KR20200036658A - 평행하게 배열된 담배 가닥들을 포함하는 에어로졸 생성 로드 - Google Patents

평행하게 배열된 담배 가닥들을 포함하는 에어로졸 생성 로드 Download PDF

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Abstract

매질부는 복수의 가닥들을 포함하고, 매질부 및 필터부는 에어로졸 생성 로드의 길이 방향으로 연결되고, 복수의 가닥들 각각은 길이 방향으로 서로 평행하게 배열되는 에어로졸 생성 로드가 개시된다.

Description

평행하게 배열된 담배 가닥들을 포함하는 에어로졸 생성 로드{An aerosol generating rod comprising cigarette strands which are arranged in parallel}
본 개시는 평행하게 배열된 담배 가닥들을 포함하는 에어로졸 생성 로드에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
일반적으로 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 로드의 매질부는 판상엽 시트, 판상엽 시트가 잘게 절단된 각초들 또는 판상엽 시트가 세절된 담배 가닥들로 충진될 수 있다.
매질부를 판상엽 시트가 세절된 담배 가닥들로 충진하는 경우, 담배 가닥들이 무작위한 방향으로 배열되면, 무작위한 배열 상태로 인한 품질 편차, 무화량 불균일성 및 담배 맛 품질의 저하 등의 문제점이 발생할 수 있다.
다양한 실시예들은 평행하게 배열된 담배 가닥들을 포함하는 에어로졸 생성 로드를 제공하는데 있다. 한편, 본 개시가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
일 측면에 따른 에어로졸 생성 로드에 있어서, 상기 에어로졸 생성 로드는, 적어도 하나의 에어로졸 생성 물질을 포함하는 매질부; 및 상기 매질부의 일측 단부에 길이 방향으로 연결된 필터부; 를 포함하고, 상기 매질부는 복수의 가닥들을 포함하고, 상기 복수의 가닥들 각각은 상기 길이 방향으로 서로 평행하게 배열될 수 있다.
상기 에어로졸 생성 로드에 있어서, 매질부는 상기 가닥들을 적어도 100개 이상 포함하고, 상기 매질부의 질량은 200mg 이상일 수 있다.
상기 에어로졸 생성 로드에 있어서, 복수의 가닥들 각각의 길이는 매질부의 길이와 대응할 수 있다.
상기 에어로졸 생성 로드에 있어서, 복수의 가닥들 각각의 밀도는 900mg/cm3 이상이고 1100mg/cm3 미만일 수 있다.
상기 에어로졸 생성 로드에 있어서, 복수의 가닥들 각각의 표면적에 대한 질량의 비는 0.05mg/mm2 이상이고 0.09g/mm2 미만일 수 있다.
상기 에어로졸 생성 로드에 있어서, 복수의 가닥들 각각은 상기 에어로졸 생성 로드의 길이 방향과 수직한 방향으로 0.6mm 내지 1.2mm의 폭을 가지고, 180um 내지 225um의 두께를 가질 수 있다.
상기 에어로졸 생성 로드에 있어서, 복수의 각초 가닥들 각각은 에어로졸 생성 물질을 15 중량% 내지 25 중량%의 양으로 포함할 수 있다.
상기 에어로졸 생성 로드에 있어서, 복수의 각초 가닥들 각각은 1종 이상의 풍미제를 0 중량% 내지 10 중량%의 양으로 더 포함할 수 있다.
상기 에어로졸 생성 로드에 있어서, 매질부의 밀도는 500mg/cm3 내지 600mg/cm3일 수 있다.
또한, 다른 측면에 따라 에어로졸 생성 로드 제조 방법에 있어서, 판상엽 시트를 세절하여 복수의 가닥들을 생성하는 단계; 상기 복수의 가닥들을 래퍼 위에 공급하고, 상기 복수의 가닥들이 상기 래퍼로 둘러싸여 매질부를 형성하는 단계; 및 상기 에어로졸 생성 로드의 길이 방향으로 상기 매질부의 일측 단부를 필터부와 연결하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 가닥들 각각은 상기 길이 방향으로 서로 평행하게 배열될 수 있다.
