KR102032708B1 - 휘발성 물질의 전달이 개선된 균질화 담배 재료 - Google Patents

휘발성 물질의 전달이 개선된 균질화 담배 재료 Download PDF

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Abstract

균질화 담배 재료는 담배, 20℃ 내지 50℃의 융점을 갖는 지질, 및 하나 이상의 에어로졸 형성제를 포함한다. 에어로졸 형성제는 균질화 담배 재료가 가열될 때 에어로졸이 형성되도록 한다. 지질은 가열 시 용융되어 균질화 담배 재료 내에 액체 영역을 형성하여, 가열시 휘발성 성분이 균질화 담배 재료로부터 에어로졸에 전달되는 것을 개선한다. 균질화 담배 재료는 가열식 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재로서 유리하게 사용된다.

Description

휘발성 물질의 전달이 개선된 균질화 담배 재료
본 발명은 가열식 에어로졸 발생 물품 및 이러한 물품에 사용하기 위한 균질화 담배 재료에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예를 들어 "가열-비연(heat-not-burn)" 유형의 흡연 물품과 같은 에어로졸 발생 물품에 사용하기에 적합하며, 휘발성 성분의 전달이 개선된 균질화 담배 재료에 관한 것이다.
균질화 담배 물질은 흔히 담배 제품의 생산에 사용된다. 이와 같은 균질화 담배 물질은 통상적으로 담배 줄기 또는 담배 가루 등과 같은 각초의 제조에 덜 적합한 담배 식물의 부분으로 제조된다.
가장 보편적으로 사용되는 균질화 담배 물질의 형태는 재생 담배 시트(reconstituted tobacco sheet) 및 캐스트 리프(cast leaf)이다. 균질화 담배 물질 시트를 형성하는 공정은 보편적으로 담배 가루와 결합제를 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계를 포함한다. 그 다음, 슬러리는 담배 웹을 만드는데 사용된다. 예를 들어, 담배 웹은 이동하는 금속 벨트 상으로 점성 슬러리를 캐스팅하여 소위 캐스트 리프를 제조함으로써 형성될 수 있다. 대안적으로, 점도가 낮고 수분 함량이 높은 슬러리는 제지 공정과 유사한 공정에서 재구성 담배를 만드는데 사용될 수 있다.
가열식 에어로졸 발생 물품에서, 에어로졸 형성 기재는 흡입 가능한 에어로졸을 형성하기 위해 비교적 낮은 온도, 예를 들어 약 350°C로 가열된다. 에어로졸이 형성될 수 있도록 하기 위해, 균질화 담배 재료는 바람직하게는 에어로졸 형성제와 글리세린 또는 프로필렌 글리콜과 같은 습윤제를 높은 비율로 포함한다. 균질화 담배 재료는 니코틴도 함유하고 있다. 가열식 에어로졸 발생 물품에서 에어로졸 형성 기재로서 사용되기에 적합한 균질화 담배 재료로부터 형성된 로드가 WO2012164009에 개시되어 있다.
에어로졸을 생성하기 위해서는 에어로졸 형성제가 균질화 담배 재료로부터 방출되어야 한다. 이들 에어로졸 형성제가 방출되기 위해서는 균질화 담배 재료의 본체 내에서 균질화 담배 재료의 표면으로 이동해야 한다. 니코틴과 같은 다른 휘발성 화합물도 균질화 담배 물질의 본체로부터 이동하여 에어로졸 내에 비말동반되어야 한다. 가열시 에어로졸 형성제가 균질화 담배 재료로부터 방출되는 효율 및 속도를 개선하는 것이 바람직할 수 있다.
균질화 담배 물질 내에서 에어로졸 형성제 및 다른 휘발성 화합물이 이동하는 것은 확산에 의해 제한된다. 에어로졸 형성제가 방출되는 효율 및 속도를 향상시키는 하나의 방법은 균질화 담배 재료가 가열되는 온도를 상승시킴으로써 확산을 개선하는 것일 수 있다. 그러나, 온도 상승은 바람직하지 않은 화합물의 발생을 야기할 수 있으므로 바람직하지 않을 수 있다. 온도 상승은 또한 형성되는 에어로졸의 물리적 특성, 예를 들어 에어로졸의 온도 또는 에어로졸의 액적 크기에 악영향을 미칠 수 있다.
가열시 에어로졸 형성제 그리고 다른 휘발성 화합물이 방출되는 효율 및 속도를 개선하는 다른 방법은 균질화 담배 재료의 단위 부피당 표면적의 크기를 증가시키는 것일 수 있다. 이는 균질화 담배 재료의 얇은 시트의 사용을 필요로 할 수 있다. 그러나, 에어로졸 형성제가 고농도인 때문에 균질화 담배 재료에는 강도가 결여되어 있다. 균질화 담배 물질의 얇은 시트는 취급 및 가공이 극히 어렵다.
제1 양태에서, 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 가열식 에어로졸 발생 물품이 제공된다. 가열식 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 에어로졸 형성 기재는 담배, 20℃ 내지 150℃의 융점을 갖는 지질(lipid), 및 에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 재료이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시의 목적으로 더 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명의 특정 구현예에 따른 균질화 담배 재료를 생산하는 방법의 흐름도를 나타낸다.
추가적인 양태에서, 담배, 20℃ 내지 150℃의 융점을 갖는 지질, 및 에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 재료가 제공될 수 있다.
추가적인 양태에서, 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 가열식 에어로졸 발생 물품이 제공된다. 가열식 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 에어로졸 형성 기재는 담배, 20℃ 내지 150℃의 융점을 갖는 지질, 및 강화제를 포함하는 균질화 담배 재료이다.
추가적인 양태에서, 담배, 20℃ 내지 150℃의 융점을 갖는 지질, 및 강화제를 포함하는 균질화 담배 재료가 제공될 수 있다.
바람직한 양태에서, 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 가열식 에어로졸 발생 물품이 제공된다. 가열식 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 에어로졸 형성 기재는 담배, 20℃ 내지 50℃의 융점을 갖는 지질, 및 에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 재료이다. 지질은 지방이고, 바람직하게는 기름이다.
추가적인 양태에서, 담배, 20℃ 내지 50℃의 융점을 갖는 지질, 및 에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 재료가 제공될 수 있다. 지질은 지방이고, 바람직하게는 기름이다.
용어 "균질화 담배 재료"는 담배 재료의 입자들의 응집하여 형성된 임의의 담배 재료를 포함하도록 본 명세서 전반에 걸쳐 사용된다. 균질화 담배의 시트 또는 웹은 담배 잎몸(leaf lamina) 및 담배 잎 줄기(leaf stem) 중 하나 또는 둘 모두를 분쇄하거나, 달리 분말화하여 얻어진 미립자 담배를 응집시켜서 형성된다. 또한, 균질화 담배 재료는 담배의 처리, 취급 및 배송 동안에 형성된 담배 가루, 담배 미분 및 다른 미립자 담배 부산물 중 하나 이상을 미량으로 포함할 수 있다.
