KR102605154B1 - 유도 가열식 담배 로드의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

유도 가열식 담배 로드의 제조 방법은 서셉터의 연속 프로파일을 제공하는 단계, 담배 기재 수렴 장치를 따라 에어로졸 형성 담배 기재를 가이드하는 단계, 상기 서셉터의 연속 프로파일을 상기 에어로졸 형성 담배 기재 내에 위치시키는 단계, 및 상기 에어로졸 형성 담배 기재를 최종 로드 형상으로 수렴시키는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 서셉터의 연속 프로파일을 상기 에어로졸 형성 담배 기재 내에 위치시키는 단계는 상기 에어로졸 형성 담배 기재를 최종 로드 형상으로 수렴시키는 단계를 수행하기 전에 수행된다.

Description

유도 가열식 담배 로드의 제조 방법

본 발명은 유도 가열 장치에서 사용하기 위한 유도 가열식 담배 로드의 제조 방법에 관한 것이다.

에어로졸 형성 기재와 유도 가열 장치를 포함하는 에어로졸 전달 시스템은 종래 기술로부터 공지된다. 유도 가열 장치는, 서셉터에 발열 와전류와 히스테리시스 로스를 유도하는 교류 전자기장을 생성하는 유도원을 포함한다. 서셉터는 에어로졸 형성 기재, 예를 들어 담배 기재와 열적으로 근접한다. 가열된 서셉터는 이어서, 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 재료를 포함하는 에어로졸 형성 기재를 가열한다.

유도 가열 장치에 사용하기에 적합한 유도 가열식 에어로졸 형성 담배 로드의 효율적인 제조 방법을 가지는 것이 바람직할 것이다.

본 발명의 일 양태에 따라, 유도 가열식 담배 로드의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은 서셉터의 연속 프로파일을 제공하는 단계, 담배 기재 수렴 장치를 따라 에어로졸 형성 담배 기재를 가이드하는 단계, 및 상기 서셉터의 연속 프로파일을 상기 에어로졸 형성 담배 기재 내에 위치시키는 단계를 포함한다. 상기 방법의 추가적인 단계는 상기 에어로졸 형성 담배 기재를 최종 로드 형상으로 수렴시키는 단계를 포함하되, 상기 서셉터의 연속 프로파일을 상기 에어로졸 형성 담배 기재 내에 위치시키는 단계는 상기 에어로졸 형성 담배 기재를 최종 로드 형상으로 수렴시키는 단계를 수행하기 전에 수행된다.

유도 가열식 담배 로드의 생산을 위한 연속 공정에 함께 도입된 두 가지 유형의 연속 재료를 제공하는 것은 유도 가열식 담배 세그먼트의 대량 생산을 위한 매우 효율적인 방식이다. 또한, 최종 담배 세그먼트에 일반적으로 이름이 붙여지므로, 담배 로드를 제조하는 것은 담배 세그먼트 또는 유도 가열성 담배 플러그 각각의 치수화에 유연성을 제공한다. 예를 들어 서셉터 프로파일 형태, 서셉터 유형, 서셉터의 담배 기재 내의 위치, 담배 기재 유형, 또는 담배 로드의 길이 및 측면 치수는 변형이 가능하지만 이에 한정되지 않는다. 이러한 변형은 통상적인 담배 로드의 제조 공정을 적용하지 않거나 제한적으로만 적용하여 달성될 수 있는 것이 바람직하며, 상기 통상적인 담배 로드는, 예를 들어 가열 블레이드와 같은 통상적인 저항 가열체를 포함하는 가열 장치용 담배 플러그의 제조에 사용되는 담배 로드이다.

도 1은 본 발명에 따른 방법의 일 구현예를 개략적으로 도시하고;
도 2와 도 3은 상이한 위치에서의 도 1의 제조 라인의 단면을 도시하고;
도 4는 본 발명에 따른 방법의 다른 구현예를 개략적으로 도시하고;
도 5는 도 4의 제조 라인의 단면을 도시하고;
도 6은 서셉터가 제조 라인의 아래로부터 공급되는 것을 도시하고;
도 7은 유도 가열식 담배 세그먼트의 길이 방향 단면도를 도시하고;
도 8a는 담배 제품에 사용하기 위한 서셉터의 평면도이고;
도 8b는 도 8a의 서셉터의 측면도이다.

개별 서셉터 세그먼트는 담배 기재 내에 위치되고, 담배 기재는 부분적으로 수렴되었으나 아직 최종 로드 형태를 취하지 못했다. 부분적으로 수렴된 담배 기재는 기본적으로 임의의 형태나 형상일 수 있는 뭉친 담배 기재의 느슨한 배치일 수 있거나, 이미 로드 형태를 가졌으나 최종 로드 형태에서 보다 낮은 밀도(또는 큰 직경)를 갖는 것일 수 있다. 부분적으로 수렴된 담배 기재 내에 서셉터를 위치시킴으로써, 담배 기재에 서셉터 프로파일을 도입하는 것이 용이해진다. 또한, 이미(부분적으로) 수렴된 담배 재료로 인해, 담배 로드 내 서셉터의 최종 위치는 이미 잘 정의되어 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘서셉터(susceptor)’는 전자기 에너지를 열로 변환할 수 있는 재료를 지칭한다. 교류 전자기장 내에 위치될 때, 서셉터에 와전류가 유도되고 히스테리시스 손실이 발생하여 서셉터의 가열을 일으킨다. 서셉터가 에어로졸 형성 담배 기재와 열 접촉하거나 열적으로 밀접한 근위에 위치할 때, 에어로졸 형성 담배 기재는 에어로졸이 형성되도록 서셉터에 의해 가열된다. 서셉터는 에어로졸 형성 담배 기재와 직접 물리적으로 접촉하여, 예를 들어 에어로졸 형성 담배 기재 내부에 배열되는 것이 바람직하다.

