KR20210093290A - 에어로졸 소스 부재용 전도성 에어로졸 발생 복합 기재 - Google Patents

에어로졸 소스 부재용 전도성 에어로졸 발생 복합 기재 Download PDF

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KR20210093290A
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aerosol
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안드리에스 디 세바스티안
스테판 비 시어스
빌리 티 코너
저스틴 윌리엄 게이지
루이스 몬살루드
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아아르. 제이. 레날드즈 토바코 캄파니
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Abstract

본 개시는 에어로졸 소스 부재, 기재 부분, 및 에어로졸 소스 부재에 사용하기 위한 기재 부분을 생성하는 방법을 제공한다. 예시적인 구현예에서, 본 개시의 기재 부분은 복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 포함할 수 있으며, 여기서 복합 기재 시트는 재생된 셀룰로오스 섬유로부터 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브와, 부직 웨브에 통합된 복수의 전도성 스레드와, 섬유질 재료와 에어로졸 전구체 조성물을 포함하는 코팅을 포함한다.

Description

에어로졸 소스 부재용 전도성 에어로졸 발생 복합 기재
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 11월 20일자로 출원되고 명칭이 "에어로졸 소스 부재용 전도성 에어로졸 발생 복합 기재"인 미국 특허 출원 제 16/196,958 호에 대한 우선권과 이익을 주장하며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
본 개시는 흡입 가능한 형태로 담배 성분 또는 기타 물질을 생성하기 위한 에어로졸 소스 부재 및 그 용도에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는, 사람이 소비할 수 있도록 에어로졸의 형태로 흡입 가능한 물질을 제공하기 위해, 바람직하게 상당한 연소없이, 담배 또는 비-담배를 가열하기 위해 전기적으로 생성된 열 또는 가연성 탄소 기반 점화 소스를 이용하는 흡연 물품과 같은 에어로졸 전달 장치 및 시스템을 위한, 기재 재료, 및 기재 재료를 포함하는 에어로졸 소스 부재에 관한 것이다.
담배 연소를 기반으로 하는 흡연 제품에 대한 개선 또는 대안으로서 수년에 걸쳐 많은 흡연 물품이 제안되어 왔다. 일부 예시적인 대안은 고체 또는 액체 연료를 연소시켜서 담배에 열을 전달하거나 화학 반응을 사용하여 그러한 열원을 제공하는 장치를 포함하였다. 추가의 예시적인 대안은 Worm 등의 미국 특허 제 9,078,473 호에 개시된 바와 같이 담배 및/또는 기타 에어로졸 발생 기재 재료를 가열하는 데 전기 에너지를 사용하며, 이 문헌은 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
흡연 물품에 대한 개선 또는 대안의 요점은 전형적으로 상당한 양의 불완전 연소 및 열분해 생성물을 전달하지 않으면서 궐련(cigarette), 여송연(cigar) 또는 파이프 담배 흡연과 연관된 감각을 제공하는 것이었다. 이를 위해, 휘발성 재료를 기화 또는 가열하기 위해 전기 에너지를 사용하거나, 상당한 정도로 담배를 태우지 않고서 궐련, 여송연, 또는 파이프 담배 흡연의 감각을 제공하려고 하는 수많은 흡연 제품, 향미 발생기 및 의약용 흡입기가 제안되어 왔다. 예를 들어, Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호; 및 Griffith 2세 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0255702 호; 및 Sears 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0096781 호에 개시된 배경기술에 기재된 다양한 대안적인 흡연 물품, 에어로졸 전달 장치 및 발열 소스를 참조하며, 이들 문헌은 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다. 또한, 예를 들어, Bless 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0220232 호에서 상표명 및 상업적 공급자로 언급된 다양한 유형의 흡연 물품, 에어로졸 전달 장치 및 전동식 발열 소스를 참조하며, 이 문헌은 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다. 상품명 및 상업적 공급자로 언급된 추가 유형의 흡연 물품, 에어로졸 전달 장치 및 전동식 발열 소스가 DePiano 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0245659 호에 열거되어 있으며, 이 문헌은 또한 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다. 개시되어 있고 일부 경우에 상업적으로 입수 가능하게 되어 있는 다른 대표적인 궐련 또는 흡연 물품은, Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호; Brooks 등의 미국 특허 제 4,922,901 호, 제 4,947,874 호 및 제 4,947,875 호; Counts 등의 미국 특허 제 5,060,671 호; Morgan 등의 미국 특허 제 5,249,586 호; Counts 등의 미국 특허 제 5,388,594 호; Higgins 등의 미국 특허 제 5,666,977 호; Adams 등의 미국 특허 제 6,053,176 호; White의 미국 특허 제 6,164,287 호; Voges의 미국 특허 제 6,196,218 호; Felter 등의 미국 특허 제 6,810,883 호; Nichols의 미국 특허 제 6,854,461 호; Hon의 미국 특허 제 7,832,410 호; Kobayashi의 미국 특허 제 7,513,253 호; Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호; Hamano의 미국 특허 제 7,896,006 호; Shayan의 미국 특허 제 6,772,756 호; Hon의 미국 특허출원 공개 제 2009/0095311 호; Hon의 미국 특허출원 공개 제 2006/0196518 호, 제 2009/0126745 호 및 제 2009/0188490 호; Thorens 등의 미국 특허출원 공개 제 2009/0272379 호; Monsees 등의 미국 특허출원 공개 제 2009/0260641 호 및 제 2009/0260642 호; Oglesby 등의 미국 특허출원 공개 제 2008/0149118 호 및 제 2010/0024834 호; Wang의 미국 특허출원 공개 제 2010/0307518 호; 및 Hon의 WO 2010/091593에 개시된 것을 포함하며, 이들 문헌은 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
전통적인 유형의 궐련, 여송연 또는 파이프 담배의 많은 속성과 유사한 대표적인 제품은, Philip Morris Incorporated의 ACCORD®; InnoVapor LLC의 ALPHA™, JOYE 510™ 및 M4™; White Cloud Cigarettes의 CIRRUS™ 및 FLING™; Fontem Ventures B.V.의 BLU™; EPUFFER® International Inc.의 COHITA™, COLIBRI™, ELITE CLASSIC™, MAGNUM™, PHANTOM™ 및 SENSE™; Electronic Cigarettes, Inc.의 DUOPRO™, STORM™ 및 VAPORKING®; Egar Australia의 EGAR™; Joyetech의 eGo-C™ 및 eGo-T™; Elusion UK Ltd의 ELUSION™; Eonsmoke LLC의 EONSMOKE®; FIN Branding Group, LLC의 FIN™; Green Smoke Inc. USA의 SMOKE®; Greenarette LLC의 GREENARETTE™; SMOKE STIK®의 HALLIGAN™, HENDU™, JET™, MAXXQ™, PINK™ 및 PITBULL™; Philip Morris International, Inc.의 HEATBAR™; Crown7의 HYDRO IMPERIAL™ 및 LXE™; LOGIC Technology의 LOGIC™ 및 THE CUBAN™; Luciano Smokes Inc.의 LUCI®; Nicotek, LLC의 METRO®; Sottera, Inc.의 NJOY® 및 ONEJOY™; SS Choice LLC의 NO.7™; PremiumEstore LLC의 PREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE™; Ruyan America, Inc.의 RAPP E-MYSTICK™; Red Dragon Products, LLC의 RED DRAGON™; Ruyan Group (Holdings) Ltd.의 RUYAN®; Smoker Friendly International, LLC의 SF®; The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.의 GREEN SMART SMOKER®; Coastline Products LLC의 SMOKE ASSIST®; Smoking Everywhere, Inc.의 SMOKING EVERYWHERE®; VMR Products LLC의 V2CIGS™; VaporNine LLC의 VAPOR NINE™; Vapor 4 Life, Inc.의 VAPOR4LIFE®; E-CigaretteDirect, LLC의 VEPPO™; R.J. Reynolds Vapor Company의 VUSE®; Mistic Ecigs의 Mistic Menthol product; CN Creative Ltd의 the Vype product; Philip Morris International의 IQOS™; 및 British American Tobacco의 GLO™로 시판되고 있다. 또 다른 전동식 에어로졸 전달 장치, 및 특히 소위 전자 담배로서 특징지어진 해당 장치는 상표명 COOLER VISIONS™; DIRECT E-CIG™; DRAGONFLY™; EMIST™; EVERSMOKE™; GAMUCCI®; HYBRID FLAME™; KNIGHT STICKS™; ROYAL BLUES™; SMOKETIP®; 및 SOUTH BEACH SMOKE™로 시판되고 있다.
담배, 담배 파생 재료 및/또는 기타 식물 유래 물질을 전기적으로 가열함으로써 흡연의 맛 및 감각을 생성하는 물품은 비일관적인 성능 특성에 시달려 왔다. 예를 들어, 일부 제품은 향미 또는 기타 흡입 가능한 물질이 비일관적인 방출에 시달려 왔다. 따라서, 궐련, 여송연 또는 파이프 담배 흡연의 감각을 제공할 수 있고, 기재 재료를 연소시키지 않고, 유리한 성능 특성도 제공하는 흡연 물품을 제공하는 것이 바람직하다.
다양한 구현예에서, 본 개시는 에어로졸 소스 부재에 사용하기 위한 기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 및 에어로졸 소스 부재를 위한 기재 부분을 생성하는 방법을 제공한다.
예시적인 구현예 1: 에어로졸 소스 부재에서 사용하기 위한 기재 부분에 있어서,
복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 포함하며,
상기 복합 기재 시트는,
재생된 셀룰로오스 섬유로부터 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브;
상기 부직 웨브에 통합된 복수의 전도성 스레드(a plurality of conductive threads); 및
섬유질 재료 및 에어로졸 전구체 조성물을 구비하는 코팅을 포함하는, 기재 부분.
예시적인 구현예 2: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 재생된 셀룰로오스 섬유가 다엽 단면(multi-lobal cross-section)을 갖는, 기재 부분.
예시적인 구현예 3: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 섬유질 재료는 분쇄된 담배 재료를 포함하는, 기재 부분.
예시적인 구현예 4: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 코팅은 결합제 재료, 난연성 재료 및 향료 중 하나 이상을 추가로 포함하는, 기재 부분.
예시적인 구현예 5: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 부직 웨브는 40%를 초과하는 로딩으로 에어로졸 전구체 조성물을 함유하도록 구성되는, 기재 부분.
예시적인 구현예 6: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 부직 웨브는 적어도 10% 내지 50% 초과의 로딩으로 에어로졸 전구체 조성물을 함유하도록 구성되는, 기재 부분.
예시적인 구현예 7: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 실질적으로 선형이고 평행한 패턴으로 배열되는, 기재 부분,
예시적인 구현예 8: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 실질적으로 무작위 배열을 갖는, 기재 부분.
예시적인 구현예 9: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 알루미늄 재료, 스테인리스 강 재료, 구리 재료, 탄소 재료 및 흑연 재료 중 하나 이상으로 구성되는, 기재 부분.
예시적인 구현예 10: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 스티칭(stitching)을 통해 부직 웨브에 통합되는, 기재 부분.
예시적인 구현예 11: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 맞춤형 섬유 배치(tailored fiber placement: TFP)를 통해 부직 웨브에 통합되는, 기재 부분.
예시적인 구현예 12: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 스티치 본딩(stitch bonding)을 통해 부직 웨브에 통합되는, 기재 부분.
예시적인 구현예 13: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 복합 기재 시트는 함께 스티치 본딩된 2개 이상의 층을 포함하는, 기재 부분.
예시적인 구현예 14: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 커버 층으로 그의 외부 표면 주위에 감싸는 것을 추가로 포함하는, 기재 부분.
예시적인 구현예 15: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 커버 층은 캐스트 시트(cast sheet)를 포함하는, 기재 부분.
예시적인 구현예 16: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 커버 층은 재생된 셀룰로오스 섬유로부터 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브를 포함하는, 기재 부분.
예시적인 구현예 17: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 복합 기재 시트 및 커버 층의 일련의 중첩 층은 금속 호일(metal foil)을 포함하는 제 2 커버 층으로 그 외측이 감싸져 있는, 기재 부분.
예시적인 구현예 18: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 상기 복합 기재 시트, 커버 층 및 제 2 커버 층의 일련의 중첩 층은 종이 재료를 포함하는 제 3 커버 층으로 그 외측이 감싸져 있는, 기재 부분.
예시적인 구현예 19: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 기재 부분에 있어서, 결합제 재료, 에어로졸 전구체 조성물 및 난연성 재료(burn retardant material)를 추가로 포함하는, 기재 부분.