평행하게 배열된 담배 가닥들을 포함하는 에어로졸 생성 로드를 제공할 수 있다. 구체적으로, 에어로졸 생성 로드의 매질부가 포함하는 복수의 담배 가닥들은 에어로졸 생성 로드의 길이 방향으로 서로 평행하게 배열될 수 있다. 이에 따라, 기류 패스가 원활하게 확보될 수 있는바 담배 가닥들이 무작위하게 배열된 경우보다 무화량이 증대될 수 있으며, 균일한 무화량이 제공될 수 있다. 또한, 가열식 에어로졸 생성 장치의 열원에 의한 담배 가닥의 표면 탄화 현상을 줄여 담배 맛의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 에어로졸 생성 로드의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 에어로졸 생성 로드의 길이 방향으로 서로 평행하게 배열된 복수의 담배 가닥들을 포함하는 매질부의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 복수의 담배 가닥들을 포함하는 매질부 내에서 형성되는 기류 패스의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 복수의 담배 가닥들이 에어로졸 생성 로드의 길이 방향으로 서로 평행하게 배열된 경우의 무화량 및 끽미 강도의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 에어로졸 생성 로드의 길이 방향으로 서로 평행하게 배열된 복수의 담배 가닥들을 포함하는 에어로졸 생성 로드의 제조 방법의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 에어로졸 생성 로드의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 로드(100)은 매질부(110) 및 필터부(120)를 포함한다.
도 1에는 필터부(120)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터부(120)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터부(120)는 에어로졸을 냉각하는 제 1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제 2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터부(120)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트가 더 포함될 수 있다.
에어로졸 생성 로드(100)은 적어도 하나의 래퍼(140)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(140)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 에어로졸 생성 로드(100)은 하나의 래퍼(140)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 에어로졸 생성 로드(100)은 2 이상의 래퍼(140)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼에 의하여 매질부(110)가 포장되고, 제 2 래퍼에 의하여 필터부(120)가 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 매질부(110) 및 필터부(120)가 결합되고, 제 3 래퍼에 의하여 에어로졸 생성 로드(100) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 매질부(110) 또는 필터부(120) 각각이 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 개별 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 세그먼트들이 결합된 에어로졸 생성 로드(100) 전체가 다른 래퍼에 의하여 재포장될 수 있다.
매질부(110)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 매질부(110)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 매질부(110)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 매질부(110)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
매질부(110)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 매질부(110)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 매질부(110)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 매질부(110)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 매질부(110)를 둘러싸는 열 전도 물질은 매질부(110)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 매질부에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 매질부(110)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 매질부(110)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터부(120)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터부(120)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터부(120)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터부(120)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터부(120)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터부(120)는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터부(120)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터부(120)의 내부에 삽입될 수도 있다.
또한, 필터부(120)에는 적어도 하나의 캡슐(130)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(130)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(130)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(130)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 필터부(120)에 에어로졸을 냉각하는 세그먼트가 포함될 경우, 냉각 세그먼트는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트는 순수한 폴리락트산 만으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 냉각 세그먼트는 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 냉각 세그먼트는 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다.
도 2는 에어로졸 생성 로드의 길이 방향으로 서로 평행하게 배열된 복수의 담배 가닥들을 포함하는 매질부의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 복수의 담배 가닥(200)들을 포함하는 매질부(110)가 도시되어 있다. 매질부(110) 내의 담배 가닥(200)들은 길이 방향으로 서로 평행하게 배열될 수 있다. 여기에서, 길이 방향이란 도 1의 에어로졸 생성 로드(100)의 종축 방향을 의미한다. 다시 말해, 담배 가닥(200)들은 매질부(110)와 필터부(120)가 연결된 길이 방향으로 서로 평행하게 배열될 수 있다.