서셉터는 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 생성하기에 충분한 온도로 유도 가열될 수 있는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 바람직한 서셉터는 금속 또는 탄소를 포함한다. 바람직한 서셉터는 강자성 재료, 예를 들어 강자성 합금, 페라이트 철 또는 강자성 강 또는 스테인리스 강을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 적합한 서셉터는 알루미늄이거나 이를 포함할 수 있다. 바람직한 서셉터는 250℃를 초과하는 온도로 가열될 수 있다. 적합한 서셉터는 비금속 코어 상에 배치된 금속층, 예를 들어 세라믹 코어 표면에 형성된 금속 트랙을 갖는 비금속 코어를 포함할 수 있다. 서셉터는 보호성 외부층, 예를 들어 서셉터를 캡슐화하는 보호성 세라믹층 또는 보호성 유리층을 가질 수 있다. 서셉터는 서셉터 재료의 코어 상에 형성된, 유리, 세라믹, 또는 불활성 금속에 의해 형성된 보호성 코팅층을 포함할 수 있다.

서셉터는 다중 재료 서셉터일 수 있고, 제1 서섭터 재료 및 제2 서셉터 재료를 포함할 수 있다. 제1 서셉터 재료는 제2 서셉터 재료와 물리적으로 밀접하게 접촉하여 배치된다. 제2 서셉터 재료는 500℃ 미만의 퀴리 온도를 갖는 것이 바람직하다. 제1 서셉터 재료는 서셉터가 변동성 전자기장에 배치될 때, 서셉터를 가열하는 데 주로 사용되는 것이 바람직하다. 임의의 적합한 재료가 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 서셉터 재료는 알루미늄일 수 있거나, 스테인리스 강과 같이 철을 함유한 재료일 수 있다. 제2 서셉터 재료는 서셉터가 특정 온도에 도달한 때를 표시하는 데에 주로 사용되고, 그 온도는 제2 서셉터 재료의 퀴리 온도인 것이 바람직하다. 제2 서셉터 재료의 퀴리 온도는 작동 동안에 전체 서셉터의 온도를 조절하는데 사용될 수 있다. 따라서, 제2 서셉터 재료의 퀴리 온도는 에어로졸 형성 기재의 발화점 아래여야 한다. 제2 서셉터 재료로 적합한 재료는 니켈 및 특정 니켈 합금을 포함할 수 있다.

퀴리 온도를 갖는 제2 서셉터 재료 및 퀴리 온도를 갖지 않는 제1 서셉터 재료, 또는 서로 구별되는 제1 및 제2 퀴리 온도를 갖는 제1 및 제2 서셉터 재료를 갖는 적어도 하나의 제1 및 제2 서셉터 재료를 제공함으로써, 에어로졸 형성 기재를 가열과 가열의 온도 제어는 분리될 수 있다. 제1 서셉터 재료는 500℃ 보다 높은 퀴리 온도를 갖는 자성 재료인 것이 바람직하다. 가열 효율의 관점에서, 제1 서셉터 재료의 퀴리 온도는 서셉터가 가열될 수 밖에 없는 임의의 최대 온도 이상인 것이 바람직하다. 제2 퀴리 온도는 400℃ 보다 낮게, 바람직하게는 380℃ 보다 낮게, 또는 360℃ 보다 낮게 선택되는 것이 바람직할 수도 있다. 제2 서셉터 재료는 바람직한 최대 가열 온도와 실질적으로 동일한 제2 퀴리 온도를 갖도록 선택된 자성 재료인 것이 바람직하다. 즉, 제2 퀴리 온도는 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위해 서셉터가 가열되어야 하는 온도와 대략 동일한 것이 바람직하다. 제2 퀴리 온도는, 예를 들어, 200℃ 내지 400℃의 범위, 또는 250℃ 내지 360℃의 범위 내에 있을 수 있다. 제2 서셉터 재료의 제2 퀴리 온도는, 예를 들어, 제2 퀴리 온도와 동일한 온도의 서셉터에 의해 가열될 때, 에어로졸 형성 기재의 전반적인 평균 온도가 240℃를 초과하지 않도록 선택될 수 있다.

서셉터의 연속 프로파일은 필라멘트, 로드, 시트 또는 밴드인 것이 바람직하다. 서셉터 프로파일이 일정한 단면, 예를 들어 원형 단면인 경우, 약 1 mm 내지 약 5 mm의 바람직한 폭 또는 직경을 갖는다. 서셉터 프로파일이 시트나 밴드의 형태를 갖는 경우, 시트나 밴드는 바람직하게는 약 2 mm 내지 약 8 mm, 더 바람직하게는 약 3 mm 내지 약 5 mm, 예를 들어 4 mm의 폭, 및 바람직하게는 약 0.03 mm 내지 약 0.15 mm, 더 바람직하게는 약 0.05 mm 내지 약 0.09 mm, 예를 들어 0.07 mm의 두께를 갖는 직사각형 형상을 갖는 것이 바람직하다.