예시적인 구현예 20: 에어로졸 소스 부재에 있어서,
복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 포함하는 기재 부분을 포함하며,
상기 복합 기재 시트는,
재생된 셀룰로오스 섬유로부터 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브;
상기 부직 웨브에 통합된 복수의 전도성 스레드; 및
섬유질 재료 및 에어로졸 전구체 조성물을 구비하는 코팅을 포함하며,
상기 기재 부분은 실질적으로 원통형 형상으로 형성되고; 커버 층이 기재 부분의 외부 표면에 근접하게 배치되는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 21: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 재생된 셀룰로오스 섬유가 다엽 단면을 갖는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 22: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 섬유질 재료는 분쇄된 담배 재료를 포함하는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 23: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 기재 부분의 상기 코팅은 결합제 재료, 난연성 재료 및 향료 중 하나 이상을 추가로 포함하는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 24: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 커버 층은 캐스트 시트를 포함하는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 25: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 커버 층은 재생된 셀룰로오스 섬유로 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브를 포함하는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 26: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 커버 층의 외부 표면에 근접하게 배치된 제 2 커버 층을 더 포함하며, 상기 제 2 커버 층은 금속 호일을 포함하는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 27: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 제 2 커버 층의 외부 표면에 근접하게 배치된 제 3 커버 층을 더 포함하며, 상기 제 3 커버 층은 종이 재료를 포함하는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 28: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 기재 부분의 상기 부직 웨브는 40%를 초과하는 로딩으로 에어로졸 전구체 조성물을 함유하도록 구성되는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 29: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 부직 웨브는 적어도 10% 내지 50% 초과의 로딩으로 에어로졸 전구체 조성물을 함유하도록 구성되는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 30: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 실질적으로 선형이고 평행한 패턴으로 배열되는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 31: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 실질적으로 무작위 배열을 갖는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 32: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 알루미늄 재료, 스테인리스 강 재료, 구리 재료, 탄소 재료 및 흑연 재료 중 하나 이상으로 구성되는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 33: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 스티칭을 통해 부직 웨브에 통합되는, 에어로졸 소스 부재,
예시적인 구현예 34: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 맞춤형 섬유 배치(tailored fiber placement: TFP)를 통해 부직 웨브에 통합되는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 35: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 스티치 본딩을 통해 부직 웨브에 통합되는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 36: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 에어로졸 소스 부재에 있어서, 상기 복합 기재 시트는 함께 스티치 본딩된 2개 이상의 층을 포함하는, 에어로졸 소스 부재.
예시적인 구현예 37: 에어로졸 소스 부재에 사용하기 위한 기재 부분을 생성하는 방법에 있어서,
재생된 셀룰로오스 섬유를 사용하여 부직 웨브를 형성하고;
복수의 전도성 스레드를 부직 웨브에 통합하고; 및
섬유질 재료 및 에어로졸 전구체 조성물을 포함하는 코팅으로 부직 웨브 및 통합된 전도성 스레드를 코팅함으로써,
복합 기재 시트를 생성하는 것; 및
상기 복합 기재 시트의 복수의 층을 중첩하여 복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 생성하는 것을 포함하는, 방법.
예시적인 구현예 38: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 재생된 셀룰로오스 섬유가 다엽 단면을 갖는, 방법.
예시적인 구현예 39: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 섬유질 재료는 분쇄된 담배 재료를 포함하는, 방법.
예시적인 구현예 40: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 코팅은 결합제 재료, 난연성 재료 및 향료 중 하나 이상을 추가로 포함하는, 방법.
예시적인 구현예 41: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 부직 웨브는 40%를 초과하는 로딩으로 에어로졸 전구체 조성물을 함유하도록 구성되는, 방법.
예시적인 구현예 42: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 부직 웨브는 적어도 10% 내지 50% 초과의 로딩으로 에어로졸 전구체 조성물을 함유하도록 구성되는, 방법.
예시적인 구현예 43: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 복수의 전도성 스레드를 부직 웨브에 통합하는 단계는 복수의 전도성 스레드를 이들이 실질적으로 선형으로 그리고 평행한 패턴으로 배열되도록 통합시키는 것을 포함하는, 방법.
예시적인 구현예 44: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 실질적으로 무작위 배열을 갖는, 방법.
예시적인 구현예 45: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 알루미늄 재료, 스테인리스 강 재료, 구리 재료, 탄소 재료 및 흑연 재료 중 하나 이상으로 구성되는, 방법.
예시적인 구현예 46: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 복수의 전도성 스레드를 부직 웨브에 통합하는 단계는 복수의 전도성 스레드를 부직 웨브에 스티칭시키는 것을 포함하는, 방법.
예시적인 구현예 47: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드에 통합시키는 단계는 맞춤형 섬유 배치(tailored fiber placement: TFP)를 포함하는, 방법.
예시적인 구현예 48: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 복수의 전도성 스레드는 스티치 본딩을 통해 부직 웨브에 통합되는, 방법.
예시적인 구현예 49: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 복합 기재 시트는 함께 스티치 본딩된 2개 이상의 층을 포함하는, 방법.
예시적인 구현예 50: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 커버 층으로 그의 외부 표면 주위에 감싸는 것을 추가로 포함하는, 방법.
예시적인 구현예 51: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 커버 층은 캐스트 시트를 포함하는, 방법.
예시적인 구현예 52: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 커버 층은 재생된 셀룰로오스 섬유로부터 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브를 포함하는, 방법.
예시적인 구현예 53: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 복합 기재 시트 및 커버 층의 일련의 중첩 층을 금속 호일을 포함하는 제 2 커버 층으로 그의 외부 표면 주위에 감싸는 것을 더 포함하는, 방법.
예시적인 구현예 54: 임의의 이전 예시적인 실시예, 또는 이전 실시예의 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 복합 기재 시트, 커버 층 및 제 2 커버 층의 일련의 중첩 층을 종이 재료를 포함하는 제 3 커버 층으로 그의 외부 표면 주위에 감싸는 것을 더 포함하는, 방법.
본 개시의 이들 및 다른 특징, 양태 및 이점은 이하에 간략하게 설명되는 첨부 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 명백해질 것이다. 본 개시는, 이러한 특징 또는 요소가 명시 적으로 결합되거나 또는 특정 용어에 언급되어 있는지 여부에 관계없이, 본 개시에 제시되거나 청구항 중 어느 하나 이상에서 인용된 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 특징 또는 요소의 임의의 조합을 포함한다. 본 개시는, 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 개시된 발명의 임의의 분리 가능한 특징 또는 요소가 임의의 다양한 양태 및 실시예에서 결합 가능한 것으로 간주되도록 전체적으로 판독되도록 의도된다.
따라서, 전술한 일반 용어로 본 개시의 양태들을 설명하였으므로, 이제는 반드시 축척으로 그려진 것은 아닌 첨부 도면을 참조할 것이다.
도 1은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 제어 본체 및 에어로졸 소스 부재를 포함하는 에어로졸 전달 장치의 사시도를 도시하며, 여기서 에어로졸 소스 부재 및 제어 본체는 서로 결합되어 있다.
도 2는 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 도 1의 에어로졸 전달 장치의 사시도를 도시하며, 여기서 에어로졸 소스 부재 및 제어 본체는 서로 분리되어 있다,
도 3은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 복합 기재 시트의 섬유의 개략적인 횡단면도를 도시한다.
도 4는 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 통합된 전도성 스레드를 갖는 부직 웨브의 개략도를 도시한다.
도 5는 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 6은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 기재 부분의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 7은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 사시도를 도시한다.
도 8은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 외부 랩이 제거된 도 7의 에어로졸 소스 부재의 사시도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 복합 기재 시트의 섬유의 개략적인 횡단면도를 도시한다.
도 10은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 통합된 전도성 스레드를 갖는 부직 웨브의 개략도를 도시한다.
도 11은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 에어로졸 전달 장치의 기재 부분의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 12는 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 에어로졸 전달 장치의 기재 부분의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 13은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 기재 부분을 제조하는 방법의 다양한 작업을 도시한다.
이제, 본 개시는 이하에서 보다 충분하게 설명될 것이다. 이러한 예시적인 실시예는 본 개시가 철저하고 완전하고, 본 개시의 범위를 당 업자에게 완전히 전달할 수 있도록 설명된다. 실제로, 본 개시는 많은 상이한 형태로 구체화될 수 있고, 본원에 기재된 실시예에 제한되는 것으로 해석되어서는 안되며; 오히려, 이들 실시예는 본 개시가 적용 가능한 법적 요건을 만족하도록 제공된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "일"("a", "an" 및 "the")은 문맥상 달리 명확하게 지시하지 않는 한, 복수의 지시대상을 포함한다는 것에 주목해야 한다. 또한, 본원에서 정량적 측정값, 값, 기하학적 관계 등을 참조할 수 있지만, 달리 명시되지 않는 한, 이들 중 하나 이상은 모두가 아니라면 엔지니어링 공차 등으로 인해 발생할 수 있는 허용 가능한 변동을 설명하기 위해 절대적이거나 근사치일 수 있다.
이하에서 설명되는 바와 같이, 본 개시의 예시적인 구현예는 에어로졸 소스 부재에 사용하기 위한 에어로졸 발생 기재, 및 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 에어로졸 소스 부재에 관한 것이다. 본 개시에 따른 에어로졸 소스 부재의 일부 구현예는 흡입 가능한 물질(예를 들어, 전기 가열 담배 제품)을 형성하기 위해 재료를 가열하기 위해 전기 에너지를 사용한다. 본 개시에 따른 에어로졸 소스 부재의 다른 구현예는 흡입 가능한 물질(예를 들어, 탄소 가열된 담배 제품)을 형성하기 위해 (바람직하게, 재료를 임의의 상당한 정도로 연소시키지 않고) 재료를 가열하기 위해 점화 가능한 열원을 사용한다. 바람직하게, 재료는 재료를 임의의 상당한 정도로 연소시키지 않고 가열된다. 이러한 시스템의 구성요소는 핸드-헬드 장치로 간주될 수 있을만큼 충분히 컴팩트한 물품의 형태를 갖는다. 즉, 바람직한 에어로졸 전달 장치의 구성요소를 사용하면 연기가 발생하지 않는데, 즉 연소 부산물이나 담배의 열분해로 인해 연기가 발생하지 않고, 오히려 이들 바람직한 시스템을 사용하면 그 안에 포함된 특정 구성요소의 휘발 또는 기화로부터 야기되는 증기의 생성이 야기된다. 일부 예시적인 구현예에서, 에어로졸 전달 장치의 구성요소는 전자 담배로 특성화될 수 있으며, 이러한 전자 담배는 가장 바람직하게 담배 및/또는 담배로부터 파생된 구성요소를 포함하고, 따라서 담배 파생된 구성요소를 에어로졸 형태로 전달한다.
특정한 바람직한 에어로졸 전달 장치 및/또는 에어로졸 소스 부재의 에어로졸 발생 구성요소들은, 담배를 불붙여서 태우는 것(및 그로 인한 담배 연기 흡입)에 의해 구현되는 궐련, 여송연, 또는 파이프의 흡연 감각들(예를 들면, 호흡 행위, 풍미나 향미의 유형, 관능 효과, 신체 느낌, 사용 행위, 가시 에어로졸에 의해 제공되는 것과 같은 시각적 단서 등) 중 많은 감각을, 그 임의의 성분의 임의의 실질적인 정도의 연소없이 제공할 수도 있다. 예를 들어, 본 개시의 일부 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 사용자는 흡연자가 전통적인 유형의 흡연 물품을 이용하는 것과 흡사하게 그 부품을 쥐고 사용할 수 있으며, 그 피스에 의해 생성된 에어로졸의 흡입을 위해 그 피스의 일 단부를 빨아들일 수 있고, 선택된 시간 간격으로 퍼프(puff)를 피우는 등을 행할 수도 있다.
시스템은 일반적으로 소위 "e-담배" 또는 "담배 가열 제품"과 같은 에어로졸 전달 장치 및/또는 에어로졸 소스 부재와 연관된 구현예의 관점에서 본원에 설명되지만, 기구, 구성요소, 특징 및 방법이 많은 상이한 형태로 구체화될 수 있고 다양한 물품과 연관될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본원에 제공된 설명은 전통적인 흡연 물품(예를 들면, 궐련, 여송연 또는 파이프 담배 등), 비연소 가열(heat-not-burn) 담배 및 본원에 개시된 임의의 제품을 위한 관련 패키징의 구현예와 함께 이용될 수 있다. 따라서, 본원에 개시된 기구, 구성요소, 특징 및 방법의 설명은 단지 예로서만 에어로졸 전달 장치와 관련된 구현예의 면에서 설명되며, 다양한 다른 제품 및 방법으로 구현 및 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치 및/또는 에어로졸 소스 부재는 또한 증기-생성 물품 또는 약물 전달 물품인 것으로 특성화될 수 있다. 따라서, 그러한 물품 또는 장치는 하나 이상의 물질(예를 들면, 향미 및/또는 약제 활성 성분)을 흡입 가능한 형태 또는 상태로 제공하도록 적합화될 수 있다. 예를 들어, 흡입 가능한 물질은 실질적으로 증기(즉, 임계점 미만의 온도에서 기체상인 물질)의 형태일 수 있다. 대안적으로, 흡입 가능한 물질은 에어로졸(즉, 기체 내의 미세한 고체 입자 또는 액적의 현탁액)의 형태일 수 있다. 간결화를 위해, 본원에 사용되는 용어 "에어로졸"은, 가시적인지의 여부에 관계없이, 그리고 연기와 유사한 것으로 간주될 수 있는 형태인지의 여부에 관계없이, 사람이 흡입하기에 적합한 형태 또는 유형의 증기, 기체 및 에어로졸을 포함하는 것을 의미한다. 흡입 가능한 물질의 물리적 형태는 반드시 본 발명의 장치의 성질에 의해 제한되는 것은 아니며, 오히려 그것이 증기 상태 또는 에어로졸 상태로 존재하는지 여부에 관해 매체 및 흡입 가능한 물질 자체의 성질에 따라 달라질 수 있다. 일부 구현예에서, 용어 "증기" 및 "에어로졸"은 상호 교환 가능할 수 있다. 따라서, 단순화를 위해, 본 개시를 설명하는 데 사용되는 용어 "증기" 및 "에어로졸"은 달리 언급되지 않는 한 상호 교환 가능한 것으로 이해된다.