균질화 담배 재료가 지질의 융점보다 높은 온도로 가열되면, 균질화 담배 재료는 액체 상태인 재료 영역을 고체 매트릭스 내에 포함한다. 에어로졸 형성제 및 니코틴과 같은 휘발성 성분의 확산성은 고상일 때보다 액상일 때 더 크다. 가열 후, 용융된 지질 영역은 균질화 담배 재료 내의 휘발성 성분이 균질화 담배 재료의 표면으로 전달되는 것을 용이하게 하도록 작용할 수 있다. 그러므로, 주어진 온도가 지질의 융점보다 높은 경우, 균질화 담배 재료로부터 에어로졸에 이들 휘발성 성분을 전달하는 것은 지질상(lipid phase)을 함유하지 않는 균질화 담배 재료에 비해 향상될 수 있다. 바람직하게는, 지질은 균질화 담배 재료 전체에 걸쳐 골고루 분포되어 있는데, 이는 구분 가능한 지질과 담배의 영역이 실온에서는 없다는 것을 의미한다. 오히려, 지질과 담배 입자들이 완전히 균질화되어 있다.
균질화 담배 재료는 가열식 에어로졸 발생 물품의 가장 비싼 요소 중 하나이다. 본원에서 설명된 바와 같이, 용융 가능한 지질 성분을 갖는 균질화 담배 재료를 사용하면 지질 성분이 없는 균질화 담배 재료를 사용하는 것과 비교하여 동등한 니코틴 또는 에어로졸 수율을 제공하면서 더 적은 담배가 사용되도록 할 수 있다. 이는 소비자에게 여전히 동등한 경험을 제공하면서 비용을 절감할 수 있다.
또한, 지질 성분을 갖는 균질화 담배 재료를 사용하면 동일한 양의 담배를 함유하되 용융 가능한 지질 성분이 없는 균질화 담배 재료와 비교하여 니코틴 또는 에어로졸 수율이 증가될 수 있다.
본원에서 설명된 바와 같이, 지질 성분을 갖는 균질화 담배 재료를 사용하면 지질 성분이 없는 균질화 담배 재료를 사용하는 것과 비교하여 더 낮은 온도에서 니코틴 또는 에어로졸의 수율이 동일할 수 있다. 이는 많은 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 작동 온도가 낮으면 배터리를 재충전할 필요없이 사용 시간이 더 길어질 수 있다. 추가적인 예로서, 작동 온도가 낮으면 더 작은 배터리를 사용할 수 있다. 추가적인 예로서, 작동 온도가 낮으면 바람직하지 않은 에어로졸 성분이 균질화 담배 재료로부터 유리되는 것을 감소시킬 수 있다.
가열식 에어로졸 발생 물품이 제공될 때, 상기 물품의 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 재료의 시트를 압착하고 주름지게 하여 제조된 로드 형태인 것이 바람직할 수 있다. 가열식 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함하는 다수의 구성 요소를 포함할 수 있다. 이들 구성 요소는 궐련지와 같은 래퍼 내에 조립되어 마우스 단부와 마우스 단부의 상류에 원위 단부를 갖는 로드를 형성할 수 있다. 따라서, 가열식 에어로졸 발생 물품은 전통적인 궐련과 유사한 모양일 수 있다. 가열식 에어로졸 발생 물품은 마우스피스 필터 및 에어로졸 냉각체와 같은 하나 이상의 다른 구성 요소를 포함할 수 있다.
가열식 에어로졸 발생 물품은 열이 가해질 때 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 물품이다. 가열식 에어로졸 발생 물품은 불연성 에어로졸 발생 물품이다. 불연성 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재의 연소없이 휘발성 화합물을 방출한다.
에어로졸 형성 기재는, 에어로졸 휘발성 화합물을 형성할 수 있고 에어로졸 형성 기재의 가열에 의해 방출될 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있다. 균질화 담배 재료가 에어로졸 형성 발생 물품에 사용되도록 하기 위해서는, 캐스트 잎을 형성하는 슬러리에 에어로졸 형성제가 포함되는 것이 바람직하다.
지질은 바람직하게는 기름과 같은 지방이다. 일부 구현예에서, 지질은 왁스(wax)일 수 있다. 많은 지방과 왁스가 특정 범위 내의 융점을 갖는다. 지방은 지방산으로 알려진 장쇄 유기산계의 다양한 군의 화합물이다. 왁스는 상온에서 연성이지만, 일반적으로 45℃ 이상의 온도에서 녹는 화합물의 군이다.
지질은 20℃ 내지 50℃의 범위 내의 융점을 갖는 지방일 수 있다. 이러한 지방은 주위 온도에서 고체인 경우가 대부분이지만, 열을 가하면 급속히 녹게 된다. 따라서, 열을 가하면 균질화 담배 재료의 휘발성 화합물의 확산이 즉시 개선될 수 있다. 임의의 양태에 따른 균질화 담배 재료는 코코아 버터, 팜유, 팜 커넬유, 망고 오일, 시어 버터, 대두유, 면실유, 야자유, 및 경화 야자유로 이루어진 목록으로부터 선택된 하나 이상의 지방을 함유할 수 있다.
지방은 특정한 융점보다는 용융 온도 범위를 나타내는 경향이 있다. 적절한 지방에 대한 예시적인 용융 온도 범위는 다음과 같다:
코코아 버터 - 용융점 범위 34~35℃
팜유 - 용융점 범위 36~40℃
망고 오일 - 용융점 범위 35~43℃
시어 버터/카리테(karitι) - 용융점 범위 37~38℃
비경화 코프라유(야자유) - 용융점 범위 20~28℃
경화 코프라유(야자유) - 용융점 범위 30~32℃
지질은 50℃ 내지 150℃ 범위 내의 융점을 갖는 왁스일 수 있다. 이러한 왁스는 주위 온도에서는 고체이지만, 가열되면 녹게 될 것이다. 바람직하게는 왁스는 식물성 천연 왁스이다. 왁스 사용의 이점은 균질화 담배 재료의 주위 온도 강도 및 안정성이 지질이 낮은 융점을 갖는 지방인 경우보다 더 쉽게 유지될 수 있을 것이라는 점이다.
임의의 양태에 따른 균질화 담배 재료는 캔델릴라 왁스, 카르나우바 왁스, 셸락, 해바라기 왁스, 쌀겨 및 레벨(Revel) A로 구성된 목록으로부터 선택된 하나 이상의 왁스를 함유할 수 있다.
왁스는 특정한 융점보다는 용융 온도 범위를 나타내는 경향이 있다. 적절한 왁스에 대한 예시적인 용융 온도 범위는 다음과 같다:
캔델릴라 왁스 - 융점 범위 68.5~72.5℃
카르나우바 왁스 - 융점 범위 82~86℃
셸락 - 융점 범위 80~100℃
해바라기 왁스 - 융점 범위 74~77℃
쌀겨 - 융점 범위 77~86℃
임의의 양태에 따른 균질화 담배 재료는 상이한 융점 또는 상이한 융점 범위를 갖는 둘 이상의 지질을 포함할 수 있다. 따라서, 상이한 온도에서 용융되거나 액화되는 둘 이상의 지질의 영역 또는 상을 포함하는 균질화 담배 재료를 제조하는 것이 가능할 수 있다. 균질화 담배는 주위 온도를 약간 상회하는 온도에서 녹는 저 융점 지방의 비율 및 고 융점 왁스의 비율을 함유할 수 있다. 이는 가열시 균질화 담배 재료와 에어로졸 사이에서 휘발성 성분의 전달이 최적화되게 할 수 있다. 예를 들어, 균질화 담배 재료는 코코아 버터, 팜유, 팜 커넬유, 망고 오일, 시어 버터, 대두유, 면실유, 야자유, 경화 야자유, 캔델릴라 왁스, 카르나우바 왁스, 셸락, 해바라기 왁스, 쌀겨 및 레벨 A로 이루어진 목록으로부터 선택된 둘 이상의 지질을 함유할 수 있다.