에어로졸 형성 담배 기재는 가열 시 담배 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 에어로졸 형성 담배 기재는 혼합 담배의 절단된 필러를 포함하거나 이로 구성될 수 있고, 또는 균질화된 담배 재료를 포함할 수 있다. 균질화된 담배 재료는 미립자로 된 담배를 응집하여 형성될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 비담배 함유 재료, 예를 들어 담배가 아닌 균질화된 가지 기반의 재료를 더 포함할 수 있다.

에어로졸 형성 담배 기재는 담배 재료, 섬유, 결합제 및 에어로졸 형성제를 포함하는 담배 시트, 바람직하게는 권취 담배 시트인 것이 바람직하다. 바람직하게는, 담배 시트는 캐스트 잎이다. 캐스트 잎은, 담배 입자, 섬유 입자, 에어로졸 형성제, 바인더 및 예를 들어 향미제도 포함하는 슬러리로부터 형성된 재생 담배의 한 형태이다.

담배 입자는 원하는 시트 두께 및 캐스팅 갭(casting gap)에 따라, 30 ㎛ 내지 250 ㎛ 정도, 바람직하게는 30 ㎛ 내지 80 ㎛ 또는 100 ㎛ 내지 250 ㎛ 정도의 입자를 갖는 담배 가루 형태일 수 있으며, 여기서 캐스팅 갭은 일반적으로 시트의 두께를 정의한다.

섬유 입자는 담배 주맥(stem) 재료, 줄기(stalk) 또는 다른 담배 식물 재료, 및 낮은 리그닌 함량을 갖는 목질 섬유와 같은 다른 셀룰로오스계 섬유를 포함할 수 있다. 섬유 입자는 캐스트 잎에 대한 충분한 인장 강도 대 낮은 함유율, 예를 들어 약 2% 내지 15%인 함유율을 생성하고자 하는 욕구에 기초하여 선택될 수 있다. 대안적으로, 식물 섬유 등의 섬유가 상기 섬유 입자들과 함께 사용되거나, 마 및 대나무를 포함하여 대안적으로 사용될 수 있다.

캐스트 잎을 형성하는 슬러리에 포함되거나 다른 에어로졸 형성 담배 기재에 사용된 에어로졸 형성제는 하나 이상의 특징에 기초하여 선택될 수 있다. 기능적으로, 에어로졸 형성제는 상기 에어로졸 형성제의 특정 휘발 온도 이상으로 가열될 때 휘발되어 니코틴 또는 향미 또는 양쪽 모두를 에어로졸로 전달하는 메커니즘을 제공한다. 상이한 에어로졸 형성제들은 일반적으로 상이한 온도에서 기화된다. 에어로졸 형성제는, 사용 시, 조밀하고도 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하며, 유도 가열식 담배 기재가 사용되어야 하는 유도 가열 장치의 작동 온도에서의 열적 감성에 실질적으로 내성이 있는 임의의 적합한 공지의 화합물 또는 화합물의 혼합물일 수 있다. 에어로졸 형성제는, 예를 들어 실온에서 또는 실온 가까이에서 안정하게 유지되나, 더 높은 온도, 예를 들어 40℃ 내지 450℃의 온도에서 휘발할 수 있는 능력에 기초하여 선택될 수 있다.

기재가 특히 담배 입자를 포함하는 담배 기반 제품으로 이루어진 경우, 에어로졸 형성제는, 에어로졸 형성 기재 내 바람직한 수준의 수분을 유지하는 데 도움을 주는 습윤제 유형의 특성도 가질 수 있다. 특히, 일부 에어로졸 형성제는 습윤제로서 기능하는 흡습성 재료, 즉 습윤제 함유 담배 기재를 촉촉하게 유지하는데 도움이 되는 재료이다.

조합형 에어로졸 형성제의 하나 이상의 특성을 이용하기 위해 하나 이상의 에어로졸 형성제가 조합될 수 있다. 예를 들어, 활성 성분을 전달하는 트리아세틴의 능력 및 글리세린의 습윤 특성을 이용하기 위해 트리아세틴이 글리세린 및 물과 조합될 수 있다.

에어로졸 형성제는 폴리올, 글리콜 에테르, 폴리올 에스테르, 에스테르, 및 지방산으로부터 선택될 수 있고, 다음의 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 글리세린, 에리스리톨, 1,3-부틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 트리에틸 시트레이트, 프로필렌 카보네이트, 에틸 라우레이트, 트리아세틴, 메소-에리스리톨, 디아세틴 혼합물, 디에틸 수베레이트, 트리에틸 시트레이트, 벤질 벤조에이트, 벤질 페닐 아세테이트, 에틸 바닐레이트, 트리부티린, 라우릴 아세테이트, 라우르산, 미리스트산, 및 프로필렌 글리콜.