매질부(110)가 동일한 길이 및 동일한 직경을 가진다고 가정하면, 복수의 담배 가닥(200)들이 에어로졸 생성 로드(100)의 길이 방향으로 서로 평행하게 충진되는 경우, 복수의 담배 가닥(200)들이 무작위한 배열로 충진되는 경우보다 더 많은 개수의 담배 가닥(200)들을 포함할 수 있다. 따라서, 매질부(110)에 동일한 열량이 전달되는 경우, 복수의 담배 가닥(200)들이 에어로졸 생성 로드(100)의 길이 방향으로 서로 평행하게 충진되는 경우 무작위한 배열로 충진되는 경우보다 무화량이 증진될 수 있다.
또한, 복수의 담배 가닥(200)들이 에어로졸 생성 로드(100)의 길이 방향으로 배열된 경우에는, 매질부(110) 내에 길이 방향으로의 기류 패스가 충분히 확보될 수 있다. 상술한 기류 패스가 확보되는 경우, 흡연시에 무화량 및 담배 맛의 품질 등이 향상될 수 있다.
또한, 복수의 담배 가닥(200)들이 무작위한 배열로 충진되는 경우에 비하여, 복수의 담배 가닥(200)들이 에어로졸 생성 로드(100)의 길이 방향으로 배열되면 히터가 에어로졸 생성 로드(100)에 삽입될 때 원활한 인입이 가능하고, 히터의 파손 또는 에어로졸 생성 로드(100)의 변형 또는 손상이 방지될 수 있다. 또한, 복수의 담배 가닥(200)들이 무작위로 배열된 경우에 발생될 수 있는 히터의 형상에 따른 마찰 저항의 변화가 방지될 수 있다.
담배 가닥(200)들이 길이 방향으로 평행하게 배열됨으로써 나타날 수 있는 효과에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 상세하게 후술한다.
매질부(110)는 횡단면이 원형 또는 타원형인 길게 연장된 원기둥 형상을 가질 수 있고, 매질부(110)의 길이 및 직경은 다양할 수 있다. 예를 들어, 매질부(110)의 길이는 7 내지 15mm일 수 있고, 바람직하게는 12mm일 수 있다. 매질부(110)의 직경은 5 내지 9mm일 수 있고, 바람직하게는 7mm일 수 있다. 다만, 매질부(110) 길이 및 직경은 상술한 범위로 한정되지 않는다.
복수의 담배 가닥(200)들은 판상엽 시트를 세절하여 제조될 수 있다. 구체적으로, 담배 가닥(200)은 아래와 같은 과정에 의하여 제조될 수 있다. 먼저, 담배 원료를 분쇄하여 에어로졸 생성 물질(예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜 등), 가향액, 바인더(예를 들어, 구아검, 잔탄검, 카르복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl cellulose; CMC) 등), 물 등이 혼합된 슬러리를 만든 후, 슬러리를 이용하여 판상엽 시트를 형성할 수 있다. 슬러리를 만들 때 천연 펄프 또는 셀룰로오스가 첨가될 수 있으며, 1개 이상의 바인더가 혼합되어 사용될 수 있다. 최종적으로, 형성된 판상엽 시트를 건조시킨 후 절각 또는 세절함으로써 담배 가닥(200)이 생성될 수 있다.
한편, 담배 원료는 담배 잎 조각, 담배 줄기 및/또는 담배 처리 중 발생된 담배 미분일 수 있다. 또한, 판상엽 시트에는 목재 셀룰로오스 섬유와 같은 다른 첨가제가 함유될 수도 있다.
한편, 매질부(110)는 약 80개 내지 160개의 담배 가닥(200)들로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 100개 내지 140개의 담배 가닥(200)들로 구성될 수 있다. 더 바람직하게는, 매질부(110)는 120개 내지 140개의 담배 가닥(200)들로 구성될 수 있다. 다만, 매질부(110)를 구성하는 담배 가닥(200)들의 개수는 상술한 범위로 한정되지 않는다.
매질부(110)의 질량은 200mg 이상일 수 있으며, 바람직하게는 내지 200mg 내지 300mg일 수 있다. 또한, 매질부(110)의 밀도는 400 mg/cm3 내지 700 mg/cm3일 수 있으며, 바람직하게는 500mg/cm3 내지 600mg/cm3일 수 있다. 한편, 매질부(110)의 질량 및 밀도는 상술한 수치 범위로 한정되는 것은 아니다.
