KR102666762B1 - 흡연 물품 - Google Patents
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Abstract
흡연 물품이 제공되고 대향하는 불붙임 단부 및 입 쪽 단부를 가진다. 입 쪽 단부 부분은 입 쪽 단부에 배치되며 발열 부분은 불붙임 단부 주위에 배치된다. 외부 포장재는 원통형 로드를 형성하기 위해, 적어도 발열 부분 주위에 감기고 입 쪽 단부 부분 쪽으로 연장한다. 에어로졸 발생 부분은 외부 포장재 내부에 그리고 발열 부분과 입 쪽 단부 부분 사이에 배치된다. 에어로졸 발생 부분은 발열 부분으로부터 수용되는 열에 반응하여 에어로졸을 발생하도록 구성된다. 에어로졸 발생 부분 및 발열 부분은 에어로졸 발생 부분에 의해 발열 부분으로부터 수용되는 열을 분배하도록 협력하여 외부 포장재의 소흔을 방지하도록 추가로 구성된다. 관련 방법이 또한 제공된다.
Description
본 개시는 담배로 제조되거나 담배로부터 유도되는 제품, 또는 그렇지 않으면 담배를 포함하고 인간의 소비를 목적으로 하는 제품에 관한 것이며, 더 구체적으로는 담배를 태워서 연기를 생성하는 담배 제품에 비해 상당히 감소된 양의 불완전 연소 및 열분해 생성물을 갖는 에어로졸을 생산하는 세그먼트-유형의 흡연 물품에 관한 것이다.
담배와 같은 인기있는 흡연 물품은 실질적으로 원통형 로드 형상의 구조를 가지며, 종이 포장지에 의해 둘러싸인 파쇄된 담배(예를 들어, 절단된 필러 형태)와 같은 흡연 가능한 재료의 충전물, 롤(roll) 또는 칼럼(column)을 포함하여, 소위 말하는 "흡연 가능한 로드", "담배 로드" 또는 "궐련 로드"를 형성한다. 보통, 궐련은 담배 로드와 단부-대-단부 관계로 정렬되는 원통형 필터 요소를 가진다. 바람직하게는, 필터 요소는 "플러그 랩(plug wrap)"으로서 공지된 종이 재료에 의해 둘러싸인 가소화된 셀룰로오스 아세테이트 토우(tow)를 포함한다. 바람직하게, 필터 요소는 "팁핑 페이퍼(tipping paper)"로서 공지된 외장 포장재를 사용하여 담배 로드의 한 단부에 부착된다. 주위 공기와 함께 흡인되는 주류 연기의 희석을 제공하기 위해 팁핑 재료 및 플러그 랩을 천공하는 것이 또한 바람직하게 되었다. 궐련 및 궐련의 다양한 구성요소에 대한 설명은 Davis 등의 "담배 생산, 화학 및 기술, (Eds.) (1999)"에 기재되어 있다. 흡연자가 담배 로드의 한 단부에 불을 붙이고 담배 로드를 태우는 전통적인 유형의 궐련이 사용된다. 그 다음, 흡연자는 궐련의 반대 단부(예를 들어, 필터 단부 또는 입 쪽 단부)를 흡인함으로써 주류 연기를 그의/그녀의 입속으로 수용한다. 수년에 걸쳐, 흡연 물품의 구성요소, 구성 및 성능을 향상시키기 위한 노력이 이루어졌다. 예를 들어, Borschke 등의 US 특허 제 7,753,056 호에서 논의되는 배열기술 참조.
탄소질 연료 요소를 사용하는 특정 유형의 궐련은 R. J. Reynolds Tobacco Company의 "Premier" 및 "Eclipse"라는 상표명으로 상업적으로 판매된다. 예를 들어, "Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco, R. J. Reynolds Tobacco Company Monograph (1988) and Inhalation Toxicology, 12:5, p. 1-58 (2000)"에서 설명되는 이들 유형의 궐련 참조. 또한, 유사한 유형의 담배가 "Steam Hot One"이라는 상표명으로 Japan Tobacco Inc.에 의해 일본에서 최근에 판매되었다.
발열 및 에어로졸 형성을 위한 탄소질 연료 요소를 포함하는 다양한 유형의 흡연 제품이 특허 문헌에 최근에 기재되었으며, 몇몇 특허 문헌은 담배를 연소시킴으로써 생성되는 주류 연기의 화학 조성에 비해 상대적으로 간단한 화학 조성을 가지는 에어로졸을 전달하는 흡연 제품과 관련된 기술의 역사적 관점을 제공한다. 예를 들어, Cantrell 등의 미국 특허 제 7,647,932 호; Borschke 등의 미국 특허 제 7,836,897 호; Banerjee 등의 미국 특허 제 8,469,035 호; Sebastian 등의 미국 특허 제 8,464,726 호; Tsuruizumi 등의 미국 특허 제 8,616,217; Crooks 등의 미국 특허 제 8,678,013 호; Poget 등의 미국 특허 제 8,915,255 호; Stone 등의 미국 특허 공개 번호 2012/0042885 호; Shinozaki 등의 미국 특허 공개 번호 2013/0133675 호; Gladden 등의 국제 공개 번호 WO 2012/0164077 호; Raether 등의 국제 공개 번호 WO 2013/098380 호; Zuber 등의 국제 공개 번호 WO 2013/098405 호; Zuber 등의 국제 공개 번호 WO 2013/098410 호; Woodcock의 국제 공개 번호 WO 2013/104914 호; Roudier 등의 국제 공개 번호 WO 2013/120849 호; Mironov의 국제 공개 번호 WO 2013/120854 호; Azegami 등의 국제 공개 번호 WO 2013/162028 호; Saleem 등의 국제 공개 번호 WO 2013/160112 호; Baba 등의 EP 1808087 호; 및 Tsuruizumi 등의 EP 2550879 호에서 제안되는 유형의 흡연 제품 및 관련 기술 참조.
상당한 양의 불완전 연소 및 열분해 생성물을 포함하는 에어로졸을 전달함이 없이 종래의 궐련 흡연의 커다란 즐거움을 흡연자에게 제공할 수 있는 성능을 입증한 흡연 물품을 제공하는 것이 아주 바람직할 것이다.
위의 필요성 및 다른 필요성은 일 양태에서, 불붙임 단부 및 반대편 입 쪽 단부를 갖는 긴 흡연 물품을 제공하는 본 개시의 양태에 의해 충족되며, 그러한 흡연 물품은 입 쪽 단부에 배치된 입 쪽 단부 부분, 및 불붙임 단부 주위에 배치된 발열 부분을 포함한다. 외부 포장재는 적어도 발열 부분 주위에 감기고 입 쪽 단부를 향해 연장되어 원통형 로드를 형성한다. 에어로졸 발생 부분은 외부 포장재 내에 그리고 발열 부분과 입 쪽 단부 사이에 배치되며, 에어로졸 발생 부분은 발열 부분으로부터 수용된 열에 반응하여 에어로졸을 발생시키도록 구성되며, 에어로졸 발생 부분 및 발열 부분은 발열 부분으로부터 에어로졸 발생 부분에 의해 수용된 열을 분배하도록 협력하여 외부 포장재의 소흔(燒痕)(scorching)을 방지하도록 추가로 구성된다.
그 때문에, 본 개시의 양태는 흡연 물품, 특히 궐련과 같은 로드 형상 또는 긴 흡연 물품을 제공한다. 흡연 물품은 불붙임 단부(즉, 상류 단부) 및 입 쪽 단부(즉, 하류 단부)를 포함하며, 각각의 단부는 그의 반대 단부에 위치된다. 흡연 물품은 또한 (i) 발열 영역, 부분 또는 세그먼트, 및 (ii) 발열 세그먼트로부터 하류에 위치되는 에어로졸 발생 영역, 부분 또는 세그먼트를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 포함한다. 발열 세그먼트는 예를 들어, 비교적 깨끗한 연소성 탄소질 재료와 같은 재료로 구성되는, 비교적 짧은 (길이 방향으로 연장하는)열원 또는 연료 요소(즉, 발열 요소)를 포함한다. 에어로졸 발생 세그먼트는 가장 바람직하게, 기재 영역을 포함하고, 특정 실시예에서 기재 영역은 기재 공동 내에 배치되는 담배로 형성되는 펠릿(pellet) 또는 비드(bead)를 포함한다. 대안으로, 예를 들어 기재 영역은 재생 유형의 담배(예를 들어, 파쇄된 주조 시트(cast sheet) 유형의 재료)를 포함하는 재료를 포함한다. 기재가 위치되는 기재 공동 또는 기재 영역은 바람직하게, 종이 유형의 포장재로 적층된 금속 호일(예를 들어, 열 전도성) 층 또는 스트립에 의해 흡연 물품의 길이 방향으로 연장하는 길이를 따라서 외접된다. 적어도 부분적으로 담배의 일부분으로 구성되는 기재는 에어로졸 형성 재료의 캐리어 및 공급원으로서 작용한다.
특정 양태에서, 본 개시는 입 쪽 단부에 배치된 입 쪽 단부 세그먼트, 영역 또는 부분, 및 불붙임 단부와 입 쪽 단부 사이에 배치된 담배 로드 세그먼트, 영역 또는 부분(또는 적합하게 구성된 다른 세그먼트)을 포함하는 긴 흡연 물품을 제공한다. 에어로졸 발생 시스템은 발열 세그먼트와 입 쪽 단부 사이에 배치된 세그먼트로서 위치된다. 즉, 에어로졸 발생 세그먼트는 불붙임 단부에 배치된 발열 부분 또는 세그먼트에 인접하여 길이 방향으로 배치되며; 이들 2 개의 세그먼트는 열 교환 관계에 있어서 발열 세그먼트의 구성요소의 연소에 의해 생성된 열이 에어로졸 발생 세그먼트의 에어로졸 형성 성분에 작용하여 에어로졸의 생성을 초래한다. 발열 및 에어로졸 발생 세그먼트의 길이 방향으로 연장하는 외부 표면은 외부 포장재에 의해 외접되어 입 쪽 단부 세그먼트에 차례로 부착되는 로드를 제공한다. 열전도성 재료의 층은 에어로졸 발생 세그먼트의 외측 내부 표면을 제공하도록 외부 포장재 아래에 배치된다. 열 전도성 층은 가장 바람직하게, 에어로졸 발생 세그먼트에 인접한 그의 영역에서 발열 세그먼트의 외부 길이 방향 표면 위에 놓이며; 열 전도성 층은 선택적으로, 에어로졸 발생 세그먼트에 인접한 그의 영역에서 담배 로드 세그먼트의 외부 길이 방향 표면 위에 놓일 수 있다. 에어로졸 발생 세그먼트 내의 특정 재료는 발열 세그먼트의 연소 연료 요소에 의해 생성된 열의 작용으로 그리고 그 열에 반응하여 에어로졸을 생성한다.
특정 양태에서, 발열 세그먼트의 연료 요소 또는 열원은 순면 재료의 탄화 또는 열분해로부터 유도되는 탄화 또는 열 분해된 재료를 특징으로 할 수 있는 재료를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 에어로졸을 생성하는 에어로졸 발생 세그먼트를 작동시키기 위한 충분한 열을 생성시키면서, 흡연 물품의 소비 중에 연료 요소/열원이 점화되어 화염을 방출하지 않고 연소(즉, 연기) 상태를 유지하는 것이 선호되고/되거나 바람직할 수 있다. 그 때문에, 본 개시의 양태는 예를 들어, 그의 점화 또는 불붙임 준비를 용이하게 하도록 구성되거나 배열되는 연료 요소/열원에 관한 것일 수 있다. 몇몇 경우에, 종래 재료로 구성되는 기존의 연료 요소/열원은 흡연 물품에 대한 바람직한 점화/불붙임 특성을 생기게 하도록 최적화될 수 있다. 다른 경우에, 첨가제(즉, 시험 탄소 또는 순면 린터(linter)) 및/또는 촉매와 같은 다른 물질이 그의 점화/불붙임 특성을 향상시키기 위해 종래 재료로 구성되는 기존의 연료 요소/열원에 포함될 수 있다. 그러한 연료 요소/열원의 대표적인 양태는 예를 들어, Nordskog 등의 미국 특허 출원 일련번호 14/755,205 호에 개시되어 있다.
특정 양태에서, 기재 영역(에어로졸 발생 시스템)은 바람직한 감각 속성을 나타내는 담배 연기를 형성하는 담배의 형태를 포함한다. 예를 들어, 기재 영역은 (i) 글리세린과 같은 에어로졸 형성 재료에 대한 캐리어로서 작용하는, 담배로 구성되는 펠릿 또는 비드(즉, 에어로졸 형성 재료는 비드/펠릿에 포함되거나 그렇지 않으면 혼입되거나 비드/펠릿과 접촉되거나 사용 중에 열에 노출될 때까지 비드/펠릿과 에어로졸 형성 재료의 일체성을 유지하기 위해 겔화제/밀봉제에 의해 그에 대해 밀봉될 수 있다); 및 (ii) 바람직한 감각 속성을 나타내는 담배 연기를 형성하는 담배 형태의 혼합물로 구성될 수 있다. 대안으로, 예를 들어 기재 영역은 (i) 글리세린과 같은 에어로졸 형성 재료에 대한 캐리어로서 작용하는 주조 시트 유형의 재생 담배 재료의 조각 또는 부분; 및 (ii) 바람직한 감각 속성을 나타내는 담배 연기를 형성하는 담배 형태의 혼합물로 구성될 수 있다. 특정 양태에서, 발열 세그먼트와 분리해서 또는 협력하여 기재 영역/에어로졸 발생 시스템은 발열 세그먼트로부터 기재 영역/에어로졸 발생 시스템으로 지향되는 열을 더욱 균일하게 또는 효율적으로 전달 및 분배하도록 구성될 수 있다. 바람직하게, 발열 세그먼트로부터 기재 영역/에어로졸 발생 시스템으로 지향되는 열의 전달 및 분배에서 그러한 증가된 균일성 또는 효율은 또한 유리하게, 흡연 물품의 외부 포장재의 소흔을 감소시키거나 최소화시키거나 제거한다. 또한, 발열 세그먼트로부터 기재 영역/에어로졸 발생 시스템으로 지향되는 열의 전달 및 분배에서 그러한 증가된 균일성 또는 효율은 또한 기재 영역/에어로졸 발생 시스템 자체의 소흔을 감소시킬 수 있거나, 적어도 기재의 소흔에 의해 야기되는, 사용자에 의해 흡입하고 경험하는 에어로졸에 대한 부정적인 감각 효과의 감소 또는 최소화를 촉진시킨다.