에어로졸 형성 담배 기재는 향미제와 같은 기타 첨가제와 성분을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 담배 기재는, 니코틴 및 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함하는 것이 바람직하다. 서셉터가 에어로졸 형성 담배 기재와 열적으로 인접하거나 열적으로 또는 물리적으로 접촉하여 더 효율적인 가열을 가능하게 함으로써 더 높은 작동 온도에 도달할 수 있다. 높은 작동 온도에서 글리세린은 에어로졸 형성제로서 사용될 수 있으며, 이는 공지된 시스템에서 사용되는 에어로졸 형성제에 비해 개선된 에어로졸을 제공한다.

권취 담배 시트, 예를 들어 캐스트 잎은 약 0.5 mm 내지 약 2 mm, 바람직하게는 약 0.8 mm 내지 약 1.5 mm의 범위, 예를 들어 1 mm의 두께를 가질 수 있다. 약 30%까지의 두께 편차가 제조 공차로 인해 생길 수 있다.

바람직하게는, 유도 가열식 담배 로드는 원형 또는 타원형 단면을 갖는다. 그러나, 담배 로드는 직사각형 또는 다각형의 단면을 가질 수도 있다.

본 발명에 따른 방법의 제1 양태에 따르면, 상기 방법은 서셉터의 연속 프로파일을 아래로부터 담배 기재 내로 삽입하는 단계를 더 포함한다.

서셉터의 연속 프로파일을 이송 라인 아래로부터 삽입하고 이에 상응하게 공급함으로써 공간 절약형 제조 라인의 설치가 가능해진다. 바람직하게는, 담배 기재를 권취하고, 접고, 뭉치는 장치들은 이송 라인에 및 이송 라인을 따라서 배치되는 반면, 서셉터를 공급, 이송 및 가이드하는 요소들은 상기 이송 라인의 아래에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 적어도 담배 기재에 서셉터를 삽입하는 위치에서, 서셉터와 담배 기재는 상기 이송 라인을 따라 평행하게 가이드된다.

바람직하게는, 서셉터의 연속 프로파일은 담배 기재의 중앙부에 위치된다. 이는 담배 기재 내의 열 분포의 관점에서, 예를 들어 담배 로드에서의 균질하거나 대칭적인 열 분포를 위해 유리할 수 있다. 중심부에서 발생한 열은 서셉터의 반경 방향으로 방산되어 서셉터의 전체 원주 둘레의 담배 기재를 가열할 수 있다.

바람직하게는, 담배 기재의 중심부는 담배 로드의 중심 축을 둘러싸는 담배 로드의 영역이다. 서셉터는 담배 로드 내에서 실질적으로 길이방향으로 배치된다. 이는 서셉터의 길이 치수가 담배 로드의 길이 방향에 대략 평행하게 되도록, 예를 들어 담배 로드의 길이 방향에 대해 +/- 10도 이내로 평행하게 되도록 배치됨을 의미한다. 바람직하게는, 서셉터는 담배 로드 내에서 반경 방향 중심 위치에 위치할 수 있고, 담배 로드의 길이방향 축을 따라 연장될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 다른 양태에 따르면, 상기 방법은 길이 방향으로 이어지는 접이 구조를 담배 기재에 제공하는 단계를 더 포함한다. 서셉터의 연속 프로파일을 담배 기재에 위치시키는 단계는 이어서, 서셉터 재료의 연속 프로파일을 담배 기재의 길이 방향으로 이어지는 접이 구조에 평행하게 그 사이에 배치하는 단계를 포함한다. 이는 담배 기재에 서셉터를 삽입하고 위치시키는 것을 용이하게 할 수 있다.

담배 기재에는 기재를 최종 로드 형상으로 접는 것을 용이하게 하기 위한 접이 구조가 제공될 수 있다. 이러한 접이 구조는 일정한 접힘을 지지함으로써 재현 가능한 사양을 갖는 담배 플러그의 제조를 지지할 수 있다. 서셉터의 연속 프로파일은 이제 접이 구조의 접힘부 사이에, 바람직하게는 이웃한 접힘부 사이에 배치될 수 있다. 이로써, 서셉터의 연속 프로파일은 접힌 담배 기재의 접힌 구조 또는 이러한 접힌 구조의 규칙성을 유지하면서, 부분적으로 뭉친 담배 기재에 삽입될 수 있다. 바람직하게는, 담배 기재는 시트의 형태로 제공되어 로드 형상으로 뭉치거나 접힌다. 바람직하게는, 길이 방향으로 이어지는 접이 구조는 담배 기재에 파동형 단면을 제공한다.

바람직하게는, 서셉터의 연속 프로파일은 서셉터의 연속 시트이다. 바람직하게는, 서셉터의 연속 프로파일은 보빈 상에 제공된다. 바람직하게는, 서셉터 시트의 폭은 최종 제품에서 상기 서셉터의 폭이다. 시트 형태의 서셉터 프로파일은 담배 로드에 열을 제공할 수 있으며, 이 열은 상기 로드의 직경에 걸쳐, 및 상기 로드의 길이를 따라, 바람직하게는 상기 로드의 전체 길이를 따라 발생할 수 있다. 이로써, 가열 블레이드를 포함하는 통상의 방식으로 가열된 가열체와 유사하게 담배 로드에서 열 분포가 달성될 수 있지만, 적은 전력을 필요로 하고 비접촉식 가열의 모든 장점을 제공한다(예를 들어, 깨진 블레이드가 없고, 가열체에 잔여물이 없으며, 전자 장치가 분리되거나 장치의 청소가 용이해짐).

