KR20200057034A - Aerosol generating device with porous mass - Google Patents

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KR20200057034A
KR20200057034A KR1020207011233A KR20207011233A KR20200057034A KR 20200057034 A KR20200057034 A KR 20200057034A KR 1020207011233 A KR1020207011233 A KR 1020207011233A KR 20207011233 A KR20207011233 A KR 20207011233A KR 20200057034 A KR20200057034 A KR 20200057034A
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aerosol
porous mass
binder
mouthpiece
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KR1020207011233A
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케빈 노플리트
마이클 콤즈
폴 버스비
레이몬드 로버츤
휘트니 캔터버리
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아쎄테이트 인터내셔널 엘엘씨
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Abstract

본 명세서에는 에어로졸 형성 기판, 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소 및 마우스피스를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 포함하는 에어로졸 생성 장치가 개시되었다. 에어로졸 냉각 요소 및 필터 중 적어도 하나는 20 내지 100 중량%의 결합제 및 0 내지 80 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함하는 다공성 매스를 포함한다.Disclosed herein is an aerosol-generating device comprising an aerosol-forming substrate, a support element, an aerosol-cooling element, and an aerosol-generating article comprising a mouthpiece. At least one of the aerosol cooling elements and filters comprises a porous mass comprising 20 to 100% by weight of binder and 0 to 80% by weight of active or inactive particles.

Description

다공성 매스를 갖는 에어로졸 생성 장치Aerosol generating device with porous mass

본 출원은 2017년 9월 22일에 출원된 미국 임시 출원 번호 제62/562,290호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용과 발명은 본 명세서에 참조로서 포함된다.This application claims the priority of United States Provisional Application No. 62 / 562,290, filed on September 22, 2017, the entire contents and invention of which are incorporated herein by reference.

본 발명은 일반적으로 결합제 및 임의로 활성 또는 비활성 입자를 포함하는 다공성 매스를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 20 내지 100 중량%의 결합제 및 0 내지 80 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함하는 다공성 매스를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.The present invention relates generally to aerosol-generating devices comprising a binder and optionally a porous mass comprising active or inactive particles. In particular, the present invention relates to an aerosol-generating device comprising a porous mass comprising 20 to 100% by weight of a binder and 0 to 80% by weight of active or inactive particles.

일부 흡연 물품은 흡연자에게 담배 연기와 유사한 에어로졸을 제공한다. 일부 흡연 물품은 에어로졸 생성 수단을 예로서 담배와 같은 연료원으로 가열함으로써 에어로졸 생성 수단으로부터 에어로졸 증기를 발생시킨다. 담배는 니코틴을 기화시키고 니코틴을 함유하는 에어로졸 스트림을 생성하기에 충분히 가열 또는 연소된다. 흡연 물품은 담배, 재생 담배 또는 다른 니코틴 소스와 수증기를 함유하는 금속 튜브를 둘러싸는, 우수한 그을음 특성을 갖는 연료, 바람직하게는 절단 담배 또는 재생 담배의 외부 실린더를 가질 수 있다.Some smoking articles provide smokers with aerosols similar to cigarette smoke. Some smoking articles generate aerosol vapors from the aerosol-generating means by heating the aerosol-generating means to a fuel source such as tobacco, for example. Cigarettes are heated or burned sufficiently to vaporize nicotine and produce aerosol streams containing nicotine. The smoking article may have an outer cylinder of fuel with good soot properties, preferably cut tobacco or recycled tobacco, that surrounds a metal tube containing tobacco, recycled tobacco or other nicotine sources and water vapor.

다른 흡연 물품에서, 흡입 가능한 에어로졸은 열원으로부터 열원 내부, 주위 또는 상류에 위치될 수 있는 물리적으로 분리된 에어로졸 형성 기판 또는 재료로 열을 전달함으로써 생성된다. 에어로졸 생성 물품의 소비 동안, 휘발성 화합물은 열원으로부터의 열 전달에 의해 방출되고 에어로졸 생성 물품을 통해 흡인되는 공기 내에 동반된다. 방출된 화합물이 냉각 요소를 통과함으로써 냉각될 때, 이들은 응축되어 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸을 형성한다.In other smoking articles, inhalable aerosols are created by transferring heat from a heat source to a physically separated aerosol-forming substrate or material that can be located inside, around, or upstream of the heat source. During consumption of the aerosol-generating article, volatile compounds are released by heat transfer from the heat source and are entrained in the air drawn through the aerosol-generating article. When the released compounds are cooled by passing through cooling elements, they condense to form an aerosol that is inhaled by the user.

합성 섬유, 예를 들어 셀룰로오스 에스테르는 표준 담배 제조 장비에서 필터 로드로 제조될 수 있는 용이성으로 인해 흡연 물품용 연기 필터에 널리 사용된다. 이들 합성 섬유는 일반적으로 주름진 연속 섬유 또는 필라멘트 형태의 셀룰로오스 아세테이트를 포함한다. 셀룰로오스 에스테르 섬유로 만들어진 필터는 일반적으로 섬유를 통과하는 연기로부터 입자성 재료의 일부를 제거함으로써 기능한다. 필터 내의 섬유의 주름잡기 또는 다른 물리적 위치는 연기와 접촉하게 되는 필라멘트의 표면적을 증가시키는 역할을 한다. 그러나 이러한 섬유 단독으로만 이루어진 필터는 고온 에어로졸 스트림을 뚜렷하게 냉각시키지 않으며 종종 에어로졸을 냉각시키기 위해 추가 구성요소를 필요로 한다.Synthetic fibers, such as cellulose esters, are widely used in smoke filters for smoking articles due to the ease with which they can be produced as filter rods in standard tobacco manufacturing equipment. These synthetic fibers generally include cellulose acetate in the form of corrugated continuous fibers or filaments. Filters made of cellulose ester fibers generally function by removing a portion of the particulate material from smoke passing through the fibers. Creasing or other physical location of the fibers in the filter serves to increase the surface area of the filaments that come into contact with smoke. However, these fiber-only filters do not significantly cool the hot aerosol stream and often require additional components to cool the aerosol.

종래의 담배는 담배를 연소시키고 휘발성 화합물을 방출하는 온도를 발생시킨다. 담배를 태우기 위한 온도는 800℃ 초과에 도달할 수 있으며 이러한 고온은 담배로부터 방출된 연기에 함유된 많은 물을 배출한다. 종래의 담배에 의해 생성된 주류 연기는 비교적 건조하기 때문에 이것이 저온을 갖는 것으로 흡연자에 의해서 인식되는 경향이 있다. 연소가 있거나 없는 에어로졸 형성 기판의 가열에 의해서 생성된 에어로졸은 기판이 가열되는 더 낮은 온도로 인해 더 높은 수분 함량을 가질 수 있다. 더 낮은 에어로졸 형성 온도에도 불구하고, 이러한 시스템에 의해 생성된 에어로졸 스트림은 종래의 담배 연기보다 더 높게 인식되는 온도를 가질 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 물품의 전체 길이는 생성된 에어로졸을 흡입 전에 허용가능한 온도로 냉각시키기 위해 더 길다.Conventional cigarettes generate temperatures that burn cigarettes and release volatile compounds. The temperature for burning cigarettes can reach over 800 ° C, and this high temperature releases a lot of water contained in the smoke emitted from the cigarette. The mainstream smoke produced by conventional cigarettes tends to be perceived by smokers as having a low temperature since it is relatively dry. Aerosols produced by heating an aerosol-forming substrate with or without combustion may have a higher moisture content due to the lower temperature at which the substrate is heated. Despite the lower aerosol-forming temperature, the aerosol stream produced by this system can have a higher perceived temperature than conventional cigarette smoke. Thus, the overall length of the aerosol-generating article is longer to cool the resulting aerosol to an acceptable temperature before inhalation.

따라서, 바람직한 흡연 특성을 유지하면서 냉각 효율을 향상시키는 개선된 에어로졸 생성 장치가 필요하다.Accordingly, what is needed is an improved aerosol-generating device that improves cooling efficiency while maintaining desirable smoking characteristics.

일부 양태에서, 본 발명은 에어로졸 생성 물품을 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관련된다. 에어로졸 생성 물품은 에어로졸 형성 기판, 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소, 및 마우스피스를 포함할 수 있다. 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소 및 마우스피스 중 적어도 하나의 적어도 일부는 20 내지 100 중량%의 결합제 및 0 내지 80 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함하는 다공성 매스(porous mass)를 포함한다. 일부 실시예에서, 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소 및 마우스피스 각각이 다공성 매스를 포함한다. 다른 실시예에서, 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소 및 마우스피스 중 오직 하나 또는 이들 중 둘의 조합이 다공성 매스를 포함한다. 결합제는 매우 높은 분자량 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 결합제는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리스티렌, 폴리비닐, 셀룰로오스 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 결합제는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리스티렌, 폴리비닐, 셀룰로오스 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 입자는 이온 교환 수지, 건조제, 실리케이트, 분자체, 실리카겔, 활성 알루미나, 펄라이트, 세피올라이트, 백토(Fuller's Earth), 규산 마그네슘, 금속 산화물, 활성 탄소, 활성탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있는 활성 입자이다. 다른 실시예에서, 다공성 매스는 흡착성 탄소와 같은 열 안정성 재료를 포함하는 비활성 입자를 포함할 수 있다. 흡착성 탄소는 다공성 등급 탄소, 흑연, 저활성 탄소 및 비활성 탄소로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 다른 실시예에서, 비활성 입자는 세라믹, 유리, 알루미나, 질석, 점토, 벤토나이트 및 불활성 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 무기 고체를 포함한다. 다공성 매스는 30 내지 80 중량%의 결합제 및 20 내지 70 중량%의 활성 또는 비활성 입자, 30 내지 70 중량%의 결합제 및 30 내지 70 중량%의 활성 또는 비활성 입자, 또는 40 내지 70 중량%의 결합제 및 30 내지 60 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 다공성 매스는 70 내지 100 중량%의 결합제 및 0 내지 30 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 결합제는 매우 높은 분자량 폴리에틸렌일 수 있고 활성 입자는 활성 탄소일 수 있다. 다공성 매스는 3.0mm 물/mm 길이 미만 또는 1.0mm 물/mm 길이 미만의 캡슐화된 압력 강하를 가질 수 있다. 결합제는 구조적 변형 없이 반복적인 열 사이클을 거치도록 구성될 수 있다. 결합제는 10% 미만의 압력 강하 변화를 거치도록 구성될 수 있다. 결합제는 소수성일 수 있다. 다공성 매스는 다중-경로 기류를 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 다공성 매스는 100 중량% 결합제를 포함한다. 지지 요소 및 에어로졸 냉각 요소는 단일 유닛으로 결합될 수 있으며 압력 강하는 개별 유닛으로서의 지지 요소 및 에어로졸 냉각 요소와 비교했을 때 실질적으로 동일할 수 있다.In some aspects, the present invention relates to an aerosol-generating device comprising an aerosol-generating article. The aerosol-generating article can include an aerosol-forming substrate, a support element, an aerosol cooling element, and a mouthpiece. At least a portion of at least one of the support element, aerosol cooling element and mouthpiece comprises a porous mass comprising 20 to 100% by weight of binder and 0 to 80% by weight of active or inactive particles. In some embodiments, each of the support element, aerosol cooling element and mouthpiece comprises a porous mass. In other embodiments, only one or a combination of the support element, aerosol cooling element and mouthpiece comprises a porous mass. Binders can include very high molecular weight polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, or combinations thereof. In some embodiments, the binder may be selected from the group consisting of polyolefin, polyester, polyamide, polyacrylic, polystyrene, polyvinyl, cellulose, and combinations thereof. The binder may further include polyolefin, polyester, polyamide, polyacrylic, polystyrene, polyvinyl, cellulose, or a combination thereof. In some embodiments, the particles may be ion exchanged resin, desiccant, silicate, molecular sieve, silica gel, activated alumina, pearlite, sepiolite, fuller's earth, magnesium silicate, metal oxide, activated carbon, activated carbon, and combinations thereof. It is an active particle that can be selected from the group consisting of. In other embodiments, the porous mass can include inert particles comprising a thermally stable material such as adsorbent carbon. Adsorbable carbon can be selected from the group consisting of porous grade carbon, graphite, low-active carbon and inert carbon. In another embodiment, the inert particles include inorganic solids selected from the group consisting of ceramic, glass, alumina, vermiculite, clay, bentonite and inert materials. Porous mass of 30 to 80% by weight of binder and 20 to 70% by weight of active or inactive particles, 30 to 70% by weight of binder and 30 to 70% by weight of active or inactive particles, or 40 to 70% by weight of binder and 30 to 60% by weight of active or inactive particles. In other embodiments, the porous mass may include 70 to 100% by weight of binder and 0 to 30% by weight of active or inactive particles. In some embodiments, the binder can be a very high molecular weight polyethylene and the active particles can be activated carbon. The porous mass can have an encapsulated pressure drop of less than 3.0 mm water / mm length or less than 1.0 mm water / mm length. The binder can be configured to undergo repetitive thermal cycles without structural modifications. The binder can be configured to undergo a pressure drop change of less than 10%. The binder can be hydrophobic. The porous mass can be configured to provide multi-path airflow. In some examples, the porous mass includes 100% by weight binder. The support element and the aerosol cooling element can be combined into a single unit and the pressure drop can be substantially the same as compared to the support element and aerosol cooling element as individual units.