일부 구현예에서, 본 개시의 에어로졸 전달 장치는 전원(즉, 전기 전원), 적어도 하나의 제어 구성요소(예를 들면, 전원으로부터 물품의 다른 부품, 예를 들어 마이크로프로세서로의 전류 유동을 개별적으로 또는 마이크로컨트롤러의 일부로서 제어하는 등에 의해 열 발생을 위한 동력을 작동, 제어, 규제 및 중지하기 위한 수단), 가열 부재(예를 들면, 전기 저항 가열 요소 또는 다른 부품 및/또는 유도 코일 또는 다른 관련 부품 및/또는 하나 이상의 복사 가열 요소), 및 충분한 열이 가해지면 에어로졸을 발생시킬 수 있는 실질적인 부분을 구비 또는 포함하는 에어로졸 소스 부재의 일부 조합을 포함한다. 다양한 구현예에서, 다수의 이러한 구성요소가 외부 본체 또는 쉘 내에 제공될 수 있으며, 일부 구현예에서는 하우징으로 지칭될 수 있다. 외부 본체 또는 쉘의 전체 디자인은 다양할 수 있으며, 에어로졸 전달 장치의 전체 크기 및 형상을 정의할 수 있는 외부 본체의 포맷 또는 구성은 다양할 수 있다. 다른 구성이 가능하지만, 일부 구현예에서, 궐련 또는 여송연의 형상을 닮은 세장형 본체는 단일의 일체식 하우징으로 형성될 수 있거나, 세장형 하우징은 2개 이상의 분리 가능한 본체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 전달 장치는 실질적으로 형상이 관형일 수 있고, 따라서 종래의 궐련 또는 여송연의 형상과 유사한 세장형 쉘 또는 본체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 에어로졸 전달 장치의 모든 구성요소는 하나의 하우징 또는 본체 내에 포함된다. 다른 구현예에서, 에어로졸 전달 장치는 결합되고 분리 가능한 2개 이상의 하우징을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 전달 장치는, 일 단부에서, 하나 이상의 재사용 가능한 구성요소(예를 들어, 재충전 가능한 배터리 및/또는 재충전 가능한 슈퍼커패시터와 같은 축전지, 및 그 물품의 작동을 제어하기 위한 다양한 전자 장치)를 수용하는 하우징을 포함하는 제어 본체와, 타 단부에서 그리고 이에 제거 가능하게 결합 가능하게, 일회용 부분(예를 들어, 일회용 향미-함유 에어로졸 소스 부재)을 수용하는 외부 본체 또는 쉘을 포함할 수 있다.
다른 구현예에서, 본 개시의 에어로졸 소스 부재는 일반적으로 기재 재료를 가열하도록 구성된 점화 가능한 열원을 포함할 수 있다. 기재 재료 및/또는 열원의 적어도 일부는 외부 랩 또는 랩핑, 케이싱, 구성요소, 모듈, 부재 등으로 커버될 수 있다. 인클로저의 전체 디자인은 다양하며, 에어로졸 소스 부재의 전체 크기와 형상을 규정하는 인클로저의 포맷 또는 구성도 다양할 수 있다. 다른 구성이 가능하지만, 일부 양태에서 이러한 구현예의 전체적인 디자인, 크기 및/또는 형상은 전통적인 궐련 또는 여송연의 것과 유사한 것이 바람직할 수 있다. 다양한 양태에서, 열원은, 예를 들어 에어로졸 전구체 조성물과 관련된 기재 재료, 압출된 구조 및/또는 기재, 담배, 및/또는 고체 또는 액체 형태(예를 들어, 비드, 시트, 조각, 랩)로 담배에서 직접 분리되거나 합성으로 제조된 담배에서 자연적으로 발견되는 물질과 같은 담배 관련 물질 등을 포함하는 기재 재료를 에어로졸화하기 위해 열을 발생시킬 수 있다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치 내의 다양한 기재 재료, 에어로졸 소스 부재 및 구성요소의 보다 구체적인 포맷, 구성 및 배열은 이후에 제공되는 추가 개시에 비추어 명백해질 것이다. 추가로, 다양한 에어로졸 전달 장치 구성요소의 선택은 상업적으로 입수 가능한 전자 에어로졸 전달 장치를 고려할 때 인식될 수 있다. 또한, 에어로졸 전달 장치 내의 구성요소의 배열은 또한 상업적으로 입수 가능한 전자 에어로졸 전달 장치를 고려할 때 인식될 수 있다.
이와 관련하여, 도 1은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치(100)를 도시한다. 에어로졸 전달 장치(100)는 제어 본체(102) 및 에어로졸 소스 부재(104)를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 에어로졸 소스 부재(104) 및 제어 본체(102)는 기능 관계에서 영구적으로 또는 분리 가능하게 정렬될 수 있다. 이와 관련하여, 도 1은 결합된 구성의 에어로졸 전달 장치(100)를 도시한 반면에, 도 2는 분리된 구성의 에어로졸 전달 장치(100)를 도시한다. 다양한 메커니즘이 에어로졸 소스 부재(104)를 제어 본체(102)에 연결하여 나사 결합, 압입 끼워맞춤, 간섭 끼워맞춤, 슬라이딩 끼워맞춤, 자기 결합 등을 초래할 수 있다.
다양한 구현예에서, 본 개시에 따른 에어로졸 전달 장치(100)는 실질적으로 막대형이거나 실질적으로 관형이거나 실질적으로 원통형인 것으로 규정될 수 있는 전체 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 전체 형상을 가질 수 있다. 도 1 및 도 2의 구현예에서, 장치(100)는 실질적으로 둥근 단면을 갖지만; 그러나, 다른 단면 형상(예를 들어, 타원형, 정사각형, 삼각형 등)도 본 개시에 포함된다. 예를 들어, 일부 구현예에서 제어 본체(102) 또는 에어로졸 소스 부재(104) 중 하나 또는 둘 모두(및/또는 임의의 하위 구성요소)는 실질적으로 직사각형 직육면체 형상(예를 들어, USB 플래시 드라이브와 유사)과 같은 실질적으로 직사각형 형상을 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 제어 본체(102) 또는 에어로졸 소스 부재(104)(및/또는 임의의 하위 구성요소) 중 하나 또는 둘 모두는 다른 핸드-헬드 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 제어 본체(102)는 작은 상자 형상, 다양한 포드 모드 형상, 또는 포브 형상을 가질 수 있다. 따라서, 물품의 물리적 형태를 설명하는 이러한 언어는 제어 본체(102) 및 에어로졸 소스 부재(104)를 포함하는 물품의 개별 구성요소에도 또한 적용될 수 있다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치 내의 구성요소의 정렬은 다양한 구현예에 걸쳐 다양할 수 있다. 일부 구현예에서, 기재 부분은 사용자에게 에어로졸 전달을 최대화하기 위해 가열 부재에 근접하게 위치될 수 있다. 그러나, 다른 구성은 배제되지 않는다. 일반적으로, 가열 부재는, 가열 부재로부터의 열이 기재 부분(뿐만 아니라, 일부 구현예에서, 마찬가지로 사용자에게 전달하기 위해 제공될 수 있는 하나 이상의 향료, 약제 등)을 휘발시킬 수 있고 그리고 사용자에게 전달하기 위한 에어로졸을 형성하도록 기재 부분에 충분히 근접하게 위치될 수 있다. 가열 부재가 기재 부분을 가열할 때, 에어로졸은 소비자의 흡입에 적합한 물리적 형태로 형성, 방출 또는 생성된다. 전술한 용어는 상호 교환될 수 있다는 것을 의미하므로, "방출한다", "방출하는", "방출하다" 또는 "방출된"에 대한 참조는 "형성한다 또는 생성한다", "형성하는 또는 생성하는", "형성하다 또는 생성하다", 및 "형성된다 또는 생성된다"를 포함한다. 구체적으로, 흡입 가능한 물질은 증기 또는 에어로졸 또는 이들의 혼합물의 형태로 방출되며, 이러한 용어들은 달리 명시되지 않는 한 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용된다.
위에서 언급한 바와 같이, 다양한 구현예의 에어로졸 전달 장치(100)는 가열 부재의 전원공급, 제어 시스템의 전원공급, 인디케이터의 전원공급 등과 같은 다양한 기능을 에어로졸 전달 장치에 제공하기에 충분한 전류 흐름을 제공하기 위해 배터리 및/또는 기타 전기 전원을 포함할 수 있다. 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 전원은 다양한 구현예를 취할 수 있다. 바람직하게, 전원은 가열 부재를 신속하게 활성화하여 에어로졸 형성을 제공하고 원하는 시간 동안 사용을 통해 에어로졸 전달 장치에 전원을 공급하기에 충분한 동력을 전달할 수 있다. 일부 구현예에서, 전원은 에어로졸 전달 장치가 쉽게 취급될 수 있도록 에어로졸 전달 장치 내에 편리하게 끼워맞춰지는 크기로 되어 있다. 유용한 전원의 예는 바람직하게 재충전 가능한 리튬 이온 배터리(예를 들어, 재충전 가능한 리튬-이산화망간 배터리)를 포함한다. 특히, 리튬 폴리머 배터리는 안전성을 높일 수 있는 배터리로서 사용될 수 있다. 다른 유형의 배터리(예를 들어, N50-AAA CADNICA 니켈-카드뮴 셀)도 또한 사용할 수 있다. 추가로, 바람직한 전원은 바람직한 흡연 경험을 손상시키지 않을 정도로 충분히 가벼운 무게이다. 가능한 전원의 일부 예는 그 개시 내용 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Peckerar 등의 미국 특허 제 9,484,155 호 및 2015년 10월 21자로 출원된 Sur 등의 미국 특허 출원공개 제 2017/0112191 호에 개시되어 있다.
특정 구현예에서, 제어 본체(102) 및 에어로졸 소스 부재(104) 중 하나 또는 둘 모두는 일회용이거나 재사용 가능한 것으로 언급될 수 있다. 예를 들어, 제어 본체(102)는 교체 가능한 배터리 또는 재충전식 배터리, 고체 배터리, 박막 고체 배터리, 재충전식 슈퍼커패시터 등을 포함할 수 있으며, 그에 따라 벽 충전기에 대한 연결, 자동차 충전기(예를 들어, 시가 라이터 소켓)에 대한 연결, 예컨대 범용 직렬 버스(USB) 케이블 또는 커넥터(예를 들어, USB 2.0, 3.0, 3.1, USB Type-C)를 통한 컴퓨터에 대한 연결, 태양광 전지(때때로, 태양 전지로도 지칭됨) 또는 태양 전지의 태양 전지판에 대한 연결, 유도성 무선 충전(예를 들어 무선 전력 컨소시엄(WPC)의 Qi 무선 충전 표준에 따른 무선 충전을 포함함)을 사용하는 충전기와 같은 무선 충전기, 또는 무선주파수(RF) 기반 무선 충전기를 포함하는 임의의 유형의 재충전 기술과 조합될 수 있다. 유도성 무선 충전 시스템의 예는 Sur 등의 미국 특허출원 공개 제 2017/0112196 호에 개시되어 있으며, 이 문헌은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 또한, 일부 구현예에서, 에어로졸 소스 부재(104)는 단일-사용 장치를 포함할 수 있다. 제어 본체와 함께 사용하기 위한 단일-사용 구성요소는 Chang 등의 미국 특허 제 8,910,639 호에 개시되어 있으며, 이 문헌은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
추가 구현예에서, 전원은 또한 커패시터를 포함할 수 있다. 커패시터는 배터리보다 더 빠르게 방전할 수 있으며, 퍼프(puff) 사이에 충전할 수 있으므로 가열 부재에 직접 전원을 공급하는 데 사용하는 경우보다 낮은 속도로 배터리를 커패시터로 방전할 수 있다. 예를 들어, 슈퍼커패시터(예를 들어, 전기 이중층 커패시터(EDLC))는 배터리와 별도로 또는 배터리와 조합되어 사용할 수 있다. 단독으로 사용하는 경우, 제품의 각각의 사용 전에 슈퍼커패시터를 재충전할 수 있다. 따라서, 장치는 슈퍼커패시터를 보충하기 위해 사용 사이에 흡연 물품에 부착될 수 있는 충전기 구성요소를 또한 포함할 수 있다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치에서 추가 구성요소가 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 전달 장치는 소비자가 물품에 대해 흡인할 때 압력 변화 또는 공기 유동 변화에 민감한 스위치 또는 유동 센서(예를 들어, 퍼프-작동식 스위치)를 포함할 수 있다. 다른 가능한 전류 작동/비작동 메커니즘은 온도 작동식 온/오프 스위치 또는 립(lip) 압력 작동식 스위치를 포함할 수 있다. 그러한 퍼프-작동 능력을 제공할 수 있는 예시적인 기구는 Honeywell, Inc.의 MicroSwitch Division(Freeport, Ill)에 의해 제조된 Model 163PC01D36 실리콘 센서를 포함한다. 에어로졸 전달 장치를 위한 다양한 마이크로 컨트롤러, 센서 및 스위치를 포함하는 대표적인 유량 센서, 전류 조절 구성요소 및 기타 전류 제어 구성요소는 그 개시 내용 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호; Brooks 등의 미국 특허 제 4,922,901 호, 제 4,947,874 호 및 제 4,947,875 호; McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호; Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호; Nguyen 등의 미국 특허 제 7,040,314 호 및 Pan의 미국 특허 제 8,205,622 호에 개시되어 있다. 또한, 그 개시 내용 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Ampolini 등의 미국 특허 제 9,423,152 호에 개시된 제어 계획을 참조한다.