본 발명에 따른 방법의 다른 양태에 따르면, 상기 방법은 부분적으로 수렴된 담배 기재에 채널을 형성하고, 서셉터의 연속 프로파일을 상기 채널에 위치시키는 단계를 더 포함한다. 바람직하게는, 상기 부분적으로 수렴된 담배 기재에 채널 형성용 삽입기가 제공된다. 상기 삽입기는 서셉터의 연속 프로파일을 담배 기재에 가이드하고 위치시키는 것을 더 지지할 수 있다. 채널은 연속 기재의 삽입을 용이하게 하며, 서셉터 프로파일을 손상이나 변형없이 서셉터가 위치되도록 할 수 있다. 또한, 채널은 담배 기재를 최종 로드 형상으로 완전히 수렴시킨 후, 담배 기재 및 담배 로드에서의 서셉터의 위치 및 삽입 깊이에 대하여 서셉터의 위치를 한정할 수 있다. 예를 들어 원형이거나 쐐기 형태인 삽입기는 부분적으로 수렴된 담배 재료에 삽입될 수 있다. 삽입기는 서셉터 재료의 연속 프로파일이 삽입기에 의해 형성된 채널에 위치될 수 있도록, 바람직하게는 측 방향으로 담배 기재를 변위시킨다. 삽입기는 서셉테에 대한 가이드 및 위치 설정 지지체로서의 역할을 더 할 수 있다. 예를 들어, 서셉터는 삽입기에 의해 담배 기재와 정렬되고 담배 기재 내에 정렬될 수 있다. 서셉터는 예를 들어 삽입기의 함몰부를 따라 가이드될 수 있다. 이로써, 담배 기재 내의 서셉터의 위치는 삽입기의 위치에 의해 주어진다. 이러한 위치는 담배 로드에서의 깊이뿐만 아니라 측면 위치를 고려하여 지지될 수 있다. 삽입기에는, 예를 들어 슬릿이 제공될 수 있다. 서셉터의 연속 프로파일은 이어서, 바람직하게는 슬릿에서 적어도 부분적으로 가이드될 수 있다. 예를 들어, 서셉터 재료의 연속 프로파일은 삽입기의 슬릿을 통과하면서 전체적으로 또는 부분적으로만 슬릿 내에 삽입될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 양태에 따르면, 상기 방법은 유도 가열식 담배 로드를 래퍼 재료에 래핑하는 단계를 더 포함한다. 담배 로드 주위에 래핑된 래퍼 재료는 에어로졸 형성 담배 기재의 형상을 안정시키는데 도움이 될 수 있다. 이는 또한 담배 기재와 서셉터가 부주의에 의해 분리되는 것을 방지하는데 도움이 될 수 있다.

일반적으로, 이렇게 제조된 유도 가열식 담배 로드는 유도 가열식 담배 세그먼트들로 절단된다. 바람직하게는, 상기 절단된 담배 세그먼트들은 동일한 길이이다. 유도 가열식 담배 세그먼트를 사용해 제조될 소모성 또는 유도 가열식 흡연 물품에 따라, 상기 세그먼트의 길이는 달라질 수 있다. 바람직하게는, 절단은 로드의 재 배향없이 수행된다. 바람직하게는, 절단은 수직 방향으로 수행된다. 바람직하게는, 서셉터의 연속 프로파일은, 절단 도중에 서셉터에 변형이 발생하지 않도록 로드 내에 위치되고 배향된다. 서셉터의 형상은 유도 가열에 영향을 미치므로 제어된 방식으로 회피되거나 형성되어야 한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 유도 가열 장치에 사용하기 위한 유도 가열식 흡연 물품이 제공된다. 유도 가열식 흡연 물품은 유도 가열식 담배 세그먼트를 포함한다. 유도 가열식 담배 세그먼트는 유도 가열식 담배 로드의 일부이며, 상기 유도 가열식 담배 로드는 본 출원에 설명된 바와 같은 방법에 따라 제조되었다. 유도 가열식 담배 세그먼트는 에어로졸 형성 담배 기재 및 서셉터 요소를 포함한다. 일반적으로, 유도 가열 장치 내에 배치된 전원 전차 장치의 대응 인덕터에 의해 담배 세그먼트의 서셉터 요소에 열이 유도될 수 있도록, 유도 가열식 흡연 물품이 유도 가열 장치의 공동에 도입된다.

유도 가열식 담배 세그먼트 또는 (최종 길이의) 담배 플러그는 유도 가열식 담배 로드를 절단함으로써 원하는 길이를 가진다. 이러한 담배 세그먼트는 약 2 mm 내지 약 20 mm, 더 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 15 mm, 예를 들어 8 mm 내지 12 mm 범위인 10 mm 또는 12 mm 등의 세그먼트 길이를 가질 수 있다. 제조 공정으로 인해, 담배 플러그의 서셉터 요소는 담배 플러그와 동일한 길이를 갖는다. 따라서, 서셉터 요소는 바람직하게는 약 2 mm 내지 약 20 mm, 더 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 15 mm, 예를 들어 8 mm 내지 12 mm 범위인 10 mm 또는 12 mm 등의 길이를 가질 수 있다.