균질화 담배 재료 중 지질의 총 함량은 건조 중량 기준으로 4 중량% 또는 5 중량% 내지 15 중량%일 수 있다. 예를 들어, 균질화 담배 재료 중 지질의 총 함량은 건조 중량 기준으로 7 중량% 내지 12 중량%, 예를 들어 건조 중량 기준으로 8 중량% 내지 11 중량%, 또는 건조 중량 기준으로 약 10 중량%일 수 있다. 지질의 총 함량은 단일 종의 지질에서 유래한 것일 수 있다. 지질의 총 함량은 두 종 이상의 지질에서 유래한 것일 수 있다.
임의의 양태에 따른 균질화 담배 재료는 분쇄된 담배 분말 형태로 담배를 함유할 수 있다. 예를 들어, 담배 재료는 특정된 입자 크기를 갖는 분말을 형성하도록 분쇄될 수 있다. 따라서, 균질화 담배 재료는 약 0.03mm 내지 약 0.12mm, 예를 들어 0.05mm 내지 약 0.10mm의 평균 분말 입자 크기를 갖는 담배 분말을 함유할 수 있다. 담배 분말은 다른 담배들의 블렌드를 포함할 수 있다. 담배 재료를 이러한 미세 크기 범위로 미세 분쇄하면 담배의 셀 구조가 유리하게 개방될 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 담배 그 자체로부터 휘발성 담배 물질, 예컨대 니코틴의 에어로졸화가 개선된다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 적어도 60%의 담배, 특히 바람직하게는 건조 중량 기준으로 적어도 70% 또는 70% 내지 80%의 담배를 함유한다.
임의의 양태에 따른 균질화 담배 재료는 에어로졸 형성제를 포함한다. 기능적으로, 에어로졸 형성제는 균질화 담배 재료가 에어로졸 형성제의 특정 휘발 온도 이상으로 가열될 때 휘발되어 니코틴 및/또는 착향제를 에어로졸에 전달할 수 있는 성분이다. 에어로졸 형성제는, 사용 시 조밀하고 안정적인 에어로졸 형성을 용이하게 하고 가열식 에어로졸 발생 물품의 작동 온도에서 열적 변질에 실질적으로 내성이 있는, 임의의 적합한 화합물 또는 화합물의 혼합물일 수 있다. 상이한 에어로졸 형성제는 상이한 온도에서 기화한다. 따라서, 에어로졸 형성제는 실온 또는 그 부근에서 안정적으로 잔류하되, 가령 40℃ 내지 450℃의 고온에서 휘발하는 특성에 기초하여 선택될 수 있다.
에어로졸 형성제는 균질화 담배 재료에서 바람직한 수준의 수분이 유지되도록 돕는 습윤제와 같은 성질을 가질 수도 있다. 특히, 일부 에어로졸 형성제는 습윤제로서 기능하는 흡습성 재료이다.
균질화 담배 재료에 포함하기에 적합한 에어로졸 형성제는 당업계에 공지되어 있으며, 멘톨과 같은 1가 알코올, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트, 디메틸 테트라디칸디오에이트, 에리스리톨, 1,3-부틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 트리에틸 시트레이트, 프로필렌 카보네이트, 에틸 라우레이트, 트리액틴, 메조-에리스리톨, 디아세틴 혼합물, 디에틸 수베르산염, 트리에틸 시트레이트, 벤질 벤조에이트, 벤질 페닐 아세테이트, 에틸 바닐레이트, 트리부티린, 라우릴 아세테이트, 라우릴산, 미리스트산, 및 프로필렌 글리콜과 같은 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함하되, 이들로 한정되지 않는다.
예를 들어, 본 명세서에 따른 균질화 담배 재료가 에어로졸 형성 기재로서 가열식 에어로졸 발생 물품에 사용되도록 의도된 경우, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 약 5 중량% 내지 약 30 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 가열체를 갖는 전동식 에어로졸 발생 시스템에 사용되도록 의도된 균질화 담배 재료는 바람직하게는 균질화 담배 물질의 건조 중량의 약 5% 내지 약 20%, 예를 들어 균질화 담배 물질의 건조 중량의 약 10% 내지 약 15%를 형성하는 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 가열체를 갖는 전동식 에어로졸 발생 시스템에서 사용되도록 의도된 균질화 담배 재료의 경우, 에어로졸 형성제는 바람직하게는 (글리세린(glycerin 또는 glycerine)으로도 알려진) 글리세롤 또는 프로필렌 글리콜일 수 있다. 에어로졸 형성제는 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 글리세린, 글리세롤 모노아세테이트, 글리세롤 디아세테이트, 글리세롤 트리아세테이트, 디메틸 도데칸디오에이트, 및 디메틸 테트라데칸디오에이트로 이루어진 목록으로부터 선택된 하나 이상의 에어로졸 형성제일 수 있다.
조합식 에어로졸 형성제의 하나 이상의 특성을 이용하기 위해 하나 이상의 에어로졸 형성제가 조합될 수 있다. 예를 들어, 트리액틴이 글리세린 및 물과 조합되어, 활성 성분을 전달하는 트리액틴의 특성 및 글리세린의 습윤제 특성을 이용할 수 있다.
임의의 양태에 따른 균질화 담배 재료는 하나 이상의 결합제 성분을 함유할 수 있다. 담배 슬러리에 존재할 수 있어서 슬러리를 캐스팅하여 형성된 균질화 담배 재료에도 존재할 수 있는 결합제의 양에 대해서는 실질적인 제한이 있다. 이는 결합제가 물과 접촉할 때 결합제가 겔화되는 경향이 있기 때문이다. 겔화는 담배 슬러리의 점도에 강한 영향을 주는데, 이는 캐스팅과 같은 후속 웹 제조 공정을 위한 슬러리의 중요한 파라미터이다. 그러므로, 상대적으로 낮은 양의 결합제를 균질화 담배 재료 내에 갖는 것이 바람직하다. 일부 구현예에서, 결합제는 약 1% 내지 약 5%의 균질화 담배 재료를 건조 중량으로 포함할 수 있다. 결합제는 본원에 기술된 검(gums) 또는 펙틴 중 임의의 것일 수 있다. 결합제는 담배, 예컨대 담배 분말이 균질화 담배 재료 전체에 걸쳐 실질적으로 분산된 상태로 유지되도록 도울 수 있다.
임의의 결합제가 사용될 수 있지만, 바람직한 결합제는 과일, 감귤 또는 담배 펙틴과 같은 천연 펙틴; 히드록시에틸 구아 및 히드록시프로필 구아와 같은 구아 검(guar gums); 히드록시에틸 및 히드록시프로필 로커스트 콩 검과 같은 로커스트 콩 검; 알지네이트; 개질되거나 유도된 전분과 같은 전분; 메틸, 에틸, 에틸히드록시메틸 및 카르복시메틸 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스; 타마린드 검; 덱스트란; 풀론; 곤약 가루; 크산탄 검 등이다. 특히 바람직한 결합제는 구아이다.