본 발명은 첨부된 비제한적인 도면의 관점에서 더 잘 이해될 것이다:
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 단면도를 도시하고;
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 단면도를 도시하고;
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 도 2의 가열 요소 및 에어로졸 생성 물품을 포함하는 에어로졸 생성 장치의 단면도를 도시하고;
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 도 2의 에어로졸 생성 장치의 마우스피스의 단면도를 도시하고;
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 도 2의 에어로졸 생성 장치의 마우스피스의 다른 단면도를 도시하고;
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 도 2의 에어로졸 생성 장치의 마우스피스의 또 다른 단면도를 도시하고;
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 도 2의 에어로졸 생성 장치의 마우스피스의 또 다른 단면도를 도시하고;
도 8은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 도 2의 에어로졸 생성 장치의 마우스피스의 또 다른 단면도를 도시하며;
도 9는 본 발명의 일부 실시예에 따른 다공성 매스의 조각의 현미경 사진을 도시한다.
The invention will be better understood in terms of the accompanying non-limiting drawings:
1 shows a cross-sectional view of an aerosol-generating device according to some embodiments of the invention;
2 shows a cross-sectional view of an aerosol-generating article according to some embodiments of the invention;
3 shows a cross-sectional view of an aerosol-generating device comprising the heating element of FIG. 2 and an aerosol-generating article, according to some embodiments of the invention;
4 shows a cross-sectional view of a mouthpiece of the aerosol-generating device of FIG. 2, in accordance with some embodiments of the invention;
5 illustrates another cross-sectional view of the mouthpiece of the aerosol-generating device of FIG. 2, in accordance with some embodiments of the present invention;
6 shows another cross-sectional view of the mouthpiece of the aerosol-generating device of FIG. 2, in accordance with some embodiments of the present invention;
7 shows another cross-sectional view of the mouthpiece of the aerosol-generating device of FIG. 2, in accordance with some embodiments of the present invention;
8 shows another cross-sectional view of the mouthpiece of the aerosol-generating device of FIG. 2, in accordance with some embodiments of the present invention;
9 shows a micrograph of a piece of porous mass in accordance with some embodiments of the present invention.

Ⅰ. Ⅰ. 소개Introduce

본 발명은 에어로졸 형성 기판, 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소 및 마우스피스를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다. 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소 및 마우스피스 중 적어도 하나의 적어도 일부는 20 내지 100 중량%의 결합제 및 0 내지 80 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함하는 다공성 매스를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소 및 마우스피스의 일부는 각각이 20 내지 100 중량%의 결합제 및 0 내지 80 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함하는 다공성 매스를 포함한다. 다공성 매스는 에어로졸 냉각 요소의 온도 감소를 증가시키는 다중 경로 기류를 제공하며 이는 에어로졸 생성 장치의 전체 길이의 감소를 가능하게 한다.The present invention relates to an aerosol-generating device comprising an aerosol-forming substrate, a support element, an aerosol cooling element and a mouthpiece. At least a portion of at least one of the support element, aerosol cooling element and mouthpiece may comprise a porous mass comprising 20 to 100% by weight of binder and 0 to 80% by weight of active or inactive particles. In some embodiments, the support element, aerosol cooling element, and a portion of the mouthpiece comprise a porous mass each comprising 20 to 100% by weight of a binder and 0 to 80% by weight of active or inactive particles. The porous mass provides a multi-path airflow that increases the temperature decrease of the aerosol cooling element, which allows for a reduction in the overall length of the aerosol generating device.

일부 실시예에서, 다공성 매스의 구조는 에어로졸과 결합제 및 활성 또는 비활성 입자와의 상호작용을 최대화하면서 최소한의 캡슐화된 압력 강하(즉, 다공성 매스를 통해 이동하는 동안의 압력 손실)를 제공한다. 결합제는 상변화를 겪음으로써, 그러나 뚜렷한 변형 없이 에어로졸의 빠른 냉각을 촉진하며, 이는 필터의 성능 또는 구조를 저하시키지 않으면서 열 제거를 위해 융합 열이 활용될 수 있게 한다. 결합제는 연화되어 열을 빠르게 제거한 다음 퍼프 사이의 기간에서 이것이 고형화할 때 점진적으로 열을 방출한다. 이러한 디자인은 선택된 여과를 촉진하거나 열 흡수 및 방출 프로파일을 수정하기 위해 결합제에 포함된 활성 또는 비활성 재료로 개선, 수정 또는 보완될 수 있다.In some embodiments, the structure of the porous mass provides minimal encapsulated pressure drop (ie, loss of pressure during movement through the porous mass) while maximizing the interaction of the aerosol with the binder and active or inactive particles. The binder promotes rapid cooling of the aerosol by undergoing a phase change, but without apparent deformation, which allows fusion heat to be utilized for heat removal without degrading the filter's performance or structure. The binder softens and quickly removes heat, then gradually releases heat as it solidifies in the period between puffs. This design can be improved, modified or supplemented with active or inert materials included in the binder to promote selected filtration or modify heat absorption and release profiles.

유리하게는, 20 내지 100 중량%의 결합제 및 0 내지 80 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함하는 다공성 매스를 포함하는 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소, 및/또는 마우스피스를 이용하여 에어로졸의 급속 냉각을 촉진한다. 또한, 마우스피스 또는 에어로졸 냉각 요소의 압력 강하 값도 감소되며, 이는 반복적인 사용 후에도 마우스피스의 원하는 경도와 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소 및/또는 마우스피스에 의한 냉각 특성을 유지하는 동시에 드로우(draw)의 개선으로 이어진다. 구체적으로, 다공성 매스의 구조적 특성은 구조를 뚜렷하게 변화 또는 변형시키지 않고 융합 열 변화를 겪는데에 매우 적합하다. 다공성 매스는 감소된 열에서 잘 수행되지만 원하는 경우 동시에 긍정적인 감각 특성을 또한 제공할 수 있다.Advantageously, rapid cooling of the aerosol using a support element, aerosol cooling element, and / or mouthpiece comprising a porous mass comprising 20 to 100% by weight of a binder and 0 to 80% by weight of active or inactive particles. Promote. In addition, the pressure drop value of the mouthpiece or aerosol cooling element is also reduced, which, while repeated use, maintains the desired hardness of the mouthpiece and the cooling characteristics by the support element, aerosol cooling element and / or mouthpiece while simultaneously drawing Leads to improvement. Specifically, the structural properties of the porous mass are very suitable for undergoing fusion heat changes without significantly altering or deforming the structure. Porous masses perform well at reduced heat, but can also provide positive sensory properties at the same time if desired.

Ⅱ. Ⅱ. 에어로졸 생성 장치Aerosol generating device

도 1 내지 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치의 일부 실시예가 도시되었다(이들은 대표적인 것으로서 아래에 고려되는 장치로 한정되는 것은 아니다). 일부 실시예에서, 에어로졸 생성 장치는 전자 흡연 장치, 가연성 소스를 갖는 에어로졸 생성 장치, 무연 흡연 장치 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 아래에서, (달리 언급되지 않는 한) 에어로졸 생성 장치를 참조할 것이다.1 to 3, some embodiments of aerosol-generating devices are shown (these are representative and not limited to the devices considered below). In some embodiments, an aerosol-generating device may include, but is not limited to, an electronic smoking device, an aerosol-generating device having a flammable source, a smokeless smoking device, and the like. Below, reference will be made to the aerosol-generating device (unless otherwise stated).

도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(1)를 도시한다. 에어로졸 생성 장치(1)는 흡연 재료 로드(rod)(2) 및 마우스피스(3)를 포함한다. 마우스피스(3)는 20 내지 100 중량%의 결합제 및 0 내지 80 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함하는 다공성 매스를 포함할 수 있다. 마우스피스(3)는 팁핑 포장지(tipping wrapper)(4)에 의해 흡연 재료 로드(2)에 부착된다. 흡연 재료 로드(2)는 외부 포장지(5), 동축으로 위치된 가연성 연료 소스(6) 및 연료 소스(6)와 포장지(5) 사이에 배치된 절단 흡연 재료(7)를 포함한다.1 shows an aerosol-generating device 1 according to some embodiments of the invention. The aerosol-generating device 1 comprises a rod 2 of smoking material and a mouthpiece 3. The mouthpiece 3 may include a porous mass comprising 20 to 100% by weight of binder and 0 to 80% by weight of active or inactive particles. The mouthpiece 3 is attached to the smoking material rod 2 by means of a tipping wrapper 4. The smoking material rod 2 comprises an outer wrapper 5, a combustible fuel source 6 coaxially located and a cut smoking material 7 disposed between the fuel source 6 and the wrapper 5.

작동시에, 에어로졸 생성 장치(1)는 연료 소스 길이를 따라 점화되고 연소되어 매우 적은 가시적 생담배 연기를 생성한다. 생성된 가시적 생담배 연기는 흡연 물품의 유기 성분으로부터 유래되며 퍼프의 단부에서 가장 잘 보인다. 실질적으로 불연성인 포장지는 기존의 담뱃재와 유사한 부서지기 쉬운 흰색 재를 생성하도록 태우며 이는 필요에 따라 흡연자가 테이핑할 수 있다. 탄화시 불연성 외부 포장지(5)는 또한 연소가 진행할 때 흡연 물품을 따라 진행하는 어두운 연소 라인을 생성한다. 흡연 물품은 연료 공급원(6)을 따라서 다시 연소된다. 연소가 발생함에 따라 에어로졸이 흡연자의 입으로 흡입되는 에어로졸 생성 절단 흡연 재료(7)로부터 에어로졸이 생성된다. 다공성 매스의 빠른 냉각 특성으로 인해, 에어로졸은 흡입 전에 냉각된다.In operation, the aerosol-generating device 1 is ignited and burned along the length of the fuel source, producing very little visible live tobacco smoke. The resulting visible tobacco smoke is derived from the organic component of the smoking article and is best seen at the end of the puff. The substantially non-flammable wrapping paper is burned to produce a fragile white ash similar to conventional tobacco ash, which the smoker can tap as needed. The non-combustible outer wrapper 5 upon carbonization also creates a dark combustion line that runs along the smoking article as combustion proceeds. The smoking article is burned again along the fuel supply 6. As combustion occurs, an aerosol is produced from the aerosol-generated cutting smoking material 7 in which the aerosol is sucked into the smoker's mouth. Due to the rapid cooling properties of the porous mass, the aerosol is cooled before inhalation.

도 2는 예시적인 에어로졸 생성 물품(10)을 도시한다. 에어로졸 생성 물품(10)은 동축 정렬로 배열된 4개의 요소: 에어로졸 형성 기판(20), 지지 요소(30), 에어로졸 냉각 요소(40) 및 마우스피스(50)를 포함할 수 있다. 이들 4개의 요소가 순차적으로 배열되고 에어로졸 생성 물품(10)을 형성하기 위해 외부 포장지(60)에 의해 둘러싸일 수 있다. 지지 요소(30), 에어로졸 냉각 요소(40) 및 마우스피스(50)는 집합적으로 "필터"로 지칭될 수 있다. 에어로졸 생성 물품(10)은 사용자가 사용 중에 자신의 입에 삽입하는 근위 또는 마우스 단부(70) 및 마우스 단부(70)에 대해 에어로졸 생성 물품(10)의 반대편 단부에 위치된 원위 단부(80)를 갖는다. 그러나, 에어로졸 생성 물품 내의 구성요소가 이러한 방식으로 배열될 필요는 없으며 다른 가능한 구성이 있을 수 있음을 이해해야 한다. 사실, 에어로졸 생성 물품의 구성요소는 다른 구성요소와 동축이 아닌 대안적인 구성, 예를 들어 오프셋 배열, 중첩 배열, 이들의 조합 등으로 배열될 수 있다. 또한, 다공성 매스의 빠른 냉각 특성으로 인해, 에어로졸 생성 물품(10)으로부터 이들 구성요소 중 일부가 단축되거나 완전히 제거될 수 있다.2 shows an exemplary aerosol-generating article 10. The aerosol-generating article 10 can include four elements arranged in a coaxial alignment: an aerosol-forming substrate 20, a support element 30, an aerosol cooling element 40 and a mouthpiece 50. These four elements can be arranged sequentially and surrounded by an outer wrapper 60 to form an aerosol-generating article 10. Support element 30, aerosol cooling element 40, and mouthpiece 50 may be collectively referred to as a “filter”. The aerosol-generating article 10 has a proximal or distal end 80 positioned at the opposite end of the aerosol-generating article 10 relative to the mouth end 70 and the mouth end 70 that the user inserts into their mouth during use. Have However, it should be understood that the components in the aerosol-generating article need not be arranged in this way and that there are other possible configurations. In fact, the components of the aerosol-generating article can be arranged in alternative configurations that are not coaxial with other components, such as offset arrangements, overlapping arrangements, combinations thereof, and the like. In addition, due to the rapid cooling properties of the porous mass, some of these components can be shortened or completely removed from the aerosol-generating article 10.