용어 ‘약’이 본원 전체에 걸쳐 특정한 값과 관련하여 사용될 때마다, 이는 용어 ‘약’ 다음에 오는 값이 기술적 고려 사항들로 인해 정확하게 그 특정한 값일 필요는 없다는 것으로 이해해야 한다. 그러나, 용어 ‘약’은 각각의 경계값을 명시적으로 포함하고 개시하는 것으로 이해된다.

바람직하게는, 서셉터 요소는 그의 폭 치수 또는 그의 두께 치수보다 큰, 예를 들어 그의 폭 치수 또는 그의 두께 치수의 두배보다 큰 길이 치수를 갖는다.

담배 세그먼트 또는 담배 플러그는 필터 플러그와 추가의 세그먼트, 예를 들어 에어로졸 냉각 세그먼트 또는 스페이서 세그먼트를 선택적으로 포함할 수 있는 마우스피스에 각각 부착될 수 있다. 유도 가열식 에어로졸 형성 담배 플러그 및 마우스피스 및 가능하게는 추가적인 세그먼트 또한 구조체를 형성하도록 조립될 수 있다. 새로운 유도 가열식 담배 플러그가 유도 가열 장치와 조합되어 사용될 때마다, 사용자에게는 새로운 마우스피스가 자동으로 공급되는데, 이는 위생 관점에서 바람직할 수 있다. 마우스피스에는, 담배 플러그의 조성에 따라 선택될 수 있는 필터 플러그가 선택적으로 제공될 수 있다.

상기 흡연 물품의 이점 및 또 다른 양태는 본 발명에 따른 방법과 관련해 설명되었으므로, 본 발명은 반복 설명되지 않는다.

본 발명은 다음의 도면들에 의해 도시된 구현예들과 관련하여 더 설명된다:

도 1에서, 연속 담배 시트(2)는 수렴 장치를 따라 가이드되고, 여기서 상기 담배 시트(2)는 본질적으로 편평한 형상으로부터 로드 형상으로 뭉친다. 상기 담배 시트(2), 예를 들어 캐스트 잎은 이미 권취된 것이거나, 뭉치기 전에 일렬로 권취된다.

서셉터 재료의 연속 밴드(1), 예를 들어 강자성 스테인리스 강 밴드는 수평으로 배치된 보빈(30) 상에 제공된다. 상기 연속 밴드(1)는 상기 보빈(30)으로부터 풀려서 상기 담배 시트(2)와 평행하게 배치되도록 가이드된다. 서로 평행하게 배치되면, 상기 담배 시트(2) 및 상시 서셉터 재료의 밴드(1)는 동일한 속도로 동일한 이송 방향으로 움직인다.

편향 롤러(31)는 상기 담배 시트에 대한 상기 연속 밴드(1)의 가이드 및 정렬을 지지하도록 제공된다. 본 구현예에서, 상기 밴드(1)는 그의 작은 면이 상기 담배 시트(2)에 대향하도록 배치된다. 따라서, 상기 밴드는 수직면에 배치되고, 상기 담배 시트(2)는 수평면에 배치되거나, 더 일반적으로는, 상기 밴드(1) 및 시트(2)는 서로 수직인 평면에 배치된다.

부분적이지만 전체적으로 뭉치지 않은 담배 시트(201)는 홈(330)을 따라 최종 로드 형성 및 이송 라인(33)으로 가이드된다. 상기 이송 라인(33)의 상류 지역에 배치된 위치(100)에서, 삽입기(32)는 상기 부분적으로 뭉친 담배 시트(201)에 위로부터 삽입된다. 이는 도 2에 더 상세히 도시된다. 상기 삽입기(32)는 타원형의 관, 예를 들어 금속 관이다. 상기 관은 상기 서셉터 밴드(1)과 평행하고, 삽입 위치(100)에서의 상기 담배 시트와 평행하게 배치된다. 상기 관은 상기 관의 길이를 따라 상기 시트 재료(2)에 부분적으로 삽입된 더 좁은 측부를 갖는다. 상기 길이는, 예를 들어 3 cm 이상, 예를 들어 3 cm 내지 20 cm일 수 있다. 상기 삽입기(32)는 상기 부분적으로 뭉친 담배 시트(201)에 상기 서셉터 밴드(1)의 삽입을 위한 채널을 형성한다. 상기 관은 상기 담배 시트의 이송 방향(수평 방향)에 수직인(수직 방향) 방향으로 분할되어 상기 관에 슬릿(321)을 형성한다. 상기 슬릿(321)은 상기 담배 시트 내의 상기 서셉터 밴드(1)에 대한 가이드 및 위치 설정 수단의 역할을 한다. 상기 삽입기(32)는 고정되어 있고, 상기 서셉터 밴드(1)는 상기 삽입기(32)의 상기 슬릿(321)을 통과한다. 바람직하게는, 상기 슬릿(321)의 깊이는 상기 뭉친 담배 시트(201)로부터 멀어지는 방향으로 상기 밴드(1)의 움직임을 제한한다. 따라서, 상기 삽입기(32)의 상기 뭉친 담배 시트(201) 내 삽입 깊이는, 가능하게는 상기 슬릿(321)의 깊이와 조합되어, 상기 서셉터 밴드(1)의 상기 최종 담배 로드 내 삽입 깊이를 정의할 수 있다.