따라서, 본 개시는 다음의 실시예를 제한 없이 포함한다:
실시예 1: 불붙임 단부 및 반대편 입 쪽 단부를 갖는 긴 흡연 물품이며, 입 쪽 단부에 배치되는 입 쪽 단부 부분, 불붙임 단부 주위에 배치되는 발열 부분, 원통형 로드를 형성하기 위해, 적어도 발열 부분 주위에 감기고 입 쪽 단부 부분 쪽으로 연장하는 외부 포장재, 및 외부 포장재 내부에 그리고 발열 부분과 입 쪽 단부 부분 사이에 배치되는 에어로졸 발생 부분을 포함하며, 상기 에어로졸 발생 부분이 발열 부분으로부터 수용되는 열에 반응하여 에어로졸을 발생하도록 구성되며, 상기 에어로졸 발생 부분 및 발열 부분은 에어로졸 발생 부분에 의해 발열 부분으로부터 수용되는 열을 분배하도록 협력하여 외부 포장재의 소흔을 방지하도록 추가로 구성된다.
실시예 2: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 에어로졸 발생 부분은 길이 및 최대 직경을 갖는 로드 부재를 포함하며, 상기 로드 부재는 로드 부재의 길이 및 최대 직경과 동일한 길이 및 최대 직경을 각각 갖는 직각 원기둥의 표면적보다 더 큰 표면적을 가진다.
실시예 3: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 에어로졸 발생 부분은 플루트형(fluted) 로드 부재를 포함한다.
실시예 4: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 플루트형 로드 부재는 그를 통해 길이 방향으로 연장하는 채널을 형성한다.
실시예 5: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 플루트형 로드 부재는 분쇄된 담배, 탄산칼슘, 결합제, 글리세린, 물, 및 향미제를 포함하는 혼합물로부터 압출된다.
실시예 6: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 에어로졸 발생 부분은 에어로졸 발생 요소와 외부 포장재 사이에 배치되는 포장재에 의해 감기는 에어로졸 발생 요소를 포함한다.
실시예 7: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 포장재는 종이-호일 시트 적층물, 종이-호일-종이 시트 적층물, 종이-호일-담배 시트 적층물, 부직포 흑연 시트, 그라핀 시트, 그라핀-호일-시트 적층물, 그라핀-호일-종이-시트 적층물, 종이-그라핀 시트 적층물, 종이 시트 상에 각인된 그라핀 잉크, 호일 시트 상에 각인된 그라핀 잉크, 종이 시트 또는 호일 시트에 결합된 탄소 나노튜브, 종이 시트 또는 호일 시트에 결합된 풀러렌, 및 종이 시트 또는 호일 시트에 결합된 그라핀으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.
실시예 8: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 그라핀 잉크는 종이 시트 또는 호일 시트 상의 연속적인 패턴 또는 불연속적인 패턴을 따라 각인된다.
실시예 9: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 종이 시트는 담배 포장지 시트를 포함하며, 상기 담배 시트는 압출된 담배 시트, 주조된 담배 시트, 또는 재생 담배 시트를 포함한다.
실시예 10: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 호일 시트는 연속적인 호일 시트 또는 불연속적인 호일 스트립을 포함한다.
실시예 11: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 외부 포장재 내부에 그리고 발열 부분과 에어로졸 발생 부분 사이에 배치되는 담배 부분을 더 포함한다.
실시예 12: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 외부 포장재 내부에 그리고 에어로졸 발생 부분과 입 쪽 단부 부분 사이에 배치되는 담배 부분을 더 포함한다.
실시예 13: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 외부 포장재 내부에서, 발열 부분의 일부분 주위 및 에어로졸 발생 부분의 일부분 주위에 감기고 입 쪽 단부 부분 쪽으로 연장하는 부직포 흑연 시트 또는 흑연과 그라핀의 부직포 복합 시트를 더 포함한다.
실시예 14: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 부직포 흑연 시이트는 외부 포장재로 적층된다.
실시예 15: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 접착제 재료를 통해 외부 포장재로 그 사이에 적층되는 금속 호일 시트를 더 포함하며, 상기 접착제 재료는 내부에 수산화 알루미늄의 일부분을 포함하며, 상기 금속 호일 시트는 외부 포장재 내부에서 발열 부분의 주위 및 에어로졸 발생 부분의 일부분 주위에 감기고 입 쪽 단부 부분 쪽으로 연장한다.
실시예 16: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 외부 포장재는 수산화 알루미늄의 일부분, 수산화 마그네슘의 일부분, 또는 탄화칼슘의 일부분을 내부에 포함한다.
실시예 17: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 외부 포장재 내부에서, 발열 부분의 주위 및 에어로졸 발생 부분의 일부분 주위에 감기고 입 쪽 단부 부분 쪽으로 연장하는 유리 섬유 시트를 더 포함한다.
실시예 18: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 외부 포장재에 결합되는 열 전도성 재료를 더 포함하며, 상기 열 전도성 재료는 외부 포장재 내부에 배치되고 발열 부분 주위로 적어도 부분적으로 반경 방향으로 그리고 발열 부분으로부터 에어로졸 발생 부분으로 길이 방향으로 감기도록 연장한다.
실시예 19: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 열 전도성 재료는 외부 포장재에 각인되는 전도성 잉크, 외부 포장재의 선택된 부분에 증착되는 금속 층, 외부 포장재에 결합되는 그라핀, 또는 외부 포장재의 선택된 부분에 결합되는 탄소 재료를 포함한다.
실시예 20: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 에어로졸 발생 부분은 절단 필러 형태의 담배 재료의 주조 시트, 절단 필러 형태의 재생 담배 재료의 시트, 글리세린 처리된 절단 필러 담배 재료, 에어로졸-형성 비드, 글리세린을 포함하는 세라믹 재료, 절단 필러 형태의 비-담배 재료의 주조 시트, 담배-유도 니코틴 물질을 포함하는 유리 섬유 매트, 에어로졸 형성 재료가 도포된 호일 시트, 담배 유도 니코틴 물질을 포함하는 주름진 종이, 담배 유도 니코틴 물질을 포함하는 비-담배 재료, 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 재료로 구성된다.
실시예 21: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 글리세린으로 처리된 절단 필러 담배 재료는 약 5% 내지 약 25% 글리세린을 포함한다.
실시예 22: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 에어로졸 발생 부분은 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하며, 상기 제 1 부분 및 제 2 부분은 발열 부분과 입 쪽 단부 부분 사이에 직렬로 배치된다.
실시예 23: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 에어로졸 발생 부분은 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하며, 상기 에어로졸 발생 부분의 제 1 부분은 에어로졸 발생 부분의 제 2 부분과 상이한 재료로 구성된다.
실시예 24: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 에어로졸 발생 부분은 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하며, 상기 제 1 부분 및 제 2 부분은 단일 에어로졸 발생 요소를 형성하도록 함께 혼합된다.
실시예 25: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 에어로졸 발생 부분은 그를 통해 길이 방향으로 연장하는 적어도 하나의 도관을 형성하는 다공성 세라믹 로드 부재를 포함한다.
실시예 26: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 다공성 세라믹 로드 부재는 그에 결합되는 에어로졸 형성제, 향미제, 또는 담배 추출물을 포함한다.
실시예 27: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 에어로졸 형성제는 글리세린을 포함하며 상기 담배 추출물은 담배 유도 니코틴을 포함한다.
실시예 28: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 다공성 세라믹 로드 부재는 그의 외부 표면 주위에 각지게 이격된 복수의 길이 방향으로 연장하는 개방 채널을 형성한다.
실시예 29: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 에어로졸 발생 부분은 발열 부분과 관련하여 직렬로 배치되는 에어로졸 형성 비드로 구성되며, 비드와 입 쪽 단부 부분 사이에 배치되는 비-담배 플로그 부재를 포함한다.
실시예 30: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 에어로졸 발생 부분은 서로 평행하게 연장하는 복수의 로드 부재를 포함하며, 상기 로드 부재는 담배 재료, 비-담배 재료, 또는 세라믹 재료로 구성된다.
실시예 31: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 발열 부분은 탄소, 순면 린터(linter), 유리 미세구체, 촉매, 및 이의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 점화력 향상 재료를 포함한, 탄화 재료 또는 열분해 재료로 구성되는 가열 요소를 포함한다.
실시예 32: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 적어도 상기 발열 부분 주위에 감기는 적어도 외부 포장재 주위에 감기는 오버랩 재료를 더 포함하며, 상기 오버랩 재료는 외부 포장재로부터 적어도 부분적으로 이격되도록 엠보싱된다.
실시예 33: 임의의 선행 또는 후속 실시예, 또는 그의 조합의 긴 흡연 물품에 있어서, 상기 외부 포장재와 상호작용하는 열 변색 잉크 재료를 더 포함하며, 상기 열 변색 잉크 재료는 온도 임계치를 초과하는 외부 포장재에 반응하여 시각적 표시를 제공하도록 구성된다.
본 개시의 이들 및 다른 특징, 양태 및 장점은 간략히 후술되는 첨부 도면과 함께 다음의 상세한 설명을 숙독함으로서 자명해질 것이다. 본 개시는 그러한 특징 또는 요소가 본 명세서의 특정 실시예의 설명 또는 청구범위에서 명시적으로 조합되거나 달리 인용되는 것과 무관하게, 본 개시에 기재되고 청구범위 중 임의의 하나 이상의 항에 인용된 두 개, 세 개, 네 개 또는 그 초과의 특징 또는 요소에 대한 임의의 조합을 포함한다. 본 개시는 본 개시의 임의의 양태 및 실시예에서 본 개시의 임의의 분리 가능한 특징 또는 요소가 본 개시의 문맥에 달리 명확히 지시되지 않는 한, 의도된 것으로서 간주되도록, 즉 결합 가능한 것이 되도록 전체적으로 숙독되도록 의도된다.
이와 같이 일반적인 용어로 본 개시를 설명했지만, 이제 첨부 도면이 참조될 것이며, 이들 도면은 반드시 축척대로 도시될 필요는 없다.
도 1은 본 개시의 일 양태에 따른, 대표적인 흡연 물품의 개략적인 종단면도를 예시하며;
도 2는 본 개시의 다른 양태에 따른, 대표적인 해체된 흡연 물품의 개략적인 종단면도를 예시하며;
도 3은 본 개시의 또 다른 양태에 따른, 대표적인 해체된 흡연 물품의 개략적인 종단면도를 예시하며;
도 4 및 도 5는 본 개시의 대안의 양태에 따른, 에어로졸 발생 기재 요소를 개략적으로 예시한다.
도 1은 본 개시의 일 양태에 따른, 대표적인 흡연 물품의 개략적인 종단면도를 예시하며;
도 2는 본 개시의 다른 양태에 따른, 대표적인 해체된 흡연 물품의 개략적인 종단면도를 예시하며;
도 3은 본 개시의 또 다른 양태에 따른, 대표적인 해체된 흡연 물품의 개략적인 종단면도를 예시하며;
도 4 및 도 5는 본 개시의 대안의 양태에 따른, 에어로졸 발생 기재 요소를 개략적으로 예시한다.
본 개시는 본 개시의 모든 양태가 아닌 몇몇 양태가 도시된 첨부 도면을 참조하여 이후에 더 상세히 설명될 것이다. 실제로, 본 개시는 많은 상이한 형태로 실시될 수 있고 본 명세서에 기재된 양태로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 되며; 오히려 이들 양태는 본 개시가 적용 가능한 법적 요건을 만족시킬 수 있도록 제공된다. 동일한 번호는 명세서 전반에 걸쳐 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 개시의 일 양태에 따른, 궐련 형태의 대표적인 흡연 물품(10)을 예시한다. 바람직하게, 흡연 물품(10)은 필터가 달린 궐련의 전체적인 크기, 형상 및 일반적인 외관을 가진다. 흡연 물품(10)은 로드(rod)와 같은 형상을 가지며, 불붙임 단부(14) 및 입 쪽 단부(18)를 포함한다. 불붙임 단부(14)에는 길이 방향으로 연장하는 일반적으로 원통형의 발열 세그먼트(35)가 위치된다. 발열 세그먼트(35)는 절연체(42)에 의해 외접된 열원(40)을 포함하며, 이는 가장 바람직하게 외부 포장재(45)에 의해 동축으로 둘러싸여 있다. 열원(40)은 바람직하게, 불붙임 단부(14)의 직접 점화에 의해 활성화되도록 구성된다. 즉, 열원 또는 연료 요소는 연소되거나 훈소(smolder)되도록 불붙여져서 열을 생성하도록 설계된다. 흡연 물품(10)은 또한 반대편 단부(즉, 입 쪽 단부(18))에 위치된 필터 세그먼트(55) 및 필터 세그먼트와 열원 사이에 위치되는 에어로졸 발생 세그먼트(61)를 포함한다.
발열 세그먼트(35)는 가장 바람직하게, 일반적으로 원통형이고 가연성 탄소질 재료를 포함하는 가연성 연료 요소(40)를 포함한다. 그러한 가연성 탄소질 재료는 일반적으로 고 탄소 함량을 가진다. 바람직한 탄소질 재료는 주로 탄소로 구성되며, 전형적으로 건조 중량 기준으로 약 60% 초과, 일반적으로 약 70% 초과, 종종 약 80% 초과, 및 빈번히 약 90% 초과의 탄소 함량을 가진다. 그러한 가연성 연료 요소는 가연성 탄소질 재료 이외의 성분(예를 들어, 담배 성분, 예컨대 분말 담배 또는 담배 추출물; 향미제; 염류, 예컨대 염화나트륨, 염화칼륨 및 탄산나트륨; 열 안정 흑연 섬유; 산화철 분말; 유리 필라멘트; 분말 탄산 칼슘; 알루미나 과립; 암모니아 공급원, 예컨대 암모니아 염; 및/또는 결합제, 예컨대 구아 검, 알긴산 암모늄 및 알긴산 나트륨)을 포함할 수 있다. 대표적인 연료 요소는 예를 들어, 길이가 약 12 ㎜이고 전체 외경이 약 4.2 ㎜이다. 대표적인 연료 요소는 분쇄되거나 분말화된 탄소질 재료를 사용하여 압출되거나 배합될 수 있고, 건조 중량 기준으로 약 0.5 g/㎤ 초과, 종종 약 0.7 g/㎤ 초과, 및 빈번히 약 1 g/㎤ 초과인 밀도를 가진다.