사용시, 사용자에 의해서 에어로졸 생성 물품(10)을 통해 공기가 원위 단부(80)로부터 마우스 단부(70) 또는 근위 단부로 흡입된다. 에어로졸 생성 물품(10)의 원위 단부(80)는 또한 에어로졸 생성 물품(10)의 하류 단부로서 기술될 수도 있으며 에어로졸 생성 물품(10)의 마우스 단부(70)는 또한 에어로졸 생성 물품(10)의 상류 단부로서도 기술될 수 있다. 마우스 단부(70)와 원위 단부(80) 사이에 위치한 에어로졸 생성 물품(10)의 요소는 마우스 단부(70)의 하류, 또는 대안적으로 적절한 경우 원위 단부(80)의 상류로서 기술될 수 있다.In use, air is drawn from the distal end 80 to the mouth end 70 or proximal end by the user through the aerosol-generating article 10. The distal end 80 of the aerosol-generating article 10 may also be described as a downstream end of the aerosol-generating article 10 and the mouth end 70 of the aerosol-generating article 10 is also upstream of the aerosol-generating article 10. It can also be described as an end. The element of the aerosol-generating article 10 positioned between the mouth end 70 and the distal end 80 may be described as downstream of the mouth end 70 or, alternatively, as appropriate, upstream of the distal end 80.

에어로졸 형성 기판(20)은 에어로졸 생성 물품(10)의 최원위 또는 하류 단부에 위치된다. 도 2에 도시된 실시예에서, 에어로졸 형성 기판(20)은 포장지로 둘러싸인 주름진 균질화된 담배 재료의 주름진 시트를 포함할 수 있다. 균질화된 담배 재료의 주름잡힌 시트는 글리세린과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.The aerosol-forming substrate 20 is located at the distal or downstream end of the aerosol-generating article 10. In the embodiment shown in Figure 2, the aerosol-forming substrate 20 may include a corrugated sheet of corrugated homogenized tobacco material surrounded by wrapping paper. The corrugated sheet of homogenized tobacco material may include an aerosol former, such as glycerin.

지지 요소(30)는 에어로졸 형성 기판(20)의 바로 상류에 위치될 수 있고 에어로졸 형성 기판(20)에 인접할 수 있다. 일부 양태에서, 에어로졸 형성 기판(20)은 지지 요소(30)에 근접하지만 접하지 않을 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 지지 요소(30)는 중공 셀룰로오스 아세테이트 튜브일 수 있다. 지지 요소(30)는 에어로졸 생성 물품(10)의 최원위 단부(80)에 에어로졸 형성 기판(20)를 위치시켜 에어로졸 생성 장치의 가열 요소에 의해 침투될 수 있도록 한다. 아래에 추가로 기술되는 바와 같이, 지지 요소(30)는 에어로졸 생성 장치의 가열 요소가 에어로졸 형성 기판(20) 내에 삽입될 때 에어로졸 형성 기판(20)이 에어로졸 냉각 요소(40)를 향해 에어로졸 생성 물품(10) 내의 상류로 몰리는 것을 방지하는 역할을 하며, 그렇지 않으면 열이 에어로졸 형성 기판(20)에 인가될 수 있다. 일부 실시예에서, 지지 요소(30)는 또한 에어로졸 형성 기판(20)으로부터 에어로졸 생성 물품(10)의 에어로졸 냉각 요소(40)를 이격시키는 스페이서로서 작용한다. 일부 실시예에서, The support element 30 can be located immediately upstream of the aerosol-forming substrate 20 and can be adjacent to the aerosol-forming substrate 20. In some aspects, the aerosol-forming substrate 20 is proximal to, but not in contact with, the support element 30. In the embodiment shown in Figure 2, the support element 30 may be a hollow cellulose acetate tube. The support element 30 positions the aerosol-forming substrate 20 at the distal end 80 of the aerosol-generating article 10 so that it can be penetrated by the heating element of the aerosol-generating device. As described further below, the support element 30 is aerosol-generating article 20 toward the aerosol-cooling element 40 when the aerosol-forming substrate 20 is inserted into the aerosol-forming substrate 20 when the heating element of the aerosol-generating device is inserted. It serves to prevent the upstream of the (10) from being driven, otherwise heat may be applied to the aerosol-forming substrate (20). In some embodiments, the support element 30 also acts as a spacer to space the aerosol-cooling element 40 of the aerosol-generating article 10 from the aerosol-forming substrate 20. In some embodiments,

지지 요소(30) 및 에어로졸 냉각 요소(40)는 에어로졸 생성 물품(10)의 단일 유닛을 형성할 수 있으며, 이는 마우스피스가 연장될 수 있고/있거나 지지 요소(30), 에어로졸 냉각 요소(40) 및 마우스피스(50)의 전체 총 길이가 감소되게 할 수 있다. 예를 들어, 이러한 단일 유닛은 마우스피스가 다공성 매스를 포함하는 필터 로드를 포함할 때 형성될 수 있다. 일부 양태에서, 단일 유닛이 형성될 때, 압력 강하는 각각 개별 유닛으로서의 지지 요소 및 에어로졸 냉각 요소와 비교했을 때와 실질적으로 동일하며, 예를 들어 0.5% 이내이다.The support element 30 and the aerosol cooling element 40 can form a single unit of the aerosol-generating article 10, which may be the mouthpiece extended and / or the support element 30, the aerosol cooling element 40 And the total total length of the mouthpiece 50 can be reduced. For example, such a single unit can be formed when the mouthpiece comprises a filter rod comprising a porous mass. In some embodiments, when a single unit is formed, the pressure drop is substantially the same as when compared to the aerosol cooling element and the support element as individual units, respectively, for example within 0.5%.

도 2에 도시된 바와 같이, 에어로졸 냉각 요소(40)는 지지 요소(30)의 바로 상류에 위치되고 지지 요소(30)의 근위 단부에 인접한다. 다른 실시예에서, 에어로졸 냉각 요소(40)는 지지 요소(30)의 근위 단부에 인접하지 않는다. 사용시에, 에어로졸 형성 기판(20)로부터 방출된 휘발성 물질은 에어로졸 냉각 요소(40)를 따라 에어로졸 생성 물품(10)의 마우스 엔드(70)를 향해 상류로 이동한다. 휘발성 물질은 에어로졸 냉각 요소(40) 내에서 냉각되어 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸을 형성할 수 있다. 에어로졸 냉각 요소는 포장지(90)로 감싸진 20 내지 100 중량%의 결합제 및 0 내지 80 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함하는 다공성 매스를 포함할 수 있다. 다공성 매스는 에어로졸 냉각 요소(40)의 길이를 따라 연장하는 기류를 위한 복수의 채널을 정의할 수 있다.As shown in FIG. 2, the aerosol cooling element 40 is located immediately upstream of the support element 30 and is adjacent to the proximal end of the support element 30. In other embodiments, the aerosol cooling element 40 is not adjacent the proximal end of the support element 30. In use, volatiles released from the aerosol-forming substrate 20 travel upstream along the aerosol-cooling element 40 towards the mouth end 70 of the aerosol-generating article 10. Volatile materials can be cooled within aerosol cooling element 40 to form an aerosol that is inhaled by the user. The aerosol-cooling element may include a porous mass comprising 20 to 100% by weight of binder and 0 to 80% by weight of active or inactive particles wrapped in wrapping paper 90. The porous mass can define a plurality of channels for airflow extending along the length of the aerosol cooling element 40.

마우스피스(50)는 에어로졸 냉각 요소(40)의 바로 상류에 위치하고 에어로졸 냉각 요소(40)의 근위 단부에 인접한다. 일부 실시예에서, 마우스피스는 에어로졸 냉각 요소(40)의 근위 단부에 인접하지 않을 수 있다. 일부 측면에서, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 냉각 요소(40)와 마우스피스(50) 사이에 다른 지지 요소를 더 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 마우스피스(50)는 20 내지 100 중량% 결합제 및 0 내지 80 중량% 활성 또는 비활성 입자를 포함하는 다공성 매스를 포함한다.The mouthpiece 50 is located immediately upstream of the aerosol cooling element 40 and is adjacent to the proximal end of the aerosol cooling element 40. In some embodiments, the mouthpiece may not be adjacent the proximal end of the aerosol cooling element 40. In some aspects, the aerosol-generating device may further include another support element between the aerosol-cooling element 40 and the mouthpiece 50. As shown in Figure 2, the mouthpiece 50 comprises a porous mass comprising 20 to 100% by weight binder and 0 to 80% by weight active or inactive particles.

에어로졸 생성 물품(10)을 조립하기 위해, 전술된 4개의 요소가 외부 포장지(60) 내에 정렬되고 단단히 포장된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 포장지는 종래의 담배 종이이다.To assemble the aerosol-generating article 10, the four elements described above are aligned within the outer wrapper 60 and tightly packed. As shown in Fig. 2, the outer wrapping paper is a conventional cigarette paper.

일부 실시예에서, 에어로졸 생성 물품(10)의 외부 포장지(60)의 원위 단부는 티핑 페이퍼의 밴드(도시되지 않음)에 의해 둘러싸여있다.In some embodiments, the distal end of the outer wrapper 60 of the aerosol-generating article 10 is surrounded by a band of tipping paper (not shown).

도 2에 도시된 에어로졸 생성 물품(10)은 사용자에 의해 소비되는 에어로졸을 형성하기 위해 가열 요소를 포함하는 에어로졸 생성 장치와 맞물리도록 설계된다. 사용시, 에어로졸 생성 장치의 가열 요소는 에어로졸 생성 물품(10)의 에어로졸 형성 기판(20)를 에어로졸 생성 물품(10)을 통해 하류로 당겨지고 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸을 형성할 수 있는 화합물을 휘발시키기에 충분한 온도로 가열한다.The aerosol-generating article 10 shown in FIG. 2 is designed to engage an aerosol-generating device comprising a heating element to form an aerosol consumed by a user. In use, the heating element of the aerosol-generating device causes the aerosol-forming substrate 20 of the aerosol-generating article 10 to be pulled downstream through the aerosol-generating article 10 and volatilize a compound capable of forming an aerosol inhaled by the user. Heat to a sufficient temperature.

도 3은 전술되고 도 2에 도시된 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(110) 및 에어로졸 생성 물품(10)을 포함하는 예시적인 에어로졸 생성 시스템(100)의 일부를 도시한다.FIG. 3 shows a portion of an exemplary aerosol-generating system 100 comprising an aerosol-generating device 110 and an aerosol-generating article 10 according to the embodiment described above and shown in FIG. 2.

일 실시예에서, 에어로졸 생성 장치(110)는 가열 요소(120)를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가열 요소(120)는 에어로졸 생성 장치(110)의 에어로졸 생성 물품 수용 챔버 내에 장착된다. 사용시, 사용자는 에어로졸 생성 물품(10)을 에어로졸 생성 장치(110)의 에어로졸 생성 물품 수용 챔버 내에 삽입하여 가열 요소(120)가 도 3에 도시된 바와 같이 에어로졸 생성 물품(10)의 에어로졸 형성 기판(20) 내로 직접 삽입되도록 한다. 도 3에 도시된 실시예에서, 에어로졸 생성 장치(110)의 가열 요소(120)는 히터 블레이드이다. 물론, 다른 에어로졸 생성 장치 구성이 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.In one embodiment, the aerosol-generating device 110 includes a heating element 120. As shown in FIG. 3, the heating element 120 is mounted within the aerosol-generating article receiving chamber of the aerosol-generating device 110. In use, the user inserts the aerosol-generating article 10 into the aerosol-generating article accommodating chamber of the aerosol-generating device 110 such that the heating element 120 aerosol-forming substrate 10 of the aerosol-generating article 10 as shown in FIG. 20) It should be inserted directly into. In the embodiment shown in FIG. 3, the heating element 120 of the aerosol-generating device 110 is a heater blade. Of course, other aerosol-generating device configurations can be used without departing from the scope of the present disclosure.