연속 래퍼 재료(4), 예를 들어 종이 시트 또는 플라스틱 호일(foil)이 상기 담배 시트(2)의 아래로부터 제공된다. 상기 래퍼 재료(4)는, 상기 부분적으로 뭉친 담배 시트(201)가 상기 이송 라인(33)의 상기 래퍼 재료(4) 상에 놓이도록 상기 이송 라인(33)의 상기 홈(330)에 삽입된다. 도 3에 더 상세히 도시된 위치(200)에서 서셉터 밴드가 삽입된 후, 상기 서셉터 밴드(1)는 그 원주 둘레로 담배 기재에 의해 전체적으로 둘러싸인다. 다음에, 상기 래퍼 재료(4)는 최종 유도 가열식 담배 로드를 형성하는 담배 기재 함유 서셉터 둘레에 전체적으로 래핑된다.

도 4는 다른 삽입기(32)를 갖는, 본 발명에 따른 방법의 다른 구현예를 도시한다. 동일 또는 유사한 특징에 대해 동일한 도면 부호가 사용된다. 상기 삽입기(32)는 상기 삽입 위치(100)에서 상기 시트 재료(2)에 삽입된 좁은 끝 부분(320)을 갖는 쐐기 형상이다. 이는 또한 도 5에 더 상세히 도시된다. 상기 삽입기(32)는 상기 부분적으로 뭉친 담배 시트(201)에 상기 서셉터 밴드(1)의 삽입을 위한 채널을 형성한다. 상기 삽입기(32)의 상기 끝 부분(320)은 상기 담배 시트의 이송 방향(수평 방향)에 수직인(수직 방향) 방향으로 분할되어 상기 삽입된 끝 부분(320)에 슬릿(321)을 형성한다. 상기 슬릿(321)은 상기 담배 시트 내의 상기 서셉터 밴드(1)에 대한 가이드 및 위치 설정 수단의 역할을 한다. 상기 삽입기(32)는 고정되어 있고, 상기 서셉터 밴드(1)는 상기 삽입기(32)의 상기 슬릿(321)을 통과한다. 바람직하게는, 상기 슬릿(321)의 길이는 상기 뭉친 담배 시트(201)로부터 멀어지는 방향으로 상기 밴드(1)의 움직임을 제한한다. 따라서, 상기 삽입기(32)의 상기 뭉친 담배 시트(201) 내 삽입 깊이는, 가능하게는 상기 슬릿(321)의 길이와 조합되어, 상기 서셉터 밴드(1)의 상기 최종 담배 로드 내 삽입 깊이를 정의할 수 있다.

상기 서셉터의 연속 프로파일을 로드에 수직으로 삽입하고 배향하는 것은 이어서 상기 로드를 세그먼트들로 절단하는데 유리할 수 있다. 상기 로드를 수직 방향, 즉 서셉터 시트의 작은 측면을 따라 절단함으로써 서셉터 밴드의 낮은 변형이 발생하지 않는 것으로 판명되었다.

도 6은 제조 라인(33)의 아래로부터 서셉터 밴드(1)를 삽입하는 것을 도시한다. 이는 제조 라인의 컴팩트한 배치가 제공될 수 있기 때문에 한정된 공간 조건에서 유리할 수 있다. 담배 시트의 권취 및 뭉침 공정에 따라 다양한 장치 요소들이 상기 삽입 위치(100, 도 6에는 미도시됨) 상류의 이송 라인(33)을 따라 배치될 수 있다. 따라서, 상기 서셉터 공급부가 상기 이송 라인의 아래에 배치될 수 있다. 상기 서셉터 밴드(1)를 갖는 상기 보빈(30)은 수직으로 배치된다. 상기 서셉터 밴드(1)를 상기 이송 라인에 및 상기 이송 라인(33)을 따라 제어되고 규정된 방식으로 이송하기 위한 여러 개의 편향 및 가이드 롤러(31)가 제공된다. 상기 편향 롤러(31)는 상기 서셉터 밴드(1)를 상기 삽입 위치(100)에 원하는 방향으로 정렬하도록 배치되고 설계된다. 도 6에 도시된 구현예에서, 상기 밴드는 상기 보빈(30)에서의 초기 수평 위치로부터 상기 삽입 위치(100)에서 90도만큼 회전된다.

보빈(30), 롤러(31) 및 추가적인 장비가 랙(7)에 장착된다. 삽입기(32)뿐만 아니라 담배 시트의 가공을 위한 장비도 상기 랙(7)에 장착될 수 있다.