다른 예에서, 에어로졸 전달 장치는 장치를 들고있는 사용자의 제 1 신체 부분과 접촉하도록 구성된 제 1 전도성 표면, 및 제 1 전도성 표면으로부터 전도성으로 격리되고, 사용자의 제 2 신체 부분과 접촉하도록 구성된 제 2 전도성 표면을 포함할 수 있다. 이와 같이, 에어로졸 전달 장치가 제 1 전도성 표면과 제 2 전도성 표면 사이의 전도도 변화를 감지하면, 기화기가 활성화되어 물질을 증발시켜 사용자 홀딩 유닛에 의해 증기를 흡입할 수 있다. 제 1 신체 부분 및 제 2 신체 부분은 립 또는 손(들)의 일부일 수 있다. 2개의 전도성 표면은 개인용 기화기 유닛에 포함된 배터리를 충전하는 데도 사용될 수 있다. 2개의 전도성 표면은 또한 메모리에 저장된 데이터를 출력하는 데 사용될 수 있는 커넥터를 형성하거나 그 일부일 수 있다. 그 개시 내용 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Terry 등의 미국 특허 제 9,861,773 호를 참조한다.
또한, Sprinkel 등의 미국 특허 제 5,154,192 호는 흡연 물품을 위한 인디케이터를 개시하며; Sprinkel 2세의 미국 특허 제 5,261,424 호는 흡인하는 것과 연관된 사용자 입술 활동을 검출한 후에 가열 장치의 가열을 트리거(trigger)하기 위해 장치의 마우스 단부와 관련될 수 있는 압전 센서를 개시하며; McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호는 마우스피스(mouthpiece)를 통한 압력 강하에 응답하여 가열 로드 어레이(heating load array) 내로의 에너지 유동을 제어하기 위한 퍼프 센서를 개시하고; Harris 등의 미국 특허 제 5,967,148 호는 삽입된 구성요소의 적외선 투과율에 있어서의 불균일성을 검출하는 식별자와, 구성요소가 리셉터클 내로 삽입될 때 검출 루틴을 실행하는 제어기를 포함하는 흡연 장치 내의 리셉터클을 개시하며; Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호는 다중 차동 위상을 갖는 한정된 실행 가능한 전력 사이클을 개시하고; Watkins 등의 미국 특허 제 5,934,289 호는 광자-광전자 구성요소(photonic-optronic component)를 개시하며; Counts 등의 미국 특허 제 5,954,979 호는 흡연 장치를 통한 흡인 저항을 변경하기 위한 수단을 개시하고; Blake 등의 미국 특허 제 6,803,545 호는 흡연 장치에 사용하기 위한 특정 배터리 구성을 개시하고; Griffen 등의 미국 특허 제 7,293,565 호는 흡연 장치와 함께 사용하기 위한 다양한 충전 시스템을 개시하고; Fernando 등의 미국 특허 제 8,402,976 호는 충전을 용이하게 하고 장치의 컴퓨터 제어를 허용하기 위한 흡연 장치용 컴퓨터 인터페이스 수단을 개시하고; Fernando 등의 미국 특허 제 8,689,804 호는 흡연 장치를 위한 식별 시스템을 개시하고; Flick의 PCT 공개 제 WO 2010/003480 호는 에어로졸 발생 시스템에서 퍼프를 표시하는 유체 유동 감지 시스템을 개시하고; 모든 전술한 개시내용은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
전자 에어로졸 전달 물품과 관련된 구성요소 및 본 장치에서 사용될 수 있는 공개 재료 또는 구성요소의 추가 예는 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호; Morgan 등의 미국 특허 제 5,249,586 호; Higgins 등의 미국 특허 제 5,666,977 호; Adams 등의 미국 특허 제 6,053,176 호; White의 미국 특허 제 6,164,287 호; Voges의 미국 특허 제 6,196,218 호; Felter 등의 미국 특허 제 6,810,883 호; Nichols의 미국 특허 제 6,854,461 호; Hon의 미국 특허 제 7,832,410 호; Kobayashi의 미국 특허 제 7,513,253 호; Hamano의 미국 특허 제 7,896,006 호; Shayan의 미국 특허 제 6,772,756 호; Hon의 미국 특허 제 8,156,944 호 및 제 8,375,957 호; Thorens 등의 미국 특허 제 8,794,231 호; Oglesby 등의 미국 특허 제 8,851,083 호; Monsees 등의 미국 특허 제 8,915,254 호 및 제 8,925,555 호; DePiano 등의 미국 특허 제 9,220,302 호; Hon의 미국 특허 출원 공개 제 2006/0196518 호 및 제 2009/0188490 호; Oglesby 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0024834 호; Wang의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0307518 호; Hon의 PCT 공개 제 WO 2010/091593 호; 및 Foo의 PCT 공개 제 WO 2013/089551 호에 개시되어 있으며, 이들 문헌 각각은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 또한, 2015년 10월 13일에 출원된 Worm 등의 미국 특허 출원 공개 제 2017/0099877 호는, 에어로졸 전달 장치 및 에어로졸 전달 장치를 위한 포브형 구성에 포함될 수 있는 캡슐을 개시하며, 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 전술한 문헌에 의해 개시된 다양한 재료는 다양한 구현예로 본 장치에 통합될 수 있으며, 전술한 모든 개시는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
도 2를 참조하면, 도시된 구현예에서, 에어로졸 소스 부재(104)는 제어 본체(102)에 삽입되도록 구성된 가열된 단부(106), 및 사용자가 에어로졸을 생성하기 위해 흡인하는 마우스 단부(108)를 포함한다. 가열된 단부(106)의 적어도 일부는 기재 부분(110)을 포함할 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 다양한 구현예에서, 기재 부분(110)은 재생된 셀룰로오스 섬유로부터 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브를 포함하는 복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 에어로졸 소스 부재(104) 또는 그 일부는 외부 오버랩 재료(112)로 포장될 수 있다. 다양한 구현예에서, 에어로졸 소스 부재(104)의 마우스 단부(108)는 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 또는 폴리프로필렌 재료로 제조될 수 있는 필터(114)를 포함할 수 있다. 필터(114)는 추가적으로 또는 대안적으로, 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Raker 등의 미국 특허 제 5,025,814 호에 기재된 바와 같이 담배 함유 재료의 스트랜드를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 필터(114)는 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부의 구조적 무결성을 증가시킬 수 있고, 및/또는 원하는 경우 여과 능력을 제공하고 및/또는 흡인에 대한 저항을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 필터는 개별 세그먼트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예는 필터링을 제공하는 세그먼트, 흡인 저항을 제공하는 세그먼트, 에어로졸이 냉각될 공간을 제공하는 중공 세그먼트, 증가된 구조적 무결성을 제공하는 세그먼트, 다른 필터 세그먼트, 및 이들의 임의의 하나 또는 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 외부 오버랩(112)의 재료는 열 전달에 저항하는 재료를 포함할 수 있으며, 이는 종이 또는 셀룰로오스 재료와 같은 다른 섬유질 재료를 포함할 수 있다. 외부 오버랩 재료는 또한 섬유질 재료 내에 매립되거나 분산된 하나 이상의 충전제 재료를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 충전제 재료는 수 불용성 입자의 형태를 가질 수도 있다. 또한 충전제 재료는 무기 성분을 포함할 수도 있다. 다양한 구현예에서, 오버랩은 밑에 놓인 벌크 층 및 궐련의 전형적인 포장지와 같은 위에 놓인 층과 같은 다중 층으로 형성될 수도 있다. 이러한 재료는 예를 들어 아마, 대마, 사이잘, 볏짚 및/또는 에스파르토와 같은 경량 "헝겊 섬유(rag fiber)"를 포함할 수도 있다. 외부 오버랩은 또한 셀룰로오스 아세테이트와 같은 통상적인 궐련의 필터 요소에 전형적으로 사용되는 재료를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부(108)에서 외부 오버랩의 초과 길이는 기재 부분(110)을 소비자의 마우스로부터 간단하게 분리하거나, 후술하는 바와 같이 필터 재료를 위치시키기 위한 공간을 제공하거나, 물품의 흡인에 영향을 미치거나, 흡인 중에 장치를 떠나는 증기 또는 에어로졸의 흐름 특성에 영향을 미치는 기능을 할 수 있다. 본 개시와 함께 사용될 수 있는 외부 오버랩 재료의 구성에 관한 추가 설명은 Worm 등의 미국 특허 제 9,078,473 호에 개시되어 있으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
다양한 구현예에서, 기재 부분(110)과 에어로졸 소스 부재(104)의 마우스 단부(108) 사이에 다른 구성요소가 존재할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 기재 부분(110)과 에어로졸 소스 부재(104)의 마우스 단부(108) 사이에, 에어 갭; 중공 튜브 구조; 공기를 냉각시키기 위한 상 변화 물질; 향미 방출 매체; 선택적 화학적 흡착이 가능한 이온 교환 섬유; 필터 매질로서 에어로겔 입자; 및 기타 적절한 재료 중 하나 또는 임의의 조합이 위치될 수 있다. 가능한 상 변화 물질의 일부 예는 AgNO3, AlCl3, TaCl3, InCl3, SnCl3, AlI3 및 TiI4와 같은 염; 셀레늄, 주석, 인듐, 주석-아연, 인듐-아연 또는 인듐-비스무트와 같은 금속 및 금속 합금; 및 D-만니톨, 숙신산, p-니트로벤조산, 하이드로퀴논 및 아디프산과 같은 유기 화합물을 포함하지만, 이것으로 제한되지 않는다. 다른 예는 Potter 등의 미국 특허 제 8,430,106 호에 개시되어 있으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 본 개시는 에어로졸을 형성하기 위해 기재 재료를 가열하기 위해 전도성 및/또는 유도성 열원과 함께 사용하도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 전도성 열원은 저항 가열 부재를 포함하는 가열 조립체를 포함할 수 있다. 저항 가열 부재는 전류가 통과할 때 열을 생성하도록 구성될 수 있다. 저항 가열 부재로서 유용한 전기 전도성 재료는 저 질량, 저 밀도 및 적당한 저항률을 가지며, 사용 중에 경험하는 온도에서 열적으로 안정된 재료일 수 있다. 유용한 가열 부재는 빠르게 가열 및 냉각되고, 그에 따라 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다. 부재의 신속한 가열은 그에 근접한 에어로졸 전구체 물질의 거의 즉각적인 휘발을 제공하는 데 유리할 수 있다. 급속 냉각은 에어로졸 형성이 바람직하지 않은 기간 동안 에어로졸 전구체 물질의 실질적인 휘발(그에 따라 낭비)을 방지한다. 이러한 가열 부재는 또한 특히 시간 기반 전류 제어가 사용될 때 에어로졸 전구체 물질이 경험하는 온도 범위의 상대적으로 정확한 제어를 허용할 수 있다. 바람직하게, 유용한 전기 전도성 물질은, 생성되는 에어로졸 또는 증기의 향미 또는 함량에 악영향을 미치지 않도록 가열되는 물질(예를 들어, 에어로졸 전구체 물질 및 기타 흡입 가능한 물질 재료들)과 화학적으로 비-반응성이다. 전기 전도성 재료로 사용될 수 있는 비-제한적인 재료로는 탄소, 흑연, 탄소/흑연 복합재, 금속, 금속 및 비금속 탄화물과 같은 세라믹, 질화물, 산화물, 실리사이드, 금속간 화합물, 서멧, 금속 합금 및 금속 호일을 포함한다. 특히 내화물이 유용할 수 있다. 다양한 상이한 재료를 혼합하여 저항률, 질량 및 열전도도의 원하는 특성을 얻을 수 있다. 특정 구현예에서, 사용될 수 있는 금속은 예를 들어 니켈, 크롬, 니켈 및 크롬 합금(예를 들어, 니크롬) 및 스틸을 포함한다. 저항성 가열을 제공하는 데 유용할 수 있는 재료는 Counts 등의 미국 특허 제 5,060,671 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,093,894 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,224,498 호; Sprinkel 2세 등의 미국 특허 제 5,228,460 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,322,075 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,353,813 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,468,936 호; Das의 미국 특허 제 5,498,850 호; Das의 미국 특허 제 5,659,656 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,498,855 호; Hajaligol의 미국 특허 제 5,530,225 호; Hajaligol의 미국 특허 제 5,665,262 호; Das 등의 미국 특허 제 5,573,692 호; 및 Fleischhauer 등의 미국 특허 제 5,591,368 호에 기재되어 있으며, 이들 문헌의 개시내용은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
다양한 구현예에서, 가열 부재는 포일, 폼, 메쉬, 중공 볼, 하프 볼, 디스크, 나선형, 섬유, 와이어, 필름, 얀, 스트립, 리본 또는 실린더의 형태와 같이 다양한 형태로 제공될 수 있다. 이러한 가열 부재는 종종 금속 재료를 포함하고, 전류를 통과시키는 것과 관련된 전기 저항의 결과로 열을 생성하도록 구성된다. 이러한 저항 가열 부재는 기재 부분에 근접하여 및/또는 기재 부분과 직접 접촉하여 위치될 수 있다. 예를 들어, 일 구현예에서, 가열 부재는 제어 본체(102)에 위치된 실린더 또는 다른 가열 장치를 포함할 수 있으며, 여기서 실린더는 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 스틸, 황동, 청동, 탄소(예를 들어, 흑연) 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 전도성 재료로 구성된다. 다양한 구현예에서, 가열 부재는 또한 이들 또는 다른 전도성 재료 중 임의의 것으로 코팅될 수 있다. 가열 부재는 제어 본체(102)의 맞물림 단부에 근접하게 위치될 수 있고, 기재 부분(110)을 포함하는 에어로졸 소스 부재(104)의 가열된 단부(106)의 일부를 실질적으로 둘러싸도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 에어로졸 소스 부재가 제어 본체(102)에 삽입될 때, 가열 부재는 에어로졸 소스 부재(104)의 기재 부분(110)에 근접하게 위치될 수 있다. 다른 예에서, 가열 부재의 적어도 일부는, 에어로졸 소스 부재가 제어 본체에 삽입될 때, 에어로졸 소스 부재의 적어도 일부(예를 들어, 에어로졸 소스 부재를 관통하는 하나 이상의 프롱 및/또는 스파이크)를 관통할 수 있다.