에어로졸 생성 장치(110)는 가열 요소(120)가 작동될 수 있게 하는 전력 공급 장치 및 전자기기(도시되지 않음)를 포함한다. 이러한 작동은 에어로졸 생성 장치(110)의 에어로졸 생성 물품 수용 챔버 내에 삽입된 에어로졸 생성 물품(10) 상에서 사용자가 드로잉함에 따라 수동으로 작동되거나 자동으로 발생할 수 있다. 복수의 개구는 공기가 에어로졸 생성 물품(10)으로 흐르게 하도록 에어로졸 생성 장치 내에 선택적으로 제공된다. 도 3은 화살표로 도시된 바와 같은 일 예시적인 기류 방향을 제공한다. 다른 양태에서, 에어로졸 냉각 요소, 지지체, 마우스피스 또는 이들의 임의의 조합에서의 다공성 매스가 다중 경로 기류를 제공할 수 있다. 다공성 매스의 구조는 다중 방향성 기류를 위한 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 종래의 에어로졸 생성 장치에서, 공기는 냉각 효과가 거의 없거나 전혀 없는 지지 요소를 먼저 통과해야 한다. 그 다음 공기는 에어로졸 냉각 요소를 통과하고 마지막으로 마우스피스를 통과한다. 이론에 묶이지 않고, 단지 기류에 평행하게만 배향된 주름진 섬유와 달리, 다공성 매스의 기공은 임의적이기 때문에, 다공성 매스는 이러한 다중 방향성 기류를 허용하는 것으로 여겨진다. 따라서, 다공성 매스는 기류 방향을 제한하지 않고 대신에 구불구불한 경로를 제공하여 냉각을 개선시킨다. 이러한 방식으로, 다공성 매스는 에어로졸 냉각 요소, 지지 요소 및/또는 마우스피스의 온도 감소를 향상시킨다. 이러한 향상된 온도 감소는 또한 주름진 섬유와 비교하여 다공성 매스가 이들 요소 중 하나에 사용될 때 에어로졸 냉각 요소, 지지체 및/또는 마우스피스의 길이가 더 짧아질 수 있게 한다. 이들 효과는 결합제 및 선택적인 활성 또는 비활성 재료 입자의 효율에 의해 추가로 증폭된다. 또한, 고온에서의 결합제의 안정성은 에어로졸 생성 세그먼트에 직접 배치될 때 필터가 기능할 수 있게 한다. 에어로졸 생성 물품(10)의 지지 요소(40)는 에어로졸 생성 장치(110)의 가열 요소(120)를 에어로졸 형성 기판(20) 내로 삽입하는 동안 에어로졸 생성 물품(10)에 의해 경험되는 침투력에 저항한다. 그 결과, 에어로졸 생성 물품(10)의 지지 요소(40)는 에어로졸 생성 장치의 가열 요소를 에어로졸 형성 기판 내로 삽입하는 동안 에어로졸 생성 물품(10) 내에서 에어로졸 형성 기판의 하류 운동에 저항한다.The aerosol-generating device 110 includes a power supply and electronics (not shown) that enable the heating element 120 to operate. Such an operation may be operated manually or automatically as the user draws on the aerosol-generating article 10 inserted into the aerosol-generating article receiving chamber of the aerosol-generating device 110. A plurality of openings are optionally provided in the aerosol-generating device to allow air to flow to the aerosol-generating article 10. 3 provides an exemplary airflow direction as illustrated by the arrows. In another aspect, a porous mass in an aerosol cooling element, support, mouthpiece, or any combination thereof can provide multipath airflow. The structure of the porous mass can include one or more channels for multi-directional airflow. In a conventional aerosol-generating device, air must first pass through a supporting element with little or no cooling effect. The air then passes through the aerosol cooling element and finally through the mouthpiece. Without being bound by theory, it is believed that, unlike corrugated fibers oriented only parallel to the airflow, since the pores of the porous mass are arbitrary, the porous mass allows this multidirectional airflow. Thus, the porous mass does not limit the direction of air flow and instead provides a tortuous path to improve cooling. In this way, the porous mass improves the temperature reduction of the aerosol cooling element, support element and / or mouthpiece. This improved temperature reduction also allows the length of the aerosol cooling element, support and / or mouthpiece to be shorter when a porous mass is used in one of these elements compared to corrugated fibers. These effects are further amplified by the efficiency of the binder and selective active or inactive material particles. In addition, the stability of the binder at high temperatures allows the filter to function when placed directly in the aerosol-generating segment. The support element 40 of the aerosol-generating article 10 resists the penetration forces experienced by the aerosol-generating article 10 while inserting the heating element 120 of the aerosol-generating device 110 into the aerosol-forming substrate 20. . As a result, the support element 40 of the aerosol-generating article 10 resists the downstream motion of the aerosol-forming substrate within the aerosol-generating article 10 while inserting the heating element of the aerosol-generating device into the aerosol-forming substrate.

내부 가열 요소(120)가 에어로졸 생성 물품(10)의 에어로졸 형성 기판(10) 내로 삽입되어 작동되면, 에어로졸 생성 물품(10)의 에어로졸 형성 기판(20)은 에어로졸 생성 장치(110)의 가열 요소(120)에 의해 400℃ 미만의 온도(또는 본 명세서에서 논의된 바와 같은 다른 온도)로 가열된다. 이 온도에서, 휘발성 화합물은 에어로졸 생성 물품(10)의 에어로졸 형성 기판(20)으로부터 방출된다. 에어로졸 생성 물품(10)의 마우스 단부(70)에서 사용자가 흡입할 때, 에어로졸 형성 기판(20)로부터 방출된 휘발성 화합물은 에어로졸 생성 물품(10)을 통해 하류로 끌어당겨지고 사용자의 입속으로 에어로졸 생성 물품(10)의 마우스피스(50)를 통해 끌어당겨진 에어로졸을 형성하도록 응축된다.When the inner heating element 120 is inserted and operated into the aerosol-forming substrate 10 of the aerosol-generating article 10, the aerosol-forming substrate 20 of the aerosol-generating article 10 is the heating element of the aerosol-generating device 110 ( 120) to a temperature below 400 ° C (or other temperature as discussed herein). At this temperature, volatile compounds are released from the aerosol-forming substrate 20 of the aerosol-generating article 10. When the user inhales at the mouth end 70 of the aerosol-generating article 10, volatile compounds released from the aerosol-forming substrate 20 are drawn downstream through the aerosol-generating article 10 and aerosol-generating into the user's mouth It is condensed to form an aerosol drawn through the mouthpiece 50 of the article 10.

에어로졸이 에어로졸 냉각 요소(40)를 통해 하류를 통과할 때, 에어로졸의 온도는 에어로졸로부터 에어로졸 냉각 요소(40)로의 열 에너지의 전달로 인해서 감소될 수 있다. 에어로졸이 에어로졸 냉각 요소(40)로 진입할 때, 그 온도는 약 60℃ 정도일 수 있다. 에어로졸 냉각 요소(40) 내에서의 냉각으로 인해, 에어로졸 냉각 요소를 빠져나갈 때의 에어로졸의 온도는 40℃ 정도일 수 있다. 따라서, 적어도 10℃ 이상, 예로서 적어도 20℃ 또는 적어도 30℃의 온도 감소가 달성될 수 있다.When the aerosol passes downstream through the aerosol cooling element 40, the temperature of the aerosol can be reduced due to the transfer of heat energy from the aerosol to the aerosol cooling element 40. When the aerosol enters the aerosol cooling element 40, its temperature may be on the order of about 60 ° C. Due to cooling in the aerosol cooling element 40, the temperature of the aerosol upon exiting the aerosol cooling element may be on the order of 40 ° C. Thus, a temperature reduction of at least 10 ° C or more, for example at least 20 ° C or at least 30 ° C, can be achieved.

Ⅲ. Ⅲ. 다공성 매스Porous mass

본원에 기술된 바와 같이, 본 발명은 흡연 장치, 특히 에어로졸 생성 장치에 사용되는 다공성 매스에 관한 것이다. 구체적으로, 다공성 매스 매스는 에어로졸 생성 장치의 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소, 마우스피스, 또는 임의의 또는 이들 전부의 일부 조합의 적어도 일부를 형성할 수 있다.As described herein, the present invention relates to a porous mass used in smoking devices, particularly aerosol-generating devices. Specifically, the porous mass mass can form at least a portion of a support element of an aerosol-generating device, an aerosol cooling element, a mouthpiece, or some combination of any or all of these.

도 4 내지 8에 도시된 실시예에서, 다공성 매스를 갖는 마우스피스의 다양한 배열이 도시되고 기술된다. 이들 실시예는 통상적인 재료, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 및 마우스피스 내의 다공성 매스의 임의의 조합을 예시한다. 도 4 내지 8에 도시되지 않았지만, 지지 요소 및 에어로졸 요소는 또한 다양한 배열로 다공성 매스를 포함할 수 있도록 고안된다.In the embodiments shown in Figures 4-8, various arrangements of mouthpieces having a porous mass are shown and described. These examples illustrate any combination of conventional materials such as cellulose acetate and porous mass in the mouthpiece. Although not shown in Figures 4-8, the support element and aerosol element are also designed to include porous masses in various arrangements.

도 4 내지 8은 본 발명의 실시예에 따라, 도 2의 에어로졸 생성 장치의 마우스피스의 다양한 실시예를 도시한다. 마우스피스를 참조하여 기술된 바와 같이, "필터(51)"는 본 명세서에서 언급된 마우스피스, 지지 요소 및 에어로졸 냉각 요소의 조합 "필터"와 상이하다. 마우스피스(50)는 20 내지 100 중량%의 결합제 및 0 내지 80 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함하는 다공성 매스를 포함할 수 있는 필터(51)를 포함한다. 예를 들어, 도 4에서, 마우스피스(50)의 전체 필터(51)는 실질적으로 균일한 다공성 매스를 포함할 수 있다.4-8 illustrate various embodiments of the mouthpiece of the aerosol-generating device of FIG. 2, according to an embodiment of the invention. As described with reference to the mouthpiece, "filter 51" is different from the combination "filter" of the mouthpiece, support element and aerosol cooling element mentioned herein. The mouthpiece 50 includes a filter 51 that can include a porous mass comprising 20 to 100 weight percent binder and 0 to 80 weight percent active or inactive particles. For example, in FIG. 4, the entire filter 51 of the mouthpiece 50 may include a substantially uniform porous mass.

도 5에 도시된 바와 같이, 마우스피스(50)는 2개의 세그먼트를 포함하는 필터(51)를 갖는다. 이 실시예에서, 다공성 매스(53)는 마우스피스(50)의 마우스 단부(70)에 인접하여 위치된다. 종래의 필터 재료(52)는 에어로졸 냉각 요소에 인접하여 하류에 위치될 수 있다. 다공성 매스(53)가 에어로졸 냉각 요소(40)에 인접하여 하류에 위치될 수 있는 것 또한 고려된다. 예를 들어, 도 6은 종래의 필터 재료(53)가 마우스 단부(70)에 인접하는 상류에 있고 다공성 매스(52)가 에어로졸 냉각 요소(40)에 인접하는 하류에 있는 마우스피스(50)의 실시예를 도시한다.As shown in Fig. 5, the mouthpiece 50 has a filter 51 comprising two segments. In this embodiment, the porous mass 53 is positioned adjacent the mouth end 70 of the mouthpiece 50. The conventional filter material 52 can be located downstream adjacent the aerosol cooling element. It is also contemplated that the porous mass 53 can be positioned downstream adjacent the aerosol cooling element 40. For example, FIG. 6 shows the mouthpiece 50 of a conventional filter material 53 upstream adjacent the mouth end 70 and a porous mass 52 downstream of the aerosol cooling element 40. An example is shown.

도 7에서, 마우스피스(50)는 3개의 세그먼트를 포함하는 다중 세그먼트 필터(51)를 포함한다. 이 실시예에서, 종래의 필터 재료(53)는 다공성 매스(52) 측면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나의 종래의 필터 재료(53)는 마우스 단부(70)에 인접한 근위 단부에 제공될 수 있고 다른 종래의 필터 재료는 에어로졸 냉각 요소(40)에 근접하여 하류에 제공될 수 있으며 다공성 매스(52)는 이들 사이에 샌드위치된다. 유사하게, 도 8에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 다공성 매스(52)는 마우스 단부(70)에 인접한 근위 단부에서 하나의 다공성 매스(52)와 유사한 배열로 종래의 필터 재료(53) 측면에 배치될 수 있고, 다른 다공성 매스(52)는 에어로졸 냉각 요소(40)에 근접하여 하류에 제공될 수 있으며, 종래의 필터(53)는 그 사이에 샌드위치된다. 도 7 및 8에 도시된 실시예에서, 필터 세그먼트는 종래의 재료 및 (이들 섹션 중 적어도 하나가 다공성 매스인 한은) 다공성 매스의 임의의 조합일 수 있다. 일부 실시예에서, 지지 요소 및 에어로졸 냉각 요소는 다공성 매스를 포함하며 마우스피스는 셀룰로오스 아세테이트를 포함할 수 있다.In FIG. 7, the mouthpiece 50 includes a multi-segment filter 51 comprising three segments. In this embodiment, the conventional filter material 53 can be disposed on the side of the porous mass 52. For example, one conventional filter material 53 may be provided at the proximal end adjacent the mouth end 70 and another conventional filter material may be provided downstream near the aerosol cooling element 40 and porosity. The mass 52 is sandwiched between them. Similarly, as shown in FIG. 8, one or more porous masses 52 are disposed on the side of a conventional filter material 53 in an arrangement similar to one porous mass 52 at the proximal end adjacent the mouth end 70. Other porous masses 52 may be provided downstream close to the aerosol cooling element 40, and a conventional filter 53 sandwiched between them. In the embodiment shown in Figures 7 and 8, the filter segment can be any combination of conventional materials and porous masses (as long as at least one of these sections is a porous mass). In some embodiments, the support element and aerosol cooling element include a porous mass and the mouthpiece can include cellulose acetate.