담배, 지질, 에어로졸 형성제, 및 선택적으로 결합제를 포함하는 균질화 담배 재료에는, 가열식 에어로졸 발생 물품용 에어로졸 형성 기재를 형성하기 위한 취급 및 가공에 요구되는 강도가 결여되어 있을 수 있다. 이는 구체적으로, 균질화 담배 재료가 건조 중량 기준으로 높은 비율의 에어로졸 형성제 또는 높은 비율의 지질을 함유하고 있는 경우, 지질이 낮은 융점을 갖는 경우, 또는 담배가 미세하게 분쇄된 분말 형태인 경우일 수 있다. 더 나은 강도를 달성하기 위해, 균질화 담배 재료는 결합제 및 강화제와 같은 하나 이상의 추가 성분을 함유할 수 있다.
임의의 양태에 따른 균질화 담배 재료는 강화 섬유를 포함할 수 있다. 강화 섬유는 0.2mm 내지 4.0mm의 평균 섬유 길이를 가질 수 있다. 강화 섬유는 셀룰로오스 섬유일 수 있다. 일부 구현예에서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 1 중량% 내지 15 중량%의 강화 섬유, 예를 들어 건조 중량 기준으로 1.5 중량% 내지 10 중량%의 강화 섬유를 함유할 수 있다.
균질화 담배 재료에 셀룰로오스 섬유와 같은 섬유를 포함하면 재료의 인장 강도가 증가한다. 그러므로, 강화 섬유를 첨가하면 균질화 담배 재료의 웹의 탄력성을 증가시킬 수 있다. 이는 에어로졸 발생 물품을 제조하는 동안 균질화 담배 재료의 제조 공정이 순조로워지도록 하고 이어지는 균질화 담배 재료의 취급을 용이하게 한다. 결국, 이는 에어로졸 발생 물품 및 기타 흡연 물품 제조의 생산 효율, 비용 효율, 재현 가능성 및 생산 속도의 증가로 이어질 수 있다.
균질화 담배 물질에 포함시키기 위한 셀룰로오스 섬유는 당업계에 공지되어 있으며, 연질목 섬유, 경질목 섬유, 황마(jute) 섬유, 아마 섬유, 담배 섬유 및 이들의 조합을 포함하되 이에 한정되지 않는다. 셀룰로오스 섬유는 펄프화 외에도 정제, 기계적 펄프화, 화학적 펄프화, 표백, 황산염 펄프화 및 이들의 조합과 같은 적합한 공정을 거친 것일 수 있다.
섬유 입자는 담배 줄기 재료, 잎자루 또는 다른 담배 식물 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 목재 섬유와 같은 셀룰로오스계 섬유는 낮은 리그닌 함량을 포함한다. 대안적으로, 식물 섬유와 같은 섬유가 상기 섬유와 함께 사용되거나, 대마 및 대나무를 포함하는 대안으로 사용될 수 있다.
강화 섬유로 고려해야 할 하나의 요소는 섬유 길이이다. 섬유가 너무 짧은 경우, 섬유는 생성되는 균질화 담배 재료의 인장 강도에 효율적으로 기여하지 못할 것이다. 섬유가 너무 긴 경우, 섬유는 균질화 담배 재료의 균질도에 영향을 미칠 수 있다. 약 0.03mm 내지 약 0.12mm의 평균 크기를 갖는 담배 분말, 및 슬러리의 건조 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 3% 양의 결합제를 포함하는 균질화 담배 물질에서 섬유의 크기는, 유리하게는 약 0.2mm 내지 약 4mm이다. 바람직하게는, 섬유의 평균 크기는 약 1mm 내지 약 3mm이다. 바람직하게는, 이러한 추가 감소는 정제 단계에 의해서 이루어진다. 본 명세서에서, 섬유 "크기"는 섬유 길이, 즉, 섬유의 주된 치수에 있어서의 섬유 길이이다. 또한, 바람직하게는, 본 발명에 따르면, 섬유의 양은 균질화 담배 재료의 총 중량에 대해 건조 중량 기준으로 약 1% 내지 약 3%로 포함된다. 균질화 담배 재료가 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재로서 사용될 때, 약 0.2mm 내지 약 4mm의 평균 크기를 가지는 섬유는 분쇄된 미세 담배 분말로부터 물질이 방출되는 것을 상당히 억제하지 않는다. 강화 섬유는 담배 슬러리 내로 도입될 수 있으며, 결과적으로 느슨한 섬유로서 균질화 담배 물질 내에 도입될 수 있다.
임의의 양태에 따른 균질화 담배 재료는 균질화 담배 재료에 혼입된 연속 강화제 형태의 강화제를 포함할 수 있다. 연속 강화제는 균질화 담배 재료가 형성되는 동안 담배 슬러리 내에 혼입될 수 있다. 연속 강화제는 바람직하게는 다공성 강화 시트이다.
강화 시트는, 슬러리가 건조되기 전에 담배 슬러리가 다공성 강화 시트에 침투하여 강화 시트를 균질화 담배 재료에 혼입시키도록 충분히 다공성이어야 한다. 바람직하게는, 다공성 강화 시트는 건조된 균질화 슬러리 내에서 캡슐화되어 균질화 담배 재료를 형성한다. 다공성 강화 시트는 대안적으로 다공성 강화 매트릭스로 지칭될 수 있다. 다공성 강화 시트는 다공성 셀룰로오스 시트 또는 페이퍼 시트, 또는 다공성 직물 조직과 같은 다공성 섬유 시트 또는 다공성 섬유 매트릭스일 수 있다.
셀룰로오스로부터 형성된 다공성 강화 시트는 바람직한 연속적 강화 재료일 수 있다. 그러나, 다른 재료가 사용될 수 있다. 예를 들어, 다공성 강화 시트는 다공성 섬유 시트 또는 다공성 섬유 매트릭스로서 설명될 수 있는 시트일 수 있다. 시트의 섬유는 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리페닐렌 설파이드, 또는 폴리올레핀과 같은 다른 중합체 재료로부터 형성될 수 있다. 섬유는 면과 같은 천연 재료일 수 있다.
강화 시트를 균질화 슬러리에 혼입하면, 생성되는 균질화 담배 재료의 인장 강도가 충분히 증가할 수 있어, 재료가 높은 비율의 지질상(lipid phase)을 포함하는 것이 가능할 수 있다. 강화 시트의 균질화 슬러리에 혼입하면, 생성되는 균질화 담배 재료의 인장 강도가 충분히 증가할 수 있어, 재료가 저 융점을 갖는 지질상을 포함하는 것이 가능할 수 있다.
임의의 양태에 따른 균질화 담배 재료는 물을 포함할 수 있다. 임의의 양태에 따른 균질화 담배 재료는 멘톨과 같은 비-담배 착향제를 포함할 수 있다.