적층 절연체(42)는 유리 필라멘트 또는 섬유로 구성될 수 있다. 절연체(42)는 열원(40)을 흡연 물품(10) 내부의 제자리에 단단히 유지하는 것을 돕는 재킷으로서 작용할 수 있다(즉, 열원과 외부 포장재 사이에 배치되어 외부 포장재 내에 열원을 고정시킨다). 바람직하게, 절연체는 유리 필라멘트의 부직포 매트의 형태로 제공된다. 절연체(42)는 예를 들어, 부직포 유리 필라멘트의 내층 또는 매트(67), 재생 담배 종이(68)의 중간층, 및 부직포 유리 필라멘트(69)의 외층을 포함한, 다층 구성요소로서 제공될 수 있다. 이들 층은 동심으로 지향되거나 이들 각각의 층은 연속적으로 중복되는 방식으로 열원을 덮고/덮거나 외접할 수 있다.
바람직하게, 발열 세그먼트(35)의 양단부는 불붙임 단부(14)에 있는 적어도 열원(40)과 절연체(42)를 노출시키도록 개방된다. 열원(40)과 주위 절연체(42)는 양 재료의 길이가 동일하도록 구성될 수 있다(즉, 절연체(42)의 단부는 열원(40)의 각각의 단부와, 특히 발열 세그먼트의 하류 단부에서 동일 평면에 있다). 선택적으로, 반드시 바람직하지는 않지만, 절연체(42)는 열원(40)의 어느 한쪽 또는 양쪽 단부를 약간 초과하여(예를 들어, 약 0.5 ㎜로부터 약 2 ㎜ 초과로) 조금 연장될 수 있다. 또한, 흡연 물품(10)의 사용 중에 불붙임 단부(14)가 점화될 때 생성된 열 및/또는 가열된 공기는 입 쪽 단부(18) 상의 흡연자에 의한 흡인 중의 발열 세그먼트(35)를 통해, 열원(40) 자체를 통해(즉, 열원(40)을 통해 연장하는 길이 방향 채널을 통해) 및/또는 절연체(42)를 통해 길이 방향으로 용이하게 통과할 수 있다.
바람직하게, 외부 포장재(75)는 흡연 물품(10)의 불붙임 단부(14)의 길이 방향으로 연장하는 최외측 표면 위의 절연체(42)에 외접한다. 외부 포장재(75)는 전형적으로, 예를 들어 R. J. Reynolds Tobacco Company에 의해 "Premier" 및 "Eclipse"의 상표명으로 판매되는 궐련의 열원 세그먼트의 절연 영역의 외장 포장재로서 사용되는 종이 포장재의 유형과 같은 종이 포장재이다. 그 때문에, "외부 포장재(75)"는 그러한 양태를 나타내기 위해 "외부 포장재(75)"로서 지칭될 수 있지만, 외부 포장재(75)를 종이 포장재로 한정하지는 않는다.
발열 세그먼트(35)는 바람직하게, 극단 불붙임 단부(14)에 또는 매우 근접하게 배치된 하나의 단부와 함께 위치되고, 바람직하게 서로 맞닿는 하류 에어로졸 발생 세그먼트(61)와, 그리고 바람직하게는 그 사이에 (개방 공기 공간 이외에)배리어가 없는 단부-대-단부 직렬 관계로 축 방향으로 정렬된다. 불붙임 단부(14)에 대한 발열 세그먼트(35)의 밀착도는 발열 세그먼트(35)의 열원(40)의 직접 점화를 제공한다.
발열 세그먼트(35)의 횡단면 형상 및 치수는 사용 중 연소하기 이전에 다를 수 있다. 바람직하게, 연료 요소/열원(40)의 횡단면적은 발열 세그먼트(35)의 총 횡단면적의 약 10% 내지 약 35%, 종종 약 15% 내지 약 25%를 차지하는 반면에, (절연체(42) 및 관련 외부 포장재를 포함하는)외부 또는 외접 영역의 횡단면적은 발열 세그먼트(35)의 총 횡단면적의 약 65% 내지 약 90%, 종종 약 75% 내지 약 85%를 차지한다. 예를 들어, 약 24 ㎜ 내지 약 26 ㎜의 원주를 갖는 원통형 흡연 물품(10)에 대해서, 대표적인 연료 요소/열원(40)은 약 2.5 ㎜ 내지 약 5 ㎜, 종종 약 3 ㎜ 내지 약 4.5 ㎜의 외경을 갖는 일반적으로 원형 횡단면 형상을 가진다.
발열 세그먼트의 구성요소는 다를 수 있다. 발열 세그먼트의 하나의 구성요소는 연료 요소이다. 적합한 연료 요소는 전형적으로 높은 탄소 함량을 갖는 탄소질 재료를 포함하고 또한 흑연 및/또는 알루미나와 같은 성분을 포함할 수 있다. 탄소질 연료 요소는 "Premier", "Eclipse" 및 "Steam Hot One"이라는 상품명으로 상업적으로 판매되는 이들 궐련 내에 포함되는 이들 유형의 구성요소 및 구성을 포함한다. 또한, 대표적인 유형의 발열 세그먼트, 연료 요소 특징 및 그의 대표적인 구성요소, 설계 및 구성뿐만 아니라, 그를 위한 이들 발열 세그먼트 및 연료 요소를 제조하는 방식 및 방법은 Banerjee 등의 미국 특허 제 4,714,082 호; Clearman 등의 미국 특허 제 4,756,318 호; Clearman 등의 미국 특허 제 4,881,556 호; Clearman 등의 미국 특허 제 4,989,619 호; Farrier 등의 미국 특허 제 5,020,548 호; Clearman 등의 미국 특허 제 5,027,837 호; Banerjee 등의 미국 특허 제 5,067,499 호; Farrier 등의 미국 특허 제 5,076,297 호; Clearman 등의 미국 특허 제 5,099,861 호; Banerjee 등의 미국 특허 제 5,105,831 호; White 등의 미국 특허 제 5,129,409 호; Best 등의 미국 특허 제 5,148,821 호; Clearman 등의 미국 특허 제 5,156,170 호; Riggs 등의 미국 특허 제 5,178,167 호; Shannon 등의 미국 특허 제 5,211,684 호; Clearman 등의 미국 특허 제 5,247,947 호; Clearman 등의 미국 특허 제 5,345,955 호; Barnes 등의 미국 특허 제 5,461,879 호; Barnes 등의 미국 특허 제 5,469,871 호; Riggs의 미국 특허 제 5,551,451; Meiring 등의 미국 특허 제 5,560,376 호; Meiring 등의 미국 특허 제 5,706,834 호; Meiring 등의 미국 특허 제 5,727,571 호; Borschke 등의 미국 특허 제 7,836,897 호; Banerjee 등의 미국 특허 제 8,617,263 호; Crooks의 미국 특허 제 8,678,013 호; Banerjee 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2005/0274390 호; Banerjee 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2007/0215168 호; Stone 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2012/0042885 호; Stone 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2013/0269720 호; 및 Conner 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2015/0083150 호에 기재되어 있다. 또한, Roberts 등의 미국 특허 제 4,819,655 호 및 Takeuchi 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2009/0044818 호에 설명된 연료 요소 구성 및 그의 구성요소의 유형을 참조.
특정 연료 요소는 탄화 또는 열분해된 순면 함유 섬유(예를 들어, 순면 린터)로부터 얻은 고탄소 함량의 탄소질 재료를 함유할 수 있다. 탄화 또는 열분해된 순면 린터 재료 및 이들 재료가 흡연 물품, 탄화 연기 재료 및 연료 요소에 포함되는 방식 및 방법에 대한 설명을 위해서, 예를 들어 Rainer 등의 미국 특허 제 4,219,031 호; Lawrence 등의 미국 특허 제 4,920,990 호; Robinson 등의 미국 특허 제 5,007,440 호; Lehman의 미국 특허 제 5,060,673 호; White 등의 미국 특허 제 5,129,409 호; Shannon 등의 미국 특허 제 5,211,684 호; 및 Banerjee 등의 미국 특허 제 8,119,555 호를 참조. 발열 세그먼트의 연료 요소는 가장 바람직하게 절연체 또는 다른 적합한 재료에 의해 외접되거나 달리 재킷이 씌워진다. 절연체는 흡연 물품 내의 제자리에 연료 요소를 지지, 유지 및 보유하도록 구성되고 사용될 수 있다. 절연체는 또한, 흡인된 공기 및 에어로졸이 이를 통해 쉽게 통과할 수 있도록 구성될 수 있다. 적절한 절연 조립체가 "Premier", "Eclipse", "Steam Hot One"이라는 상표명으로 상업적으로 판매되는 이들 유형의 궐련 내에 포함된다. 절연재, 절연 조립체의 구성요소, 발열 세그먼트 내의 대표적인 절연 조립체의 구성, 절연 조립체용 포장재, 및 이들 구성요소와 조립체를 제조하기 위한 방식 및 방법의 예가 또한, Pryor 등의 미국 특허 제 4,807,809 호; Hancock 등의 미국 특허 제 4,893,637 호; Barnes 등의 미국 특허 제 4,938,238 호; Shannon 등의 미국 특허 제 5,027,836 호; Lawson 등의 미국 특허 제 5,065,776 호; White 등의 미국 특허 제 5,105,838 호; Banerjee 등의 미국 특허 제 5,119,837 호; Clearman 등의 미국 특허 제 5,247,947; Banerjee 등의 미국 특허 제 5,303,720 호; Clearman 등의 미국 특허 제 5,345,955 호; Casey, III 등의 미국 특허 제 5,396,911 호; 화이트의 미국 특허 제 5,546,965 호; Meiring 등의 미국 특허 제 5,727,571 호; Wilkinson 등의 미국 특허 제 5,902,431 호; Cook 등의 미국 특허 제 5,944,025 호; Thomas 등의 미국 특허 제 8,424,538 호; Sebastian 등의 미국 특허 제 8,464,726 호; 및 Crooks 등의 미국 특허 제 8,678,013 호에 기재되어 있다.
길이 방향으로 연장하는, 일반적으로 원통형인 에어로졸 발생 세그먼트(61)가 발열 세그먼트(35)로부터 하류에 위치된다. 에어로졸 발생 세그먼트(61)는 그 자체가 에어로졸 형성제 또는 에어로졸 형성 물질인 재료를 포함하는 기재 요소(85)를 포함하거나, 그렇지 않으면 에어로졸-형성제 또는 재료(도시되지 않음)에 대한 캐리어로서 작용한다. 예를 들어, 에어로졸 발생 세그먼트는 가공 보조제, 향미제 및/또는 글리세린을 포함하는 재생 담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 세그먼트의 전술한 구성요소는 포장재(90) 내에 배치되고 포장재(90)에 의해 외접될 수 있다. 포장재(90)는 흡연 물품(10)의 불붙임 단부(14)로부터(예를 들어, 발열 세그먼트(35)로부터) 에어로졸 발생 세그먼트(61)의 구성요소로의 열 전달을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 세그먼트와 발열 세그먼트는 서로 열교환 관계로 구성될 수 있으며, 그러한 열교환 관계는 포장재(90)에 의해 촉진될 수 있다. 열교환 관계는 열원(40)으로부터의 충분한 열이 에어로졸 발생 세그먼트(61)로 공급되어 에어로졸 형성 및 발생을 위한 (즉, 기재 요소(85)와 관련된)에어로졸 형성 재료를 휘발시킨다. 몇몇 경우에, 포장재(90)는 외부 포장재(75)와 관련하여 분리된 구성요소일 수 있거나 다양한 방식으로 외부 포장재(75)와 결합될 수 있다. 다른 경우에, 포장재(90)는 외부 포장재(75)로부터 기재 요소(85)를 절연시키기 위한 절연 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 포장재(90)는 약 50 ㎛ 내지 약 500 ㎛의 두께를 갖는 유리 섬유 매트를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 양태에서, 열 교환 관계는 발열 및 에어로졸 발생 세그먼트(35, 61)를 서로 근접하게 직렬로 위치시킴으로써 달성된다. 몇몇 예에서, 이들 세그먼트는 서로 단부-대-단부 접촉되게 직렬로 배열될 수 있다. 열교환 관계는 열원(40)의 부근으로부터 에어로졸 발생 세그먼트(61)에 의해 점유된 영역 내로 및/또는 그 주위로 열 전도성 재료를 연장시킴으로써 또한 달성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 양태에서, 기재 요소(85)에 대한 대표적인 포장재(90)는 발열 세그먼트(35)로부터 에어로졸 발생 세그먼트(61)로 열을 전도하여(및/또는 그의 길이를 따라 에어로졸 발생 세그먼트(61)와 상호작용하게 열을 유지하여) 그 내부에 함유된(즉, 기재 요소(85)와 관련하여) 에어로졸 형성 성분의 휘발을 제공하는 열 전도성 요소 또는 특성을 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 대표적인 포장재(90) 및/또는 외부 포장재(75)는 에어로졸 발생 세그먼트(61) 또는 관련된 기재 요소(85)에 함유된 에어로졸 형성 성분의 휘발을 여전히 제공하면서, 발열 세그먼트(35)로부터 에어로졸 발생 세그먼트(61)로 지향하지 않는 열을 방열하기 위한 및/또는 발열 세그먼트(35)와 에어로졸 발생 세그먼트(61) 사이에 열을 균일하게 또는 더욱 일정하게 분배하기 위한 열 전도 특성을 포함할 수 있다. 그러한 포장재(90)는 예를 들어, 종이 유형 재료 시트의 외부 층(94) 및 열 전도성 금속 호일 시트의 내부 층(96)으로 구성되는 적층된 종이/호일 시트에 의해 제공될 수 있다. 금속 호일 시트(96)는 예를 들어, 열원(40)의 하류 영역으로부터 그리고 에어로졸 발생 세그먼트(61) 길이의 적어도 일부분을 따라 연장될 수 있다. 금속 호일/내부 층(96) 적층물은 발열 및 에어로졸 발생 세그먼트(35, 61)와 중복된 언급된 영역을 둘러싸도록 외부 층(94)에 부착된 하나 이상의 별개의 길이 방향 연장 스트립의 형태로, 또는 외부 층(94)과 협력하는 연속 시트의 형태로 외부 층(94)과 관련될 수 있다.