전술된 실시예는 대표적인 것이며 제한적이지 않다. 물론, 본 발명의 필터는 임의의 수의 섹션, 예를 들어 2, 3, 4, 5, 6개, 또는 그보다 많은 섹션을 가질 수 있다. 더욱이, 섹션들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 섹션들은 필터 재료들의 적층 배열을 가질 수 있다. 필터는 5 내지 10mm 범위의 지름 및 5 내지 100mm의 길이를 가질 수 있다.The above-described examples are representative and not restrictive. Of course, the filter of the present invention may have any number of sections, for example 2, 3, 4, 5, 6, or more sections. Moreover, the sections can be the same or different from each other. For example, the sections can have a stacked arrangement of filter materials. The filter can have a diameter ranging from 5 to 10 mm and a length from 5 to 100 mm.

일부 실시예에서, 지지 요소는 다공성 매스를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 에어로졸 냉각 요소는 다공성 매스를 포함한다. 일부 실시예에서, 마우스피스는 다공성 매스를 포함한다. 다른 실시예에서, 지지 요소 및 에어로졸 냉각 요소는 다공성 매스를 포함한다. 다른 실시예에서, 지지 요소 및 마우스피스는 다공성 매스를 포함한다. 다른 실시예에서, 에어로졸 냉각 요소 및 마우스피스는 다공성 매스를 포함한다. 다른 실시예에서, 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소 및 마우스피스는 다공성 매스를 포함한다.In some embodiments, the support element can include a porous mass. In another embodiment, the aerosol cooling element comprises a porous mass. In some embodiments, the mouthpiece comprises a porous mass. In other embodiments, the support element and aerosol cooling element include a porous mass. In another embodiment, the support element and mouthpiece include a porous mass. In another embodiment, the aerosol cooling element and mouthpiece comprise a porous mass. In other embodiments, the support element, aerosol cooling element, and mouthpiece include a porous mass.

본 명세서에 기술된 다공성 매스는 에어로졸 생성 장치에서 필터로서 사용될 필터 로드로서 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 필터 및/또는 필터 섹션을 생성하는 것은 필터 로드 길이 또는 필터 로드를 절단하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 필터 섹션을 생성하는 것은 필터 로드 길이, 필터 로드, 또는 필터를 절단하는 것을 포함할 수 있다. 필터 로드 길이, 필터 로드 및/또는 필터 섹션은 원형, 실질적으로 원형, 난형, 실질적으로 난형, 다각형(둥근 모서리를 갖는 것을 포함) 또는 이들의 임의의 혼성형을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 단면 형태를 가질 수 있다.The porous mass described herein can be prepared as a filter rod to be used as a filter in an aerosol-generating device. In some embodiments, creating filters and / or filter sections may include cutting filter rod lengths or filter rods. In some embodiments, creating a filter section can include cutting the filter rod length, filter rod, or filter. The filter rod length, filter rod and / or filter section can be any cross section including, but not limited to, circular, substantially circular, ovoid, substantially ovoid, polygonal (including having rounded edges) or any hybrid thereof. It can take the form.

전술된 실시예에서, 종래의 재료와 다공성 매스가 결합된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 결합된다는 것은 다공성 매스가 담배 칼럼과 일직선(또는 직렬)에 있음을 의미하고; 따라서, 사용자가 가열된 담배를 빨아들일 때, 담배 칼럼으로부터의 연기가 반드시 다공성 매스를 (예를 들어 직렬로) 통과해야 하며, 대부분은 다공성 매스 및 종래의 필터 재료를 모두 통과해야 함을 의미한다. 도 5 내지 8에 도시된 바와 같이, 다공성 매스 및 종래의 필터 재료는 동축이고, 병치되고(옆에 있지만 접촉하지 않음), 인접하며, 등가의 단면적(또는 실질적으로 등가의 단면적)을 갖는다. 그러나, 다공성 매스 및 종래의 재료는 이러한 방식으로 결합될 필요가 없고, 다른 가능한 구성이 존재할 수 있음이 이해된다. 더욱이, 다공성 매스는 대부분 도 5 내지 8에 도시된 바와 같이 결합된 또는 다중 세그먼트의 필터 구성으로 사용될 것으로 예상되지만; 본 발명은 이에 제한되지 않으며 도 4와 관련하여 위에서 논의된 바와 같이 필터는 다공성 매스만을 포함할 수 있다. 또한, 다공성 매스가 도 2에 도시된 바와 같이 담배 칼럼에 병치될 것으로 예상되지만, 그렇게 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 다공성 매스는 중공 공동(예를 들어, 튜브 또는 채널)에 의해 담배로부터 분리될 수 있다.In the above-described embodiment, a porous mass is combined with a conventional material. As used herein, bonding means that the porous mass is in line (or in series) with the tobacco column; Thus, when a user sucks in a heated cigarette, it means that the smoke from the tobacco column must pass through the porous mass (eg in series), most of which must pass through both the porous mass and the conventional filter material. . 5-8, the porous mass and conventional filter material are coaxial, juxtaposed (next to but not in contact), adjacent, and have an equivalent cross-sectional area (or substantially equivalent cross-sectional area). However, it is understood that the porous mass and conventional materials need not be combined in this way, and other possible configurations may exist. Moreover, the porous mass is most likely expected to be used in a combined or multi-segment filter configuration as shown in Figures 5-8; The present invention is not limited to this, and as discussed above in connection with FIG. 4, the filter may include only a porous mass. It is also expected that the porous mass will be juxtaposed on the tobacco column as shown in Figure 2, but is not so limited. For example, the porous mass can be separated from the cigarette by hollow cavities (eg, tubes or channels).

사용되는 종래의 필터 재료는 섬유질 토우(fibrous tow)(예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트 토우, 폴리올레핀 토우 및 이들의 조합), 종이, 공극 챔버(예를 들어, 종이 또는 플라스틱과 같은 강성 요소에 의해 형성됨), 칸막이(baffled) 공극 챔버 및 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 이것으로 제한되지 않는다. 또한 활성 성분을 갖는 섬유질 토우 및 종이가 포함된다(부착되거나 함침되거나 다른 방식으로 혼입됨). 이러한 활성 재료는 활성 탄소(또는 활성탄), 이온 교환 수지, 건조제 또는 담배 연기에 영향을 미치도록 채택된 다른 재료를 포함한다. 공극 챔버는 활성 성분 또는 활성 성분을 포함하는 재료로 충전(또는 부분적으로 충전)될 수 있다. 이러한 활성 성분은 활성 탄소(또는 활성탄), 이온 교환 수지, 건조제 또는 담배 연기에 영향을 미치도록 채택된 다른 재료를 포함한다. 또한, 종래의 재료는 결합제의 다공성 매스(즉, 어떠한 활성 입자도 없는 결합제만)일 수 있다. 예를 들어, 활성 입자가 없는 이러한 다공성 매스는 다공성 원통 형태로 함께 결합되거나 성형되는 (예를 들어 후술되는 결합제를 포함하는 폴리올레핀 분말과 같은) 열가소성 입자로 제조될 수 있다.Conventional filter materials used are fibrous tow (e.g., cellulose acetate tow, polyolefin tow and combinations thereof), paper, void chambers (e.g. formed by rigid elements such as paper or plastic) , Baffled void chambers and combinations thereof. Also included are fibrous tows and paper with active ingredients (attached, impregnated or otherwise incorporated). Such active materials include activated carbon (or activated carbon), ion exchange resins, desiccants or other materials adapted to affect tobacco smoke. The void chamber can be filled (or partially filled) with the active ingredient or a material containing the active ingredient. Such active ingredients include activated carbon (or activated carbon), ion exchange resins, desiccants or other materials adapted to affect tobacco smoke. Further, the conventional material may be a porous mass of the binder (ie, only the binder without any active particles). For example, these porous masses without active particles can be made of thermoplastic particles (such as polyolefin powders containing binders described below) that are bonded or molded together in a porous cylindrical shape.

일부 실시예에서, 다공성 매스는 열 안정성 재료인 비활성 입자를 포함할 수 있다. 비활성 입자는 다공성 등급 탄소, 흑연, 저활성 탄소 및 비활성화 탄소를 포함하지만 이에 제한되지 않는 흡착성 탄소를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 비활성 입자는 세라믹, 유리, 알루미나, 질석, 점토, 벤토나이트 및 불활성 재료를 포함하지만 이에 제한되지 않는 무기 고체를 포함한다.In some embodiments, the porous mass can include inert particles that are thermally stable materials. The inert particles can include adsorbent carbon, including but not limited to porous grade carbon, graphite, low activated carbon and inert carbon. In other embodiments, the inert particles include inorganic solids including, but not limited to, ceramic, glass, alumina, vermiculite, clay, bentonite and inert materials.

다공성 매스는 결합제와 함께 결합된 활성 또는 비활성 입자를 포함한다. 예를 들어, 도 9는 활성 입자(예를 들어, 활성탄 입자)(57)가 결합제(58)에 의해 다공성 매스에 결합된 다공성 매스의 실시예의 현미경 사진을 도시한다(활성 입자 및 결합제는 아래에서 더 상세하게 논의된다). 이러한 다공성 매스는 활성 입자 표면적을 최대화하면서(즉, 활성 입자의 기능성이 이들 입자의 표면적을 노출시킴으로써 증가됨) 최소의 캡슐화된 압력 강하(즉, 다공성 매스를 통해 이동하는 동안의 압력 손실)를 갖도록 구성된다.The porous mass includes active or inactive particles bound together with a binder. For example, FIG. 9 shows a micrograph of an embodiment of a porous mass in which the active particles (eg, activated carbon particles) 57 are bound to the porous mass by the binder 58 (active particles and binder are below Discussed in more detail). These porous masses are configured to maximize the active particle surface area (i.e., the functionality of the active particles is increased by exposing the surface area of these particles) and have a minimal encapsulated pressure drop (i.e., pressure loss during movement through the porous mass). do.

참고: 이 실시예(도 9)에서, 결합제 및 활성 입자는 접촉점에서 결합되고, 접촉점은 다공성 매스 전체에 걸쳐 무작위로 분포되며, 결합제는 자신의 원래 물리적 형태가 유지된다(또는 자신의 원래 형태가 실질적으로, 예를 들어 원래의 형태로부터 변형(예를 들어, 수축)이 10% 이하로 유지된다).Note: In this example (FIG. 9), the binder and active particles are bound at the contact point, the contact points are randomly distributed throughout the porous mass, and the binder retains its original physical shape (or its original shape is In practice, for example, deformation (eg shrinkage) from the original form is maintained at 10% or less).

범위의 관점에서, 다공성 매스는 0 내지 80 중량%의 활성 또는 비활성 입자, 예를 들어 0.01 내지 80 중량%, 5 내지 75 중량%, 10 내지 75 중량%, 20 내지 70 중량%, 0 내지 30 중량%, 30 내지 70 중량%, 30 내지 60 중량%, 또는 40 내지 50 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 입자가 존재할 수 있지만, 다공성 매스는 80 중량% 미만의 활성 또는 비활성 입자, 예를 들어 70 중량% 미만, 60 중량% 미만, 50 중량% 미만, 40 중량% 미만, 30 중량% 미만, 20 중량% 미만, 10 중량% 미만, 또는 5 중량% 미만의 활성 또는 비활성 입자를 포함할 수 있다. 다공성 매스는 20 내지 100 중량%의 결합제, 예를 들어 70 내지 100 중량%, 20 내지 99.9 중량%, 25 내지 95 중량%, 25 내지 90 중량%, 30 내지 70 중량%, 30 내지 80 중량%, 40 내지 70 중량%, 또는 50 내지 60 중량%의 결합제를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 다공성 매스는 100 중량% 결합제를 포함할 수 있다.In terms of range, the porous mass is 0 to 80% by weight of active or inactive particles, for example, 0.01 to 80% by weight, 5 to 75% by weight, 10 to 75% by weight, 20 to 70% by weight, 0 to 30% by weight %, 30 to 70% by weight, 30 to 60% by weight, or 40 to 50% by weight of active or inactive particles. In some embodiments, particles may be present, but the porous mass is less than 80% by weight of active or inactive particles, such as less than 70% by weight, less than 60% by weight, less than 50% by weight, less than 40% by weight, less than 30% by weight , Less than 20% by weight, less than 10% by weight, or less than 5% by weight of active or inactive particles. Porous mass of 20 to 100% by weight of binder, for example 70 to 100% by weight, 20 to 99.9% by weight, 25 to 95% by weight, 25 to 90% by weight, 30 to 70% by weight, 30 to 80% by weight, 40 to 70% by weight, or 50 to 60% by weight of binder. In some embodiments, the porous mass can include 100% by weight binder.

일부 실시예에서, 다공성 매스는 40-90% 범위의 공극 부피를 갖는다. 다른 실시예에서, 이는 60 내지 90%의 공극 부피를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 이는 60 내지 85%의 공극 부피를 갖는다. 공극 부피는 다공성 매스가 형성된 후 활성 입자와 결합제 사이의 자유 공간을 의미한다.In some embodiments, the porous mass has a void volume in the range of 40-90%. In other embodiments, it has a pore volume of 60 to 90%. In another embodiment, it has a pore volume of 60 to 85%. Pore volume refers to the free space between the active particles and the binder after the porous mass is formed.