바람직한 구현예에서, 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 가열식 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 에어로졸 형성 기재는 60% 내지 80%, 바람직하게는 71% 내지 75%의 담배, 20℃ 내지 50℃의 융점을 갖는 4% 내지 6%의 지방, 및 16% 내지 19%의 에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 재료이다. 이러한 조성물은 에어로졸 형성제와 니코틴의 전달 및 감각적 수용도의 최적화된 조합을 가질 수 있다.
전술한 임의의 양태에 따른 균질화 담배 재료를 형성하는 방법은: 담배, 예를 들어 담배 분말, 및 20℃ 내지 150℃의 융점을 갖는 지질을 포함하는 균질화 슬러리를 형성하는 단계; 균질화 슬러리를 이동 벨트 상에 캐스팅하는 단계; 및 캐스트 균질화 슬러리를 건조시켜 균질화 담배 재료를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 균질화 슬러리는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 균질화 슬러리는 강화 섬유를 더 포함할 수 있다. 연속 강화 시트는 슬러리가 건조되기 전에 균질화 슬러리에 혼입될 수 있다. 균질화 슬러리는 결합제를 더 포함할 수 있다. 균질화 슬러리는 물을 더 포함할 수 있다.
전술한 하나 이상의 양태에 따른 균질화 담배 재료를 형성하는 바람직한 방법은: 담배, 예를 들어 담배 분말, 및 20℃ 내지 50℃의 융점을 갖는 지방을 포함하는 균질화 슬러리를 형성하는 단계; 균질화 슬러리를 이동 벨트 상에 캐스팅하는 단계; 및 캐스트 균질화 슬러리를 건조시켜 균질화 담배 재료를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 균질화 슬러리는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 균질화 슬러리는 강화 섬유를 더 포함할 수 있다. 연속 강화 시트는 슬러리가 건조되기 전에 균질화 슬러리에 혼입될 수 있다. 균질화 슬러리는 결합제를 더 포함할 수 있다. 균질화 슬러리는 물을 더 포함할 수 있다.
균질화 슬러리는 슬러리의 다양한 성분을 혼합함으로써 생산된다. 슬러리의 혼합은 고에너지 믹서 또는 고전단 믹서(high shear mixer)를 사용해 수행되는 것이 바람직하다. 이와 같은 혼합은 다양한 상의 슬러리를 균일하게 나누고 분포시킨다.
일부 구현예에서, 슬러리는 상이한 담배 유형의 담배 블렌드 분말을 결합제와 조합하여 형성될 수 있다. 따라서, 균질화 담배 재료의 향미는 상이한 담배를 블렌딩함으로써 제어될 수 있다.
결합제가 사용되는 경우, 결합제는 바람직하게는 슬러리의 총 중량에 대해 건조 중량 기준으로 약 1% 내지 약 5%의 양으로 슬러리에 첨가된다. 생성된 균질화 담배 재료는 균질화 담배 재료의 총 중량에 대해 건조 중량 기준으로 약 1% 내지 약 5%의 양으로 외인성 결합제를 포함한다.
상기 방법은 슬러리를 진동시키는 단계를 포함할 수 있다. 슬러리를 진동시키면, 예컨대 슬러리가 존재하는 탱크 또는 사일로를 진동시키면 슬러리의 균질화에 도움을 줄 수 있다. 혼합 단계와 진동 단계가 함께 수행되는 경우, 캐스팅에 최적화된 목표 값으로 슬러리를 균질화하는데 더 짧은 혼합 시간이 요구될 수 있다.
균질화 담배 재료의 웹은, 이동 벨트와 같은 이동 지지면 상에 균질화 슬러리를 캐스팅하는 단계를 일반적으로 포함하는 유형의 캐스팅 공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 캐스팅시 상기 캐스트 담배 재료 웹의 수분은 캐스팅시 담배 물질의 총 중량의 약 60% 내지 약 80%이다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료의 생산 방법은 상기 캐스트 웹을 건조하여 상기 캐스트 웹을 권취하는 단계를 포함하되, 권취시 상기 캐스트 웹의 수분은 담배 재료 웹의 건조 중량의 약 7% 내지 약 15%이다. 바람직하게는, 권취시 상기 균질화 담배 웹의 수분은 균질화 담배 웹의 건조 중량의 약 8% 내지 약 12%이다.
재구성 담배 재료의 웹을 제조하기 위한 통상의 종래 기술의 방법에서, 담배 분말 또는 분진은 셀룰로오스 섬유, 결합제, 및 물과 조합되어 슬러리를 형성한다. 이어서, 슬러리는 이동 벨트 상에 캐스팅되고, 건조되어 재료의 웹을 형성한다. 이러한 방법은 당업자에게 잘 공지되어 있다. 슬러리는 다른 성분, 예를 들어 글리세린과 같은 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 셀룰로오스 섬유와 결합제는 생성되는 균질화 담배 재료에 강도를 부여한다. 가열식 에어로졸 발생 물품에서 에어로졸 형성 기재로서 사용되도록 의도된 웹은 담배의 특정한 블렌드를 가질 수 있고, 높은 비율의 에어로졸 형성제를 가질 수 있다. 이와 같이, 웹은 낮은 내인성 강도를 가질 수 있다. 이러한 웹의 강도는 셀룰로오스 섬유 및 결합제의 양을 증가시킴으로써 증가될 수 있다.
도 1은 본 발명의 특정 구현예에 따른 균질화 담배 재료의 제조를 위한 일반적인 방법을 예시하는 흐름도이다. 상기 방법의 제1 단계는 균질화 담배 재료 생산용 담배 블렌드에 사용될 담배 유형 및 담배 등급을 선택하는 단계(101)이다. 본 방법에 사용된 담배 유형 및 담배 등급은 예를 들어 순한 담배, 진한 담배, 향끽미 담배 및 필러 담배이다.
또한, 상기 방법은 담배 잎을 조분쇄하는 단계(102)를 포함한다.
조분쇄하는 단계(102) 이후에, 미분쇄하는 단계(103)가 수행된다. 미분쇄하는 단계는 담배 분말의 평균 크기를 약 0.03mm 내지 약 0.12mm로 감소시킨다. 이 미분쇄하는 단계(103)는 담배의 크기를 슬러리 제조에 적합한 분말 크기로 감소시킨다. 이러한 미분쇄하는 단계(103) 후에는, 담배의 셀이 적어도 부분적으로 파괴되고 담배 분말은 점착성이 될 수 있다.
지질은 고상 또는 액상으로서 슬러리에 혼입될 수 있다. 예를 들어, 지질이 20℃ 내지 40℃의 융점을 갖는 지방인 경우, 약 40℃의 온도에서 지방을 용융시키는 것이 바람직할 수 있다. 이어서, 용융된 지방은 담배 분말과 결합제에 첨가되어 혼합된다. 이어서, 담배와 지방의 혼합물은 물, 강화 섬유 및 에어로졸 형성제에 첨가되어 슬러리를 형성한다. 예를 들어, 대부분의 왁스처럼, 지질이 40℃를 초과하는 융점을 갖는 경우, 지질이 고체 입자의 형태일 때 슬러리를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 이어서, 슬러리는 슬러리 형성 후 및 캐스팅 전에 지질의 융점으로 가열되어, 지질을 슬러리 전체에 고르게 분포시킬 수 있다.
