을 최소화하거나 또는 감소시키는 것을 시도한 것이다.
본 발명에 따르면, 캡슐화된 풍미제 또는 화학 감각제(chemesthetic agent)의 입자를 제조하는 방법으로:
(i) 하나 이상의 다당류를 포함하는 제1 수용액; 및
(ii) 수성 첨가제를 포함하는 에멀젼을 형성하는 단계;
상기 에멀젼을 분무기에서 분무하여 액적으로 하는 단계;
상기 액적을 하나 이상의 금속 양이온을 포함하는 제2 수용액에 도입하여 하나 이상의 가교된 다당류와 그 안에 캡슐화된 첨가제를 포함하는 입자를 형성하는 단계;
상기 제2 수용액에서 상기 입자를 제거하는 단계; 및
상기 입자를 건조시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 다량의 상기 건조 입자들이 흡연물품 및 구강용 파우치 제품 중 하나 이상에 첨가된다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 방법으로 제조된 하나 이상의 입자들을 포함하는 흡연 물품 또는 구강용 감각 제품이 또한 제공된다.
도 1은 본 명세서 기재에 따라 미세 입자를 제조하는 방법의 한 구현예를 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
도 2는 본 명세서 기재에 따른 알긴산염-멘톨 미세입자의 주사전자현미경의 현미경 사진이다.
도 3은 본 명세서 기재에 따른 알긴산염-멘톨 미세 입자의 주사전자현미경의 현미경 사진이다.
도 4는 본 명세서 기재에 따라 형성된 미세 입자를 포함하는 흡연 물품의 도면이다.
도 5A는 본 명세서 기재에 따라 형성된 미세 입자를 포함하는 구강용 파우치 제품의 도면이다.
도 5B는 본 명세서 기재에 따라 형성된 미세입자를 포함하는 도 5A의 구강용 파우치 제품의 단면도이다.
도 6은 도 5A의 파우치 제품을 형성하기 위한 기계의 개략도이다.
본 명세서의 한 구현예에서, 첨가제를 캡슐화하는 방법은 하나 이상의 첨가제가 그 안에 캡슐화된 하나 이상의 입자를 제조하는 것을 포함한다. 특정 구현예에서, 이들 입자는 분말, 과립, 응집체의 형태 또는 이들의 조합일 수 있다. 특정 구현예에서, 입자들은 그 안에 하나 이상의 첨가제 재료가 캡슐화되어 있는, 하나 이상의 가교된 다당류 매트릭스를 함유한다.
보다 구체적으로는, 한 구현예에서, 입자의 제조방법은 하나 이상의 가교성 다당류가 함유된 제1 수용액과 첨가제를 함유하는 에멀젼을 형성하는 단계; 상기 에멀젼을 분무기를 사용하여 제2 수용액으로 분사하는 단계, 여기서 상기 제2 수용액은 하나 이상의 금속 양이온을 포함하고; 그리고 상기 하나 이상의 가교성 다당류의 적어도 일부를 가교하고, 그것에 의해 가교된 다당류 및 그 안에 캡슐화된 첨가제를 포함하는 가교된 입자를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에서 사용된 바에 따르면, 용어 "에멀젼"은 두 가지 이상의 비혼화성 액체가 현탁상태로 보유된 안정한 혼합물을 말한다. 에멀젼은 추가로 유화제를 포함할 수 있지만, 필수적인 것은 아니다.
본 발명에서 사용된 바에 따르면, 용어 "수용액"은 용매가 물을 함유하는, 그러나 이것으로 제한되는 것은 아닌, 용매를 말한다.
본 명세서에 사용된 바에 따르면, 용어 "가교성 다당류"는 글리코시드성 결합에 의해 함께 연결된, 그리고 적절한 가교제에 의해 가교될 수 있는 단당류들의 조합을 말한다. 이 용어는 펙틴, 알긴산염, 및 가라기난과 같은 다당류를 포함하고, 이것은 1가 또는 다가 금속 양이온에 의해 가교된다. 특히 적절한 가교 금속 양이온은 나트륨 이온, 칼륨이온, 칼슘이온 및 알루미늄 이온을 포함한다.