포장재(90)를 실시하는 본 개시의 양태에서, 포장재의 열 전도성의 제공은 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 일반적으로, 적층된 종이/호일 시트의 형태인 포장재(90)는 본 명세서에서 설명되는 유형의 대표적인 흡연 물품에 대해 약 8 ㎜ 내지 약 50 ㎜의 (즉, 에어로졸 발생 세그먼트(61)를 따르는)전형적인 길이를 가질 수 있다. 적층된 종이/호일 시트는 제조의 용이성을 향상시키기 위해 예를 들어, 천공, 에칭, 엠보싱 또는 프라이밍(primed)될 수 있다. 몇몇 경우에, 적층된 종이/호일 시트의 성능을 변경하기 위해 및/또는 포장지(90) 및/또는 에어로졸 발생 세그먼트(61) 주위에 감긴 적층물 및/또는 외부 포장지(75)의 종이 시트 부분(즉, 외부 층(94))의 시각적 소흔을 감소시키기 위해 적층물에 사용되는 호일의 두께는 필요에 따라 또는 원하는 대로 예를 들어, 약 0.0001 인치 내지 0.005 인치에서 변화되거나 증가/감소될 수 있다.
적층된 종이/호일 시트는 상이한 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 열전도성 잉크(몇몇 경우에, 열 전도성 금속 잉크)는 인쇄된 잉크가 종이 부분 상에 호일 층(시트 또는 스트립)을 형성하도록 종이 부분 상에 인쇄하는데 사용될 수 있다(및/또는 종이 부분에 적어도 부분적으로 흡수/통합될 수 있다). 그러한 열 전 도성 잉크는 전도된 열을 갖는 종이 부분을 따라 열을 전도시키고, 차례로 기재 요소를 가열하여 그로부터 에어로졸을 발생시키는 예를 들어, 탄소, 흑연, 그라핀, 은 또는 임의의 다른 적절한 열 또는 열 전도성 재료 또는 이의 조합을 포함할 수 있다. 바람직하게, 그러한 열 전도성 잉크는 약 20 gsm 내지 약 100 gsm 범위의 궐련 종이의 기본 중량을 갖는 호일 시트 또는 종래 궐련 종이에 연속 패턴 또는 불연속 패턴에 따라 인쇄될 수 있다.
다른 경우에, 예를 들어 금속 호일(즉, 은), 도전성 탄소 재료(즉, 그라핀), 또는 임의의 다른 적합한 열 전도성 재료 또는 이의 조합과 같은 열 또는 열 전도성 재료가 예를 들어, 제조의 용이함을 촉진하고 기능성을 향상시키기 위해 예를 들어, "아일랜드 배치(island placement)" 또는 선택적 증착/결합 기술을 사용하여 종래의 궐련 종이에 다양한 구성(즉, 분리된 스트립, 전체 시트, 완전한 코팅 등)으로 증착되거나 달리 부착될 수 있다. 임의의 경우에, 포장지(90)로서 적층된 종이/호일 시트의 실시는 몇몇 경우에, 발열 세그먼트(35)에 의해 생성된 열을 방열시키거나 재지향시켜 외부 포장지(75) 및/또는 흡연 물품의 다른 구성요소의 소흔을 감소시킬 수 있다. 그 때문에, 소흔의 제거는 사용자에게 생성된 에어로졸의 맛 또는 감각적 지각을 개선할 수 있다. 즉, 소흔 재료는 생성된 에어로졸에 바람직하지 않은 맛 또는 감각적 지각을 부여할 수 있으며, 그러한 소흔의 감소, 최소화 또는 제거는 예를 들어, 사용자에게 에어로졸의 맛을 개선하고 그런 소흔에 의해 유발되는 바람직하지 않은 시각적 효과를 제거할 수 있다. 따라서, 본 개시의 양태는 기재 요소(85), 외부 포장지(90), 또는 사용자에 의해 흡인되고 경험되는 에어로졸에 기여하거나 달리 영향을 미치는 다른 구성 요소를 소흔 없이, 발열 세그먼트(35)에 의해 발생되고 에어로졸 발생 세그먼트(61)로 지향된 열을 더욱 완전하고 효율적으로 지향 및 분배하기 위한 배열을 포함한다. 또한, 에어로졸 발생 세그먼트(61)가 몇몇 경우에, 글리세린 또는 다른 침출 가능한 물질을 포함할 수 있기 때문에, 본 명세서에 개시된 포장재(90)의 다양한 양태는 또한, 에어로졸 발생 세그먼트(61)로부터 외부 포장지(75)로 글리세린 또는 다른 침출 가능한 물질의 침출을 방지하거나 최소화하는 것에 관한 것일 수 있다. 즉, 본 개시의 양태는 에어로졸 발생 세그먼트(61)로부터 침출되는 글리세린 또는 다른 침출 가능한 물질에 의해 야기될 수 있는 외부 포장지(75)의 변색을 방지하거나 최소화하도록 구성된 포장재(90)를 포함할 수 있다.
몇몇 양태에서, 랩핑 페이퍼(90)는 삼중 적층 시트 형태의 궐련 종이/호일/담배 종이를 포함할 수 있으며, 그러한 삼중 적층 시트 구성은 예를 들어, 흡연 물품의 특정 구성요소의 소흔 또는 탄화(charring)를 감소, 최소화 또는 제거함으로써 그리고 더 많은 열을 에어로졸 발생 세그먼트(61) 쪽으로 지향시킴으로써, 사용자에 의해 경험되는 발생된 에어로졸의 맛 또는 감각적 지각의 개선을 더욱 촉진시킬 수 있다. 담배 종이/시트 조성물은 다양할 수 있으며, 상이한 비율, 예를 들어 벌리 담배(burley tobacco), 황색종 담배(flue cured tobacco), 오리엔탈 담배(oriental tobacco), 또는 임의의 다른 적합한 유형의 담배 또는 이들의 조합으로 구성되고 이들을 포함할 수 있다. 담배 종이/시트 내의 담배 함유물은 약 85% 이하의 담배일 수 있으며, 담배 종이/시트는 약 20 gsm 내지 약 100 gsm 범위의 기본 중량을 가질 수 있다. 몇몇 경우에, 삼중 적층 형태의 포장지(90)는 필요하거나 원하는 대로 담배 종이/호일/담배 종이로 구성될 수 있다. 다른 경우에, 담배 종이/호일의 이중 적층물이 실시될 수 있으며, 여기서 담배 시트는 약 0.0005 인치 내지 약 0.002 인치 범위의 두께를 갖는 알루미늄 또는 다른 열 전도성 호일로 적층될 수 있으며, 그러한 이중 적층 시트는 약 60 gsm 내지 약 100 gsm의 기본 중량을 나타낼 수 있다.
또 다른 양태에 따라서, 포장지(90)는 종이-호일 시트 적층물, 종이-호일-종이 시트 적층물, 종이-호일-담배 시트 적층물, 부직포 흑연 시트, 부직포 흑연 및 그라핀 복합 시트, 그라핀 시트, 그라핀-호일-시트 적층물, 그라핀-호일-종이 시트 적층물, 종이-그라핀 시트 적층물, 종이 시트 상에 각인된 그라핀 잉크, 호일 시트 상에 각인된 그라핀 잉크, 종이 시트 또는 호일 시트와 결합한 탄소 나노튜브, 종이 시트 또는 호일 시트와 결합한 풀러렌(fullerene), 및 종이 시트 또는 호일 시트와 결합한 그라핀 중 어느 하나로서 구성될 수 있다. 그러한 경우에, 예를 들어 그라핀이 적층물의 외부 층들 중 하나를 포함하는 경우에, 적층물의 그라핀 층이 기재 요소(85)에 가장 가까운 적층물의 최초 층을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 다른 경우에, 예를 들어, 그라핀-호일 시트 적층물의 경우에, 적층물의 포일 시트 층이 기재 요소(85)에 가장 가까운 적층물의 최초 층을 제공하는 것이 바람직할 수 있지만, 그라핀 층 기재 요소(85)와 외부 포장재(75) 사이의 열 차폐물로서의 기능을 하거나, 그 순서가 역전될 수 있으며, 적층물의 그라핀 층이 기재 요소(85)에 가장 가까운 적층물의 최초 층일 수 있지만, 호일 시트 층은 기재 요소(85)와 외부 포장재(75) 사이의 열 차폐물로서의 기능을 한다. 포장지(90)가 열 전도성 층 및 종이 시트 또는 호일 시트를 포함하는 경우에, 절연 층 또는 열 층이 그들 사이에 배치될 수 있다.
예를 들어, 그라핀 잉크의 각인(imprinting)을 실시하는 양태에서, 잉크는 가변 두께, 패턴, 표면 커버리지(surface coverage) 및 조성 구배를 제공하기 위해서, 예를 들어, 그라비어 인쇄(gravure printing), 플렉소그래픽 인쇄(flexographic printing), 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 또는 다른 적절한 인쇄 방법과 같은 다양한 인쇄 공정을 사용하여 도포될 수 있다.
다른 양태에서, 그라핀 호일 또는 그라핀 전도성 시트는 궐련 종이(즉, 외부 포장재(75))와 알루미늄 호일(즉, 포장지(90)와 관련된 호일 시트 층) 사이에 놓여 외부 포장재(75) 및 포장지(90)를 포함하는 종이/그라핀/호일 적층물 구조를 생성할 수 있다. 그러한 경우에, 그라핀 부분은 제품 제조 및 사용 중에 그로부터의 재료 전달 또는 이동을 방지 또는 최소화하기 위해 (즉, 내층과 외층 사이에)완전히 둘러싸일 수 있으며, 이는 또한 기재 요소(85)로부터 외부 포장재(75)로 글리세린의 임의의 침출을 방지 또는 최소화할 수 있다. 그러나, 당업자는 본 발명의 목적을 달성하도록 구성된 포장재(90)가 본 명세서에 개시된 다양한 구성에 추가하여 많은 상이한 방식으로 구조화되고 구성될 수 있으며, 이들 예시적인 구성이 이러한 관점에서 제한되는 것으로 의도되지 않는다는 것이 이해될 것이다.
외부 포장지(75)는 일반적으로 발열 세그먼트(35) 주위를 감싸고 길이 방향(하류)으로 연장하여 그의 길이의 적어도 일부분을 따라 에어로졸 발생 세그먼트(61) 주위를 감싸도록 구성된다. 흡연 물품의 언급한 구성요소 주위를 감싸도록 결합하는 중에, 외부 포장지(75)는 또한 발열 세그먼트(35)와 에어로졸 발생 세그먼트(61) 사이의 계면에 걸쳐 연장하고, 그 때문에 또한 소흔이 없거나 최소 소흔 성향(뿐만 아니라 침출 방지 성향)을 바람직하게 나타낼 수 있다. 그 때문에, 본 개시의 몇몇 양태에서, 외부 포장지(75)는 외부 포장지(75)의 종이 매트릭스 내의 필러로서 적어도 소흔 방지제로서 예를 들어, 탄산칼슘(CaCO3), 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘 및/또는 이의 조합으로 처리, 상호작용 또는 달리 노출될 수 있다.
당업자는 또한, 흡연 물품의 적절한 구성요소 둘레에 감싸질 때 포장지(90) 및/또는 외부 포장재(75)가 예를 들어, 접착 재료에 의해 함께 밀봉되는 그의 대향 단부(즉, 흡연 물품을 따라 길이 방향으로 연장하는 이음매를 형성하는 각지게 중복된 단부)를 가질 수 있다. 따라서, 본 개시의 몇몇 양태에서, 접착 재료는 흡연 물품의 구성요소 주위를 감싸는 외부 포장재(75)의 길이 방향으로 연장하는 이음매를 따라 접착 재료 및/또는 외부 포장재(75)의 소흔 또는 탄화를 감소, 최소화 또는 제거하기 위해서 예를 들어, 탄산칼슘(CaCO3), 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘 및/또는 이의 조합과 같은 필러를 또한 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 세그먼트(61)의 일부를 형성하는 기재 요소(85)는 담배를 포함할 수 있다. 특히, 담배를 포함하는 경우에, 기재 요소(85)는 풍미 있고 향이 좋은 담배의 혼합물, 예를 들어 절단 필러 형태로 구성될 수 있다. 이들 담배는 차례로, 에어로졸 형성 재료 및/또는 적어도 하나의 향미제로 처리될 수 있다. 기재 요소(85)는 또한, 절단 필러 형태의 가공 담배(예를 들어, 주조 시트(cast sheet) 또는 제지 유형의 공정을 사용하여 제조된 재생 담배)로 구성될 수 있다. 특정 주조 시트 구성물은 주조 시트의 10 ㎜의 직선 길이당 약 270 mg 내지 약 300 mg의 담배를 포함할 수 있다. 다른 경우에, 기재 요소(85)는 형성된 담배 펠릿의 혼합물로 구성될 수 있다. 본 개시의 특정 양태에서, 담배의 형태로 구성된 기재 요소(85)는 차례로, 에어로졸 형성 재료 및/또는 적어도 하나의 향미제뿐만 아니라 연소 지연제(예를 들어, 인산 이암모늄, 다른 유사한 유형의 염 및/또는 다른 적합한 연소 지연제 재료)를 포함하도록 처리되거나 가공될 수 있다. 기재 요소에 연소 지연 재료를 포함하는 것은 기재를 형성하는 재료의 점화를 방지하고/하고나 발열 세그먼트에 의한 기재 요소의 소흔을 방지하도록 구성될 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 세그먼트(61)의 포장재/외부 층(94)의 금속 내부 층 또는 표면(96)은 에어로졸 형성 재료, 담배 성분 및/또는 하나 이상의 향미제를 위한 캐리어로서 작용할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "담배 펠릿"은 비드, 펠릿, 또는 형성, 성형, 압축, 압출 또는 다른 방식으로 원하는 형상으로 제조된 담배의 다른 별개의 작은 유닛을 포함하는 것을 의미한다. 예를 들어, 담배 펠릿은 소위, 마루멀라이징 공정(marumarizing process)을 사용하여 형성될 수 있다. 담배 펠릿은 매끄럽고 규칙적인 외형(예를 들어, 구, 원통형, 계란형 등)을 가질 수 있고/있거나 이들은 불규칙한 외형을 가질 수 있다. 일 예에서, 각각의 담배 펠릿의 직경은 약 1 ㎜ 미만으로부터 약 2 ㎜ 범위일 수 있다. 담배 펠릿은 본 명세서에 설명되는 바와 같이 흡연 물품의 기재 공동을 적어도 부분적으로 채울 수 있다. 즉, 기재 요소(85)는 발열 세그먼트(35)에 인접한 에어로졸 발생 세그먼트(61) 내의 공간 및 발열 세그먼트의 하류의 공간을 차지하는 펠릿 또는 다른 느슨한 물체의 형태를 취할 수 있다. 일 예에서, 기재 공동(예를 들어, 공동 직경이 약 7.5 내지 약 7.8 ㎜이고 공동 길이가 약 11 내지 약 15 ㎜인 흡연 물품의 기재 공동, 여기서 공동은 일반적으로 원통 형상을 가짐)의 체적은 약 500 ㎜3 내지 약 700 ㎜3의 범위일 수 있다. 일 예에서, 기재 공동 내의 담배 펠릿의 질량은 약 200 mg 내지 약 500 mg의 범위일 수 있다. 예를 들어, 담배 펠릿은 에어로졸 발생 세그먼트(61)의 적절한 섹션(예를 들어, 그의 포장재 내부의 그리고 발열 세그먼트(35) 및 필터 세그먼트(55)의 단부와 경계를 이루는 원통형 영역)을 약 100 내지 약 400 mg/㎤의 충전 밀도로 채우도록 사용될 수 있다.