도 2에는 담배 가닥(200)의 일 예로서 횡단면이 사각형이고, 소정의 폭(W), 두께(T) 및 길이(L)를 가지는 직육면체 형상이 도시되어 있다. 그러나, 담배 가닥(200)의 형상은 이에 제한되는 것은 아니며, 담배 가닥(200)의 횡단면은 원형 등 다양한 형태가 될 수 있다.
담배 가닥(200)이 직육면체 형상인 경우, 폭(W)은 0.5mm 내지 1.5mm이고, 바람직하게는 0.6mm 내지 1.2mm일 수 있다. 또한, 담배 가닥(200)의 두께(T)는 150um 내지 600um 이고, 바람직하게는 180um 내지 225um일 수 있다. 또한, 담배 가닥(200)의 길이(L)는 2mm 내지 15mm이고, 바람직하게는 10mm 내지 14mm일 수 있다. 한편, 담배 가닥(200)의 폭(W), 두께(T) 및 길이(L)의 수치 범위는 상술한 바로 한정되지 않는다.
예를 들어, 일 실시예에 따른 담배 가닥(200)의 길이는 에어로졸 생성 로드(100)에서 기류가 통과하는 방향으로의 매질부의 길이와 대응될 수 있다. 담배 가닥(200)의 길이와 매질부(110)의 길이가 동일할 경우, 에어로졸 생성 로드(100)의 길이 방향으로 매질부(110)의 최상류부터 최하류까지 기류 패스가 확보될 수 있다. “상류”는 에어로졸 생성 로드(100)로부터 발생하는 에어로졸을 흡입하는 사용자의 구부로부터 멀어지는 방향을 의미하고 “하류”는 에어로졸 생성 로드(100)로부터 발생하는 에어로졸을 흡연하는 사용자의 구부로부터 가까워지는 방향을 의미한다. 따라서, 매질부(110)의 최상류부터 최하류까지 형성된 기류 패스를 통해 뜨거운 공기가 이동하여, 균일하게 열 전달이 이루어질 수 있으며 열 전달 효율이 증가할 수 있다.
또한, 담배 가닥(200)의 밀도는 800mg/cm3 내지 1200mg/cm3이고, 바람직하게는 900mg/cm3 이상이고 1100mg/cm3 미만일 수 있다. 다만, 담배 가닥(200)의 밀도는 상술한 범위로 한정되지 않는다.
한편, 담배 가닥(200)의 표면적에 대한 질량의 비는 담배 가닥(200)의 형상 및 밀도에 의해 결정될 수 있는데, 본 발명의 담배 가닥(200)은 0.05mg/mm2 내지 0.15 mg/mm2의 표면적에 대한 질량의 비를 가질 수 있다. 더 바람직하게는, 담배 가닥(200)은 0.05mg/mm2 이상이고 0.09mg/mm2 미만의 표면적에 대한 질량의 비를 가질 수 있다. 다만, 담배 가닥(200)의 표면적에 대한 질량의 비는 상술한 범위로 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 담배 가닥(200)의 높은 표면적에 대한 질량의 비는 열원 또는 열전도 요소에 의해 가열된 뜨거운 공기에 의한 담배 가닥(200)의 국소적 온도 증가 현상을 줄일 수 있다.
담배 가닥(200)은 10 중량% 내지 30중량%의 양으로 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있고, 더 바람직하게는 15 중량% 내지 25 중량%의 양을 포함할 수 있다.
또한, 담배 가닥(200)은 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 또한, 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.
담배 가닥(200)은 1종 이상의 풍미제를 0 내지 10 중량%의 양으로 포함할 수 있다.
도 3은 복수의 담배 가닥들을 포함하는 매질부 내에서 형성되는 기류 패스의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3(a)는 복수의 담배 가닥(200)들이 매질부(110) 내에서 에어로졸 생성 로드(100)의 길이 방향으로 서로 평행하게 배열된 경우에 형성되는 기류 패스의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 3(b)는 복수의 담배 가닥(200)들이 매질부(110) 내에서 무작위한 방향으로 배열된 경우에 형성되는 기류 패스의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3(a)를 참조하면, 복수의 담배 가닥(200)들이 에어로졸 생성 로드(100)의 길이 방향으로 서로 평행하게 배열됨에 따라, 에어로졸 생성 로드(100)의 길이 방향으로 기류 패스가 충분히 확보될 수 있다. 이에 따라, 흡연 시 무화량이 증대될 수 있으며, 균일한 무화량이 제공될 수 있다.