본 명세서에 사용된 바에 따르면, 용어 "첨가제"는 흡연가능 조성물이 가열 또는 연소될 때 얻어지는 연기의 특성 중 하나 이상을 바꾸기 위해 흡연 물품에 첨가된 재료를 말한다. 바람직하기는, 소수성 첨가제는 하나 이상의 풍미제 또는 화학 감각제를 포함하고, 이들은 바람직하기는 오일 중에 용해된다. 바람직한 풍미제는 멘톨, 그리고 페퍼민트 오일, 스페아민트 오일, 로즈마리 오일, 체리 오일과 같은 오일-베이스 풍미제, 감귤류 풍미제, 및 메틸- 또는 에틸 살리실산염과 같은 동연유(winter-green type) 풍미제를 포함한다. 멘톨은 본 명세서에 기재된 바에 따르면, 캡슐화를 위한 특히 바람직한 풍미제이다. 바람직하기는, 멘톨은 용융 멘톨을 포함한다. 감귤류 풍미제가 또한 특히 바람직한데, 이들은 통상적으로 보관기간이 짧지만 본 발명의 방법 및 조성물에 의해 연장될 수 있기 때문이다.
본 발명에 사용된 바에 따르면, 용어 "분무하는(atomizing)"는 용융재료, 용액, 에멀젼, 또는 이들의 조합물을 함유하는 액체 또는 겔이 분무기에서 하나 이상의 구멍들을 통해 흐르고, 액적으로 부서지도록 하는 과정을 말한다.
본 명세서에 사용된 바에 따르면, 용어 "입자"는 비교적 작은 크기의 고체, 겔 또는 반고체 재료를 말한다. 바람직하기는, 입자는 수분 함량이 약 4 중량% 미만의 고체의 자유-유동성 분말이다.
본 명세서에 사용된 바에 따르면, 용어 "금속 양이온"은 가교성 다당류를 가교할 수 있는 금속 원소의 금속 양이온을 말한다. 이 용어는 1가 및 다가 금속 양이온, 뿐만 아니라 1개 이상이 원자가 상태를 취할 수 있는 양이온을 포함하는 것을 의미한다. 이 용어는 특히 주기율표 1, 2, 8, 11, 12 및 13 족의 원소의 양이온을 포함하는 것을 의미하며, 특히 나트륨, 칼슘, 칼륨, 마그네슘 및 알루미늄 양이온을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서의 방법의 예시적인 구현예를 도 1을 참조로 나타내었다. 이 도면은 다당류-멘톨 미세입자의 제조를 개략적으로 설명한 흐름도이나, 설명된 단계들은 흐름도의 멘톨 중 일부 또는 모두를 대체할 수 있는 다른 풍미제를 함유하는 다당류 미세입자의 제조에도 동등하게 적용할 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 멘톨 또는 다른 풍미제와 같은 소수성 첨가제는 하나 이상의 다당류를 포함하는 제1 수용액에 첨가되고, 그리고 생성된 혼합물을 가열 (예를 들면, 약 60℃까지) 또는 그 이외의 방법으로 처리하여 에멀젼을 형성한다(예를 들면, 균질화기에서 고속 혼합에 의해). 소망 또는 필요하다면, 생성된 에멀젼의 안정성을 증가 또는 형성을 용이하게 하기 위해 하나 이상의 유화제가 첨가될 수 있다.
생성된 다당류-첨가제 에멀젼은 다음에 분무기를 통해 제2 수용액으로 분사되고, 제2 수용액은 에멀젼에 존재하는 다당류의 적어도 일부의 이온성 겔화 또는 가교를 일으킬 수 있는 염화칼슘 또는 기타 금속 양이온을 함유할 수 있다. 분무기는 벌크 액체 에멀젼을 적절한 크기의 액적으로 분단하여 입자, 특히 평균 직경이 약 400㎛와 약 550㎛ 사이의 미세 입자, 특히 약 479㎛인 미세 입자를 형성한다. 분무기는 통상적으로 거의 구체형의 액적의 분무를 발생시키고, 형상은 주로 액적 내의 에멀젼의 표면 장력에 의해 만들어진다. 가압(또는 무공기(airless)) 분무기, 공기(air) 분무기, 원심 분무기, 정전 분무기 및 초음파 분무기를 포함하는 여러 다른 타입의 분무기를 사용하여 액적의 분무를 얻을 수 있다.
가압, 또는 무공기 분무법은 비교적 높은 압력에서 액체를 강제적으로 작은 노즐에 통과시켜, 그 결과 기체, 통상적으로 공기를 통해 고속으로 이동하는 액체류 또는 시트를 발생시킨다. 고속류는 노즐에서 나온 후 저속의 공기를 통해서 이동하게 되므로 그 속을 통해서 액체류가 이동하는 공기에 의해서 액체류에 걸리는 저항이 흐름을 끊어 작은 액적으로 분단한다. 이와 같은 분무기에서 액적 크기는 일반적으로 분무기 노즐 구멍의 직경, 액체류가 나가는 기체의 밀도, 및 액체류와 기체 사이의 속도 차이의 결과이다. 일반적으로 구멍 직경이 클수록 더 큰 평균 액적 입자 크기 및 분무기의 액체 압력의 저하를 초래하고 이것은 일반적으로 동일한 노즐 구멍 크기에 대해 액체 속도를 저하시켜 역시 더 큰 평균 액적 크기를 야기한다.