상기 담배 로드는 개별 담배 플러그(20)를 형성하는 원하는 최종 길이의 세그먼트로 절단된다. 도 7은 유도 가열식 담배 플러그(20)를 통한 길이 방향 단면에 대한 도면을 도시한다. 서셉터 재료의 스트립(10)은 상기 담배 플러그의 길이 방향 축(300)을 따라 배치되고, 상기 담배 플러그와 동일한 길이(102)를 갖는다. 상기 스트립(10)의 폭(101)은 상기 담배 플러그의 직경보다 작다. 상기 담배 플러그의 길이는 예를 들어 12 mm일 수 있는 반면, 상기 서셉터 스트립의 상기 폭(101)은 예를 들어 4 mm일 수 있다. 상기 담배 기재는 권축된 균질화 담배 재료의 뭉친 시트를 포함하는 것이 바람직하다. 균질화 담배 재료의 상기 권축 시트는 에어로졸 형성제로서 글리세린을 포함하는 것이 바람직하다.

도 8a 및 도 8b는 예를 들어 도 7에 도시된 담배 플러그에 사용하기 위한 단일화 다중 재료 서셉터의 예를 도시한다. 상기 서셉터(1)는 12 mm의 길이 및 4 mm의 폭을 갖는 세장형 스트립의 형태이다. 상기 서셉터는 제2 서셉터 재료(14)에 긴밀하게 결합된 제1 서셉터 재료(15)로 형성된다. 상기 제1 서셉터 재료(15)는 12 mm x 4 mm x 25 ㎛의 치수를 갖는 430 급 스테인리스강 스트립의 형태이다. 상기 제2 서셉터 재료(14)는 12 mm x 4 mm x 10 ㎛의 치수를 갖는 니켈 스트립의 형태이다. 상기 서셉터는 상기 니켈 스트립(14)을 상기 스테인리스강 스트립(15)에 피복하여 형성된다. 상기 서셉터의 총 두께는 35 ㎛이다. 도 8의 상기 서셉터(1)는 이층 또는 다층 서셉터로 불릴 수 있다.

1: 연속 밴드, 서셉터
2: 연속 담배 시트
4: 래퍼 재료
7: 랙
10: 스트립
14: 제2 서셉터 재료
15: 제1 서셉터 재료, 스트립
20: 담배 플러그
30: 보빈
31: 편향 롤러
32: 삽입기
33: 이송 라인
100: 위치
101: 폭
102: 길이
200: 위치
201: 담배 시트
300: 방향 축
320: 끝 부분
321: 슬릿
330: 홈

Claims (12)

1. 유도 가열식 담배 로드의 제조 방법으로서:
   - 서셉터의 연속 프로파일을 제공하는 단계;
   - 에어로졸 형성 담배 기재를 담배 기재 수렴 장치를 따라 가이드하는 단계;
   - 상기 서셉터의 연속 프로파일을 상기 에어로졸 형성 담배 기재 내에 위치시키는 단계; 및
   - 상기 에어로졸 형성 담배 기재를 최종 로드 형상으로 수렴시키는 단계를 포함하되, 상기 서셉터의 연속 프로파일을 상기 에어로졸 형성 담배 기재 내에 위치시키는 단계는 상기 에어로졸 형성 담배 기재를 최종 로드 형상으로 수렴시키는 단계를 수행하기 전에 수행되는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 서셉터의 연속 프로파일을 상기 담배 기재에 아래로부터 삽입하는 단계를 더 포함하는, 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 서셉터의 연속 프로파일을 상기 담배 기재 내에 위치시키는 단계는 상기 서셉터의 연속 프로파일을 상기 담배 기재의 중심부에 위치시키는 단계를 포함하는, 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 방법은 길이 방향으로 이어지는 접이 구조를 상기 담배 기재에 제공하는 단계를 더 포함하되, 상기 서셉터의 연속 프로파일을 상기 담배 기재 내에 위치시키는 단계는 상기 서셉터의 연속 프로파일을 상기 담배 기재의 상기 길이 방향으로 이어지는 접이 구조에 평행하게 그리고 상기 담배 기재의 상기 길이 방향으로 이어지는 접이 구조의 접힘부들 사이에 배치하는 단계를 포함하는, 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 서셉터의 연속 프로파일을 제공하는 단계는 서셉터의 연속 시트를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
6. 제1항에 있어서, 부분적으로 수렴된 담배 기재에 채널을 형성하고, 상기 채널에 상기 서셉터의 연속 프로파일을 위치시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 담배 기재에 상기 채널을 형성하기 위한 삽입기를 제공하는 단계를 포함하되, 상기 삽입기는 상기 담배 기재 내에서 상기 서셉터의 연속 프로파일의 가이드 및 위치 설정을 지지하기 위해 더 제공되는, 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 삽입기에 슬릿을 더 제공하고 상기 서셉터의 연속 프로파일을 상기 슬릿에서 적어도 부분적으로 가이드하는, 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 유도 가열식 담배 로드를 래퍼 재료에 래핑하는 단계를 더 포함하는, 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 유도 가열식 담배 로드를 균등한 길이의 유도 가열식 담배 세그먼트로 절단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 유도 가열식 담배 로드의 유도 가열식 담배 세그먼트를 포함하되, 상기 유도 가열식 담배 세그먼트는 에어로졸 형성 담배 기재 및 서셉터 요소를 포함하는, 유도 가열식 흡연 물품.
12. 제11항에 있어서, 상기 담배 세그먼트 내의 상기 서셉터 요소의 길이는 상기 담배 세그먼트의 길이와 동일한, 유도 가열식 흡연 물품.