본 명세서에 사용된 용어 "캡슐화된 압력 강하(encapsulated pressure drop)" 또는 "EPD"는 포장을 통과해서 공기가 통과하지 않도록 측정 장치 내에 표본이 완전히 캡슐화된 경우 출력 단부에서의 부피 흐름이 17.5ml/초일 때 안정적인 상태 하에서 기류에 의해 표준이 이동될 때의 표본의 양 단부 사이의 정적 압력차를 지칭한다. EPD는 2007년 6월자 CORESTA("Cooperation Centre for Scientific Research Relative to Tobacco") Recommended Method No. 41 하에 본 명세서에서 측정되었다. 다공성 매스는 선택적으로 다공성 매스의 mm 길이당 3.0 mm 미만의 물의 캡슐화된 압력 강하(EPD)를 갖는다. 다른 실시예에서, 다공성 매스는 다공성 매스의 mm 길이당 1.0 mm 미만의 물의 EPD를 갖는다. 그리고 또 다른 실시예에서, 다공성 매스는 다공성 매스의 mm 길이당 0.6 mm 이하의 물(또는 다공성 매스의 mm 길이당 0.6 mm보다 크지 않은 물)의 EPD를 갖거나 또는 다공성 매스의 mm 길이당 0.5 mm 이하의 물(또는 다공성 매스의 mm 길이당 0.5 mm보다 크지 않은 물)의 EPD를 갖는다. 일부 실시예에서, 원하는 EPD를 얻기 위해, 활성 입자는 결합제보다 더 큰 입자 크기를 가져야 한다. 일 실시예에서, 결합제 입자 크기 대 활성 입자 크기의 비는 1 : 1.5 내지 4.0의 범위 내에 있다.The term "encapsulated pressure drop" or "EPD" as used herein refers to a volumetric flow at the output end of 17.5 ml / when the sample is completely encapsulated within the measuring device so that air does not pass through the package. It refers to the static pressure difference between both ends of the specimen when the standard is moved by airflow under a stable state at seconds. EPD was published in June 2007 by CORESTA ("Cooperation Center for Scientific Research Relative to Tobacco") Recommended Method No. It was measured herein under 41. The porous mass optionally has an encapsulated pressure drop (EPD) of less than 3.0 mm of water per mm length of the porous mass. In another embodiment, the porous mass has an EPD of less than 1.0 mm water per mm length of the porous mass. And in another embodiment, the porous mass has an EPD of 0.6 mm or less of water per mm length of the porous mass (or water not greater than 0.6 mm per mm length of the porous mass) or 0.5 mm per mm length of the porous mass Have an EPD of the following water (or water not greater than 0.5 mm per mm length of the porous mass). In some examples, to obtain the desired EPD, the active particles must have a larger particle size than the binder. In one embodiment, the ratio of binder particle size to active particle size is in the range of 1: 1.5 to 4.0.

일부 실시예에서, 다공성 매스는 2 내지 25mm, 예를 들어 5 내지 20mm 또는 15 내지 20mm의 길이를 갖는다.In some embodiments, the porous mass has a length of 2 to 25 mm, for example 5 to 20 mm or 15 to 20 mm.

다공성 매스는 임의의 물리적 형태를 가질 수 있으며; 일 실시예에서, 이는 실린더 형태를 갖는다.The porous mass can have any physical shape; In one embodiment, it has the form of a cylinder.

활성 또는 비활성 입자는 그 위에서의 연기 흐름을 향상시키고 열 제거 또는 열 소산을 용이하게하도록 채택된 재료, 예를 들어 높은 열용량 재료일 수 있다. "그 위에서의 연기 흐름을 향상시키도록 채택된"은 연기로부터 성분을 제거하거나 연기에 추가할 수 있는 임의의 재료를 의미한다. 제거는 선택적일 수 있다. 담배로부터의 담배 연기에서, 카르보닐(예를 들어, 포름알데히드, 아세트알데히드, 아세톤, 프로피온알데히드, 크로톤알데히드, 부틸알데히드, 메틸 에틸 케톤, 아크롤레인) 및 다른 화합물(예를 들어, 벤젠, 1,3 부타디엔 및 벤조[a]피렌(또는 BaPyrene))은 예를 들어 선택적으로 제거될 수 있다. 이러한 재료의 일례는 활성 탄소(또는 활성탄)이다. 활성 탄소는 저활성(50-75% CCl4 흡착) 또는 고활성(75-95% CCl4 흡착) 또는 이들 둘의 조합일 수 있다. 이러한 재료의 다른 예는 이온 교환 수지, 건조제, 실리케이트, 분자체, 실리카겔, 활성 알루미나, 펄라이트, 세피올라이트, 백토(Fuller's Earth), 규산 마그네슘, 금속 산화물(예를 들어, 철 산화물) 및 전술된 것들(활성 탄소 포함)의 조합을 포함한다. 이온 교환 수지는, 예를 들어 스티렌-디비닐 베네젠(DVB) 공중합체, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 페놀 포름알데히드 축합물 및 에피클로로히드린 아민 축합물과 같은 골격을 갖는 중합체; 그리고 중합체 골격에 부착된 복수의 전기적으로 하전된 작용기를 포함한다. 일 실시예에서, 활성 입자는 다양한 활성 입자의 조합이다.The active or inactive particles can be materials employed to enhance smoke flow thereon and facilitate heat removal or heat dissipation, for example high heat capacity materials. “Adopted to enhance the smoke flow over it” means any material that can remove or add components to the smoke. Removal can be optional. In tobacco smoke from tobacco, carbonyls (e.g. formaldehyde, acetaldehyde, acetone, propionaldehyde, crotonaldehyde, butylaldehyde, methyl ethyl ketone, acrolein) and other compounds (e.g. benzene, 1,3 Butadiene and benzo [a] pyrene (or BaPyrene) can be selectively removed, for example. An example of such a material is activated carbon (or activated carbon). Activated carbon can be low activity (50-75% CCl 4 adsorption) or high activity (75-95% CCl 4 adsorption) or a combination of both. Other examples of such materials are ion exchange resins, desiccants, silicates, molecular sieves, silica gels, activated alumina, pearlite, sepiolite, Fuller's Earth, magnesium silicate, metal oxides (e.g. iron oxides) and the foregoing. Combinations (including activated carbon). Ion exchange resins include, for example, polymers having a backbone such as styrene-divinyl venene (DVB) copolymers, acrylates, methacrylates, phenol formaldehyde condensates and epichlorohydrin amine condensates; And a plurality of electrically charged functional groups attached to the polymer backbone. In one embodiment, the active particles are a combination of various active particles.

일부 실시예에서, 활성 입자는 0.5 내지 5000 미크론, 예를 들어 10 내지 1000 미크론, 또는 200 내지 900 미크론의 평균 입자 크기, 또는 이들 입자 크기의 혼합을 갖는다. 다른 실시예에서, 활성 입자는 0.5 내지 5000 미크론, 예를 들어 10 내지 1000 미크론, 또는 200 내지 900 미크론의 평균 입자 크기를 갖는 다양한 입자 크기의 혼합물일 수 있다.In some embodiments, the active particles have an average particle size of 0.5 to 5000 microns, such as 10 to 1000 microns, or 200 to 900 microns, or a mixture of these particle sizes. In other embodiments, the active particles may be a mixture of various particle sizes having an average particle size of 0.5 to 5000 microns, for example 10 to 1000 microns, or 200 to 900 microns.

결합제는 에어로졸 생성 장치의 사용 중에 발생하는 열 사이클, 예를 들어 300℃에 이르는 온도에서의 반복 가열을 견디는 임의의 결합제일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 에어로졸 생성 장치에서의 "열 사이클"은 14개의 "퍼프(puff)" 또는 장치 상의 흡입일 수 있거나, 또는 6분 동안 장치의 사용(무엇이든 먼저 발생하는 것)일 수 있다. 일 실시예에서, 결합제는 그의 용융 온도에서 실질적으로 흐름을 나타내지 않는다. 이는 자신의 용융 온도로 가열될 때 중합체 흐름이 거의 또는 전혀 없는 재료를 의미한다. 결합제의 용융점보다도 높은 온도에서조차도 결합제가 에어로졸 생성 장치 내에서 뚜렷하게 재배치되거나 이동되지 않을 것이기 때문에, 중합체 흐름이 거의 또는 전혀 없는 것이 유리하다. 이들 기준을 충족시키는 재료는 초고분자량 폴리에틸렌, 매우 높은 분자량 폴리에틸렌, 고분자량 폴리에틸렌 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 결합제는 350℃ 이하에서 구조적 변형 없이 반복된 열 사이클을 겪도록 구성된다. 예를 들어, 결합제의 구조는 반복된 열 사이클 동안 10% 미만의 압력 변화를 겪는다. 결합제는 또한 소수성일 수 있으며, 이는 수증기 응축이 열 제거를 용이하게 하고 유리하게는 페놀의 일부 선택적인 여과를 용이하게 한다.The binder can be any binder that withstands thermal cycles that occur during use of the aerosol-generating device, for example, repeated heating at temperatures up to 300 ° C. As used herein, a “thermal cycle” in an aerosol-generating device may be 14 “puffs” or inhalations on the device, or the use of the device for 6 minutes (whichever occurs first). Can be. In one embodiment, the binder is substantially free of flow at its melting temperature. This means a material with little or no polymer flow when heated to its melting temperature. It is advantageous to have little or no polymer flow, since even at temperatures above the melting point of the binder, the binder will not be clearly relocated or migrated within the aerosol-generating device. Materials meeting these criteria include, but are not limited to, ultra high molecular weight polyethylene, very high molecular weight polyethylene, high molecular weight polyethylene, and combinations thereof. The binder is configured to undergo repeated thermal cycles without structural modification below 350 ° C. For example, the structure of the binder undergoes a pressure change of less than 10% during repeated thermal cycles. The binder can also be hydrophobic, which condenses water vapor to facilitate heat removal and advantageously facilitates some selective filtration of phenols.

일부 실시예에서, 결합제는 190℃ 및 15Kg에서 3.5g/10분 이하(또는 190℃ 15Kg에서 0-3.5g/10분)의 용융 흐름 지수(MFI, ASTM D1238 2013)를 갖는다. 일부 실시예에서, 결합제는 190℃ 및 15Kg에서 2.0g/10분 이하(또는 190℃ 및 15Kg에서 0-2.0g/10분)의 용융 흐름 지수(MFI)를 갖는다. 이러한 물질의 일 예시는 190℃ 및 15Kg에서 약 0g/10분의 MFI, 또는 190℃와 15Kg에서 0 내지 1.0g/10분의 MFI인, 중합체 유동이 없는 초고분자량 폴리에틸렌, UHMWPE이다. 다른 재료는 예를 들어 190℃와 15Kg에서 1.0 내지 2.0g/10분 범위 내의 MFI를 가질 수 있는, 매우 높은 분자량 폴리에틸렌 VHMWPE일 수 있다. 또 다른 재료는 예를 들어 190℃ 및 15Kg에서 2.0 내지 3.5g/10분의 MFI를 가질 수 있는 고분자량 폴리에틸렌, HMWPE이다. 예를 들어, 다공성 매스는 결합제 및 활성 입자를 포함할 수 있으며, 여기서 결합제는 매우 높은 분자량 폴리에틸렌이고 활성 입자는 활성 탄소이다. 결합제는 구조적 변형없이 반복적인 열 사이클을 겪도록 구성된다.In some examples, the binder has a melt flow index (MFI, ASTM D1238 2013) of less than 3.5 g / 10 min at 190 ° C. and 15 Kg (or 0-3.5 g / 10 min at 15 ° C. at 190 ° C.). In some examples, the binder has a melt flow index (MFI) of less than or equal to 2.0 g / 10 min at 190 ° C. and 15 Kg (or 0-2.0 g / 10 min at 190 ° C. and 15 Kg). One example of such a material is UHMWPE, ultra high molecular weight polyethylene without polymer flow, which is about 0 g / 10 min MFI at 190 ° C and 15 Kg, or MFI from 0 to 1.0 g / 10 min at 190 ° C and 15 Kg. Other materials can be, for example, very high molecular weight polyethylene VHMWPE, which can have an MFI in the range of 1.0 to 2.0 g / 10 min at 190 ° C. and 15 Kg. Another material is high molecular weight polyethylene, HMWPE, which can have an MFI of 2.0 to 3.5 g / 10 min at 190 ° C. and 15 Kg, for example. For example, the porous mass can include a binder and active particles, where the binder is a very high molecular weight polyethylene and the active particles are activated carbon. The binder is configured to undergo repetitive heat cycles without structural modifications.