따라서, 분쇄 담배 분말은 지질, 에어로졸 형성제, 결합제, 및 물과 혼합되어 슬러리를 형성할 수 있다(104). 지질은 바람직하게는 코코아 버터, 팜유, 팜 커넬유, 망고 오일, 시어 버터, 대두유, 면실유, 야자유, 경화 야자유로 이루어지는 목록으로부터 선택된 하나 이상의 지방이다. 바람직하게는, 에어로졸 형성제는 글리세린을 포함하고, 바람직하게는, 결합제는 구아를 포함한다. 일부 구현예에서, 지질은 캔델릴라 왁스, 카르나우바 왁스, 셸락, 해바라기 왁스, 쌀겨 및 레벨 A로 이루어지는 목록으로부터 왁스일 수 있다.
바람직하게는, 슬러리를 형성하는 단계(104)는 모든 슬러리 성분이 소정의 시간 동안 함께 혼합되는 혼합하는 단계도 포함한다. 혼합하는 단계는 고전단 믹서를 이용한다. 슬러리는 이어서 스틸 컨베이어 벨트와 같은 이동 지지부 상에 캐스팅(105)된다. 슬러리는 캐스팅 블레이드에 의해 캐스팅되는 것이 바람직하다. 캐스팅된 슬러리는 이어서 건조되어 균질화 담배 웹을 형성한다(106). 건조시키는 단계(106)는 증기 및 가열된 공기로 캐스팅된 웹을 건조시키는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 증기로 건조시키는 단계는 지지부와 접촉하는 캐스팅된 웹의 측면 상에서 수행되고, 가열된 공기로 건조시키는 단계는 캐스팅된 웹의 자유 측면 상에서 수행된다.
바람직하게는, 건조시키는 단계(106) 종료시, 균질화 담배 웹이 지지부로부터 제거된다(107). 균질화 담배 웹은 바람직하게는 권취하는 단계(108)에서 하나 이상의 보빈에 권취되어, 예를 들어 단일 마스터 보빈을 형성한다. 이어서, 이러한 마스터 보빈은 슬리팅(slitting)에 의해 소형 보빈을 생산하는데 사용될 수 있고, 소형 보빈 형성 공정을 수행하는데 사용될 수 있다. 이어서, 소형 보빈은 에어로졸 발생 물품(도시되지 않음)의 생산에 사용될 수 있다.
균질화 담배 재료의 웹은 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 에어로졸 형성 기재를 형성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 균질화 담배 재료의 시트는 가열식 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 에어로졸 형성 기재의 로드를 형성하도록 주름지게 될 수 있다.
실험 1 - 지방을 포함하는 균질화 담배 재료
지질 성분을 균질화 담배 재료에 혼입하여 생성되는 휘발성 성분의 전달에 대한 개선을 평가하기 위해, 상이한 고 융점 지질을 함유하는 다수의 균질화 담배 재료를 형성하였고, 이를 지질을 함유하지 않는 대조 균질화 담배 재료와 비교하였다.
대조 균질화 담배 재료는 강화제로서 65 중량%의 담배 분말, 20 중량%의 글리세린, 10 중량%의 물, 3 중량%의 구아, 및 2 중량%의 셀룰로오스 섬유를 포함하였다. 상기 성분을 슬러리에 혼합하고, 상기 슬러리를 캐스팅하고 건조시킴으로써 대조 균질화 담배 재료를 형성하였다.
대조 재료와 동일한 성분을 사용하되, 에어로졸 형성제와 담배 분말의 비율을 변화시키고, 일정 비율의 코코아 버터를 포함시켜 시험 재료를 형성하였다. 균질화 담배 재료의 다른 성분은 변하지 않는다. 따라서, 63 중량%의 담배 분말, 코코아 버터의 형태인 12 중량%의 지질, 및 글리세린의 형태인 10 중량%의 에어로졸 형성제를 포함하는 제1 균질화 담배 재료를 형성하였다. 코코아 버터는 CAS 8002-31-1의 케미컬 애브스트랙트 서비스(CAS) 번호를 갖고, 34℃ 내지 35℃의 융점을 갖는다.
코코아 버터를 포함하는 균질화 담배 재료를 전술한 바와 같이 형성하였다. 구체적으로, 코코아 버터를 40℃의 온도에서 용융시키고, 용융된 코코아 버터를 담배 분말 및 구아와 혼합하였다. 이어서, 이 혼합물을 물, 셀룰로오스 섬유 및 글리세린에 첨가하고 혼합하여 균질화 슬러리를 형성하였다. 슬러리를 캐스팅하고 건조시켜 균일화 담배 재료의 시트를 형성하였다.
코코아 버터 대신에, 팜유(CAS 8002-75-3), 시어 버터(CAS 194043-92-0), 및 야자유(CAS 8001-31-8)를 포함시켜 동일한 방법으로 추가적인 시험 재료를 형성하였다.
대조 균질화 담배 재료(대조 물품 알파)와 4개의 상이한 시험 균질화 담배 재료(실험 물품 1, 2, 3 및 4)의 각각을 사용해 가열식 에어로졸 발생 물품을 형성하였다. 이들 상이한 가열식 에어로졸 발생 물품의 각각을 캐나다 연방 보건부(Health Canada)의 조건 하에서 흡연하여, 니코틴과 글리세린의 전달 속도를 결정하였다. 글리세린 레벨은 CORESTA 추천 방법 제60 호에 따라 결정하였다. 니코틴 레벨은 ISO10315에 따라 결정하였다. 전달 속도는 (에어로졸에 전달된 물질의 양) / (균질화 담배 재료에 존재하는 물질의 양)으로서 정의하였다. 전달 속도는 대안적으로 전달 효율로 지정할 수 있었다. 결과는 아래의 표에 나타난다.
전달 속도 글리세린 전달 속도 니코틴
대조 물품 알파 - 균질화 담배 재료는 20% 글리세린 및 65% 담배를 포함함 8.37% 24.95%
시험 물품 1 - 균질화 담배 재료는 10% 글리세린, 12% 코코아 버터 및 63% 담배를 포함함 12.82% 30.02%
시험 물품 2 - 균질화 담배 재료는 10% 글리세린, 12% 팜유 및 63% 담배를 포함함 13.14% 31.32%
시험 물품 3 - 균질화 담배 재료는 10% 글리세린, 12% 시어 버터 및 63% 담배를 포함함 12.83% 30.24%
시험 물품 4 - 균질화 담배 재료는 10% 글리세린, 12% 야자유 및 63% 담배를 포함함 11.99% 28.08%
동일한 흡연 조건 하에서, 지질 성분을 갖는 균질화 담배 재료가 지질 성분이 없는 대조 균질화 담배 재료보다 더 높은 글리세린 전달 속도 및 더 높은 니코틴 전달 속도를 생성하였음을 분명히 알 수 있다.
실험 2 - 왁스를 포함하는 균질화 담배 재료
지질 성분을 균질화 담배 재료에 혼입하여 생성되는 휘발성 성분의 전달에 대한 개선을 평가하기 위해, 상이한 고 융점 지질을 함유하는 다수의 균질화 담배 재료를 형성하였고, 이를 지질을 함유하지 않는 대조 균질화 담배 재료와 비교하였다.