기재 요소(85)의 구성 및 배열은 본 개시의 다양한 양태에 따라 변경될 수 있다. 하나의 양태에서, 기재 요소(85)는 예를 들어, 압출, 성형 또는 주조 공정을 통해 모놀리식 또는 일체형 구조로서 형성될 수 있다. 몇몇 바람직한 양태에서, 모놀리식 기재 요소(85)는 담배 또는 담배 제품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 양태에서, 압출 공정에서 형성된 모놀리식 기재 요소(85)는 글리세린, 분쇄된 담배, 탄산칼슘, 결합제, 향미제 및 물을 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 건조 중량 기준으로, 압출 재료는 약 37.86%의 분쇄된 담배, 약 39.82%의 탄산칼슘, 약 1.00%의 결합제, 예컨대 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC) 또는 셀룰로오스 검, 및 약 21.32%의 글리세린과 향미제(여기서, ~ 20%가 글리세린임)를 포함할 수 있다.
압출, 몰딩 또는 주조 공정에 의해 형성된 모놀리식 기재 요소(85)는 상이한 최종 형태 및 형상을 가질 수 있으며, 그 형태/형상은 발열 세그먼트(35)로부터의 개선된 열 전달 및/또는 흡연 제품의 다른 근위 구성요소 대신에 기재 요소(85)로 열의 더욱 효율적이고 효과적인 분배를 촉진하여 그의 소흔(scorching) 또는 탄화(charring)를 감소, 최소화 또는 제거할 수 있다. 예를 들어, 압출된 기재 요소(85)는 모놀리식 플루트형(fluted) 로드 부재(300)의 형태 및 형상을 가질 수 있다(예를 들어, 도 4 참조). 즉, 로드 부재는 로드 부재의 원주 주위에 복수의 각지게 이격된 로브(lobe)(310)를 포함할 수 있으며, 여기서 인접한 로브는 그들 사이에 길이 방향으로 연장하는 개방 채널(320)을 형성한다. 몇몇 경우에, 플루트형 로드 부재는 그의 횡단면의 중심 부분을 통해 또는 로브 중 하나 이상을 통해 길이 방향으로 연장하는 하나 이상의 도관(330)을 추가로 형성할 수 있다. 개방 채널 및/또는 도관의 위치, 치수 및/또는 구성은 필요에 따라 또는 원하는 대로 변경될 수 있어서 특정 성능 특성을 얻을 수 있다. 예를 들어, 개방 채널의 하나의 효과는 차례로, 증가된 궐련 수득률(즉, 증가된 작동 수명) 및 흡연 물품에 따른 감소된 압력 강하(즉, 흡인에 대한 적은 저항)와 같은 그러한 효과를 갖는 중실형 원통 로드 부재에 비해서 노출 표면적을 증가시키는 것이다.
플루트형 로드 부재의 유효 직경(즉, 최대 외경)은 예를 들어, 약 5.8 ㎜로부터 약 7.3 ㎜로 변경될 수 있다. 플루트형 로드 부재를 에어로졸 발생 세그먼트(61)에 통합하기 위해, 더 큰 직경의 압출물이 예를 들어, 종이/호일 적층물 또는 종이/호일/종이 적층물로 감길 수 있지만, 더 작은 직경의 압출물이 예를 들어, 단일 층의 유리 섬유 매트로 감기고 나서 에어로졸 발생 세그먼트가 외부 포장재(75)로 감기기 이전에 종이/호일 적층물 또는 종이/호일/종이 적층물로 위에 추가로 감길 수 있다(본 명세서에 개시된 포장재(90)의 구성 중 어느 하나가 필요에 따라 또는 원하는 대로 실시될 수 있지만). 플루트형 로드 부재의 증가된 표면적은 로드 부재와 외부 포장재(75) 사이에 배치된 포장재와 접촉하는 로드 부재의 표면적 감소를 초래할 수 있으며, 이는 차레로 흡연 물품의 사용 중에 외부 포장재(75)로 전달될 열의 감소를 야기한다. 내부 도관은 발열 세그먼트에 의해 가열되는 로드 부재의 부가의 표면적을 추가로 제공할 수 있고 플루트형 로드 부재의 최외측 표면(즉, 로브의 최외측 부분)으로부터 약간의 열을 흡인하는 역할을 할 수 있다. 그 때문에, 외부 포장재(75)의 시각적 소흔이 감소될 수 있다. 또한, 표면적이 증가하는 중실형 원통 로드 부재와 비교하여 플루트형 로드 부재의 증가된 표면적은 추가의 도관(들)에 의해 더욱 향상될 수 있고, 기재 요소(85)에 통합되고 발열 세그먼트(35)로부터의 열에 노출되는 에어로졸 형성 재료의 부가적인 용량(즉, 기재 요소(85)의 표면적에 비례)뿐만 아니라, 사용자에 의해 흡연 물품에 부과되도록 요구되는 흡인의 감소를 제공할 수 있다. 따라서, 그러한 흡연 물품은 중실형 원통 기재 요소(85)를 포함한 흡연 물품과 비교하여 향상된 서비스 수명을 나타낼 수 있다.
기재 요소(85)의 오버랩을 직접 형성하는 종이/호일 적층물 또는 종이/호일/종이 적층물, 또는 그 사이에 배치되는 단일 층의 유리 섬유 매트의 대안으로, 담배 종이 이중 적층물 또는 삼중 적층물이 오버랩으로서 사용될 수 있다. 그러한 경우에, 오버랩이 오버랩의 탄화 또는 소흔에 충분한 발열 세그먼트로부터의 열을 겪으면, 오버랩 적층물의 최초 층은 바람직하게 담배 종이를 포함할 수 있다. 그러한 방식으로, 담배 종이 층의 소흔 또는 탄화가 형성된 에어로졸에 담배 향미를 제공할 수 있으며, 따라서 형성된 에어로졸의 맛 또는 감각적 지각에 거의 또는 전혀 악영향을 미치지 않는다. 더 구체적으로, 주조 시트 또는 압출된 담배 종이와 같은 담배 종이는 종이/호일 이중 층으로 적층되어 종이/호일/담배 종이 삼중 적층물을 형성할 수 있으며, 여기서 담배 종이는 기재 요소(85)에 가장 가까운 적층물의 최초 층을 제공한다. 그러한 삼중 적층 배열은 예를 들어, 담배 함유 및 담배 비-담배 기재 요소 모두에 적용될 수 있고, 예를 들어 기재 요소 주위에 삼중 적층물을 감쌈으로써 형성되는 이음매를 따른 개선된 접착력을 촉진할 수 있으며(즉, 이음매는 담배 종이와 삼중 적층물의 외부 층을 형성하는 궐련 종이 사이에 형성될 것이며), 사용자에 의해 경험되는 에어로졸의 맛 및/또는 감각적 지각 특성에 긍정적인 측면을 추가할 수 있다. 당업자는 본 개시의 진보적인 측면을 이해하여, 본 명세서에 개시된 유형의 종이/호일/담배 종이 삼중 적층물이 본 명세서에 기재된 다양한 담배 함유 또는 담배 무-함유 기재 요소 및 에어로졸 발생 세그먼트 중 어느 하나에 적용될 수 있다는 것을 또한 이해할 것이다.
본 발명의 다른 양태에서, 기재 요소(85)는 발열 세그먼트(35)와 에어로졸 발생 세그먼트(61)의 계면으로부터 서로 평행하게 연장하는 복수의 중실형 원통 로드 부재(400)(예를 들어, 도 5 참조)의 형태를 취할 수 있다. 그러한 중실형 원통 로드 부재는 압출 공정을 사용하여, 또는 성형 또는 주조에 의해 적절하게 형성될 수 있고, 예를 들어 글리세린, 분쇄된 담배, 탄산칼슘, 결합제, 향미제 및 물로 구성될 수 있다. 몇몇 경우에, 중실형 원통 로드 부재는 약 2.9 ㎜의 직경을 가질 수 있으며, 복수의 그러한 로드는 기재 요소(85)로서 에어로졸 발생 세그먼트(61) 내로 삽입되도록 번들(bundled) 또는 적층될 수 있다. 집합적인 중실형 원통 로드 부재는 이후에 유사한 조건하에서, 본 명세서에 개시된 플루트형 로드 부재 구성과 유사한 방식으로 오버랩될 수 있다.
또 다른 양태에서, 압출된 로드에 사용되는 재료 조성물, 즉 예를 들어, 글리세린, 분쇄된 담배, 탄산칼슘, 결합제, 향미제 및 물은 대신에, 약 0.3 ㎜ 내지 약 1.7 ㎜의 두께를 갖는 평탄한 시트를 형성하는데 사용될 수 있다. 몇몇 경우에, 시트는 또한 압출 공정(또는 적절하다면 몰딩 또는 주조 공정)에 의해 형성될 수 있으며, 시트는 그 후 건조되어 기재 재료를 형성한다. 건조된 시트는 그 후에 예를 들어, 시트를 스트립으로 절단하거나 시트를 파쇄함으로써 해체될 수 있다. 형성된 시트의 절단/파쇄된 부분은 그 후에 절단된 필러 담배와 유사한 방식으로 기재 요소(85)로서 에어로졸 발생 세그먼트(61)에 적층 또는 주름 및 증착(즉, 절단된 필러 담배 대신에, 그러나 그와 유사한 방식으로 증착)될 수 있다.
몇몇 양태에서, 기재 요소(85)는 예를 들어, 담배 재료를 포함한 주조 시트로 구성될 수 있다. 그러한 주조 시트는 선택된 담배 함유 혼합물을 주조하고, 건조하고, 스트립으로 절단하거나 파쇄하는 공정으로 형성될 수 있다. 몇몇 예에서, 주조 시트의 절단된 스트립 또는 파쇄된 부분은 다른 절단 필러(즉, 추가의 에어로졸 형성제를 갖거나 갖지 않는 전형적인 절단된 필러 담배)와 혼합되어 사용자의 원하는 미각 및 감각적 지각을 제공할 뿐만 아니라, 제조 공정을 용이하게 할 수 있다. 하나의 예에서, 선택된 담배 함유 혼합물은 예를 들어, (건조 중량 기준으로)약 66.60%의 분쇄된 담배, 약 3.75%의 인산 이암모늄, 약 4.65%의 수산화 암모늄 및 약 25% 글리세린과 향미를 포함하는 펙틴(pectin) 방출 혼합물을 특징으로 할 수 있다. 펙틴 방출 혼합물을 가공하기 위해, 분쇄된 담배, 인산 이암모늄, 수산화 암모늄 및 물이 예를 들어, 결과적인 혼합물의 감각적 품질을 개선 또는 향상시키기 위해 약 1.5 시간 동안 약 160 ℉로 가열될 수 있다. 그 후, 글리세린 및 향미제가 가열 단계 이후 냉각시 혼합물의 나머지에 첨가될 수 있다. 그 후에, 결과적인 혼합물이 주조 시트를 형성하는데 사용될 수 있다.
다른 예에서, 선택된 담배 함유 혼합물은 예를 들어, (건조 중량 기준으로)약 65.62%의 분쇄된 담배, 약 4.50%의 알긴산 나트륨, 약 1.13%의 수산화나트륨 또는 기타 pH 조절제, 약 25%의 글리세린, 및 약 3.75%의 목재 펄프를 포함하는 비-암모니아성 혼합물을 특징으로 할 수 있다. 비-암모니아성 혼합물을 가공하기 위해, 분쇄된 담배, 알긴산 나트륨 및 물은 결과적인 혼합물의 감각적 품질을 개선 또는 향상시키기 위해 예를 들어, 약 1.5 시간 동안 약 160 ℉로 가열될 수 있다. 수화된 목재 펄프, 결합제, 글리세린 및 향미제는 그 후 가열 단계 이후 냉각시 혼합물의 나머지에 첨가될 수 있다. 그 후, 결과적인 혼합물이 주조 시트를 형성하는데 사용될 수 있다.
다른 예에서, 선택된 담배 함유 혼합물은 예를 들어, (건조 중량 기준으로)약 51.8%의 담배 펄프, 약 4.2%의 목재 펄프, 약 22.0%의 농축된 담배 추출물, 및 약 22.0%의 글리세린과 향미제를 포함한 담배 함유 재생 재료를 특징으로 할 수 있다. 시트는 종래의 재생 시트와 유사한 방식으로 담배 함유 재생 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 수용성 요소는 먼저 담배 펄프 층으로부터 제거되고 나머지 담배 펄프는 약 25% 고체 함량으로 농축된다. 그 후, 목재 펄프는 담배 펄프에 첨가되어 기본 중량이 약 120 gsm(제곱미터 당 그램)으로부터 약 240 gsm으로 변경될 수 있는 베이스 시트를 형성할 수 있다. 그 후, 글리세린은 농축된 담배 유도 니코틴(TDN) 추출물과 혼합(즉, 1:1 비율)되고 베이스 시트에 첨가된다. 형성된 베이스 시트는 그 후 건조되고 스트립으로 절단되거나 파쇄될 수 있다. 주조 시트와 유사하게, 절단된 스트립이나 파쇄된 재생 시트는 다른 절단 필러(즉, 추가 에어로졸 형성제가 있거나 없는 전통적인 절단 필러 담배)와 혼합될 수 있다.