아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 다양한 구현예에서, 복합 기재 시트를 생성하기 위해 복수의 열 및/또는 전기 전도성 스레드(thread)가 기재 시트에 통합될 수 있다. 다양한 구현예에서, 복합 기재 시트는 에어로졸 소스 부재의 기재 부분을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이와 같이, 다양한 구현예에서, 가열 부재가 가열될 때, 열 및 전기 전도성 스레드는 기재 부분 내의 열 전도를 증가시킬 수 있다. 일부 구현예에서 가열 부재는 실린더를 포함할 수 있지만, 다른 구현예에서 가열 부재는 다양한 형태를 취할 수 있고, 일부 구현예에서는 기재 부분과 직접 접촉 및/또는 관통할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 본 개시에 적용될 수 있는 가열 부재의 일부 예는 2018년 3월 9일에 출원되고, 발명의 명칭이 "전자 가열식의 열에 타지 않는 흡연 물품인 미국 특허 출원 제 15/916,834 호에 개시되어 있으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
전술한 바와 같이, 전도성 열원과 함께 사용하도록 구성되는 것에 추가하여, 본 개시는 또한 에어로졸을 형성하기 위해 기재 부분을 가열하기 위해 유도 열원과 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현예에서, 유도 열원은 공진 트랜스포머를 포함할 수 있으며, 이는 공진 송신기 및 공진 수신기(예를 들어, 서셉터)를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 공진 송신기 및 공진 수신기는 제어 본체(102)에 위치될 수 있다. 다른 구현예에서, 공진 수신기 또는 그 일부는 에어로졸 소스 부재(104)에 위치될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 제어 본체(102)는, 예를 들어 호일 재료, 코일, 실린더 또는 진동 자기장을 생성하도록 구성된 기타 구조를 포함할 수 있는 공진 송신기와, 기재 부분으로 연장되거나, 기재 부분에 의해 둘러싸인 하나 이상의 프롱을 포함할 수 있는 공진 수신기를 포함할 수 있다.
다른 구현예에서, 공진 송신기는 에어로졸 소스 부재, 특히 에어로졸 소스 부재의 기재 부분이 수용되는 공동을 둘러싸도록 구성된 나선형 코일을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 나선형 코일은 장치의 외부 벽과 수용 공동 사이에 위치될 수 있다. 일 구현예에서, 코일 권선은 원형 단면 형상을 가질 수 있지만; 그러나, 다른 구현예에서, 코일 권선은 타원형, 직사각형, L자형, T자형, 삼각형 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 다른 단면 형상을 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 핀은 수신 공동의 일부로 연장될 수 있으며, 여기에서 핀은 예를 들어 핀 주위 또는 내부에 코일 구조를 포함함으로써 공진 송신기를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 에어로졸 소스 부재는 수용 공동 내에 수용될 수 있으며, 여기에서 에어로졸 소스 부재의 하나 이상의 구성요소는 공진 수신기로서 작용할 수 있다. 공진 송신기 및 공진 수신기를 포함하는 다른 가능한 공진 변압기 구성요소는 2017년 10월 31일에 출원되고, 발명의 명칭이 "유도 가열 에어로졸 전달 장치"인 미국 특허 출원 제 15/799,365 호에 개시되어 있으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
전술한 바와 같이, 다양한 구현예에서, 기재 부분(110)은 재생된 셀룰로오스 섬유로부터 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브를 포함하는 복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 포함할 수 있다. 비-제한적인 예로서, 적합한 재생된 셀룰로오스 섬유는 목재(예를 들어, 유칼립투스 나무), 풀(예를 들어, 대나무), 목화 및 기타 식물 기반 물질과 같은 임의의 다양한 셀룰로오스 함유 물질로부터 제조된 비스코스 섬유일 수 있다. 섬유를 형성하는 데 사용되는 재료의 유형에 추가하여, 본 명세서에 개시된 기재 시트는 섬유의 물리적 구조로 인해 적어도 부분적으로 바람직한 특성을 나타낼 수 있다. 섬유(특히 압출된 섬유)가 단단하고 실질적으로 둥근 단면을 갖는 것이 일반적이다. 이러한 구조의 섬유가 또한 본 기재 시트에 포함될 수 있지만(예를 들어, 혼련물로서), 기재 시트가 다엽 단면을 갖는 섬유를 포함하는 것이 특히 유용할 수 있다. 예를 들어, 본 기재 시트는 기재에 존재하는 섬유의 총 중량을 기준으로 약 25중량% 이상, 약 50중량% 이상, 약 60중량% 이상, 약 75중량% 이상, 약 90중량% 이상, 또는 약 99중량의 양으로 다엽 섬유를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 부직 웨브는 아마, 사이잘, 볏짚 및/또는 에스파르토를 포함하지만 이제 제한되지 않는 대마 섬유 및/또는 다른 식물 섬유를 포함할 수 있다.
전술한 값은 100중량%의 고유 최대값을 가질 것임을 이해해야 하며, 예를 들어 여기에서 모든 섬유는 기재 시트를 형성하는 데 사용되는 모든 섬유는 다엽 섬유이다. 일부 구현예에서, 다엽 섬유는 기재 시트에 존재하는 섬유의 총 중량을 기준으로, 기재 시트의 약 25중량% 내지 약 100중량%, 약 50중량% 내지 약 100중량%, 또는 약 90중량% 내지 약 100중량%를 포함할 수 있다. 용어 "다엽 섬유" 및 "다엽 단면을 갖는 섬유"는 상호 교환 가능함을 의미함을 이해해야 한다. 일부 구현예에서, 다엽 섬유는, 단면에서, 적어도 3개의 로브 또는 스포크가 그로부터 연장되는 공통 베이스 또는 허브(일반적으로, 섬유의 단면의 대략 중앙 부분)를 포함하는 섬유일 수 있다. 다엽 섬유는, 적어도 하나의 세트의 인접한 연장부가 180도 미만의 각도를 형성하고, 이에 의해 섬유를 따라 종방향으로 연장되는 하나 이상의 채널을 형성하도록 3개 이상의 연장부를 갖는 섬유로 추가로 정의될 수 있다. 다엽 섬유의 비-제한적인 예가 도 3에 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 다엽 섬유(200)는 중앙 허브(204)로부터 연장되는 복수의 로브(202)를 포함하고, 인접한 로브는 인접한 로브 사이에 채널(206)을 형성하기 위해 180도 미만의 각도(α)를 갖는다. 다엽 섬유의 로브(lobe)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 복수의 로브는 인접 로브 사이에 복수의 채널을 여전히 형성하면서 실질적으로 둥글게 될 수 있다. 다른 구현예에서, 다엽 섬유는 더 많은 수의 로브를 허용하고 그리고 이에 따라 인접한 로브 사이의 더 많은 수의 채널을 허용하도록 실질적으로 세정형인 단면을 가질 수 있다. 로브의 수는 다양할 수 있으며, 예를 들어 3 내지 30, 3 내지 20 또는 3 내지 10일 수 있다. 마찬가지로, 동일한 섬유에서 로브 사이의 간격과 로브의 크기는 상이할 수 있다. 다엽 섬유는 바람직하게 그의 액체 취급 특성을 추가로 개선할 수 있는 표면 특징부를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 로브(202)는 섬유의 액체 보유 및/또는 액체 전달 능력을 추가할 수 있는 마이크로채널 또는 나노채널을 형성하는 복수의 줄무늬(210)를 갖는 외부 표면(208)을 포함한다. 또한 줄무늬가 있고 본 개시에 따라 특히 유용할 수 있는 다엽 섬유의 특정 예는 Kelheim Fibres의 브랜드 이름 GALAXY®로 판매되는 섬유이다.
본 개시에 따른 기재 시트는 부직 섬유의 단일 층으로 형성될 수 있다. 섬유 층은 습식-레이드 방법 및 건식-레이드 방법(예를 들어, 카딩 또는 에어-레이드 방법)과 같은 임의의 적합한 방법에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게, 기재 형성에 사용되는 섬유는 스테이플 섬유이다. 원하는 경우, 일반적으로 셀룰로오스 에스테르와 함께 사용될 수 있는 결합제와 같은 결합제가 사용될 수 있다. 결합제는 개시된 저장소를 형성하는 데 사용되는 섬유에 응집 효과를 부여하는 물질인 것으로 이해된다. 예를 들어, 결합제는 섬유가 서로에 또는 부직포 저장소에 포함된 추가 섬유질 재료에 결합하도록 섬유를 부분적으로 가용화하는 재료일 수 있다. 사용될 수 있는 일부 예시적인 결합제는 폴리비닐 아세테이트(PVA) 결합제, 전분 및 트리아세틴을 포함한다. 일부 구현예에서, 응집성은 니들 펀칭 또는 섬유를 얽히게 하기 위한 다른 기계적 공정(예를 들어, 하이드로-얽힘)과 같은 대안적인 수단을 통해 제공될 수 있다. 따라서, 기재 시트는 니들 펀칭 단계를 수행하기 전에 존재하지 않는 방식으로 섬유가 얽혀 있다는 점에서 니들-펀칭된 기재의 실제 물리적 구조에 의해 정의될 수 있다. 이와 같이, "니들-펀칭된(needle-punched)"이라는 용어는 프로세스가 아니라 기재의 물리적 상태를 나타내는 것으로 이해된다. 마찬가지로, 용어 "하이드로-얽힘(hydro-entangled)"은 프로세스가 아니라 기재의 물리적 상태를 나타내는 것으로 이해된다. 환언하면, 하이드로-얽힘은 기재가 변형될 수 있는 프로세스이지만, 하이드로-얽힘 기재는 하이드로-얽힘 단계를 수행하기 전에 존재하지 않을 섬유의 얽힘에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 재료이다. 하나 이상의 구현예에서, 본 명세서에 설명된 기재는 복수의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 동일한 조성을 갖는 2개 이상의 층이 조합될 수 있다. 대안적으로, 상이한 조성의 2개 이상의 층이 조합될 수 있다. 일부 구현예에서, 기재 시트는 부직 섬유의 하나 이상의 층을 포함할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 또 다른 실시 예에서, 기재 시트는 직조 직물 및/또는 직조 및 부직 섬유의 조합을 포함할 수 있다.