분자량과 관련하여, 본 명세서에 사용된 "초고분자량 폴리에틸렌"은 적어도 약 3×106 g/mol의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌 조성물을 지칭한다. 일부 실시예에서, 초고분자량 폴리에틸렌 조성물의 분자량은 약 3×106 g/mol 내지 약 30×106 g/mol, 또는 약 3×106 g/mol 내지 약 20×106 g/mol, 또는 약 3×106 g/mol 내지 약 10×106 g/mol, 또는 약 3×106 g/mol 내지 약 6×106 g/mol이다. "매우 높은 분자량 폴리에틸렌"은 3×106 g/mol 미만 그리고 1×106 g/mol 초과의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌 조성물을 지칭한다. 일부 실시예에서, 매우 높은 분자량 폴리에틸렌 조성물의 분자량은 2×106 g/mol 내지 3×106 g/mol이다. "고분자량 폴리에틸렌"은 적어도 3×105 g/mol의 중량 평균 분자량을 가지고 3×105 g/mol 내지 1×106 g/mol의 범위일 수 있는 폴리에틸렌 조성물을 지칭한다. 본 명세서의 목적을 위해, 본 명세서에서 참조된 분자량은 Margolies 방정식("Margolies 분자량")에 따라 결정된다.In the context of molecular weight, “ultra high molecular weight polyethylene” as used herein refers to a polyethylene composition having a weight average molecular weight of at least about 3 × 10 6 g / mol. In some embodiments, the molecular weight of the ultrahigh molecular weight polyethylene composition is from about 3 × 10 6 g / mol to about 30 × 10 6 g / mol, or from about 3 × 10 6 g / mol to about 20 × 10 6 g / mol, or About 3 × 10 6 g / mol to about 10 × 10 6 g / mol, or about 3 × 10 6 g / mol to about 6 × 10 6 g / mol. “Very high molecular weight polyethylene” refers to a polyethylene composition having a weight average molecular weight of less than 3 × 10 6 g / mol and greater than 1 × 10 6 g / mol. In some examples, the molecular weight of the very high molecular weight polyethylene composition is between 2 × 10 6 g / mol and 3 × 10 6 g / mol. “High molecular weight polyethylene” refers to a polyethylene composition that has a weight average molecular weight of at least 3 × 10 5 g / mol and can range from 3 × 10 5 g / mol to 1 × 10 6 g / mol. For purposes of this specification, the molecular weight referenced herein is determined according to the Margolies equation ("Margolies molecular weight").

적합한 폴리에틸렌 재료는 텍사스 달라스의 셀라니즈 코포레이션(Celanese Corporation)의 부서인 Ticona Polymers LLC의 GUR® UHMWPE, 그리고 DSM(네덜란드), Braskem(브라질), Beijing Factory No. 2(BAAF), Shanghai Chemical 및 Qilu(중국), Mitsui 및 Asahi(일본)를 포함하는 몇몇 공급원으로부터 구입할 수 있다. 구체적으로, GUR 중합체는: GUR 2000 시리즈(2105, 2122, 2122-5, 2126), GUR 4000 시리즈(4120, 4130, 4150, 4170, 4012, 4122-5, 4022-6, 4050-3/4150-3), GUR 8000 시리즈(8110, 8020) 및 GUR X 시리즈(X127, X143, X184, X168, X172, X192)를 포함할 수 있다.Suitable polyethylene materials include GUR® UHMWPE from Ticona Polymers LLC, a division of Celanese Corporation of Dallas, Texas, and DSM (Netherlands), Braskem (Brazil), Beijing Factory No. 2 (BAAF), Shanghai Chemical and Qilu (China), Mitsui and Asahi (Japan). Specifically, GUR polymers are: GUR 2000 series (2105, 2122, 2122-5, 2126), GUR 4000 series (4120, 4130, 4150, 4170, 4012, 4122-5, 4022-6, 4050-3 / 4150- 3), GUR 8000 series (8110, 8020) and GUR X series (X127, X143, X184, X168, X172, X192).

적합한 폴리에틸렌 재료의 일 예시는 미국 특허 출원 공개 번호 2008/0090081에 기술된 바와 같이 5 dl/g 내지 30 dl/g 범위의 고유 점도 및 80% 이상의 결정도를 갖는 것이다. 적합한 폴리에틸렌 재료의 다른 예는 WO 2011/140053에 기술된 바와 같이 ASTM-D 4020(2011)에 의해 결정된 300,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol 범위 내의 분자량, 300 내지 1500㎛의 평균 입자 크기 D50, 및 0.25 내지 0.5 g/ml의 벌크 밀도를 갖는 것이다.One example of a suitable polyethylene material is one having an intrinsic viscosity ranging from 5 dl / g to 30 dl / g and a crystallinity of 80% or more, as described in US Patent Application Publication No. 2008/0090081. Other examples of suitable polyethylene materials are molecular weights within the range of 300,000 g / mol to 2,000,000 g / mol, as determined by ASTM-D 4020 (2011), as described in WO 2011/140053, average particle size D 50 of 300 to 1500 μm, And a bulk density of 0.25 to 0.5 g / ml.

일 실시예에서, 결합제는 다양한 결합제들의 조합이다. 일 실시예에서, 결합제는 0.5 내지 5000 미크론, 예를 들어 10 내지 1000 미크론, 20 내지 600 미크론, 125 내지 5000 미크론, 125 내지 1000 미크론, 150 내지 600 미크론, 200 내지 600 미크론, 250 내지 600 미크론, 또는 300 내지 600 미크론 범위의 입자 크기를 갖는다. 다른 실시예에서, 결합제는 다양한 입자 크기의 혼합물일 수 있다. 다른 실시예에서, 결합제는 125 내지 5000 마이크론, 예를 들어 125 내지 1000 마이크론 또는 125 내지 600 마이크론 범위의 평균 입자 크기를 갖는 다양한 입자 크기의 혼합물일 수 있다.In one embodiment, the binder is a combination of various binders. In one embodiment, the binder is 0.5 to 5000 microns, for example 10 to 1000 microns, 20 to 600 microns, 125 to 5000 microns, 125 to 1000 microns, 150 to 600 microns, 200 to 600 microns, 250 to 600 microns, Or from 300 to 600 microns. In other embodiments, the binder may be a mixture of various particle sizes. In other embodiments, the binder may be a mixture of various particle sizes having an average particle size ranging from 125 to 5000 microns, for example 125 to 1000 microns or 125 to 600 microns.

또한, 결합제는 0.10 내지 0.55 g/cm3, 예를 들어 0.17 내지 0.50 g/cm3 또는 0.20 내지 0.47 g/cm3의 벌크 밀도를 가질 수 있다.In addition, the binder can have a bulk density of 0.10 to 0.55 g / cm 3 , for example 0.17 to 0.50 g / cm 3 or 0.20 to 0.47 g / cm 3 .

전술된 결합제 외에, 다른 종래의 열가소성 물질이 결합제로서 사용될 수 있다. 이러한 열가소성 물질은 예를 들어: 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드(또는 나일론), 폴리아크릴, 폴리스티렌, 폴리비닐 및 셀룰로오스를 포함할 수 있다. 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리메틸펜텐, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.In addition to the binders described above, other conventional thermoplastics can be used as the binder. Such thermoplastic materials can include, for example: polyolefins, polyesters, polyamides (or nylons), polyacrylics, polystyrenes, polyvinyls and celluloses. Polyolefins include, but are not limited to, polyethylene, polypropylene, polybutylene, polymethylpentene, copolymers thereof and mixtures thereof.

폴리에틸렌은 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물 등을 추가로 포함한다. 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테르프탈레이트, 폴리시클로헥실렌 디메틸렌 테르프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 이들의 공중합체, 이들의 혼합물 등을 포함한다. 폴리아크릴릭은 폴리메틸 메타크릴레이트, 이의 공중합체, 이의 변형물 등이 포함되지만, 이것으로 제한되지는 않는다. 폴리스티렌은 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴, 스티렌-부타디엔, 스티렌-말레산 무수물, 이들의 공중합체, 이들의 혼합물 등을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는다. 폴리비닐은 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 비닐 알코올, 폴리비닐 클로라이드, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물 등을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는다. 셀룰로오스 화합물은 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 에틸 셀룰로오스, 이들의 공중합체, 이들의 혼합물 등을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는다.Polyethylene further includes low density polyethylene, linear low density polyethylene, high density polyethylene, copolymers thereof and mixtures thereof and the like. Polyesters include polyethylene terephthalate, polybutylene terphthalate, polycyclohexylene dimethylene terphthalate, polytrimethylene terephthalate, copolymers thereof, mixtures thereof, and the like. Polyacrylics include, but are not limited to, polymethyl methacrylate, copolymers thereof, and variants thereof. Polystyrene includes, but is not limited to, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene, styrene-acrylonitrile, styrene-butadiene, styrene-maleic anhydride, copolymers thereof, mixtures thereof, and the like. Polyvinyl includes, but is not limited to, ethylene vinyl acetate, ethylene vinyl alcohol, polyvinyl chloride, copolymers thereof and mixtures thereof. Cellulose compounds include, but are not limited to, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose propionate, ethyl cellulose, copolymers thereof, mixtures thereof, and the like.

결합제는 임의의 형태를 취할 수 있다. 이러한 형태는 구형, 히페리온, 소행성, 콘드롤 또는 행성간 먼지형, 과립형, 감자형, 불규칙 또는 이들의 조합을 포함한다.The binder can take any form. These morphologies include spherical, hyperion, asteroid, control or interplanetary dust, granular, potato, irregular, or combinations thereof.

다공성 매스는 바람직하게는 담배 연기로부터 성분을 제거하는데 효과적이다. 다공성 매스는 세계 보건 기구(WHO)에 의해 지목된 특정 담배 연기 성분 또는 식약처(FDA)에서 HPHC(Harmful or Potentially Harmful compounds; 유해하거나 잠재적으로 유해한 화합물)로 분류된 특정 화합물의 전달을 줄이기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 결합제 및 활성 탄소와 같은 활성 입자를 포함하는 다공성 매스는 특정 담배 연기 또는 에어로졸 성분의 전달을 WHO 권장치 이하의 수준으로 감소시킨다.The porous mass is preferably effective in removing components from tobacco smoke. Porous masses can be used to reduce the delivery of certain compounds classified as Harmful or Potentially Harmful Compounds (HPHC) by certain tobacco smoke components or Food and Drug Administration (FDA) designated by the World Health Organization (WHO). Can be. For example, a porous mass comprising a binder and active particles such as activated carbon reduces the delivery of certain tobacco smoke or aerosol components to levels below WHO recommendations.

다공성 매스는 임의의 수단에 의해 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 활성 입자 및 결합제는 함께 블렌딩되고 몰드 내로 도입된다. 몰드는 결합제의 용융점보다 높은 온도, 예를 들어 일 실시예에서 약 200℃까지 가열되고 일정 기간 동안(일 실시예에서 40±10분) 해당 온도로 유지된다. 그 후에, 매스는 몰드로부터 제거되고 실온까지 냉각된다. 일 실시예에서, 결합제가 그의 용융 온도에서 유동하지 않고(또는 거의 유동하지 않고) 몰드 내의 블렌딩된 재료에 압력이 가해지지 않기 때문에, 이러한 공정은 자유 소결 공정으로 특징화된다. 이러한 실시예에서, 점 결합은 활성 입자와 결합제 사이에 형성된다. 이는 우수한 결합을 가능하게 하고 간극 공간을 최대화하는 한편, 자유 유동 용융 결합제에 의해 활성 입자 표면의 블라인딩을 최소화한다. 또한, 미국 특허 번호 6,770,736, 7,049,382, 7,160,453을 참조하며, 이들은 본 명세서에 참조로서 포함된다.The porous mass can be produced by any means. In one embodiment, the active particles and binder are blended together and introduced into the mold. The mold is heated to a temperature above the melting point of the binder, for example to about 200 ° C. in one embodiment and held at that temperature for a period of time (40 ± 10 minutes in one embodiment). Thereafter, the mass is removed from the mold and cooled to room temperature. In one embodiment, this process is characterized by a free sintering process because the binder does not flow (or rarely flow) at its melting temperature and no pressure is applied to the blended material in the mold. In this embodiment, a point bond is formed between the active particle and the binder. This enables good bonding and maximizes the clearance space, while minimizing blinding of the active particle surface by free flowing melt binder. See also US Patent Nos. 6,770,736, 7,049,382, 7,160,453, which are incorporated herein by reference.

대안적으로, 압력하에서 소결하는 공정을 이용하여 다공성 매스를 제조할 수 있다. 활성 입자와 결합제의 혼합물이 가열됨에 따라(또는 결합제의 용융 온도보다 낮거나, 용융 온도에 있거나, 또는 그보다 높을 수 있는 온도에서) 다공성 매스의 유착을 촉진하기 위해 혼합물에 압력이 가해진다.Alternatively, a porous mass can be prepared using a process of sintering under pressure. As the mixture of active particles and binder is heated (or at a temperature that may be below, at or above the melting temperature of the binder), pressure is applied to the mixture to promote adhesion of the porous mass.