공기 분무기는 상대적으로 저속의 액체가, 상대적으로 고속의 기체류, 대표적으로 공기류로 둘러싸인 노즐을 강제적으로 통과한다. 액체와 공기 간의 상호작용이 액체를 가속시키고 방해하여 액적의 분무화를 형성한다. 다시, 액체와 기체 간의 상대적인 속도차가 분무를 발생시킨다. 공기분무는 액체류(압력과 노즐 구멍 크기의 조절에 의함) 및 공기류(공기압의 조절에 의함)의 양방의 유량을 별도로 조절하는 것이 가능하므로 이 기술은 액적 크기의 보다 양호한 조절을 가능하게 하며, 본 발명의 방법을 사용하여 미세 입자를 형성하는데 적합한 미세 액적의 생성을 가능하게 한다.
원심 분무기는 회전하는 컵 중에 또는 회전하는 원반 상에 노즐을 통해서 액체가 도입된다. 액체는 컵의 입구 또는 원반의 가장자리로 이동하고, 그로부터 류(stream) 또는 시트형으로 방출되어 미세 액적으로 분단된다. 노즐을 통한 액체의 유속과 컵 또는 원반의 회전 속도의 양방을 독립하여 조절하여 액적 크기를 조절할 수 있는데, 이 기술은 이미 형성된 액적에 정전하를 적용하는 것과 조합해서 이들의 액적을 접지시킨 표적물질(예를 들면, 가교제 수용액)에 부착되도록 할 수 있다. 추가로, 액적의 방향을 수정하고 신속히 축 방향으로 이동시키기 위하여 액적이 방출된 주변 영역으로 공기류를 적용할 수 있다.
정전기 분무기는 하전되고, 그리고 액체를 분무기와 목적지(예를 들면, 수성 가교제 용액) 사이의 전기장에 노출시킨다. 액체는 하전되고, 이 전하는 액체를 분무기로부터 전기장을 통해 이동시켜 액체를 스트림화하고 액적로 부서지도록 한다. 제공된 유체에 대해, 액적 크기는 전기장 강도 및/또는 액체 유속을 다르게 함으로써 달라질 수 있다.
초음파 분무기는 고주파에서 진동하는 초음파 변환기를 사용하여 근처를 통과하는 유체류를 분단하여 액적으로 한다. 액적 크기는 변환기의 진동수를 변경하는 것에 의해 변경할 수 있다. 초음파 분무기는 일반적으로 저-점도 뉴턴 유체만 사용된다.
특정 분무 기술에 의해 달성될 수 있는 액적 크기는 분무화된 액체에도 의존하며, 특히 액체의 표면 장력, 점도 및 밀도 특성에 의존한다.
일반적으로, 높은 표면 장력은 액체를 안정화시키는 경향이 있고, 액체가 분단하여 액적으로 되는 것을 막는데 도움을 준다. 높은 표면 장력을 갖는 액체도 특정의 분무화 공정을 겪은 후에 더 큰 평균 입자크기를 갖는 경향이 있다. 액체의 표면 장력은 계면 활성제, 세척제, 유화제 또는 기타 표면 활성제의 첨가에 의해 감소될 수 있다. 또한, 표면 장력은 액체의 온도가 증가함에 따라 감소되는 경향이 있다.
일반적으로, 높은 점도도 액체를 안정화시키는 경향이 있으며, 평균 입자 크기를 증가시킨다. 점도가 낮은 액체는 점도가 높은 액체보다 노즐 구멍과 가까운 거리에서 분무화되고, 더 작은 액적을 형성하는 경향이 있다.
일반적으로, 액체 밀도가 높을수록 액체는 액적 형성 공정의 일부인 가속에 저항하는 경향이 있다. 표면 장력과 점도와 마찬가지로, 밀도가 높을수록 평균 액적 입자크기가 커지는 경향이 있다. 밀도와 점도 양방도 액체 조성의 성상이며, 표면 장력보다도 변화되는 것이 어렵다.