다양한 구현예에서, 복합 기재 시트를 생성하기 위해 복수의 전도성 스레드가 부직 웨브에 통합된다. 일부 구현예에서, 스레드는 알루미늄, 스틸(예를 들어, 스테인리스 강), 백금, 금, 은, 철, 황동, 청동, 구리, 탄소, 흑연 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 열 및/또는 전기 전도성 재료로 구성될 수 있다. 다양한 구현예에서, 전도성 스레드는 다양한 상이한 방법을 사용하여 부직 웨브에 통합될 수 있다. 예를 들어, 하나의 구현예에서, 복수의 전도성 스레드는 스티칭 기술을 사용하여 부직 웨브에 통합될 수 있다. 다른 구현예에서, 전도성 스레드는 맞춤형 섬유 배치(tailored fiber placement: TFP) 기술을 사용하여 부직 웨브에 통합될 수 있다. 예를 들어, 독일 윈터링겐에 소재하는 "Filacon Technologies" 및 미국 미네소타주 하이랜드에 소재하는 "LayStitch Technologies"에서 입수 가능한 맞춤형 섬유 배치 기술 플랫폼을 참조한다. 또한, Gessler 등의 미국 특허 제 7,942,993 호 및 Joern 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0126652 호를 참조하고, 이들 각각은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 다른 구현예에서, 복수의 전도성 스레드는 스티치 본딩 방법을 사용하여 부직 웨브에 통합될 수 있다. 스티칭, 레이 스티칭 및/또는 스티칭 본딩 방법이 이용되는 다양한 구현예에서, 하나 이상의 추가 층이 다층형 복합 직물을 제공하기 위해 포함될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 일 구현예에서, 부직, 직조 또는 이들 둘의 혼합물은 다른 유형의 향미를 함유하는 코팅 슬러리를 적용하기 전에 금속 얀/섬유와 조합될 수 있는 특정 향미를 가진 것과 같은 재구성된 시트와 조합될 수 있다.
언급된 바와 같이, 일부 구현예에서, 복합 기재 시트는 예를 들어 섬유 산업에서 또한 사용되는 전통적인 CNC 제어 자동 재봉 및 자수 기계 상의 맞춤형 섬유 배치 공정에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 맞춤형 섬유 배치 공정 동안에, 하나 이상의 전도성 스레드가 니들과 스레드에 의해 베이스 재료(예를 들어, 부직 웨브)에 재봉될 수 있으며, 이는 각 전도성 스레드(또는 스레드들)가 이러한 재봉 기술을 사용하여 부직포에 스티팅되어 프레임으로 유지될 수 있다. 다양한 구현예에서, 전도성 스레드는 다양한 방향 및 기하학적 디자인으로 배치될 수 있다. 본 발명의 제품을 형성하기 위해 개조할 수 있는 일부 예시적인 기계는 "LayStitch Technologies"에서 상업적으로 입수 가능하다. 다양한 맞춤형 섬유 배치(TFP) 기술과 관련된 추가 설명은 Sebastian 등의 미국 특허 제 9,386,800 호에서 찾을 수 있으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
전도성 스레드가 부직 웨브에 통합되는 방법에 관계없이, 다양한 구현예에서, 전도성 스레드의 패턴 및/또는 배향이 달라질 수 있다. 도 4는 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 통합된 전도성 스레드를 갖는 부직 웨브의 개략도를 도시한다. 특히, 도 4는 부직 웨브(122) 및 그와 통합된 복수의 전도성 스레드(124)를 포함하는 복합 기재 시트(120)를 도시한다. 전술한 바와 같이, 다양한 구현예에서 스레드는 다양한 상이한 구성을 가질 수 있지만, 도시된 구현예에서 전도성 스레드(124)는 실질적으로 선형 및 평행 패턴으로 배열된다. 또한, 도시된 구현예의 전도성 스레드(124)는 부직 웨브(122)의 길이 방향과 실질적으로 정렬되지만, 다른 구현예에서는 다른 배향이 가능하다.
다양한 구현예에서, 부직 웨브 및 통합된 전도성 스레드는 코팅으로 코팅될 수 있다. 일부 구현예에서, 코팅은 다음 성분, 즉 담배 또는 비-담배 재료를 포함하는 섬유질 재료, 결합제 재료, 난연제, 에어로졸 전구체 조성물 및 향료 중 하나 이상을 포함 할 수 있다. 다양한 구현예에서, 다양한 성분의 각각의 양이 다양할 수 있지만, 일 구현예에서 코팅은 10% 미만의 결합제 재료, 5% 미만의 난연제 물질, 및 적어도 10% 내지 50% 초과의 에어로졸 전구체 조성물을 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 섬유질 재료의 양 및 향료의 양은 특정 적용에 따라 조정될 수 있다.
일부 구현예에서, 에어로졸 발생 구성요소는, 에어로졸 전구체 조성물(예를 들어, 예컨대 프로필렌 글리콜 및/또는 글리세린 등과 같은 습윤제) 및/또는 적어도 하나의 향미제(flavoring agent)뿐만 아니라, 열원에 의한 에어로졸 전달 구성요소의 점화, 열분해, 연소 및/또는 그을림을 방지하는 것을 돕도록 구성된 난연제(burn retardant)(예를 들어, 제이인산암모늄 및/또는 다른 염)를 포함하도록 처리, 제조, 생성 및/또는 가공된 담배, 담배 성분 및/또는 담배 파생 재료를 포함한다. 흡연 물품, 특히 그러한 흡연 물품 내의 사실상 모든 담배를 의도적으로 태우지 않도록 설계된 흡연 물품에 담배를 통합하기 위한 다양한 방식 및 방법이 Brooks 등의 미국 특허 제 4,947,874 호; Cantrell 등의 미국 특허 제 7,647,932 호; Robinson 등의 미국 특허 제 8,079,371 호; Banerjee 등의 미국 특허 제 7,290,549 호; 및 Crooks 등의 미국 특허출원 공개 제 2007/0215167 호에 개시되어 있으며; 이들 문헌의 개시내용은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
일부 구현예에서, 다른 내염성/난연성 재료 및 첨가제는 에어로졸 발생 구성요소 내에 포함될 수 있으며, 유기-인 화합물, 붕사(borax), 수화 알루미나, 흑연, 트리폴리인산칼륨, 디펜타에리트리톨(dipentaerythritol), 펜타에리트리톨(pentaerythritol) 및 폴리올을 포함한다. 질소성 포스폰산 염, 제일인산암모늄, 폴리인산암모늄, 브롬화암모늄, 붕산암모늄, 에탄올암모늄 붕산염, 설파민산암모늄, 할로겐화 유기 화합물, 티오요소 및 산화안티몬과 같은 다른 재료가 또한 사용될 수 있다. 에어로졸 발생 구성요소 및/또는 다른 구성요소에 (단독으로든, 또는 서로 및/또는 다른 재료와 조합해서든) 사용되는 내염성, 난연성 및/또는 내그을림성(scorch-retardant) 재료의 각 양태에서, 바람직한 특성은 바람직하게는 바람직하지 않은 기체방출(off-gassing), 화학적 반응성, 또는 용융-유형 거동 없이 제공된다. 추가적인 향료, 향미제, 첨가제 및 다른 가능한 향상 성분은 Phillips 등의 미국 특허출원 제 15/707,461 호에 개시되어 있으며, 이 문헌은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
다양한 구현예에서, 섬유질 재료는 분쇄된 담배 재료를 포함할 수 있다. 본 개시에 유용할 수 있는 담배 재료는 다양할 수 있으며, 예를 들어 황색종 담배(flue-cured tobacco), 벌리 담배(burley tobacco), 오리엔탈 담배(Oriental tobacco) 또는 메릴랜드 담배(Maryland tobacco), 흑색종 담배(dark tobacco), 훈증종 담배(dark-fired tobacco) 및 루스티카 담배(Rustica tobacco)뿐만 아니라, 다른 희귀 또는 특수 담배 또는 이들의 블렌드를 포함할 수 있다. 담배 재료는 또한 소위 "블렌딩된" 형태 및 가공된 형태, 예컨대 가공된 담배 주맥(예를 들어, 커트-롤형(cut-rolled) 또는 커트-퍼프형(cut-puffed) 주맥), 용적 팽화 담배(volume expanded tobacco)(예를 들어, 바람직하게는 절단 충전제 형태의, 드라이 아이스 팽화 담배(DIET)와 같은 퍼프형 담배), 재생 담배(예를 들어, 제지 유형 또는 캐스트 시트 유형 프로세스를 사용하여 제조된 재생 담배)를 포함할 수 있다. 다양한 대표적인 담배 유형, 가공된 담배 유형 및 담배 블렌드 유형은 Lawson 등의 미국 특허 제 4,836,224 호; Perfetti 등의 미국 특허 제 4,924,888 호; Brown 등의 미국 특허 제 5,056,537 호; Brinkley 등의 미국 특허 제 5,159,942 호; Gentry의 미국 특허 제 5,220,930 호; Bakley 등의 미국 특허 제 5,360,023 호; Shafer 등의 미국 특허 제 6,701,936 호; Li 등의 미국 특허 제 7,011,096 호; Li 등의 미국 특허 제 7,017,585 호; Lawson 등의 미국 특허 제 7,025,066 호; Perfetti 등의 미국 특허출원 공개 제 2004-0255965 호; Bereman의 PCT WO 02/37990; 및 Bombick 등의 "Fund. Appl. Toxicol., 39, p. 11-17(1997)"에 기술되어 있으며, 이들 문헌은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 유용할 수 있는 추가의 예시적인 담배 조성물은 Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호에 개시되어 있으며, 이 문헌은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 일부 구현예에서, 제분된 담배 재료는 향미가 있는 담배와 향기로운 담배의 블렌드를 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 담배 재료는 Pryor 등의 미국 특허 제 4,807,809 호; Pryor 등의 미국 특허 제 4,889,143 호; 및 Raker의 미국 특허 제 5,025,814 호에 개시된 바와 같이 재구성된 담배 재료를 포함할 수 있으며, 이 문헌은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 추가로, 재구성된 담배 재료는 담배를 연소하는 대신에 가열하는 새로운 궐련 프로토타입에 대한 화학적 및 생물학적 연구(Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco), R. J. Reynolds Tobacco Company Monograph (1988)에 개시되어 있으며, 이 문헌은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
일부 구현예에서, 섬유질 재료는 대마, 아마, 사이잘, 볏짚, 에스파르토 및/또는 셀룰로오스 펄프 재료를 포함하지만 이에 제한되지 않는 식물 유래 비-담배 재료를 포함할 수 있다. 다양한 다른 구현예에서, 섬유질 재료는 자체적으로 또는 다른 섬유질 재료와 결합된 재구성된 담배를 포함할 수 있다. 캐스팅 및 제지 기술을 포함하여 재구성된 담배 시트를 제공하기 위한 일부 예시적인 방식 및 방법은 Keritsis 등의 미국 특허 제 4,674,519 호; Clapp 등의 미국 특허 제 4,941,484 호; Young 등의 미국 특허 제 4,987,906호; Kieman 등의 미국 특허 제 4,972,854 호; Young 등의 미국 특허 제 5,099,864 호; Sohn 등의 미국 특허 제 5,143,097 호; Brinkley 등의 미국 특허 제 5,159,942 호; Brinkley 등의 미국 특허 제 5,322,076 호; Young 등의 미국 특허 제 5,339,838 호; Litzinger 등의 미국 특허 제 5,377,698 호; Young의 미국 특허 제 5,501,237 호; 및 Kumar의 미국 특허 제 6,216,707 호에 기재되어 있으며; 이들 각각은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 일부 예에서, 특정 유형의 재구성 담배와 같은 가공된 담배는 종방향으로 연장되는 스트랜드로 사용될 수 있다. 예를 들어, Raker의 미국 특허 제 5,025,814 호를 참조하며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 또한, 특정 유형의 재구성된 담배 시트는 원하는 구성으로 형성되거나, 롤링되거나, 주름질 수 있다. 또 다른 구현예에서, 섬유질 재료는 다양한 유형의 무기 섬유(예를 들어, 섬유 유리, 금속 와이어/스크린 등) 및/또는 (유기) 합성 중합체를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 이러한 "섬유질" 재료는 구조화되지 않거나(예를 들어, 담배 캐스트 시트의 셀룰로오스 섬유처럼 무작위로 분포됨) 또는 구조화(예를 들어, 와이어 메쉬)될 수 있다.