다른 예에서, 선택된 담배 함유 혼합물은 증가된 글리세린 함량을 갖는 전통적인 절단된 필러 담배 재료를 특징으로 할 수 있다. 그러한 경우에, 절단된 필러 담배는 약 5% 내지 약 30% 글리세린을 적재하거나 그와 상호작용할 수 있다. 증가된 글리세린 함량을 갖는 절단된 필러 담배 재료는 이후에 주 기재(즉, 기재 요소를 형성하는 기재 재료)로서 사용되거나, 주조 시트 재료와 혼합될 수 있어서, 결과적인 혼합물이 기재 요소의 기재 재료를 형성할 수 있다. 필요한 또는 원하는 글리세린의 양에 기초하여, 글리세린은 예를 들어 (즉, 담배의 개별 스트립에 도포되는)절단용 케이싱으로서, 탑 드레싱(top dressing)으로서, 또는 둘 모두로서 절단된 필러 담배에 가해질 수 있다. 증가된 글리세린 함량을 갖는 그러한 절단된 필러 담배는 필요에 따라 또는 원하는 대로 예를 들어, 다양한 주조 시트, 재생 시트 및/또는 담배 비드와 혼합되어 기재 요소(85)용 기재 재료를 형성할 수 있다. 증가된 글리세린 수준을 갖는 기재 요소(85)의 그러한 경우에, 외부 포장재(75)로의 혼입된 글리세린의 임의의 침출을 최소화하거나 제거할 기재 요소(85)의 오버랩을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
또 다른 예에서, 선택된 담배 함유 혼합물은 비-담배 재료를 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, 기재 요소, 압출된 기재 요소 또는 비드 (마루멀라이징화된)형태의 기재 요소를 형성하는데 사용되는 주조 시트는 탄산칼슘, 쌀가루, 결합제, 인산 이암모늄, 글리세린, 향미제, 담배 유도 니코틴(TDN) 및 물을 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 그러한 비-담배 주조 시트는 예를 들어, 약 41.25%의 탄산칼슘, 약 13.75%의 쌀가루, 약 6%의 알긴산 암모늄, 약 5.5%의 목재 펄프, 약 3.5%의 인산 이암모늄 및 약 30% 글리세린으로 구성될 수 있다. 또한, 담배 유도 니코틴(TDN), 특정 산(즉, 레불린 산 및/또는 시트르산), 및 향미제가 글리세린에 포함될 수 있다. 압출된 기재 요소 또는 비드 (마루멀라이징화된)형태의 기재 요소는 예를 들어, 약 51.94%의 탄산칼슘, 약 17.15%의 쌀가루, 약 1%의 TDN, 약 1%의 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC) 0.66% 레불린 산, 약 0.44% 락트산, 약 20% 글리세린, 및 약 9.41% 향미제로 구성될 수 있다. 몇몇 경우에, 주조 시트는 절단된 스트립으로 가공되거나 파쇄되거나 절단된 필러 형태로 가공될 수 있다. 다른 경우에, 기재 요소(85)가 비드를 포함하면, 비드는 발열 세그먼트에 맞닿거나, 발열 세그먼트에 인접하거나, 발열 세그먼트에 가장 가깝도록 위치될 수 있다. 이들 경우에, 선택된 구성요소는 비드로부터 발열 세그먼트와 반대로 실시되어 비드를 제자리에 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 그러한 선택된 구성요소는 접힌 종이 필터 재료 또는 다른 비-담배 종이 플러그를 포함할 수 있다.
비-담배 재료로 형성된 기재 요소(85)의 다른 예에서, 담배 유도 니코틴(TDN), 글리세린(즉, 에어로졸 형성제) 및 향미제는 비교적 높은 다공성인 압출된 세라믹 기재(높은 다공성 압출 세라믹 로드 부재)에 첨가될 수 있다. 그러한 경우에, 세라믹 로드 부재는 하나 이상의 길이 방향 연장 채널(즉, 외부 표면 및/또는 로드 부재의 중심 부분을 통해 연장하는 도관 주위에 배치된 개방 채널 또는 슬롯)을 형성하도록 압출될 수 있다. 이전에 개시된 플루트형 로드 부재와 유사한 방식으로, 세라믹 로드 부재의 증가된 표면적(즉, 그의 표면 주위의 개방 채널 때문에)은 로드 부재와 외부 포장재(75) 사이에 배치된 포장재와 접촉하는 로드 부재의 표면적 감소를 초래할 수 있으며, 이는 차례로 흡연 물품의 사용 중에 외부 포장재(75)로 전달되는 열의 감소를 야기한다. 내부 도관은 발열 세그먼트에 의해 가열되는 로드 부재의 부가적인 표면적을 추가로 제공할 수 있고, 플루트형 세라믹 로드 부재의 최외측 표면(즉, 로브의 최외곽 부분)으로부터 일부 열을 흡인하는 역할을 할 수 있다. 그 때문에, 외부 포장재(75)의 시각적 소흔(visual scorching)은 감소될 수 있다. 또한, 표면적이 증가하는 중실형 원통 로드 부재와 비교하여 플루트형 세라믹 로드 부재의 증가된 표면적은 추가 도관(들)에 의해 더욱 향상될 수 있고, 기재 요소(85)에 포함되고 발열 세그먼트(35)로부터의 열에 노출되는 에어로졸 형성 재료의 부가적인 용량(즉, 기재 요소(85)의 표면적에 비례)뿐만 아니라, 사용자에 의해 흡연 물품에 부여될 필요가 있는 흡인의 감소를 제공 할 수 있다. 따라서, 그러한 흡연 물품은 중실형 원통 기재 요소(85)를 포함하는 흡연 물품과 비교하여 향상된 서비스 수명을 나타낼 수 있다. 또한, 개방 채널/도관은 흡인에 대한 저항 감소를 제공할 수 있다.
본 개시의 몇몇 양태에서, 기재 요소(85)는 분할될 수 있거나(즉, 기재 요소(85)는 직렬로 배치된 복수의 구성요소 또는 병렬로 배치된 복수의 구성 요소를 포함할 수 있다), 2 개 이상의 기재 재료의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기재 요소는 캐스팅 시트 및/또는 재생 시트의 조합을 포함할 수 있으며, 이들 각각은 파쇄되거나 스트립으로 절단되고, 글리세린으로 처리된 절단 필러 담배와 혼합될 수 있다. 절단된 필러 담배는 예를 들어, 약 5% 내지 약 25% 범위의 다양한 수준의 글리세린을 가질 수 있다. 다른 예에서, 파쇄되거나 스트립으로 절단된 주조 시트는 담배 함유 비드와 혼합될 수 있다. 유리 섬유 매트로 감싸인 압출된 기재 요소에 부가하여, 압출된 기재 요소(85)는 대안으로 담배 종이 또는 담배 종이 층을 포함하는 적층물로 감싸일 수 있으며, 여기서 기재 요소(85)는 예를 들어, 평행하게 배열되는 일군의 소경 로드 부재, 또는 절단된 필러 담배와 유사한 방식으로 가공되는 주조 시트, 압출 시트 또는 재생 담배 시트의 스트립으로 구성되거나, 실질적으로 원통형 기재 요소를 형성하도록 함께 압연될 수 있다.
본 명세서에 개시된 구성요소에 추가하여, 기재 요소(85)는 그러한 구성요소의 많은 상이한 조합으로 구성될 수 있다. 특정 양태에서, 그러한 구성요소는 또한, 예를 들어 그에 도포된 TDN/글리세린(B3) 용액을 갖는 유리 섬유 매트, 그에 도포된 글리세린과 같은 에어로졸 형성제를 갖는 다공성 세라믹 요소, 펙틴 방출 재료를 포함한 주조 시트, 비-암모니아성 주조 시트, 비-담배 주조 시트, 그에 도포된 에어로졸 형성제 또는 그로부터 형성된 스트립을 갖는 주름진 또는 파쇄된 호일 시트, 압출물, 예컨대 TDN으로 처리된 주름진 종이와 같은 비-담배 제품, 비드 또는 주름진 탄소 또는 비-탄소 종이로 구성되는 그룹으로부터 추가로 선택될 수 있다.
에어로졸 발생 세그먼트의 구성요소는 다양할 수 있다. 에어로졸 발생 세그먼트는 사용 중에 흡연 물품을 통해 흡입된 공기에서 증발, 에어로졸화 또는 동반될 수 있는 구성요소를 포함한다. 더 바람직하게, 이들 구성요소는 개별적으로 또는 조합하여, 향기, 풍미, 입 느낌, 가시적인 에어로졸 감각 등과 같은 감각적이고 관능적인 효과를 제공한다. 흡인 중에 흡연자의 입안으로 흡입되는 에어로졸 발생 세그먼트의 성분의 예는 물(예를 들어, 수증기), 가시적인 에어로졸 형성 재료(예를 들어, 글리세린), 다양한 휘발성 향미제(예를 들어, 바닐린 또는 멘톨), 담배의 휘발성 성분(예를 들어, 니코틴) 등을 포함한다.
바람직한 에어로졸-형성 재료는 그에 충분한 열을 가할 때 가시적인 에어로졸을 생성하거나, 그렇지 않으면 흡연 물품의 구성요소에 의해 야기되는 에어로졸 형성 조건의 작용을 통해 생성된다. 매우 바람직한 에어로졸 형성 재료는 "연기와 같은" 것으로 간주될 수 있는 가시적인 에어로졸을 생성한다. 바람직한 에어로졸-형성 재료는 담배를 태움으로써 생성되는 연기의 화학적 성질과 관련하여 화학적으로 간단하다. 바람직한 가시적인 에어로졸-형성 재료는 폴리올이며, 예시적인 바람직한 에어로졸 형성 재료는 글리세린, 프로필렌 글리콜 및 이의 혼합물을 포함한다. 바람직하다면, 에어로졸 형성 재료는 물과 같은 다른 액체 재료와 조합될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 형성 재료 제제는 글리세린과 물의 혼합물, 또는 프로필렌 글리콜과 물의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, Sensabaugh, Jr. 등의 미국 특허 제 4,793,365 호; Jakob 등의 미국 특허 제 5,101,839 호; 및 Crooks 등의 미국 특허 제 8,678,013 호뿐만 아니라; Biggs 등의 국제 출원 번호 WO 98/57556 호에 참조된 다양한 에어로졸 형성 재료를 참조.
에어로졸 발생 영역 내에 에어로졸-형성 재료를 위한 기재를 제공하는데 사용될 수 있는 재료는 다양할 수 있다. 적합한 기재 요소 및 관련 에어로졸-형성 재료는 "Premier", "Eclipse" 및 "Steam Hot One"이라는 상표명하에서 상업적으로 판매되는 이들 유형의 담배 내에 포함된다. 기재 요소는 몇몇 형태의 담배를 포함할 수 있고, 보통 담배로 주로 구성되고, 실제로 모든 담배 재료에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 전체 기재 재료의 적어도 일부분이 본질적으로 전통적인 필러 형태(예를 들어, 절단된 필러)로 사용된다. 적합한 기재 재료 및 에어로졸-형성 재료(주조 시트 및 종이 유형의 재생 담배 재료를 포함)를 포함하는 기재 제제는 또한, Sensabaugh 등의 미국 특허 제 4,793,365 호; White의 미국 특허 제 4,893,639 호; Clearman 등의 미국 특허 제 5,099,861 호; Jakob 등의 미국 특허 제 5,101,839 호; Gentry 등의 미국 특허 제 5,105,836 호; Clearman 등의 미국 특허 제 5,109,122 호; Brinkley 등의 미국 특허 제 5,159,942 호; Clearman 등의 미국 특허 제 5,203,355 호; Arzonico 등의 미국 특허 제 5,271,419 호; Lekwauwa 등의 미국 특허 제 5,327,917 호; Casey, III 등의 미국 특허 제 5,396,911 호; Young 등의 미국 특허 제 5,533,530 호; Clearman의 미국 특허 제 5,588,446 호; Jakob 등의 미국 특허 제 5,598,868 호; Young 등의 미국 특허 제 5,715,844 호; Beeson 등의 미국 특허 제 6,378,528 호; 및 Crooks 등의 미국 특허 제 8,678,013 호뿐만 아니라; Nestor 등의 미국 특허 출원 번호 2005/0066986 호; Conner 등의 미국 특허 출원 번호 2012/0067360 호; 및 Ademe 등의 미국 특허 출원 번호 2015/0157052 호에 기재되어 있다. 또한, 기재 재료는 Conner 등의 미국 특허 제 8,839,799 호에 기재된 유형의 형태 또는 구성을 가질 수 있으며; 주름진 웨브 또는 시트로서, Pryor 등의 미국 특허 제 4,807,809 호에 일반적으로 기재된 유형의 기술을 사용하거나, Raker의 미국 특허 제 5,025,814 호에 일반적으로 기재된 유형의 기술을 사용하는 복수의 길이 방향으로 연장하는 스트랜드로 파쇄되는 웨브 또는 시트의 형태일 수 있다.
에어로졸-형성 재료가 기재 재료(예를 들어, 담배 재료)와 접촉하는 방식은 다양할 수 있다. 에어로졸-형성 재료는 형성된 담배 재료에 적용될 수 있거나, 이들 재료의 제조 중에 가공된 담배 재료에 포함될 수 있다. 에어로졸 형성 재료는 수성 액체 또는 다른 적합한 용매 또는 액체 캐리어 중에 용해 또는 분산되고, 그 기재 재료 상에 분무될 수 있다. 예를 들어, Nestor 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2005/0066986 호 참조. 기재 재료의 건조 중량과 관련하여 사용된 에어로졸-형성 재료의 양은 다양할 수 있다. 대단히 높은 수준의 에어로졸 형성 재료를 포함하는 재료는 종래의 유형의 자동 담배 제조 장비를 사용하여 궐련 로드로 가공하는 것이 어려울 수 있다.
주조 시트 유형의 재료는 상대적으로 높은 수준의 에어로졸 형성 재료를 포함할 수 있다. 제지 유형의 공정을 사용하여 제조된 재생 담배는 적당한 수준의 에어로졸 형성 재료를 포함할 수 있다. 담배 스트립 및 절단된 필러 담배는 적은 양의 에어로졸 형성 재료를 포함할 수 있다. 주름진, 적층된, 적층 금속/금속, 스트립, 알루미나 비드와 같은 비드, 개방 셀 폼, 발포성 모노리스, 공기 투과성 매트릭스, 및 다른 재료를 포함한 다양한 종이 및 비-종이 기재가 본 발명의 범주 내에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 각각 Clearman의 미국 특허 제 5,183,062 호; 미국 특허 제 5,203,355 호; 및 미국 특허 제 5,588,446 호 참조.
적층된 종이 또는 다른 포장재는 Marton의 미국 특허 제 6,849,085 호의 개시에 따라서, 또는 다른 적절한 방법 및/또는 재료에 따라서 구성될 수 있다.