특정 구현예에서, 액적의 분무 방향 및 액적과 그로부터 형성된 입자의 평균 크기 양방을 보다 양호하게 조절하기 위하여 사용하는 분무기는 공기 분무기이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 에멀젼은 분무화되고, 에멀젼 중 다당류의 적어도 일부를 가교하는데 적합한 염화칼슘 또는 기타 금속 양이온의 이온성 가교제의 수용액을 향한 분무가 형성된다. 액적들은 이러한 겔화 또는 가교의 결과로서 제2 수용액에서 입자를 형성한다. 입자는 소수성 첨가제를 둘러싸거나 또는 캡슐화하는 다당류 쉘을 함유한다. 이들 입자들은 그 다음에 제2 수용액으로부터 제거되고, 증류수와 같은 제1 세척수로 세척된다. 세척된 입자들은 건조된 후 사용될 수 있고, 또는 소수성 첨가제를 둘러싸는 다당류 쉘을 두껍게 하기 위해, 또는 다층의 다당류 쉘을 형성하기 위해 제3의 수용액에 현탁될 수 있다. 입자들은 다음에 제3 수용액으로부터 제거되고, 증류수와 같은 제2 세척수로 세척될 수 있다.
이들 세척된 입자들은 그 다음에 건조되고 소수성 풍미제를 필요로 하는 제품에 병합된다. 임의의 적절한 건조 공정이 사용될 수 있고, 건조는 일반적으로 입자들이 자유-유동성 분말의 형태가 될 때까지 수행된다. 특정 구현예에서, 입자는 함수율이 약 4중량% 미만일 때까지 건조된다. 다당류로서 알긴산염, 소수성 첨가제로서 멘톨, 그리고 가교제로서 염화칼슘을 사용하여 제조된 입자의 SEM 사진영상을 도 2와 도 3에 나타내었다. 입자는 두께가 약 15 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 범위이고, 평균 직경이 대략 479 ± 68 ㎛인 고체 쉘을 함유한다. 도 3에서 특별히 보이는 것은 고체 쉘에 의해 둘러싸인 무작위 내부 구멍 구조이다. 이들 구멍들은 트랩된 멘톨이 승화된 결과 형성된 것으로 믿어지고, 이것은 SEM 공정을 위한 샘플의 제조 중 형성된다. 본 발명에서 사용된 특정 다당류, 소수성 첨가제, 및 가교제는 예시한 것이고, 본 명세서의 설명에 따라 달라질 수 있다.
이와 같은 제품은 흡연 물품, 담배 및/또는 담배 대체품을 포함하는 무연 제품과 가튼 구강용 감각 제품, 특히 파우치 제품 또는 씹는 담배, 식품, 화장품 제제, 영양 보조 제품 및 의약품을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 제품은 흡연 물품과 담배 및/또는 담배 대체품을 포함하는 무연 제품을 포함한다.
특히 바람직한 구현예에서, 본 명세서의 기재에 따라 형성된 미세입자의 어느 양이, 도 4에 나타낸 바와 같이, 궐련과 같은 흡연 물품(10) 중에 병합된다. 궐련은 전통적인 궐련일 수 있고, 일반적으로 포장지와 같은 흡연 가능한 포장재 내에 밀봉된 담배 또는 담배 대체품과 같은 흡연 가능한 재료의 로드(12)를 포함할 수 있다. 선택적으로 전통적인 궐련은 필터(14)를 포함할 수 있고, 필터는 전형적으로 트리아세틴으로 처리된 셀룰로스 아세테이트와 같은 섬유상 재료의 플러그를 포함하며, 이것은 티핑 페이퍼에 의해서 흡연 가능한 재료의 로드에 부착된다. 이와 같은 제품에서, 입자는 연소성 재료의 로드(12), 필터 플러그(14), 티핑지(18), 포장재(16) 또는 이들의 조합물 중에 병합될 수 있다. 대안적으로, 흡연 물품(10)은 비전통적인 궐련일 수 있다. 비전통적인 궐련은, 예를 들면, 전기 가열식 궐련 및/또는 연료 요소 가열식 궐련을 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바에 따르면, 용어 "전기 가열식 궐련"은 전기 흡연 시스템에서 사용되는 전통적인 궐련의 대체품을 의미한다. 전기 흡연 시스템은 일반적으로 전기 라이터 및 이 라이터와 협동하도록 구성되어 있는 일반적으로 흡연 조성물의 로드 또는 칼럼을 포함하는 전기 가열식 궐련을 포함할 수 있다. 전기 흡연 시스템은 오직 소량의 비주류연을 발생하고, 그리고 또한 소비자가 원하는 바에 따라 흡연을 중단하여 재개하는 것이 가능하다. 예시적인 전기 흡연 시스템은 미국 특허 6,026,820; 5,988,176; 5,915,387; 5,692,526; 5,692,525; 5,666,976; 5,499,636; 및 5,388,594에 개시되어 있다. 기타 비전통적인 궐련은 미국 특허 4,966,171에 기재된 바와 같이 담배 로드 내에 연료 요소를 갖는 것을 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바에 따르면, 용어 "흡연 가능 재료"는 담배 (즉, 절단 필러, 담배 분말 등), 담배 대체 재료 (즉, 세단한 슈레드와 같은 야채 또는 식물 제품) 또는 이 둘의 혼합물을 포함하는 의미한다. 흡연 조성물의 구체적인 예는 황색종 담배, 버얼리종 담배, 메릴랜드 담배, 오리엔탈 담배, 희귀 담배(rate tobacco), 특수 담배, 재생 담배, 유전적 변형 담배 및 그들의 혼합물을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 담배 조성물은 이들 재료를 임의의 적절한 형태로 포함할 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니지만, 담배 라미나(lamina)와 같은 라미나; 체적 팽창 또는 부풀린(puffed) 담배와 같이 기공된 재료; 분쇄한 담배와 같은 분쇄된 재료; 또는 절단-감거나 또는 절단-부풀린 담배 줄기와 같은 가공된 줄기, 재구성된 담배와 같은 재구성 재료, 그들의 혼합물을 포함한다.