반면, 도 3(b)를 참조하면, 복수의 담배 가닥(200)들이 무작위한 방향으로 배열됨에 따라, 기류 패스를 확보하기 힘들며 기류 패스의 방향도 마찬가지로 무작위한 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 도 3(a)의 매질부를 포함하는 에어로졸 생성 로드에 비하여 발생하는 무화량이 적거나 불균일할 수 있으며, 에어로졸 생성 로드 간의 품질 편차가 클 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 로드(100)는 열원(예를 들어, 히터) 또는 열전도 요소로부터의 전도성 열 전달, 방열성 열 전달 또는 대류성 열 전달에 의해 가열될 수 있다. 이 때, 열원 또는 열전도 요소에 의해 가열된 뜨거운 공기가 매질부(110) 내의 기류 패스를 통해 이동하여 대류성 열 전달이 일어나는 경우, 복수의 담배 가닥(200)들이 국소적으로 과열될 가능성이 있다. 국소적으로 과열된 경우에는, 담배 가닥(200)들 일부의 연소 또는 열 분해가 초래되어 적열점(hot spots)이 발생할 수 있다.
도 3(a)와 같이, 매질부(110) 내에서 복수의 담배 가닥(200)들이 에어로졸 생성 로드(100)의 길이 방향으로 서로 평행하게 배열되는 경우에는, 에어로졸 생성 로드(100)의 길이 방향으로 기류 패스(310)가 확보되어 뜨거운 공기가 담배 가닥(200)들 사이에 갇히는 현상이 발생될 가능성이 적으므로, 적열점과 같은 열원에 의한 표면 탄화 현상을 줄일 수 있다.
반면, 도 3(b)의 경우에는 매질부(110) 내의 복수의 담배 가닥(200)들이 무작위로 배열되어 있기에, 에어로졸이 통과할 수 있는 기류 패스(320)가 원활하게 형성되지 않는다. 따라서, 매질부(110)에서 발생된 에어로졸이 무작위한 방향으로 배열된 담배 가닥(200)들 사이에 갇히게 될 가능성이 높다. 이로 인해, 일부 담배 가닥(200)에서 연소 또는 열분해 현상이 발생하여 담배 맛의 품질이 저하될 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 로드(100)를 가열하기 위해 에어로졸 생성 로드(100)의 내부에 히터가 삽입될 수 있다. 이 때, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 매질부(110) 내에 복수의 담배 가닥(200)들이 서로 평행하게 배열되는 경우, 담배 가닥(200)들이 배열된 방향과 히터가 삽입되는 방향이 동일하게 된다. 따라서, 히터가 에어로졸 생성 로드(100)에 삽입될 때 원활한 인입이 가능하고, 히터의 파손 또는 에어로졸 생성 로드(100)의 변형 또는 손상이 방지될 수 있다. 반대로, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 복수의 담배 가닥(200)들이 무작위로 배열된 경우, 담배 가닥(200)들이 배열된 방향이 히터가 삽입되는 방향과 동일하지 않을 수 있다. 따라서, 히터가 에어로졸 생성 로드(100)에 삽입될 때, 히터가 파손되거나 에어로졸 생성 로드(100)의 변형 또는 손상이 발생될 수 있다.
또한, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 매질부(110) 내에 복수의 담배 가닥(200)들이 서로 평행하게 배열되는 경우, 히터의 형상에 구애됨이 없이 히터의 인입에 따른 마찰 저항이 낮다. 따라서, 히터가 에어로졸 생성 로드(100)에 원활하게 인입될 수 있다. 그러나, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 복수의 담배 가닥(200)들이 무작위로 배열된 경우, 히터가 어떤 형상을 갖는지 여부에 따라, 히터의 인입에 따른 마찰 저항이 변동된다. 따라서, 히터가 에어로졸 생성 로드(100)에 원활하게 인입되지 않을 수 있다.