언급된 바와 같이, 다양한 구현예에서, 코팅은 부직포에 포함된 임의의 결합제 재료에 추가되거나 대안일 수 있는 결합제 재료를 포함할 수 있다. 바람직한 결합제 재료는 알긴산 암모늄, 알긴산 프로필렌 글리콜, 알긴산 칼륨 및 알긴산 나트륨과 같은 알기네이트를 포함할 수도 있다. 알기네이트, 특히 고점도 알기네이트는 제어된 수준의 유리 칼슘 이온과 함께 사용될 수도 있다. 다른 적절한 결합제 재료로는 Aqualon Co.의 Klucel H와 같은 히드록시프로필셀룰로오스; The Dow Chemical Co.의 Methocel K4MS와 같은 히드록시프로필메틸셀룰로오스; Aqualon Co.의 Natrosol 250 MRCS와 같은 히드록시에틸셀룰로오스; FMC의 Avicel과 같은 미세 결정질 셀룰로오스; The Dow Chemical Co.의 Methocel A4M과 같은 메틸셀룰로오스; 및 Hercules Inc.의 CMC 7HF 및 CMC 7H4F와 같은 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스를 들 수 있다. 또 다른 가능한 결합제 재료로는 전분(예를 들어, 옥수수 전분), 구아 검, 카라기난, 로커스트 콩 검, 펙틴 및 잔탄 검을 들 수 있다. 일부 구현예에서, 둘 이상의 결합제 재료의 조합 또는 혼련물이 사용될 수도 있다. 결합제 재료의 다른 예는 예를 들어 Jakob 등의 미국 특허 제 5,101,839 호; 및 Raker 등의 미국 특허 제 4,924,887 호에 기재되어 있으며, 각각은 그 전체가 본 명세서에 인용에 의해 참조로 포함된다. 일부 구현예에서, 에어로졸 형성 물질은 결합제 재료(예를 들어, 알긴산 프로필렌 글리콜)의 일부로서 제공될 수도 있다. 추가로, 일부 구현예에서, 결합제 재료는 담배 또는 다른 바이오 매스로부터 유래된 나노셀룰로오스를 포함할 수도 있다. 일부 다른 구현예에서, 결합제는 시클로덱스트린을 포함할 수 있다.
언급된 바와 같이, 코팅은 또한 난연성 재료를 포함할 수 있다. 이러한 재료의 하나의 예는 인산 암모늄이다. 일부 구현예에서, 다른 내염제/난연제 재료 및 첨가제는 기재 시트 내에 포함될 수 있으며, 유기-인 화합물, 붕사, 수화 알루미나, 흑연, 칼륨 트리폴리포스페이트, 디펜타에리트리톨, 펜타에리트리톨, 및 폴리올을 포함할 수도 있다. 질소 인산염, 일인산암모늄(mono-ammonium phosphate), 암모늄 폴리포스페이트, 암모늄 브로마이드, 암모늄 보레이트, 에탄올암모늄 보레이트, 암모늄 설파메이트, 할로겐화 유기 화합물, 티오우레아 및 안티몬 산화물과 같은 다른 것들이 또한 사용될 수 있다. 담배 기재 및/또는 다른 구성요소(단독으로든 서로 및/또는 다른 재료와 조합하든)에 사용되는 내염제, 난연제 및/또는 그을림 억제제 재료의 각 양태에서, 소망하는 특성은 바람직하게 소망하지 않는 가스 배출 또는 용융 유형의 거동없이 제공된다. 담배를 흡연 물품에 포함시키기 위한 다양한 방식 및 방법, 특히 흡연 물품 내의 담배의 사실상 전부를 의도적으로 태우지 않도록 설계된 흡연 물품이 Brooks 등의 미국 특허 제 4,947,874 호; Cantrell 등의 미국 특허 제 7,647,932 호; Robinson 등의 미국 특허 제 8,079,371 호; Banerjee 등의 미국 특허 제 7,290,549 호; 및 Crooks 등의 미국 특허 출원 공개 제 2007/0215167 호에 기재되어 있으며; 이들 개시는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 추가 첨가제, 및 기타 가능한 향상 성분은 Phillips 등의 미국 특허 출원 제 15/707,461 호에 개시되어 있으며, 이는 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
언급된 바와 같이, 코팅은 또한 에어로졸 전구체 조성물을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 에어로졸 전구체 조성물은 글리세린 또는 프로필렌 글리콜을 포함할 수 있다. 바람직한 에어로졸 형성 물질은 다가 알코올(예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜 및 트리에틸렌 글리콜) 및/또는 물, 및 가시적인 에어로졸을 생성하는 기타 물질 및 이들의 임의의 조합을 포함한다. 대표적인 유형의 에어로졸 형성 물질은 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Sensabaugh 2세 등의 미국 특허 제 4,793,365 호; Jakob 등의 미국 특허 제 5,101,839 호; Biggs 등의 PCT 국제 공개 공보 제 WO 98/57556 호; 및 담배를 연소하는 대신에 가열하는 새로운 궐련 프로토타입에 대한 화학적 및 생물학적 연구(Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco), R. J. Reynolds Tobacco Company Monograph (1988)에 개시되어 있다. 다른 대표적인 유형의 에어로졸 전구체 성분 및 제형(formulation)은 또한 인용에 의해 그 개시 내용이 본 명세서에 포함되는 Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호; Collet 등의 미국 특허 제 8,881,737 호; Chong 등의 미국 특허 제 9,254,002 호; Zheng 등의 미국 특허 출원 공개 공보 제 2013/0008457 호; Lipowicz 등의 미국 특허 출원 공개 공보 제 2015/0020823 호; Koller의 미국 특허 출원 공개 공보 제 2015/0020830 호 뿐만 아니라, Bowen 등의 PCT 공개 공보 제 WO 2014/182736 호에 기재되며 특징지어져 있다. 채용될 수 있는 다른 에어로졸 전구체로는 R. J. Reynolds Vapor Company의 VUSE® 제품, Fontem Ventures B.V.의 BLU™ 제품, Mistic Ecigs의 MISTIC MENTHOL 제품, Nu Mark LLC의 MARK TEN 제품, Juul Labs, Inc.의 JUUL 제품, 및 British American Tobacco의 VYPE 제품에 통합되었던 에어로졸 전구체가 포함된다. 또한 Johnson Creek Enterprises LLC에서 입수 가능한 전자 담배용 소위 "연기 주스"가 바람직하다. 또 다른 예의 에어로졸 전구체 조성물은 BLACK NOTE, COSMIC FOG, THE MILKMAN E-LIQUID, FIVE PAWNS, THE VAPOR CHEF, VAPE WILD, BOOSTED, THE STEAM FACTORY, MECH SAUCE, CASEY JONES MAINLINE RESERVE, MITTEN VAPORS, DR. CRIMM'S V-LIQUID, SMILEY E LIQUID, BEANTOWN VAPOR, CUTTWOOD, CYCLOPS VAPOR, SICBOY, GOOD LIFE VAPOR, TELEOS, PINUP VAPORS, SPACE JAM, MT. BAKER VAPOR, 및 JIMMY THE JUICE MAN이라는 상표명으로 판매된다. 비등성 재료의 구현예는 에어로졸 전구체와 함께 사용될 수 있으며, 예를 들어 Hunt 등의 미국 특허 출원 공개 제 2012/0055494 호에 개시되어 있으며, 이는 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 또한, 비등성 재료의 사용은 예를 들어 Niazi 등의 미국 특허 제 4,639,368 호; Wehling 등의 미국 특허 제 5,178,878 호; Wehling 등의 미국 특허 제 5,223,264 호; Pather 등의 미국 특허 제 6,974,590 호; Bergquist 등의 미국 특허 제 7,381,667 호; Crawford 등의 미국 특허 제 8,424,541 호; Strickland 등의 미국 특허 제 8,627,828 호; 및 Sun 등의 미국 특허 제 9,307,787 호; 뿐만 아니라 Brinkley 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0018539 호 및 Johnson 등의 PCT WO 97/06786 호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 담배 또는 그 안에 포함된 담배로부터 유도된 성분의 설명을 비롯한 에어로졸 전구체 조성물의 실시예에 관한 추가의 설명이 2016년 7월 21일자로 Davis 등에 의해 각기 출원된 미국 특허출원 제 15/216,582 호 및 제 15/216,590 호에 제시되어 있으며, 이들은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
언급된 바와 같이, 코팅은 또한 향료를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "향료"에 대한 언급은 에어로졸화되어 사용자에게 전달될 수 있고, 맛 및/또는 향기 측면에서 감각적 경험을 주는 화합물 또는 성분을 의미한다. 향료의 일부 예는, 바닐린(vanillin), 에틸 바닐린, 크림, 차, 커피, 과일(예를 들어, 사과, 체리, 딸기, 복숭아, 및 라임 및 레몬을 포함하는 감귤 향미), 메이플, 멘톨, 민트, 페퍼민트, 스피어민트, 윈터그린(wintergreen), 육두구(nutmeg), 정향(clove), 라벤더, 카다몬(cardamom), 생강, 꿀, 아니스(anise), 세이지(sage), 로즈메리(rosemary), 히비스커스(hibiscus), 로즈 힙(rose hip), 예르바 마테(yerba mate), 과유사(guayusa), 허니부시(honeybush), 루이보스(rooibos), 예르바 산타(yerba santa), 바코파 몬니에라(bacopa monniera), 징코 빌로바(gingko biloba), 비타니아 솜니페라(withania somnifera), 계피, 백단향(sandalwood), 자스민, 카스카릴라(cascarilla), 코코아, 감초, 및 궐련, 여송연 및 파이프 담배의 향료에 전통적으로 사용되는 유형 및 특성의 향료 및 향미 패키지를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 고과당 콘 시럽과 같은 시럽이 또한 이용될 수 있다. 적합할 수 있는 예시적인 식물-파생 조성물은 Dube 등의 제 9,107,453 호 및 미국 특허출원 공개 공보 제 2012/0152265 호에 개시되어 있으며, 이들 문헌의 개시내용은 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함된다. 이러한 추가 성분의 선택은 흡연 물품에 바람직한 감각적 특성과 같은 인자에 기초하여 가변적이며, 본 개시는 담배 및 담배 관련 또는 담배 파생 제품의 당 업자에게 쉽게 명백한 임의의 그러한 추가 성분을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, Gutcho의 "Tobacco Flavoring Substances and Methods"(Noyes Data Corp.(1972)) 및 Leffingwell 등의 "Tobacco Flavoring for Smoking Products(1972)" 참조하며, 이들 문헌의 개시내용은 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함된다. 향료에 대한 언급은 전술한 바와 같은 임의의 단일 향료에 제한되어서는 안되며, 사실상 하나 이상의 향료의 조합을 나타낼 수 있다는 것에 주목해야 한다.
이와 같이, 다양한 구현예에서, 코팅된 복합 기재 시트는 그와 통합된 복수의 전도성 스레드를 갖는 코팅된 부직 웨브를 포함하여 생성될 수 있다. 다양한 구현예에서, 하나 이상의 복합 기재 시트가 에어로졸 소스 부재의 일부일 수 있는 기재 부분으로서 사용될 수 있다. 도 5는 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 개략적인 사시도를 도시한다. 특히, 도 5는 복합 기재 시트(120)의 일련의 중첩 층(130)을 포함하는 기재 부분(110)을 갖는 에어로졸 소스 부재(104)를 도시한다. 상기 설명을 참조하면, 도시된 구현예에서, 복합 기재 시트(120)는 다엽 단면을 갖는 재생된 셀룰로오스 섬유로 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브와, 부직 웨브에 통합된 복수의 전도성 스레드를 포함한다. 다양한 구현예에서, 중첩 층은 또한 "주름진 웨브"로 간주될 수 있다. 도시된 구현예는 상대적으로 질서있는 층의 배열을 도시하고 있지만, 다양한 구현예에서, 용어 "중첩 층" 및 "주름진 웨브"는 또한 개별 층이 명백하지 않을 수 있는 다발로 된, 구겨진 및/또는 그렇지 않으면 주름진 층을 포함할 수 있다는 것에 유의해야 한다.
도시된 구현예에서, 일련의 중첩 층(130) 내의 복수의 전도성 스레드(124)는 그들이 기재 부분(110)의 종방향 축과 실질적으로 정렬되도록 배향된다. 그러나, 다른 구현예에서, 복수의 전도성 스레드는 임의의 배향을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 일련의 중첩 층 내의 복수의 전도성 스레드는 기재 부분(110)의 종방향 축에 실질적으로 수직인 배향을 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 일련의 중첩 층 내의 복수의 전도성 스레드는 기재 부분(110)의 종방향 축에 대해 임의의 각도에서 실질적으로 횡방향인 배향을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 일련의 중첩 층의 복수의 전도성 스레드는 약 45° 각도로, 또는 약 135° 각도로, 또는 약 45° 미만의 임의의 각도로, 또는 약 45°와 약 135° 사이의 임의의 각도로, 또는 약 135° 이상의 임의의 각도로 기재 부분(110)의 종방향 축에 대해 실질적으로 횡방향일 수 있다. 다른 구현예에서, 복수의 전도성 스레드는 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 복수의 전도성 스레드는 전도성 스레드의 십자 패턴(예를 들어, 실질적으로 수직인 십자 패턴 또는 실질적으로 다이아몬드 형상의 십자 패턴)을 포함할 수 있다. 이러한 구현예를 위해, 전도성 스레드의 십자 패턴은 위에서 유사하게 설명된 바와 같이 기재 부분(110)의 종방향 축에 대해 배향을 가질 수 있다.