전통적인 또는 비전통적인 궐련의 필터에 병합될 때, 입자들은 필터 재료를 통해, 예를 들면, 섬유성 필터의 섬유들 사이의 간극에 분산되거나, 또는 "플러그-공간-플러그" 필터 배열에서의 챔버 또는 공간에 주로 위치하거나 또는 둘 다의 조합일 수 있다.
상기에 나타낸 바와 같이, 필터 로드 (14)는 그 형태의 유지를 돕기 위한 외층 (18) (예를 들면, 플러그 랩 또는 티핑지)이 제공될 수 있다. 외층 (18)은 궐련지의 포장재 또는 기타 시트재료를 포함할 수 있고; 외층의 재료는 아마, 대마, 양마, 아프리카 띠(esparto grass), 볏집, 셀룰로스 등을 함유하는 포장재를 포함하여, 필터 재료를 둘러싸는데 적합한 어느 포장 재료를 포함할 수 있다. 임의의 필터 재료, 풍미 첨가제, 및 연소(burning) 첨가제가 궐련 포장재에 포함될 수 있다. 포장재는 미국 특허 제5,143,098호에 개시된 2층 포장재와 같은 단면 내에 1개 이상의 층을 가질 수 있다.
얻어진 궐련은 표준적 또는 수정된 궐련 제작 기술 및 장치를 이용하여 원하는 사양에 따라 제조될 수 있다. 특정 구현예에서, 궐련은 일반적으로 길이가 약 50 mm 내지 약 120 mm이고, 원주가 약 15 mm 내지 약 30 mm이고, 바람직하기는 약 25 mm이다. 담배 충진 밀도(tobacco packing density)는 전형적으로 약 100 mg/cm3와 약 300 mg/cm3 사이, 바람직하기는 약 150 mg/cm3 와 약 275 mg/cm3 사이의 범위이다.
담배가 흡연 조성물 내에 존재한다면, 전형적으로는, 적어도 일부는 절단 필러로서 첨가된다. 담배 절단 필러는 보통 세편(shreds) 또는 스트랜드(strands)의 형태이고, 이것은 일반적으로 약 1/10 인치 내지 약 1/40 인치, 보다 특정하면 약 1/10 인치 내지 1/20 인치의 폭을 갖도록 절단되거나 또는 그 이외의 방법으로 가공된다. 스트랜드의 길이는 일반적으로 약 0.25 인치 내지 약 3인치 범위 내에 있다. 궐련은 하나 이상의 풍미제 또는 기타 첨가제 (예를 들면, 연소 첨가제, 연소 개질제, 습윤제, 감미제, 에어로졸 형성제, 착색제, 결합제 등)를 포함할 수 있다.
제품이 도 5A 및 도 5B에 나타낸 바와 같은 무연 담배 또는 담배 대용 파우치 제품과 같은 무연 구강용 감각 제품(20)인 경우, 입자는 담배 또는 담배 대용품 또는 기타 식물 재료를 포함할 수 있는 충전 재료(24)에 첨가될 수 있다. 더욱이, 담배 또는 기타 식물 재료가 적어도 부분적으로 폴리머 또는 종이 포장재(22) 내에 둘러싸인 파우치 제품에서는 입자는 충진 재료에 첨가 또는 대체적으로 포장재(22) 내에, 예를 들면 부직 폴리머 재료의 섬유 간극의 중에 입자를 도입하는 것에 의해 병합될 수 있다.