도 4는 복수의 담배 가닥들이 에어로졸 생성 로드의 길이 방향으로 서로 평행하게 배열된 경우의 무화량 및 끽미 강도의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 하기 표 1에 따른 평행 배열 에어로졸 생성 로드(100) 및 무작위 배열 에어로졸 생성 로드(100) 각각의 무화량 및 끽미 강도의 평균 값을 도시한 그래프이다.
　 무화량 끽미 강도
평행 배열 에어로졸 생성 로드 무작위 배열 에어로졸 생성 로드 평행 배열 에어로졸 생성 로드 무작위 배열 에어로졸 생성 로드
1 4 1.5 4.2 1.5
2 3.7 2 3.8 2
3 4 1.5 4.5 1.5
4 4.5 2 4 1.5
5 3.7 2.3 4 2
6 4 1.8 4.2 2
7 4.2 2 4 1.5
8 4 2.5 4.5 2
9 3.8 1.5 3.8 1.8
10 4.5 1.7 4 2
11 4 1.8 4.2 2
12 4.2 2 4 1.5
13 4 2.5 4.5 2
14 3.8 1.5 3.8 1.8
15 4 1.7 4.5 2
...
평균 4.0 1.9 4.1 1.8
표 1은 매질부(110) 내에 담배 가닥(200)들이 길이 방향으로 서로 평행하게 배열되도록 충진된 에어로졸 생성 로드(100)(이하, '평행 배열 에어로졸 생성 로드'(100)라고 함)와 매질부(110) 내에 담배 가닥(200)들이 무작위한 방향으로 배열되도록 충진된 에어로졸 생성 로드(이하, '무작위 배열 에어로졸 생성 로드'라고 함)의 무화량 및 끽미 강도의 관능 평가 결과를 나타낸 표이다.
표 1에 나타난 결과는 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치를 사용하는 흡연자들을 대상으로 한 관능 평가 결과 중 일부이다. 상술한 관능 평가에서는, 가열식 에어로졸 생성 장치, 히터의 온도 및 매질부(110)를 제외하고 나머지 에어로졸 생성 로드(100)의 구성이 모두 동일하다는 조건 하에서, 매질부(110)를 구성하는 복수의 담배 가닥(200)들의 배열이 다른 경우 무화량 및 끽미 강도를 각각 평가하였다.
관능 평가 대상 흡연자들은 발생하는 무화량을 시각적으로 관찰하여, 무화량의 정도를 0점에서 5점 사이의 값으로 평가하였다. 또한, 관능 평가 대상 흡연자들은 후각 및 미각을 통해 느껴지는 담배 맛을 평가하여 이를 0점에서 5점 사이의 값을 가지는 끽미 강도로 나타냈다.
도 4 및 표 1을 참조하면, 무화량에 대한 관능 평가의 평균치는 평행 배열 에어로졸 생성 로드(100)가 4.0, 무작위 배열 에어로졸 생성 로드가 1.9로서, 평행 배열 에어로졸 생성 로드(100)가 무작위 배열 에어로졸 생성 로드에 비해 2배 이상의 무화량을 가진다는 것을 알 수 있다.
마찬가지로, 끽미 강도에 대한 관능 평가의 평균치는 평행 배열 에어로졸 생성 로드(100)가 4.1, 무작위 배열 에어로졸 생성 로드가 1.8로서, 평행 배열 에어로졸 생성 로드(100)가 무작위 배열 에어로졸 생성 로드에 비해 2배 이상의 끽미 강도를 가진다고 평가되었다. 이를 통해, 평행 배열 에어로졸 생성 로드(100)가 무작위 배열 에어로졸 생성 로드보다 향상된 담배 맛의 품질을 가진다는 것을 알 수 있다.