대조 균질화 담배 물질은 강화제로서 65 중량%의 담배 분말, 20 중량%의 글리세린, 10 중량%의 물, 3 중량%의 구아 및 2 중량%의 셀룰로오스 섬유를 포함하였다. 상기 성분을 슬러리에 혼합하고, 상기 슬러리를 캐스팅하고 건조시킴으로써 대조 균질화 담배 재료를 형성하였다.
대조 재료와 동일한 성분을 사용하되, 에어로졸 형성제와 담배 분말의 비율을 변화시키고, 일정 비율의 캔델릴라 왁스를 포함시켜 시험 재료를 형성하였다. 균질화 담배 재료의 다른 성분은 변하지 않는다. 따라서, 63 중량%의 담배 분말, 캔델릴라 왁스의 형태인 12 중량%의 지질, 및 글리세린의 형태인 10 중량%의 에어로졸 형성제를 포함하는 제1 균질화 담배 재료를 형성하였다. 캔델릴라 왁스는 CAS 8006-44-8의 케미컬 애브스트랙트 서비스(CAS) 번호를 갖고, 68.5℃ 내지 72.5℃의 융점을 갖는다.
캔델릴라 왁스를 포함하는 균질화 담배 재료를 전술한 바와 같이 형성하였다. 구체적으로, 캔델릴라 왁스를 담배 분말, 구아 결합제, 물, 셀룰로스 섬유 및 글리세린과 혼합하여 슬러리를 형성하였다. 이어서, 슬러리를 캔델릴라 왁스의 융점보다 높은 온도로 가열하고 혼합하여 균질화 슬러리를 형성하였다. 이어서, 슬러리를 40℃의 온도로 냉각시키고, 캐스팅하고 건조시켜 균일화 담배 재료의 시트를 형성하였다.
캔델릴라 왁스 대신에, 레벨 A(CAS 68956-68-3), 카르나우바 왁스(CAS 8015-86-9), 및 쌀겨(CAS 8016-60-2)를 포함시켜 동일한 방법으로 추가적인 시험 재료를 형성하였다.
대조 균질화 담배 재료(대조 물품 베타)와 4개의 상이한 시험 균질화 담배 재료(실험 물품 A, B, C 및 D)의 각각을 사용해 가열식 에어로졸 발생 물품을 형성하였다. 이들 상이한 가열식 에어로졸 발생 물품의 각각을 캐나다 연방 보건부(Health Canada)의 조건 하에서 흡연하여, 니코틴과 글리세린의 전달 속도를 결정하였다. 글리세린 레벨은 CORESTA 추천 방법 제60 호에 따라 결정하였다. 니코틴 레벨은 ISO10315에 따라 결정하였다. 전달 속도는 (에어로졸에 전달된 물질의 양) / (균질화 담배 재료에 존재하는 물질의 양)으로서 정의하였다. 전달 속도는 대안적으로 전달 효율로 지정할 수 있었다. 결과는 아래의 표에 나타난다.
전달 속도 글리세린 전달 속도 니코틴
대조 물품 베타- 균질화 담배 재료는 20% 글리세린 및 65% 담배를 포함함 5.01% 18.05%
시험 물품 A - 균질화 담배 재료는 10% 글리세린, 12% 캔델릴라 왁스, 및 63% 담배를 포함함 7.52% 21.91%
시험 물품 B - 균질화 담배 재료는 10% 글리세린, 12% 레벨 A, 및 63% 담배를 포함함 7.79% 21.87%
시험 물품 C - 균질화 담배 재료는 10% 글리세린, 12% 카르나우바 왁스, 및 63% 담배를 포함함 7.49% 21.73%
시험 물품 D - 균질화 담배 재료는 10% 글리세린, 12% 쌀겨, 및 63% 담배를 포함함 6.67% 20.47%
동일한 흡연 조건 하에서, 지질 성분을 갖는 균질화 담배 재료가 지질 성분이 없는 대조 균질화 담배 재료보다 더 높은 글리세린 전달 속도 및 더 높은 니코틴 전달 속도를 생성하였음을 분명히 알 수 있다.
실험 2에 사용한 담배 분말은 실험 1에 사용된 것과 다른 담배였다는 것을 알 수 있다. 따라서, 2개의 대조 물품(물품 알파 및 물품 베타)은 글리세린과 니코틴의 상이한 전달 속도를 갖는다. 그러나, 두 실험 모두의 경우, 용융성 지질 성분을 균질화 담배 재료에 혼합함으로써 전달 속도를 개선하였다.

Claims (15)

  1. 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 가열식 에어로졸 발생 물품으로서, 에어로졸 형성 기재를 포함하되, 상기 에어로졸 형성 기재는 담배, 20℃ 내지 50℃의 융점을 갖는 지방, 하나 이상의 에어로졸 형성제 및 강화 섬유를 포함하는 균질화 담배 재료이고, 상기 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 적어도 60%의 담배를 함유하는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재를 포함하는 복수의 구성 요소를 포함하되, 상기 에어로졸 형성 기재는 래퍼(wrapper) 내에 조립되어 마우스 단부 및 상기 마우스 단부의 상류에 있는 원위 단부를 갖는 로드를 형성하는 것인, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지방은 기름인, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 균질화 담배 재료는 코코아 버터, 팜유, 팜 커넬유, 망고 오일, 시어 버터, 대두유, 면실유, 야자유, 및 경화 야자유로 이루어진 목록으로부터 선택된 하나 이상의 지방을 함유하는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 적어도 70%의 담배를 함유하는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 균질화 담배 재료는, 건조 중량 기준으로 70% 내지 80%의 담배를 함유하는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  7. 제1항에 있어서, 상기 균질화 담배 재료 중 지방의 총 함량은 건조 중량 기준으로 5 중량% 내지 15 중량%인, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 담배는 0.03mm 내지 0.12mm의 평균 입자 크기를 갖는 담배 분말인, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  9. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 에어로졸 형성제는,
    프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 글리세린, 글리세롤 모노아세테이트, 글리세롤 디아세테이트, 글리세롤 트리아세테이트, 디메틸 도데칸디오에이트, 및 디메틸 테트라데칸디오에이트로 이루어진 목록으로부터 선택되는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 균질화 담배 재료 중 에어로졸 형성제의 총 함량은 건조 중량 기준으로 5 중량% 내지 20 중량%인, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  11. 제1항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 주름진 균질화 담배 재료의 시트로부터 형성된 로드인, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  12. 제1항에 있어서, 상기 강화 섬유는 0.2mm 내지 4.0mm의 평균 섬유 길이를 갖는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  13. 제1항에 있어서, 상기 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 1 중량% 내지 10 중량%의 강화 섬유를 함유하는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 가열식 에어로졸 발생 물품에 에어로졸 형성 기재로서 사용되기 위한 균질화 담배 재료로서 담배, 20℃ 내지 50℃의 융점을 갖는 지방, 및 하나 이상의 에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 재료.