도 5A 및 5B에 나타낸 바와 같이, 포장재(22)는 침투성 또는 반침투성 재료로 형성되어, 타액이 포장재(22)를 통해서 파우치 제품(20)의 내부로 들어가며, 파우치 제품(2)의 내부에 수용된 충전재(24)로부터의 풍미제와 쥬스는 파우치 밖으로 배출되어 사용자 입속으로 들어간다.
바람직한 구현예로서, 포장재(22)는 일반적으로 "스누스" 또는 코담배로 불리는 구강용 파우치 제품에 적절한 종이를 포함한다. 예를 들면, 포장재는 티 백 재료(tea bag material) 또는 스누스 파우치를 형성하는데 전형적으로 사용되는 재료와 같은, 셀룰로스 섬유 재료로 형성될 수 있다. 바람직하기는, 포장재(22)는 식품의 포장 또는 취급이 용이한 재료와 같은 음식과 접촉하기에 적합한 재료로 제조된다. 바람직한 다공성 재료는 필름, 젤라틴, 식품용 케이싱(casings), 카라기난(carrageenan), 바이오폴리머(biopolymer), 포지(직포 또는 부직포) 및/또는 필터지와 같은 종이, 티백, 커피 필터 등을 구성하는데 사용되는 종이를 포함하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 바람직하기는, 포장재(22)를 형성하는데 사용되는 재료는 무미 또는 쾌적한 맛 또는 아로마를 갖는다. 바람직하기는, 포장재(22)를 제조하는데 사용되는 재료는 내오염 성, 수투과성 및/또는 다공성, 및/또는 수불용성의 원하는 특성을 갖도록 선택된다.
이에 더하여, 포장재(22)를 형성하는데 사용되는 재료는 제조작업, 보관 및 사용 중의 포장재(22)의 파손의 발생을 감소시키기 위해 소정 레벨의 기본 중량 및/또는 습식 강도를 제공할 수 있다. 예를 들면, 포장재(22)는 최종적인 사용 요구에 따라, 5-10, 10-15, 15-20, 또는 20-25 그램/제곱미터 (g/m2)와 같은, 약 5 내지 약 25 g/m2의 기본 중량, 및/또는 최종적인 사용 요구에 따라 15-30, 30-45, 45-60, 또는 60-75 뉴턴/미터(N/m)와 같은 약 15 내지 약 74 N/m와 같은 습식 폭 방향(CD) 강도를 갖는다. 하나의 예시적인 재료는 기본 중량이 약 16.5 g/m2 이고, 습식 CD 강도는 68 N/m을 갖는 티백 재료이다.
포장재(22)의 두께는 포장재(22)를 통해 원하는 수준의 수용성을 달성하도록 변경할 수 있다. 예를 들면, 종이는 약 0.1 mm 내지 약 0.125 mm의 두께 또는 약 0.07mm 내지 약 0.08 mm의 두께일 수 있다.
바람직한 구현예에서, 포장재(22)는 충전 재료(24) 중에 유지되도록 포장재(22)가 사용되는 기간 동안 충분한 구조적 일체성을 유지한다. 한 구현예에서, 사용자에게 c가의 풍미를 제공하기 위하여, 풍미제를 포장재(22)에 첨가할 수 있다. 예를 들면, 사용 중에 풍미를 전달하기 위하여 페퍼민트 오일을 포장재(22)에 적용할 수 있다.
바람직하기는, 구강용 파우치 제품(20)의 중량은 약 0.1g 내지 약 5.0g 이다. 이러한 범위의 중량은 (a) 약 0.1 g 내지 약 1.0 g, (b) 약 1.0 g 내지 약 2.0 g, (c) 약 2.0 g 내지 약 3.0 g, (d) 약 3.0 g 내지 약 4.0 g 또는 (e) 약 4.0 g 내지 약 5.0 g으로 더욱 한정될 수 있다. 또한 바람직하기는, 구강용 파우치 제품(20)은 폭이 약 0.25 인치 내지 약 2.0 인치, 길이가 약 0.25 인치 내지 약 2.0 인치, 그리고 두께가 약 0.05 인치 내지 약 2.0 인치이다. 한 구현예에서, 구강용 파우치 제품(20)은 폭이 약 0.1 인치 내지 약 2.0 인지, 길이가 약 0.1 인치 내지 약 2.0 인치 및 두께가 약 0.05 인치 내지 약 1.0 인치이다.