몇몇 바람직한 흡연 물품에서, 에어로졸 발생 세그먼트(61)의 양단부는 그의 기재 요소(85)를 노출시키도록 개방된다. 발열 세그먼트(35)와 에어로졸 발생 세그먼트(61)는 함께 에어로졸 발생 시스템(99)을 형성한다. 에어로졸 발생 세그먼트는 발열 세그먼트의 하류 단부에 인접 위치되어, 이들 세그먼트가 단부-대-단부 관계로 축 방향으로 정렬되게 된다. 이들 세그먼트는 서로 맞닿을 수 있거나 조금 이격된 관계로 위치될 수 있어서, (몇몇 경우에, 열 전도성 및 공기-다공성 스페이서 요소를 포함할 수 있는)선택적 완충 영역(110)을 포함할 수 있다. 흡연 물품(10)의 길이 방향 축에 대해 횡 방향으로 보았을 때, 이들 세그먼트의 외부 횡단면 형상 및 치수는 본질적으로 서로 동일할 수 있다. 이들 구성요소는 바람직하게, 열원이 흡연 물품(10)의 사용 중에 작동되는(예를 들어, 타는) 시간 전반에 걸쳐서, 열원(40)으로부터 인접한 기재 요소(85)로 (예를 들어, 전도 및 대류 열 전달을 포함하는 메커니즘에 의해)전달되게 하도록 물리적으로 배열된다.
완충 영역(110)은 에어로졸 발생 세그먼트(61)의 일부분의 잠재적 소흔 또는 다른 열적 열화를 감소시킬 수 있다. 완충 영역은 주로 빈 공기 공간을 포함할 수 있거나, 예를 들어 금속, 유기, 무기, 세라믹 또는 중합체 재료, 또는 이의 임의 조합과 같은 불연소성 재료로 부분적으로 또는 실질적으로 완전히 채워질 수 있다. 완충 영역은 두께(길이)가 약 1 ㎜에서 약 10 ㎜ 이상일 수 있지만, 종종 두께(길이)가 약 2 ㎜ 내지 약 5 ㎜일 수 있다. 원한다면, 완충 영역 또는 스페이서 세그먼트(110)는 세륨 또는 구리 이온 또는 산화물 및/또는 세륨과 구리 이온의 염을 포함하는 재료와 같은 촉매 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, Banerjee 등의 미국 특허 제 8,469,035 호 및 Banerjee 등의 미국 특허 제 8,617,263 호; 그리고 Banerjee 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2007/0215168 호 참조.
에어로졸 발생 시스템(99)의 구성 요소는 바람직하게 서로 부착되고, 오버랩 재료(118)를 사용하여 제자리에 고정된다. 예를 들어, 오버랩 재료는 발열 세그먼트(35)의 하류 부분을 둘러싸는 종이 포장재 또는 적층된 종이 유형의 재료, 및 에어로졸 발생 세그먼트(61)의 외부 길이 방향으로 연장하는 표면의 적어도 일부분을 포함할 수 있다. 오버랩 재료(118)의 내부 표면은 적합한 접착제에 의해 둘러싸이는 구성요소의 외부 표면에 고정될 수 있다. 당업자는 외부 포장재(75) 또는 포장지(90)의 소흔 또는 탄화의 감소, 최소화 또는 제거에 관한, 본 명세서에 개시된 양태가, 오버랩 재료(118)가 외부 포장재(75)와 중복되거나 발열 세그먼트(35)와 에어로졸 발생 세그먼트(61) 사이의 계면 위로 연장하는 범위 내에서, 오버랩 재료(118)에 또한 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
흡연 물품(10)은 바람직하게, 그의 입 쪽 단부(18)에 위치되는, 예를 들어 필터 요소(135)와 같은 적합한 마우스피스를 포함한다. 필터 요소(135)는 바람직하게 에어로졸 발생 시스템(99)의 하나의 단부에 위치되어, 필터 요소(135)와 에어로졸 발생 세그먼트(99)가 단부-대-단부 관계로 축 방향으로 정렬됨으로써 그 사이에 임의의 배리어 없이 서로 맞닿게 된다. 바람직하게, 이들 세그먼트(99, 135)의 일반적인 횡단면 형상 및 치수는 흡연 물품의 길이 방향 축에 대해 횡 방향으로 보았을 때 본질적으로 서로 동일하다. 필터 요소(135)는 외장 플러그 랩 재료(142)에 의해 그의 길이 방향으로 연장하는 표면을 따라 중복되는 필터 재료(140)를 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 필터 재료(140)는 가소화된 셀룰로오스 아세테이트 토우 또는 다른 적합한 궐련 유형의 필터 재료를 포함한다. 필터 요소(135)의 양단부는 바람직하게 그를 통한 에어로졸의 통행을 허용하도록 개방된다. 몇몇 예에서, 필터 요소(135)는 필요에 따라 또는 원하는 대로, 종이 플러그, 공동(void), 및 종래의 궐련 필터 재료(즉, 셀룰로오스 아세테이트 토우)의 임의의 조합을 포함하도록 구성될 수 있다.
필터 요소는 또한, Thomas 등의 미국 특허 제 7,479,098 호, Dube 등의 미국 특허 제 7,793,665 호; 및 Ademe 등의 미국 특허 제 8,186,359 호에 설명되는 유형의 분쇄 가능한 향미제 캡슐을 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템(99)은 바람직하게 팁핑 재료(150)를 사용하여 필터 요소(135)에 부착된다. 팁핑 재료의 예는 예를 들어, Dube 등의 미국 특허 제 7,789,089 호, Crooks 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2007/0215167 호, Joyce 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2010/0108081 호, Norman 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2010/0108084 호, Ademe 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2013/0167849 호, 및 Dittrich 등의 국제 특허 출원 공개 번호 2013/160671 호에 설명되어 있다.
흡연 물품(10)은 일련의 돌기(160)와 같은 공기 희석 설비를 포함할 수 있으며, 공기 희석 설비 각각은 필터 요소 팁핑 재료(150) 및 플러그 랩 재료(142)를 통해 연장할 수 있다. 대안으로, 다양한 돌기가 도시된 영역의 상류 영역에서 링으로서 흡연 물품의 주위로 연장할 수 있다.
대표적인 흡연 물품(10)은 약 80 ㎜ 내지 약 100 ㎜의 길이를 가진다. 예를 들어, 약 85 ㎜의 길이를 갖는 담배 제품(10)에 대해서, 대표적인 발열 세그먼트(35)는 약 10 ㎜ 내지 약 15 ㎜의 길이를 가질 수 있으며, 대표적인 에어로졸 발생 세그먼트(61)는 약 40 ㎜ 내지 약 55 ㎜의 길이를 가질 수 있으며, 대표적인 필터 요소(135)는 약 20 ㎜ 내지 약 30 ㎜의 길이를 가질 수 있다.
도 1을 참조하여 설명되는 궐련은 R.J. Reynolds Tobacco Company의 "Premier"와 "Eclipse" 및 Japan Tobacco Inc.의 "Steam Hot One"이라는 상품명으로 상업적으로 판매되는 이들 궐련과 아주 동일한 방식으로 사용될 수 있다. 즉, 연료 요소 또는 열원이 성냥 또는 시가 라이터를 사용하여 불붙여진다. 그러한 점화로 인해 연소하는 연료 요소/열원은 궐련의 에어로졸 발생 영역 내의 기재 요소로 전달되는 열을 생성한다. 에어로졸 형성 재료 및 담배 향미제 및 구성요소를 포함하는 기재 요소(들)는 가열되고 휘발되어 에어로졸을 형성한다. 그 에어로졸은 흡인된 공기에 동반되어 필터 요소를 통해 흡연자의 입으로 흡인된다.
도 2는 본 개시의 다른 양태에 따른, 궐련 형태의 다른 대표적인 흡연 물품(10)을 예시한다. 바람직하게, 흡연 물품(10)은 전체 크기, 형상 및 일반적인 외관을 가지며, 도 1을 참조하여 전술된 흡연 물품의 그러한 유형의 구성요소를 포함한다. 그러나, 도 1의 실시예와 비교하여, 필터 세그먼트(135)의 길이는 연장되며, 에어로졸 발생 세그먼트(61)의 길이는 감소된다. 예를 들어, 도시된 실시예에 대해서, 필터 요소(135)는 2-부분의 세그먼트이며; 극단 입 쪽 단부(182), 및 에어로졸 발생 세그먼트와 극단 입 쪽 단부 세그먼트 사이에 위치되는 관형 세그먼트(184)를 갖추고 있다. 그 때문에, 도 2의 대표적인 흡연 물품이 4-부분 세그먼트의 흡연 물품인 반면에, 도 1의 대표적인 흡연 물품은 3-부분 세그먼트의 흡연 물품이다.
통상적으로, 관형 세그먼트(184)는 그를 통한 흡입 공기의 통행을 허용하면서 흡연 물품에 탄성, 구조 및 길이를 제공하는 증기 결합되고 가소화된 셀룰로오스 아세테이트 튜브로 구성된다. 대안으로, 관형 세그먼트는 내열성 플라스틱 재료(예컨대, 폴리카보네이트로 구성된 튜브) 또는 세라믹 재료로 구성된다.
도 2에 도시된 유형의 대표적인 흡연 물품(10)은 약 80 ㎜ 내지 약 100 ㎜의 길이를 가진다. 예를 들어, 약 85 ㎜의 길이를 갖는 흡연 물품(10)에 대해서, 대표적인 발열 세그먼트(35)는 약 10 ㎜ 내지 약 15 ㎜의 길이를 가질 수 있으며, 대표적인 에어로졸 발생 세그먼트(61)는 10 ㎜ 내지 25 ㎜의 길이를 가질 수 있으며, 대표적인 관형 세그먼트(184)는 약 30 ㎜ 내지 약 50 ㎜의 길이를 가질 수 있으며, 대표적인 필터 요소(135)는 약 20 ㎜ 내지 약 30 ㎜의 길이를 가질 수 있다.
도 3은 궐련 형태의 다른 대표적인 흡연 물품(10)을 예시한다. 바람직하게, 흡연 물품(10)은 전체 크기, 형상 및 일반적인 외관을 가지며, 도 2를 참조하여 전술된 흡연 물품의 그러한 유형의 구성요소를 포함한다. 그러나, 포장지(205)로 감긴 절단된 필러 담배(200)의 담배 세그먼트(198)는 에어로졸 발생 시스템(99)과 필터 요소(135) 사이에 위치된다. 도 2의 실시예와 비교해서, 2-부분 필터 세그먼트의 전체 길이는 절단된 필러 담배로 구성되는 세그먼트를 수용하도록 감소된다. 그 때문에, 도 3의 대표적인 흡연 물품은 5 개의 세그먼트의 흡연 물품인 반면에, 도 2의 대표적인 흡연 물품은 5 개의 세그먼트의 흡연 물품이다.
2-부분 필터 세그먼트(135)의 상류 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 토우로 구성되는 경화된 튜브, 전체에 걸쳐 분산된 활성 탄소 입자의 개별 입자를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 토우의 세그먼트, 내부에 위치되는 파괴 가능한 향미-함유 캡슐을 갖는 셀룰로오스 아세테이트의 세그먼트 등으로 구성될 수 있다. 통상적으로, 2-부분 필터 세그먼트(135)의 하류 세그먼트는 가소화된 셀룰로오스 아세테이트 토우 또는 주름진 폴리프로필렌 웨브로 구성된 세그먼트이다. 원한다면, 2-부분 필터 세그먼트는 단일 세그먼트 필터 요소 또는 3-부분 공동 필터로 대체될 수 있다.
도 3에 도시된 유형의 대표적인 흡연 물품(10)은 약 80 ㎜ 내지 약 100 ㎜의 길이를 가진다. 예를 들어, 약 85 ㎜의 길이를 갖는 흡연 물품(10)에 대해서, 대표적인 발열 세그먼트(35)는 약 10 ㎜ 내지 약 15 ㎜의 길이를 가질 수 있으며, 대표적인 에어로졸 발생 세그먼트(61)는 10 ㎜ 내지 25 ㎜의 길이를 가질 수 있으며, 대표적인 담배 필러 세그먼트(198)는 약 30 ㎜ 내지 약 50 ㎜의 길이를 가질 수 있으며, 대표적인 필터 요소(135)는 약 20 ㎜ 내지 약 30 ㎜의 전체 길이를 가질 수 있다. 도시된 실시예의 대표적인 필터 요소에 대해서, 상류 필터 요소 세그먼트(220)는 약 5 ㎜ 내지 약 20 ㎜의 길이를 가질 수 있고 하류 필터 요소 세그먼트(225)는 약 5 ㎜ 내지 약 20 ㎜의 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 약 83 ㎜의 전체 길이를 갖는 대표적인 흡연 물품은 약 12 ㎜의 길이를 갖는 발열 세그먼트(35), 약 13 ㎜의 길이를 갖는 에어로졸 발생 세그먼트(61), 약 37 ㎜의 길이를 갖는 담배 필러 세그먼트(198), 약 7 ㎜의 길이를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 튜브 필터 세그먼트(220) 및 약 14 ㎜의 길이를 갖는 저효율의 가소화 셀룰로오스 아세테이트 토우 세그먼트(225)를 가질 수 있다.
전형적인 흡연 물품은 또한, 그들의 구성과 관련된 다양한 구성요소를 포함한다. 예를 들어, 이러한 유형의 구성요소는 포장재, 열 전도성 재료, 금속 호일 및 호일 적층물, 입 쪽 단부 부품, 필터 요소, 플러그 랩, 팁핑 재료 및 접착제를 포함한다. 또한, 전형적인 흡연 물품은 다양한 담배 유형, 담배 형태 및 이의 혼합물 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, Fagg 등의 미국 특허 제 5,724,997 호; Crooks 등의 미국 특허 제 8,678,013 호 및 Ademe 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2015/0157052 호에 기재되고 참조되는 그러한 대표적인 유형의 구성요소 참조.
(흡연 물품의 주류 에어로졸의 감각적 및/또는 관능적 특성 또는 성질을 변경시키는 다양한 재료를 포함하는)향미제의 다양한 조합과 다양성이 적합한 흡연 물품 내에 포함될 수 있다. 흡연 물품의 기재 재료 및 다양한 담배 구성요소는 케이싱 및/또는 상부 드레싱 구성요소(dressing component)와 같은 궐련의 제조에 전통적으로 사용되는 유형의 담배 첨가제로 처리될 수 있다. 예를 들어, Crooks 등의 미국 특허 제 8,678,013 호에 기재된 유형의 구성요소 참조.
대표적인 유형의 흡연 물품을 조립하는 방식 및 방법은 Barnes 등의 미국 특허 제 5,469,871 호; Crooks 등의 미국 특허 제 8,678,013 호; Stone 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2012/0042885 호; Conner 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2012/0067360 호; Amiss 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2014/0261470 호; 및 Ademe 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2015/0157052 호에 기재되어 있다.