도 5는 에어로졸 생성 로드의 길이 방향으로 서로 평행하게 배열된 복수의 담배 가닥들을 포함하는 에어로졸 생성 로드의 제조 방법의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
500 단계에서, 판상엽 시트를 세절하여 복수의 가닥들을 생성할 수 있다. 구체적으로, 담배 원료를 분쇄하여 에어로졸 생성 물질(예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜 등), 가향액, 바인더(예를 들어, 구아검, 잔탄검, 카르복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl cellulose; CMC) 등), 물 등이 혼합된 슬러리로부터 형성된 판상엽 시트를 세절하여 복수의 담배 가닥(200)들을 생성할 수 있다.
510 단계에서, 복수의 가닥들을 래퍼(140) 위에 공급하고, 복수의 가닥들이 래퍼로 둘러싸여 매질부(110)를 형성할 수 있다. 구체적으로, 생성된 복수의 담배 가닥(200)들은 다공질 권지 또는 무다공질 권지로 둘러싸여 매질부(110)를 형성할 수 있다.
이 때, 복수의 담배 가닥(200)들 각각은 에어로졸 생성 로드(100)의 길이 방향으로 서로 평행하게 배열된 형태로 래퍼(140)에 의해 둘러싸일 수 있다. 여기에서, 길이 방향이란 에어로졸 생성 로드(100)의 종축 방향을 의미한다. 다시 말해, 에어로졸 생성 로드(100)를 구성하는 매질부(110)와 필터부(120)는 길이 방향으로 연결되고, 복수의 담배 가닥(200)들도 마찬가지로 길이 방향으로 배열될 수 있다.
520 단계에서, 에어로졸 생성 로드(100)의 길이 방향으로 매질부(110)의 일측 단부를 필터부(120)의 일측 단부와 연결할 수 있다. 또한, 도 5에는 도시되지 않았으나, 서로 연결된 매질부(110)와 필터부(120)는 래퍼(140)로 둘러싸일 수 있다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 에어로졸 생성 로드에 있어서,
    적어도 하나의 에어로졸 생성 물질을 포함하는 매질부; 및
    상기 매질부의 일측 단부에 길이 방향으로 연결된 필터부;를 포함하고,
    상기 매질부는 복수의 가닥들을 포함하고,
    상기 복수의 가닥들 각각은 상기 길이 방향으로 서로 평행하게 배열되는 에어로졸 생성 로드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 매질부는 상기 복수의 가닥들을 적어도 100개 이상 포함하고, 상기 매질부의 질량은 200mg 이상인, 에어로졸 생성 로드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 가닥들 각각의 길이는 상기 매질부의 길이와 대응하는, 에어로졸 생성 로드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 가닥들 각각의 밀도는 900mg/cm3 이상이고 1100mg/cm3 미만인, 에어로졸 생성 로드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 가닥들 각각의 표면적에 대한 질량의 비는 0.05mg/mm2 이상이고 0.09g/mm2 미만인, 에어로졸 생성 로드.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 가닥들 각각은 상기 길이 방향과 수직한 방향으로 0.6mm 내지 1.2mm의 폭을 가지고, 180um 내지 225um의 두께를 가지는, 에어로졸 생성 로드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 각초 가닥들 각각은 에어로졸 생성 물질을 15 중량% 내지 25 중량%의 양으로 포함하는, 에어로졸 생성 로드.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 각초 가닥들 각각은 1종 이상의 풍미제를 0 중량% 내지 10 중량%의 양으로 더 포함하는, 에어로졸 형성 로드.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 매질부의 밀도는 500mg/cm3 내지 600mg/cm3인 에어로졸 생성 로드.
  10. 에어로졸 생성 로드의 제조 방법에 있어서,
    판상엽 시트를 세절하여 복수의 가닥들을 생성하는 단계;
    상기 복수의 가닥들을 래퍼 위에 공급하고, 상기 복수의 가닥들이 상기 래퍼로 둘러싸여 매질부를 형성하는 단계; 및
    상기 에어로졸 생성 로드의 길이 방향으로 상기 매질부의 일측 단부를 상기 필터부와 연결하는 단계;를 포함하고,
    상기 복수의 가닥들 각각은 상기 길이 방향으로 서로 평행하게 배열되는 에어로졸 생성 로드.
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