구강용 파우치 제품 (20)은 사각형, 직사각형, 사변형, 원형, 월형(moon), 초승형(crescent) 또는 장방형(oblong shape) 일 수 있다. 구강용 파우치 제품(20)은 또한 반달모양 또는 D-형과 같은 형태일 수 있고, 또는 다른 모양, 파우치형, 막대형, 실린더형, 차잎형, 눈물 액적형 또는 모래시계형을 포함하는 기타 형태일 수 있으나, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 몇몇 구현예에서, 파우치형은 라비올리(ravioli) 또는 베개 형태와 유사할 수 있다. 기타 형태는 그 형태가 사용자 구강에 편안하고 조심스럽게 적합하는 한 이용할 수 있다.
바람직하기는, 날카로운 모서리는 구강에 불편함을 가져올 수 있으므로 피한다. 바람직한 구현예에서, 포장재(22)는 포장재 (22) 내에 충전재료(24)가 포함되도록 하나 이상의 가장자리를 둘러 밀봉한다.
도 5A에 나타낸 바와 같이, 한 구현예에서, 구강용 파우치 제품(20)은 세로방향 이음매(70)를 포함한다. 세로방향 이음매(70)는 포장재가 겹치는 구획을 포함할 수 있다. 바람직하기는 구강용 파우치 제품(20)은 또한 적어도 하나의 가로방향 이음매(60)를 포함할 수 있다. 가로방향 이음매(60)는 포장재(22)의 내부 표면이 포장재의 내부 표면의 또 다른 구획과 접촉하여 가로방향 이음매(60)를 형성하여 형성될 수 있다(도 5B).
도 6에 나타낸 바와 같이, 파우치 형성 작업은, Merz Verpackungsmaschinen GmbH (독일 Lich 제품)과 같은 파우치 제조기(50)를 통해 포장재(22)의 리본을 공급하여 수행될 수 있다. 한 구현예에서, 포장재(22)가 파우치 제조기(50)를 통해 공급될 수 있다. 이와 같은 시스템은 통상적으로 접이식 호른 또는 슈(shoe: 55), 절단기 (65) 및 공급기(61)를 포함하고, 이들은 협력하여 반복적으로 포장재의 리본을 튜브로 접고 튜브의 말단 부분을 차단하고 밀봉하고, 측정된 양의 파우치 충전재를 차단된 튜브에 공급하여 튜브의 충전부를 생성하고 튜브의 충전부를 밀봉 및 절단하여 개개의 파우치(20)들을 형성한다.
바람직하기는, 충전재는 성긴 충전재로서 제공된다. 더욱 바람직하기는, 충전재는 파우치에 약 10 내지 약 50 파운드/feet2 또는 약 15 내지 약 30 파운드/feet2의 밀도로 채워진다. 충전재(24)는 본 발명에서 형성된 바와 같이 미세입자를 포함할 수 있다. 한 구현예에서, 미세입자는 구강용 파우치 제품(2)의 형성 전 및/또는 후에 포장재 (24)에 적용될 수 있다.
구강용 파우치 제품(20)은 소정량의 충전재(24)를 가로 방향 이음매 위의 관상 형태로 도입하고, 상기 충전 위로 상부 가로 방향 이음매를 형성하며, 이 관상 형태를 관상 형태의 길이를 따른 위치에서 절단하여 개개의 파우치를 형성하는 것에 의해 연속적으로 형성된다.
밀봉은 예를 들면, 접착 또는 상호 밀봉과 같은 임의의 적절한 밀봉 방법에 의해 달성될 수 있다. 상호 밀봉은 열 또는 음파적인 것으로 할 수 있다. 바람직하기는 밀봉은 열 밀봉에 의해 달성된다. 바람직하기는, 내부 웹은 한 측면 위에 풍미 코팅을 갖는 종이이고, 세로방향의 이음매 부분이 되어 있지 않은 크기이다.
본 명세서에 기재된 입자들은, 궐련 또는 무연 구강용 감각 제품에 사용될 때, 멘톨과 같은 휘발성 풍미제의 이동 및 손실이 감소되므로, 우수한 풍미 안정성을 제공한다. 또한, 입자의 방출 특성을 다당류 코팅의 양 또는 종류, 가교 또는 겔의 정도를 변경하여 제어할 수 있기 때문에 특히 파우치 제품과 씹는 담배와 같은 무연 구강용 감각 제품에서, 입자들은 제어된 또는 지속성이 있는 풍미 방출을 제공한다.