전술한 이점 및 그와 관련된 장점을 제공함에 있어서 본 개시의 양태들 사이의 가능한 상호관계에 비추어, 본 개시는 개시된 양태들의 다양한 조합을 나타내는 실시예를 제한 없이 구체적이고 명시적으로 포함한다. 따라서, 본 개시는 본 명세서의 특정 실시예의 설명에서 그러한 특징 또는 요소가 명시적으로 조합되거나 달리 인용되는가의 여부와 무관하게, 본 개시에 기재된 2, 3, 4 또는 그 초과의 특징 또는 요소의 임의의 조합을 포함한다. 본 개시는 본 개시의 양태 및 실시예 중 어느 하나에서 본 개시의 임의의 분리 가능한 특징 또는 요소가 본 개시의 문맥에서 달리 명확하게 지시되지 않는 한, 의도적인 것으로서 즉, 조합 가능한 것으로 간주되도록 전체적으로 읽혀져야 한다.
본 개시의 궐련에 의해 생성되는 에어로졸은 증기, 가스, 부유 입자 등과 같은 공기 함유 구성요소를 포함하는 에어로졸이다. 에어로졸 성분은 담배를 가열하고 담배를 태움으로써 야기되는(그렇지 않으면 담배가 몇몇 형태의 훈소(smolder)를 겪음으로써 야기되는) 담배의 열 분해에 의해 그리고 에어로졸 형성제를 증발시킴으로써 몇몇 형태의 담배(및 선택적으로 열을 발생시키도록 연소되는 다른 구성요소) 연소로부터 생성될 수 있다. 그 때문에, 에어로졸은 휘발 성분, 연소 생성물(예를 들어, 이산화탄소 및 물), 불완전 연소 생성물, 열분해 생성물, 및 연기로서 달리 설명되는 에어로졸을 포함할 수 있다.
에어로졸 성분은 또한, 타는 담배 재료 및 타는 다른 성분들과 열 교환 관계로 위치되는 물질에 대한, 몇몇 형태의 담배(및 선택적으로, 열을 발생시키도록 연소되는 다른 성분) 연소로부터의 열 작용에 의해 생성될 수 있다. 에어로졸 성분은 또한, 에어로졸 발생 세그먼트에 대한 발열 세그먼트의 작용의 결과로써 에어로졸 발생 시스템에 의해 생성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 에어로졸-발생 세그먼트의 성분은 전체 조성물을 가지고 흡연 물품 내에 배치되어, 이들 성분이 정상적인 사용 조건 중에 상당한 정도의 열분해(예를 들어, 연소, 훈소 또는 열분해)를 겪지 않는 경향을 가질 것이다.
전술한 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 이러한 본 개시가 속하는 당업자에게 본 명세서에 기재된 본 개시의 많은 수정 및 다른 양태가 생각나게 할 것이다. 예를 들어, 당업자라면, 상이한 실시예에 대해 본 명세서에서 설명된 특징들이 본 명세서에서 제시되는 청구범위의 범주 내에 유지되면서 서로 조합되고/되거나 현재 공지되었거나 미래에 개발될 기술과 조합될 수 있다는 것을 포함한, 본 명세서에 명시적으로 예시되지 않은 실시예가 본 개시의 범주 내에서 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러한 몇몇 양태들에서, 예를 들어, 엠보싱 오버랩 재료(즉, 종이로 이루어진)를 외부 포장재(즉, 궐련 종이) 위의 추가의 층으로서 사용하는 것과 같이, 외부 포장재의 소흔, 탄화 또는 변색을 감소, 최소화 또는 제거하기 위한 대체 수단이 실시될 수 있다. 그러한 경우에, 외부 포장재로부터 적어도 부분적으로 이격되는 엠보싱 및/또는 엠보싱된 오버랩 재료에 의해 제공되는 증가된 표면적은 오버랩 재료가 외부 공냉식 장치(즉, 냉각 핀)로서 작용하게 할 수 있다. 또 다른 경우에, 과열 또는 과도한 온도에 대한 시각적 단서를 제공하기 위해 다양한 조치가 실시될 수 있다. 예를 들어, 엠보싱 오버랩 재료 및/또는 외부 포장재는 온도 임계치의 초과 또는 특정 온도 범위 내에서의 외관을 시각적으로 나타나거나 변화시키고/시키거나 온도 임계치 아래에서 또는 특정 온도 범위 내에서 사라지는 열 변색 잉크로 인쇄될 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 사용자는 흡연 물품의 적합한 온도를 나타내는 외관 변경의 표시가 열 변색 잉크에 의해 제공될 때까지 과도한 온도 조건에서 흡연 물품의 사용을 삼가하도록 지시를 받을 수 있으며, 그러한 조치에 의해서 발열 세그먼트에 의해 발생되는 열을 받고 있는 외부 포장재나 임의의 다른 구성요소의 소흔 또는 탄화를 초래할 수 있는 과도한 온도 사용을 방지할 수 있다. 또 다른 경우에, 외부 포장재(75) 또는 포장지/포장재(90)는 열 전도 요소로서 부직포 흑연 또는 그라핀 시트를 포함하거나 그와 관련될 수 있거나, 그렇지 않으면 과열을 외부 포장지(75)로부터 멀리 지향시킬 수 있다. 즉, 부직포 흑연 또는 그라핀 시트는 외부 포장재 내에서 발열 부분의 일부분 주위 및 에어로졸 발생 부분의 일부분 주위를 감싸서 입 쪽 단부 쪽으로 연장할 수 있다.
따라서, 본 개시는 개시된 특정 양태에 한정되지 않으며, 균등물, 변형 및 기타 양태가 첨부된 청구범위 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 특정 용어가 사용되었지만, 이들은 일반적이고 서술적인 의미로만 사용되고 제한적인 목적으로 사용되지 않는다. 본 개시의 양태는 본 명세서의 예에 의해 더욱 완전하게 예시되며, 이러한 예는 본 개시의 특정 양태를 예시하기 위해 제시된 것이고 본 개시의 범주를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 달리 언급하지 않는 한, 모든 부분 및 백분율은 중량 기준이다.
Claims (33)
- 불붙임 단부 및 반대편 입 쪽 단부를 갖는 긴 흡연 물품으로서,
입 쪽 단부에 배치되는 입 쪽 단부 부분,
불붙임 단부 주위에 배치되는 발열 부분,
원통형 로드를 형성하기 위해, 적어도 발열 부분 주위에 감기고 입 쪽 단부 부분 쪽으로 연장하는 외부 포장재, 및
외부 포장재 내부에 그리고 발열 부분과 입 쪽 단부 부분 사이에 배치되는 에어로졸 발생 부분을 포함하며,
상기 에어로졸 발생 부분은 포장재에 의해 감기는 에어로졸 발생 요소를 포함하고, 상기 포장재는 에어로졸 발생 요소와 외부 포장재 사이에 배치되며 발열 부분으로부터 에어로졸 발생 부분으로 연장되고,
상기 에어로졸 발생 부분은 발열 부분으로부터 수용되는 열에 반응하여 에어로졸을 발생하도록 구성되며,
상기 포장재는 종이-호일-담배 시트 적층물, 호일 시트에 결합된 부직포 흑연 시트, 호일 시트에 결합된 그라핀 시트, 그라핀-호일 시트 적층물, 그라핀-호일-담배 시트 적층물, 호일 시트에 결합된 종이-그라핀 시트 적층물, 호일 시트에 결합된 종이 시트 상에 각인된 그라핀 잉크, 호일 시트 상에 각인된 그라핀 잉크, 호일 시트에 결합된 종이 시트에 결합된 탄소 나노튜브, 호일 시트에 결합된 탄소 나노튜브, 호일 시트에 결합된 종이 시트에 결합된 풀러렌, 호일 시트에 결합된 풀러렌, 호일 시트에 결합된 종이 시트에 결합된 그라핀, 및 호일 시트에 결합된 그라핀 요소로 구성되는 그룹으로부터 선택되고,
상기 포장재는 발열 부분으로부터의 열을 외부 포장재로부터 멀어지게 분배하도록 마련되어, 외부 포장재의 소흔(scorching)을 방지하도록, 발열 부분으로부터의 열이 에어로졸 발생 부분으로 향하게 되는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 부분은 길이 및 최대 직경을 갖는 로드 부재를 포함하며, 상기 로드 부재는 로드 부재의 길이 및 최대 직경과 동일한 길이 및 최대 직경을 각각 갖는 직각 원기둥의 표면적보다 더 큰 표면적을 가지는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 부분은 플루트형(fluted) 로드 부재를 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 3 항에 있어서,
상기 플루트형 로드 부재는 그를 통해 길이 방향으로 연장하는 채널을 형성하는
긴 흡연 물품. - 제 3 항에 있어서,
상기 플루트형 로드 부재는 분쇄된 담배, 탄산칼슘, 결합제, 글리세린, 물, 및 향미제를 포함하는 혼합물로부터 압출되는
긴 흡연 물품. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 그라핀 잉크는 종이 시트 또는 호일 시트 상의 연속적인 패턴 또는 불연속적인 패턴을 따라 각인되는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 종이 시트는 담배 포장지 시트를 포함하며, 상기 담배 포장지 시트는 압출 담배 시트, 주조 담배 시트, 또는 재생 담배 시트를 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 호일 시트는 연속적인 호일 시트 또는 불연속적인 호일 스트립을 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 외부 포장재 내부에 그리고 발열 부분과 에어로졸 발생 부분 사이에 배치되는 담배 부분을 더 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 외부 포장재 내부에 그리고 에어로졸 발생 부분과 입 쪽 단부 부분 사이에 배치되는 담배 부분을 더 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 외부 포장재 내부에서, 발열 부분의 일부분 주위 및 에어로졸 발생 부분의 일부분 주위에 감기고 입 쪽 단부 부분 쪽으로 연장하는 부직포 흑연 시트 또는 흑연과 그라핀의 부직포 복합 시트를 더 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 13 항에 있어서,
상기 부직포 흑연 시트는 외부 포장재로 적층되는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
접착제 재료를 통해 외부 포장재로 그 사이에 적층되는 금속 호일 시트를 더 포함하며, 상기 접착제 재료는 내부에 수산화 알루미늄의 일부분을 포함하며, 상기 금속 호일 시트는 외부 포장재 내부에서 발열 부분의 주위 및 에어로졸 발생 부분의 일부분 주위에 감기고 입 쪽 단부 부분 쪽으로 연장하는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 외부 포장재는 수산화 알루미늄의 일부분, 수산화 마그네슘의 일부분, 또는 탄화칼슘의 일부분을 내부에 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 외부 포장재 내부에서, 발열 부분의 주위 및 에어로졸 발생 부분의 일부분 주위에 감기고 입 쪽 단부 부분 쪽으로 연장하는 유리 섬유 시트를 더 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 외부 포장재에 결합되는 열 전도성 재료를 더 포함하며, 상기 열 전도성 재료는 외부 포장재 내부에 배치되고, 반경 방향으로는 적어도 부분적으로 발열 부분 주위에 그리고 길이 방향으로는 발열 부분으로부터 에어로졸 발생 부분으로 감기도록 연장하는
긴 흡연 물품. - 제 18 항에 있어서,
상기 열 전도성 재료는 외부 포장재에 각인되는 전도성 잉크, 외부 포장재의 선택된 부분에 증착되는 금속 층, 외부 포장재에 결합되는 그라핀, 또는 외부 포장재의 선택된 부분에 결합되는 탄소 재료를 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
에어로졸 발생 부분은 절단 필러 형태의 담배 재료의 주조 시트, 절단 필러 형태의 재생 담배 재료의 시트, 글리세린 처리된 절단 필러 담배 재료, 에어로졸-형성 비드, 글리세린을 포함하는 세라믹 재료, 절단 필러 형태의 비-담배 재료의 주조 시트, 담배-유도 니코틴 물질을 포함하는 유리 섬유 매트, 에어로졸 형성 재료가 도포된 호일 시트, 담배 유도 니코틴 물질을 포함하는 주름진 종이, 담배 유도 니코틴 물질을 포함하는 비-담배 재료, 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 재료로 구성되는
긴 흡연 물품. - 제 20 항에 있어서,
상기 글리세린으로 처리된 절단 필러 담배 재료는 5% 내지 25%의 글리세린을 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 20 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 부분은 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하며, 상기 제 1 부분 및 제 2 부분은 발열 부분과 입 쪽 단부 부분 사이에 직렬로 배치되는
긴 흡연 물품. - 제 20 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 부분은 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하며, 상기 에어로졸 발생 부분의 제 1 부분은 에어로졸 발생 부분의 제 2 부분과 상이한 재료로 구성되는
긴 흡연 물품. - 제 20 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 부분은 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하며, 상기 제 1 부분 및 제 2 부분은 단일 에어로졸 발생 요소를 형성하도록 함께 혼합되는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 부분은 그를 통해 길이 방향으로 연장하는 적어도 하나의 도관을 형성하는 다공성 세라믹 로드 부재를 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 25 항에 있어서,
상기 다공성 세라믹 로드 부재는 그에 결합되는 에어로졸 형성제, 향미제, 또는 담배 추출물을 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 26 항에 있어서,
상기 에어로졸 형성제는 글리세린을 포함하며 상기 담배 추출물은 담배 유도 니코틴을 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 25 항에 있어서,
상기 다공성 세라믹 로드 부재는 그의 외부 표면 주위에 각지게 이격된 복수의 길이 방향으로 연장하는 개방 채널을 형성하는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 부분은 발열 부분과 관련하여 직렬로 배치되는 에어로졸 형성 비드로 구성되며, 비드와 입 쪽 단부 부분 사이에 배치되는 비-담배 플러그 부재를 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 부분은 서로 평행하게 연장하는 복수의 로드 부재를 포함하며, 상기 로드 부재는 담배 재료, 비-담배 재료, 또는 세라믹 재료로 구성되는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 발열 부분은 탄소, 순면 린터(linter), 유리 미세구체, 촉매, 및 이의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 점화력 향상 재료를 포함한, 탄화 재료 또는 열분해 재료로 구성되는 가열 요소를 포함하는
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
적어도 상기 발열 부분 주위에 감기는 적어도 외부 포장재 주위에 감기는 오버랩 재료를 더 포함하며, 상기 오버랩 재료는 외부 포장재로부터 적어도 부분적으로 이격되도록 엠보싱되는(embossed)
긴 흡연 물품. - 제 1 항에 있어서,
상기 외부 포장재와 상호작용하는 열 변색 잉크 재료를 더 포함하며, 상기 열 변색 잉크 재료는 온도 임계치를 초과하는 외부 포장재에 반응하여 시각적 표시를 제공하도록 구성되는
긴 흡연 물품.
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