또한, 다공성 매스는 혼합물이 압출기 배럴에서 가열되고 다공성 매스로 압출되는 압출 소결 공정에 의해 제조될 수 있다.In addition, the porous mass can be prepared by an extrusion sintering process in which the mixture is heated in an extruder barrel and extruded into a porous mass.

본 발명은 아래의 비제한적인 실시예의 관점에서 더욱 잘 이해될 것이다.The invention will be better understood in terms of the following non-limiting examples.

예시 1Example 1

에어로졸 생성 장치는 에어로졸 냉각 요소가 없는 에어로졸 생성 장치와 비교하여 에어로졸 냉각 요소 및/또는 지지 요소를 위한 다공성 물질을 이용하여 구성되었다. 에어로졸 생성 장치는 1999년 12월 Health Canada 프로토콜 "Determination of Tar, Nicotine and Carbon Monoxide in Mainstream Tobacco Smoke(주류 담배 연기 내의 타르, 니코틴 및 일산화탄소의 측정)"을 이용하여 Cerulean SM450 흡연 기계로 테스트되었다. 마우스피스에 삽입된 열전대 온도계를 이용하여 11개의 퍼프에 걸쳐 최대 퍼프 온도가 측정되었다. 샘플 A-C 내의 다공성 매스는 초고분자량 폴리에틸렌 및 흡착제 탄소로 구성되었다. 다공성 매스는 샘플 A 및 B에서 지지 요소를 가지고 샘플 C에서 지지 요소를 갖지 않는 에어로졸 생성 기판에 부착되었다. 샘플 B 및 C에서 다공성 매스는 기판 바로 다음에 배치되었고, 샘플 A에서 다공성 매스는 지지 요소 뒤에 배치되었다. 다공성 매스(A-C)를 갖는 샘플은 냉각 요소가 없는 장치(샘플 D)와 비교되었다. 각 구성에 대한 최대 퍼프 온도는 아래 표 1에 나타내었다.The aerosol-generating device was constructed using a porous material for the aerosol-cooling element and / or support element as compared to the aerosol-generating device without the aerosol-cooling element. The aerosol-generating device was tested with the Cerulean SM450 smoking machine using the Health Canada protocol "Determination of Tar, Nicotine and Carbon Monoxide in Mainstream Tobacco Smoke" in December 1999 using a measurement of tar, nicotine and carbon monoxide in mainstream tobacco smoke. The maximum puff temperature was measured over 11 puffs using a thermocouple thermometer inserted into the mouthpiece. The porous mass in Sample A-C consisted of ultra high molecular weight polyethylene and adsorbent carbon. The porous mass was attached to the aerosol-generating substrate with support elements in Samples A and B and no support elements in Sample C. In Samples B and C, the porous mass was placed immediately after the substrate, and in Sample A, the porous mass was placed behind the support element. Samples with a porous mass (A-C) were compared to a device without a cooling element (Sample D). The maximum puff temperature for each configuration is shown in Table 1 below.

표 1Table 1 샘플Sample 구성Configuration 최대 온도(℃)Maximum temperature (℃) AA 지지 요소, 다공성 매스, 마우스피스Support element, porous mass, mouthpiece 57.857.8 BB 다공성 매스, 지지 요소, 마우스피스Porous mass, support element, mouthpiece 59.059.0 CC 다공성 매스, 마우스피스Porous mass, mouthpiece 57.757.7 DD 지지 요소 마우스피스Support element mouthpiece 63.063.0

표 1에 나타낸 바와 같이, 다공성 매스를 포함하지 않은 샘플 D는 샘플 D와 동일한 성분을 포함하지만 다공성 매스가 첨가된 샘플 A 및 B보다 더 높은 최대 퍼프 온도를 가졌다. 샘플 D는 또한 다공성 매스 및 마우스피스를 포함하지만 지지 요소를 포함하지 않은 샘플 C보다 더 높은 최대 퍼프 온도를 가졌다. 따라서, 다공성 매스의 포함은 최대 퍼프 온도를 감소시켰고 심지어 샘플 D에서 지지 요소가 생략될 수 있게 하였다.As shown in Table 1, Sample D, which did not contain a porous mass, contained the same components as Sample D, but had a higher maximum puff temperature than Samples A and B, to which the porous mass was added. Sample D also had a higher maximum puff temperature than Sample C, which included a porous mass and a mouthpiece but no support element. Thus, the inclusion of the porous mass reduced the maximum puff temperature and even allowed the support element to be omitted in Sample D.

예시 2Example 2

다공성 매스는 아래의 표 2에 나타낸 성분을 사용하여 제조되었다. 다공성 매스의 캡슐화된 압력 강하는 Cerulean Quantum Solo V 벤치탑 압력 강하 테스터를 사용하여 측정되었다. 그 결과는 아래의 표 2에 나타내었다.Porous mass was prepared using the ingredients shown in Table 2 below. The encapsulated pressure drop of the porous mass was measured using a Cerulean Quantum Solo V benchtop pressure drop tester. The results are shown in Table 2 below.

표 2Table 2 샘플Sample 다공성 매스Porous mass 캡슐화된 압력 강하Encapsulated pressure drop
(mm 물/mm 길이)(mm water / mm length)
44 60% 초고분자량 폴리에틸렌, 40% 탄소60% ultra high molecular weight polyethylene, 40% carbon 0.820.82 55 100% 초고분자량 폴리에틸렌100% ultra high molecular weight polyethylene 1.271.27 66 100% 가소화된 셀룰로오스 아세테이트 플라스틱100% plasticized cellulose acetate plastic 0.180.18

표 2에 도시된 바와 같이, 캡슐화된 압력 강하는 40% 탄소를 첨가함으로써 샘플 5에서 4로 감소되었다. 가소화된 셀룰로오스 아세테이트 플라스틱을 함유하는 다공성 매스의 캡슐화된 압력 강하는 샘플 4 및 5의 경우보다 훨씬 적었다.As shown in Table 2, the encapsulated pressure drop was reduced from Sample 5 to 4 by adding 40% carbon. The encapsulated pressure drop of the porous mass containing plasticized cellulose acetate plastic was much less than that of Samples 4 and 5.

본 발명이 상세하게 기술되었지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서의 수정은 당업자에게 명백할 것이다. 상기 개시된 및/또는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 양태 및 다양한 실시예와 다양한 특징들의 부분들은 전체가 또는 부분적으로 조합되거나 상호교환될 수 있음을 이해해야 한다. 전술한 다양한 실시예의 설명에서, 다른 실시예를 참조하는 실시예는 당업자가 이해할 수 있는 다른 실시예와 적절히 조합될 수 있다. 또한, 당업자는 전술한 설명이 단지 예시일 뿐이며 본 발명을 제한하려는 것이 아님을 이해할 것이다. 본 명세서에 인용된 모든 미국 특허 및 공보는 그 전체가 참조로서 포함된다.Although the invention has been described in detail, modifications within the spirit and scope of the invention will be apparent to those skilled in the art. It should be understood that portions of the various embodiments and features and aspects of the invention disclosed in the above-described and / or appended claims may be wholly or partially combined or interchanged. In the description of the various embodiments described above, embodiments referring to other embodiments may be appropriately combined with other embodiments understood by those skilled in the art. In addition, those skilled in the art will understand that the foregoing description is merely illustrative and is not intended to limit the present invention. All U.S. patents and publications cited herein are incorporated by reference in their entirety.

Claims (20)

에어로졸 생성 장치로서,
에어로졸 생성 물품을 포함하고,
상기 에어로졸 생성 물품은:
에어로졸 형성 기판;
지지 요소;
에어로졸 냉각 요소; 및
마우스피스를 포함하고,
상기 지지 요소, 상기 에어로졸 냉각 요소 및 상기 마우스피스 중 적어도 하나는 20 내지 100 중량%의 결합제 및 0 내지 80 중량%의 활성 또는 비활성 입자를 포함하는 다공성 매스(porous mass)를 포함하는, 장치.
As an aerosol generating device,
An aerosol-generating article,
The aerosol-generating article is:
An aerosol-forming substrate;
Support elements;
Aerosol cooling elements; And
Including a mouthpiece,
At least one of the support element, the aerosol cooling element and the mouthpiece comprises a porous mass comprising 20 to 100% by weight of a binder and 0 to 80% by weight of active or inactive particles.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 요소가 상기 다공성 매스를 포함하는, 장치.
According to claim 1,
And the support element comprises the porous mass.
제 1 항에 있어서,
상기 에어로졸 냉각 요소가 상기 다공성 매스를 포함하는, 장치.
According to claim 1,
And wherein the aerosol-cooling element comprises the porous mass.
제 1 항에 있어서,
상기 마우스피스가 상기 다공성 매스를 포함하는, 장치.
According to claim 1,
And wherein the mouthpiece comprises the porous mass.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 요소 및 상기 에어로졸 냉각 요소가 상기 다공성 매스를 포함하는, 장치.
According to claim 1,
And wherein the support element and the aerosol cooling element comprise the porous mass.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 요소 및 상기 마우스피스가 상기 다공성 매스를 포함하는, 장치.
According to claim 1,
And the support element and the mouthpiece comprise the porous mass.
제 1 항에 있어서,
상기 에어로졸 냉각 요소 및 상기 마우스피스가 상기 다공성 매스를 포함하는, 장치.
According to claim 1,
And wherein the aerosol cooling element and the mouthpiece comprise the porous mass.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 요소, 상기 에어로졸 냉각 요소 및 상기 마우스피스가 상기 다공성 매스를 포함하는 장치.
According to claim 1,
Wherein the support element, the aerosol cooling element and the mouthpiece comprise the porous mass.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결합제는 매우 높은 분자량 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 또는 이들의 조합을 포함하는, 장치.
The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the binder comprises very high molecular weight polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, or combinations thereof.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결합제는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리스티렌, 폴리비닐, 셀룰로오스 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는, 장치.
The method according to any one of claims 1 to 8,
The binder is selected from the group consisting of polyolefin, polyester, polyamide, polyacrylic, polystyrene, polyvinyl, cellulose and combinations thereof.
제 9 항에 있어서,
상기 결합제는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리스티렌, 폴리비닐, 셀룰로오스 또는 이들의 조합을 더 포함하는, 장치.
The method of claim 9,
The binder further comprises polyolefin, polyester, polyamide, polyacrylic, polystyrene, polyvinyl, cellulose or a combination thereof.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 활성 입자는 이온 교환 수지, 건조제, 실리케이트, 분자체, 실리카겔, 활성 알루미나, 펄라이트, 세피올라이트, 백토(Fuller's Earth), 규산 마그네슘, 금속 산화물, 활성 탄소, 활성탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는, 장치.
The method according to any one of claims 1 to 11,
The active particles are in the group consisting of ion exchange resin, desiccant, silicate, molecular sieve, silica gel, activated alumina, pearlite, sepiolite, Fuller's Earth, magnesium silicate, metal oxide, activated carbon, activated carbon and combinations thereof. Device selected.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비활성 입자가 열 안정성 재료를 포함하는, 장치.
The method according to any one of claims 1 to 11,
And wherein the inactive particles comprise a thermally stable material.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비활성 입자가 다공성 등급 탄소, 흑연, 저활성 탄소 및 비활성 탄소로 이루어진 군으로부터 선택된 흡착성 탄소를 포함하는, 장치.
The method according to any one of claims 1 to 11,
And wherein the inert particles comprise adsorbent carbon selected from the group consisting of porous grade carbon, graphite, low activated carbon and inert carbon.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비활성 입자가 세라믹, 유리, 알루미나, 질석, 점토, 벤토나이트 및 불활성 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 무기 고체를 포함하는, 장치.
The method according to any one of claims 1 to 11,
Wherein the inert particles comprise inorganic solids selected from the group consisting of ceramic, glass, alumina, vermiculite, clay, bentonite and inert materials.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다공성 매스는 3.0 mm 물/mm 길이(mm water/mm length) 미만의 캡슐화된 압력 강하(encapsulated pressure drop)를 갖는, 장치.
The method according to any one of claims 1 to 15,
Wherein the porous mass has an encapsulated pressure drop of less than 3.0 mm water / mm length.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결합제는 구조적 변형 없이 반복적인 열 사이클을 거치도록 구성되는, 장치.
The method according to any one of claims 1 to 16,
The device, wherein the binder is configured to undergo a repetitive heat cycle without structural modification.
제 17 항에 있어서,
상기 결합제는 10% 미만의 압력 강하 변화를 거치도록 구성되는, 장치.
The method of claim 17,
And the binder is configured to undergo a pressure drop change of less than 10%.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다공성 매스는 다중-경로 기류를 제공하도록 구성되는, 장치.
The method according to any one of claims 1 to 18,
Wherein the porous mass is configured to provide multi-path airflow.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 요소 및 상기 에어로졸 냉각 요소는 단일 유닛으로 결합되고, 상기 압력 강하는 개별 유닛으로서의 지지 요소 및 에어로졸 냉각 요소와 비교하여 실질적으로 동일한, 장치.
The method according to any one of claims 1 to 19,
The device, wherein the support element and the aerosol cooling element are combined into a single unit, and the pressure drop is substantially the same as the support element and aerosol cooling element as individual units.
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