본 명세서에서, 용어 "약"은 종종 수치와 관련하여 사용되며, 이러한 값의 수학적 정확성은 의도되지 않는다는 것을 나타낸다. 따라서, "약"이 수치와 함께 사용되는 경우, 그 수치에 대해 10%의 오차를 고려할 수 있다. 또한, 기하학적 용어의 사용은 정확한 기하학적 형태뿐만 아니라, 예를 들면, 원형 또는 모깍은 모서리, 직선이 아닌 모서리, 및 엄격한 기하학적 형상의 정의에서 유사한 일탈을 가질 수 있는 유사한 기하학적 형상도 또한 포함하는 것을 의미한다.
상기 설명은 바람직한 구현예이고, 그러므로, 이것은 물품 및 그것의 제조방법의 단순한 대표라는 것을 이해할 것이다. 상기 교시로부터 다양한 구현예의 변화 및 변형이 본 분야의 당업자에게 쉽게 이해될 것이라는 것이 명백하다.

Claims (19)

  1. 캡슐화된 풍미제 또는 화학 감각제 입자의 제조방법으로, 상기 방법은:
    (i) 하나 이상의 다당류를 포함하는 제1 수용액; 및
    (ii) 멘톨을 용융 형태로 포함하는 소수성 첨가제를 포함하는 혼합물을 60℃까지 가열하여 가열된 에멀젼을 형성하는 단계;
    상기 가열된 에멀젼을 분무기에서 분무를 형성하는 액적으로 분무하는 단계;
    상기 액적을 하나 이상의 금속 양이온을 포함하는 제2 수용액에 도입하여, 하나 이상의 가교된 다당류와 그 안에 캡슐화된 상기 첨가제를 포함하는 입자를 형성하는 단계;
    상기 입자를 제2 수용액으로부터 제거하는 단계;
    상기 제2 수용액으로부터 제거된 상기 입자를, 입자를 추가로 코팅하기에 충분한 시간 동안, 하나 이상의 다당류를 포함하는 제3 수용액에 도입하는 단계;
    상기 입자를 상기 제3 수용액으로부터 제거하는 단계; 그리고
    상기 입자를 건조시키는 단계를 포함하고,
    상기 입자는 평균 직경이 400 ㎛와 550 ㎛ 사이의 범위인 것인 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 수용액으로부터 제거된 입자를 상기 제3 수용액에 도입하기 전에, 상기 입자를 제1 세척 수용액으로 세척하는 단계를 더욱 포함하는 것인 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분무기는 가압 분무기, 공기 분무기, 원심 분무기, 정전 분무기 및 초음파 분무기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 에멀젼이 계면 활성제를 더욱 포함하는 것인 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 계면 활성제가 유화제 또는 습윤제를 포함하는 것인 제조방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제3 수용액으로부터 제거된 입자를 제2 세척수 중에서 세척하여 세척된 입자를 얻는 단계를 더욱 포함하는 것인 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 세척된 입자로부터 제2 세척수을 제거하여 건조된 입자를 얻는 것을 더욱 포함하는 것인 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 에멀젼을 형성하는 단계는 상기 수용액과 상기 소수성 첨가제의 혼합물을 균질화기에서 균질화하는 것을 포함하는 것인 제조방법.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 입자는 상기 소수성 첨가제가 포함된 내부를 둘러싸는 고체 쉘을 포함하는 것인 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 고체 쉘은 두께가 15㎛와 20㎛ 사이의 범위인 것인 제조방법.
  12. 흡연 물품을 제조하는 방법으로서,
    제1항의 방법에 의해 입자를 제조하는 단계;
    상기 입자를 필터내에, 또는 흡연 조성물을 포함하는 로드내에, 또는 둘 모두에 도입하는 단계; 그리고
    상기 필터 또는 흡연 조성물의 로드를 흡연 물품으로 형성하는 단계를 포함하는 흡연 물품의 제조방법.
  13. 제1항에 따라 제조된 하나 이상의 입자.
  14. (a) 흡연가능한 조성물을 포함하는 로드; 및
    (b) 제13항에 따른 하나 이상의 입자를 포함하는 것인 흡연 물품.
  15. 제14항에 있어서, 상기 하나 이상의 입자는 상기 로드 내에 배치된 흡연 물품.
  16. (a) 충전재; 및
    (b) 제13항에 따른 하나 이상의 입자를 포함하는 구강용 감각 제품.
  17. 제16항에 있어서, 상기 충전재를 최소한 부분적으로 둘러싸는 포장재를 더욱 포함하는 파우치 제품인 구강용 감각 제품.
  18. 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 입자는 상기 충전재, 상기 포장재, 또는 이들의 조합물 또는 그 위에 배치된 것인 구강용 감각 제품.
  19. 삭제
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