  15. 제14항에 있어서, 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 글리세린, 글리세롤 모노아세테이트, 글리세롤 디아세테이트, 글리세롤 트리아세테이트, 디메틸 도데칸디오에이트, 및 디메틸 테트라데칸디오에이트로 구성된 목록으로부터 선택된 하나 이상의 에어로졸 형성제를 포함하되, 상기 균질화 담배 재료 중 상기 하나 이상의 에어로졸 형성제의 총 함량은 건조 중량 기준으로 5 중량% 내지 20 중량%인, 균질화 담배 재료.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3446577B1 (en) * 2016-05-27 2022-08-24 Japan Tobacco Inc. Tobacco filling for non-combustion-type heating smoking article
WO2019086417A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-09 Philip Morris Products S.A. Method for producing a sheet of a material containing alkaloids and homogenized material containing alkaloids
WO2019086462A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-09 Philip Morris Products S.A. Sheet of a material containing alkaloids and method for producing the same
WO2020025734A1 (en) * 2018-07-31 2020-02-06 Nicoventures Trading Limited Aerosol generating substrate
GB201812503D0 (en) * 2018-07-31 2018-09-12 Nicoventures Holdings Ltd Aerosol generation
GB201812509D0 (en) * 2018-07-31 2018-09-12 Nicoventures Holdings Ltd Aerosol generation
GB201812496D0 (en) * 2018-07-31 2018-09-12 Nicoventures Holdings Ltd Aerosol generation
GB201812494D0 (en) * 2018-07-31 2018-09-12 Nicoventures Trading Ltd Aerosol generation
CA3114852A1 (en) * 2018-10-05 2020-04-09 Nicoventures Trading Limited Cartomiser
CN109123811A (zh) * 2018-10-10 2019-01-04 云南巴菰生物科技有限公司 一种电子烟发烟剂
GB201903287D0 (en) * 2019-03-11 2019-04-24 Nicoventures Trading Ltd Composition
JP2022533917A (ja) * 2019-05-24 2022-07-27 フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム 新規のエアロゾル発生基体
BR112021022735A2 (pt) * 2019-06-10 2022-03-22 Philip Morris Products Sa Invólucro estável para artigo gerador de aerossol
US20220240565A1 (en) * 2019-06-10 2022-08-04 Philip Morris Products S.A. Stable wrapper for aerosol generating article
KR20220018476A (ko) * 2019-06-10 2022-02-15 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 에어로졸 발생 물품용 안정적 래퍼
CN114466597B (zh) * 2019-10-28 2023-04-11 日本烟草国际股份有限公司 包含中链甘油三酯的产生气溶胶的含烟草的组合物
WO2021085532A1 (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 日本たばこ産業株式会社 非燃焼加熱式たばこ用のたばこ充填物、非燃焼加熱式たばこ及び電気加熱式たばこ製品
ES2974759T3 (es) * 2019-12-18 2024-07-01 Philip Morris Products Sa Lámina de un material que contiene alcaloides
CN114828664A (zh) * 2019-12-18 2022-07-29 菲利普莫里斯生产公司 生产含有生物碱的材料的片材的方法
CN111084405B (zh) * 2020-02-19 2022-05-10 太湖集友广誉科技有限公司 一种再造烟草薄片及其制备方法
US11712059B2 (en) 2020-02-24 2023-08-01 Nicoventures Trading Limited Beaded tobacco material and related method of manufacture
US12016369B2 (en) 2020-04-14 2024-06-25 Nicoventures Trading Limited Regenerated cellulose substrate for aerosol delivery device
CN115428976A (zh) * 2022-10-11 2022-12-06 南通烟滤嘴有限责任公司 一种椰香加热卷烟薄片和制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120037175A1 (en) * 2010-08-11 2012-02-16 R.J. Reynolds Tobacco Company Meltable smokeless tobacco composition
JP2015502175A (ja) 2011-12-20 2015-01-22 アール・ジエイ・レイノルズ・タバコ・カンパニー 溶融性無煙タバコ組成物
WO2015092748A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Philip Morris Products, S.A. Wax encapsulated flavour delivery system for tobacco
US20150313285A1 (en) 2012-12-18 2015-11-05 Philip Morris Products S.A. Encapsulated volatile liquid source for an aerosol-generating system

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4144894A (en) * 1977-06-29 1979-03-20 Amf Incorporated Reconstituted tobacco composition and process for manufacturing same
US5076296A (en) 1988-07-22 1991-12-31 Philip Morris Incorporated Carbon heat source
GB9300188D0 (en) * 1993-01-06 1993-03-03 Dexter Speciality Materials Fibrous bonded sheet material
PH30299A (en) * 1993-04-07 1997-02-20 Reynolds Tobacco Co R Fuel element composition
GB9605116D0 (en) * 1996-03-07 1996-05-08 British American Tobacco Co Smokable filler material for smoking articles
AU2003254762B2 (en) * 1997-06-19 2007-03-29 British American Tobacco (Investments) Limited Smoking article and smoking material therefor
AU2002300072B2 (en) * 1998-03-03 2005-05-19 Brown & Williamson Tobacco Corporation Aerosol Delivery Smoking Article
DK1555898T3 (en) * 2002-10-31 2016-05-09 Philip Morris Products Sa Electrically heated cigarette including controlled release of flavor.
US7734491B2 (en) 2004-06-15 2010-06-08 Microsoft Corporation Hierarchical projects in a computer-enabled project management method and system
US9039839B2 (en) * 2010-04-08 2015-05-26 R.J. Reynolds Tobacco Company Smokeless tobacco composition comprising tobacco-derived material and non-tobacco plant material
UA111608C2 (uk) 2011-05-31 2016-05-25 Філіп Морріс Продактс С.А. Прутки для використання в курильних виробах
US10470488B2 (en) * 2011-09-09 2019-11-12 Philip Morris Products S.A. Smoking article comprising a flavour delivery material
AR089602A1 (es) * 2011-12-30 2014-09-03 Philip Morris Products Sa Articulo generador de aerosoles para usar con un dispositivo generador de aerosoles
US20130206150A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 R.J. Reynolds Tobacco Company Multi-layer smokeless tobacco composition
TWI645789B (zh) * 2013-10-14 2019-01-01 菲利浦莫里斯製品股份有限公司 包含經改良之桿的受熱型氣溶膠產生物品及該桿之用途
EP2885983A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-24 Philip Morris Products S.A. Method of forming wax encapsulated flavor delivery system for tobacco
EP3200626B1 (en) 2014-09-30 2021-08-04 Philip Morris Products S.A. Homogenized tobacco material and method of production of homogenized tobacco material

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120037175A1 (en) * 2010-08-11 2012-02-16 R.J. Reynolds Tobacco Company Meltable smokeless tobacco composition
JP2013541324A (ja) 2010-08-11 2013-11-14 アール・ジエイ・レイノルズ・タバコ・カンパニー 溶融可能な無煙タバコ組成物
JP2015502175A (ja) 2011-12-20 2015-01-22 アール・ジエイ・レイノルズ・タバコ・カンパニー 溶融性無煙タバコ組成物
US20150313285A1 (en) 2012-12-18 2015-11-05 Philip Morris Products S.A. Encapsulated volatile liquid source for an aerosol-generating system
WO2015092748A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Philip Morris Products, S.A. Wax encapsulated flavour delivery system for tobacco
US20160324209A1 (en) 2013-12-20 2016-11-10 Philip Morris Products, S.A. Wax encapsulated flavour delivery system for tobacco

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Publication number Publication date
JP6442110B2 (ja) 2018-12-19
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