일부 구현예에서 기재 부분은 단지 복합 기재 시트의 중첩 층을 포함할 수 있지만, 다른 구현예에서 중첩 층의 적어도 일부는 하나 이상의 커버 층으로 커버될 수 있다. 예를 들어, 도 6은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 기재 부분의 개략적인 횡단면도를 도시한다. 특히, 도 6은 복합 기재 시트(120)의 일련의 중첩 층(130)을 포함하는 기재 부분(110)을 도시한다. 도시된 구현예에서, 중첩 층(130)의 적어도 일부는 제 1 커버 층(132)으로 그 외부 표면 주위에 실질적으로 둘러싸여 있다. 다양한 구현예에서, 제 1 커버 층(132)의 조성이 다양할 수 있지만, 도시된 구현예에서 제 1 커버 층(132)은 섬유질 재료, 에어로졸 전구체 조성물 및 결합제 재료의 조합을 포함한다. 가능한 섬유질 재료, 에어로졸 전구체 조성물 및 결합제 재료와 관련된 상기 설명을 참조한다.
다양한 구현예에서, 제 1 커버 층(132)은 Seymour 등의 미국 특허 제 5,697,385 호에 개시된 것과 같은 캐스팅 공정을 통해 구성될 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 섬유질 재료, 에어로졸 전구체 조성물 및 결합제는 함께 혼합되어 슬러리를 형성할 수 있으며, 이는 표면(예를 들어, 이동 벨트)에 캐스팅될 수 있다. 다음에 캐스트 슬러리는 결과가 비교적 일정한 두께의 주조 시트가 되도록 하나 이상의 건조 및/또는 닥터링 단계를 경험할 수 있다. 캐스팅 및 제지 기술의 다른 예는 Keritsis 등의 미국 특허 제 4,674,519 호; Clapp 등의 미국 특허 제 4,941,484 호; Young 등의 미국 특허 제 4,987,906 호; Kiernan 등의 미국 특허 제 4,972,854 호; Young 등의 미국 특허 제 5,099,864 호; Sohn 등의 미국 특허 제 5,143,097 호; Brinkley 등의 미국 특허 제 5,159,942 호; Brinkley 등의 미국 특허 제 5,322,076 호; Young 등의 미국 특허 제 5,339,838 호; Litzinger 등의 미국 특허 제 5,377,698 호; Young의 미국 특허 제 5,501,237 호; 및 Kumar의 미국 특허 제 6,216,706 호에 개시되어 있으며, 그 개시는 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
도시된 구현예에서, 중첩 층(130)의 적어도 일부 및 제 1 커버 층(132)은 제 2 커버 층(134)에 의해 외부 표면 주위에 실질적으로 둘러싸여 있다. 제 2 커버 층(134)의 조성물은 다양할 수 있지만, 도시된 구현예에서 제 2 커버 층(134)은 알루미늄 호일 재료와 같은 금속 호일 재료를 포함한다. 다른 구현예에서, 제 2 커버 층은 구리 재료, 주석 재료, 금 재료, 그래핀 재료, 흑연 재료 또는 다른 열 전도성 탄소 기반 재료 및 또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 재료를 포함할 수 있다. 도시된 구현예는 그 외면 주위에서 중첩 층(130), 제 1 커버 층(132) 및 제 2 커버 층(134)을 실질적으로 둘러싸는 제 3 커버 층(136)을 더 포함한다. 도시된 구현예에서, 제 3 커버 층(136)은 종래의 궐련 포장 종이와 같은 종이 재료를 포함한다. 다양한 구현예에서, 종이 재료는 비-목재 식물 섬유와 같은 헝겊 섬유를 포함할 수 있으며, 아마, 대마, 사이잘, 볏짚 및/또는 에스파르토 섬유를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서 에어로졸 소스 부재 및 제어 본체는 일반적으로 완전한 흡연 물품 또는 약제 전달 물품으로 함께 제공될 수 있지만, 구성요소는 별도로 제공될 수 있다. 예를 들어, 본 개시는 또한 재사용 가능한 흡연 물품 또는 재사용 가능한 약제 전달 물품과 함께 사용하기 위한 일회용 유닛을 포함한다. 특정 구현예에서, 그러한 일회용 유닛(첨부된 도면에 도시된 바와 같이 에어로졸 소스 부재일 수 있음)은 재사용 가능한 흡연 물품 또는 약제 전달 물품과 맞물리도록 구성된 가열 단부를 갖는 실질적으로 관 형상의 본체, 소비자에게의 흡입 가능한 물질의 통과를 허용하도록 구성된 반대쪽 마우스 단부, 및 외부 표면과, 내부 공간을 규정하는 내부 표면을 갖는 벽을 포함할 수 있다. 에어로졸 소스 부재(또는 카트리지)의 다양한 구현예가 Worm 등의 미국 특허 제 9,078,473 호에 개시되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
본 명세서에 설명된 일부 도면은 작동 관계에 있는 제어 본체와 에어로졸 소스 부재를 도시하지만, 제어 본체와 에어로졸 소스 부재는 개별 장치로 존재할 수 있다. 따라서, 조합된 구성요소와 관련하여 본원에서 달리 제공되는 임의의 설명은 또한 개별 및 개별 구성요소로서 제어 본체 및 에어로졸 소스 부재에 적용되는 것으로 이해되어야 한다.
다른 양태에서, 본 개시는 본원에 설명된 바와 같은 다양한 구성요소를 제공하는 키트(kit)와 관련될 수 있다. 예를 들어, 키트는 하나 이상의 에어로졸 소스 부재를 갖는 제어 본체를 포함할 수 있다. 키트는 하나 이상의 충전 구성요소를 갖는 제어 본체를 더 포함할 수 있다. 키트는 하나 이상의 배터리를 갖는 제어 본체를 더 포함할 수 있다. 키트는 하나 이상의 에어로졸 소스 부재 및 하나 이상의 충전 구성요소 및/또는 하나 이상의 배터리를 갖는 제어 본체를 더 포함할 수 있다. 추가 구현예에서, 키트는 복수의 에어로졸 소스 부재를 포함할 수 있다. 키트는 복수의 에어로졸 소스 부재 및 하나 이상의 배터리 및/또는 하나 이상의 충전 구성요소를 추가로 포함할 수 있다. 상기 구현예에서, 에어로졸 소스 부재 또는 제어 본체에는 이에 포함되는 가열 조립체가 제공될 수 있다. 본 발명의 키트는 추가 키트 구성요소 중 하나 이상을 수용하는 케이스(또는 다른 패키징, 운반 또는 보관 구성요소)를 더 포함할 수 있다. 케이스는 재사용 가능한 경질 또는 연질 용기일 수 있다. 또한, 케이스는 단순히 상자 또는 다른 패키징 구조체일 수 있다.
도 7은 본 개시의 다른 예시적인 구현예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 사시도를 도시하며, 도 8은 외부 랩이 제거된 도 7의 에어로졸 소스 부재의 사시도를 도시한다. 특히, 도 7은 외부 랩(302)을 포함하는 에어로졸 소스 부재(300)를 도시하며, 도 8은 에어로졸 소스 부재(300)의 다른 구성요소를 나타내기 위해 외부 랩(302)이 제거된 에어로졸 소스 부재(300)를 도시한다. 도시된 구현예에서, 도시된 구현예의 에어로졸 소스 부재(300)는 열원(304), 기재 부분(310), 중간 구성요소(308) 및 필터(312)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 중간 구성요소(308) 및 필터(312)는 함께 마우스피스(314)를 포함한다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 다양한 구현예에서, 기재 부분(310)은 재생된 셀룰로오스 섬유로부터 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브를 포함하는 복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 에어로졸 전달 장치 및/또는 에어로졸 소스 부재가 다양한 구현예를 취할 수 있지만, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 소비자에 의한 에어로졸 전달 장치 및/또는 에어로졸 소스 부재의 사용은 범위가 유사할 것이다. 에어로졸 전달 장치 및/또는 에어로졸 소스 부재의 사용에 대한 전술한 설명은 본 명세서에서 제공되는 추가 개시에 비추어 당 업자에게 명백한 사소한 수정을 통해 설명된 다양한 구현예에 적용 가능하다. 그러나, 사용에 대한 설명은 본 개시의 물품의 사용을 제한하려는 것이 아니라 본 명세서의 개시에 필요한 모든 요구사항을 준수하기 위해 제공된다.
다양한 구현예에서, 열원(304)은 그 점화시 열을 발생시키도록 구성될 수 있다. 도시된 구현예에서, 열원(304)은, 일반적으로 원통형 형상을 갖고 가연성 탄소질 재료를 포함하는 가연성 연료 요소를 포함한다. 다른 구현예에서, 열원(304)은 상이한 형상, 예를 들어 입방형 또는 육각형 단면을 갖는 프리즘 형상을 가질 수 있다. 탄소질 재료는 일반적으로 높은 탄소 함량을 갖는다. 바람직한 탄소질 재료는 주로 탄소로 구성될 수 있고, 및/또는 전형적으로 건조 중량 기준으로, 약 60% 초과, 일반적으로 약 70% 초과, 종종 약 80% 초과, 및 종종 약 90% 초과의 탄소 함량을 가질 수 있다.
일부 예에서, 열원(304)은 가연성 탄소질 재료 이외의 구성요소(예를 들어, 분말 담배 또는 담배 추출물과 같은 담배 구성요소; 향미제; 염화나트륨, 염화칼륨 및 탄산나트륨과 같은 염; 열 안정 흑연 섬유; 산화철 분말; 유리 필라멘트; 분말 탄산칼슘; 알루미나 과립; 암모니아 염과 같은 암모니아 공급원; 및/또는 구아 검, 알긴산 암모늄 및 알긴산 나트륨과 같은 결합제)를 포함할 수 있다. 적용 가능한 열원의 특정 치수는 다양할 수 있지만, 일부 구현예에서, 열원(304)은 약 7㎜ 내지 약 20㎜의 포괄적 범위의 길이를 가질 수 있고, 일부 구현예에서는 약 17㎜일 수 있으며, 약 3㎜ 내지 약 8㎜의 포괄적 범위의 전체 직경을 가질 수 있으며, 일부 구현예는 약 4.8㎜일 수 있다(일부 구현예에서는 약 7㎜). 다른 구현예에서, 열원은 다양한 방식으로 구성될 수 있지만, 도시된 구현예에서 열원(304)은 분쇄 또는 분말 탄소질 재료를 사용하여 압출 또는 컴파운딩되며, 건조 중량 기준으로 약 0.5g/㎤ 이상, 종종 약 0.7g/㎤ 이상, 종종 약 1g/㎤ 이상인 밀도를 갖는다. 예를 들어, Riggs 등의 미국 특허 제 5,551,451 호 및 Borschke 등의 미국 특허 제 7,836,897 호에 개시된 연료 소스 구성요소, 제형 및 디자인의 타입을 참조하며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다. 다양한 구현예에서, 열원은 예를 들어 실질적으로 중실 원통형 형상 또는 중공 원통형(예를 들어, 튜브) 형상을 포함하는 다양한 형태를 가질 수 있지만, 도시된 구현예의 열원(304)은, 일반적으로 원통형 형상을 갖지만, 압출된 모놀리식 탄소질 재료의 제 1 단부로부터 압출된 모놀리식 탄소질 재료의 대향 제 2 단부까지 복수의 홈(316)을 갖는 압출된 모놀리식 탄소질 재료를 포함한다. 일부 구현예에서, 에어로졸 전달 장치, 특히 열원은 열 전달 구성요소를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 열 전달 구성요소는 열원에 근접할 수 있고, 일부 구현예에서, 열 전달 구성요소는 열원 내에 또는 열원 내부에 위치될 수 있다. 열 전달 구성요소의 일부 예는 2018년 3월 16일에 출원되고 발명의 명칭이 열 전달 구성요소를 갖는 흡연 물품인 미국 특허 출원 제 15/923,735 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
도시된 구현예에서, 열원(304)의 홈(316)은 폭과 깊이가 실질적으로 동일하고 그리고 열원(304)의 원주 주위에 실질적으로 동일하게 분포되어 있지만, 다른 구현예는 최소 2개의 홈을 포함할 수 있으며, 또 다른 구현예는 단지 하나의 홈을 포함한다. 또 다른 구현예는 홈을 전혀 포함하지 않을 수 있다. 추가 구현예는, 폭 및/또는 깊이가 동일하지 않을 수 있고 그리고 열원의 원주 주위에 동일하지 않게 이격될 수 있는 다수의 홈을 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 열원은 압출된 모놀리식 탄소질 재료의 제 1 단부로부터 그 대향 제 2 단부까지 종방향으로 연장되는 홈 및/또는 슬릿을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 열원은 Lobovsky의 미국 특허 제 7,615,184 호에 개시된 유형의 폼 프로세스에서 형성된 폼형 탄소 모놀리식을 포함할 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다. 이와 같이, 일부 구현예는 열원을 점화하는 데 걸리는 시간 감소와 관련하여 이점을 제공할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 열원은 절연 층(도시하지 않음)과 함께 공압출되어 제조 시간 및 비용을 줄일 수 있다. 연료 요소의 다른 구현예는 Brooks 등의 미국 특허 제 4,922,901 호에 개시된 유형의 탄소 섬유, 또는 Takeuchi 등의 미국 특허 출원 공개 제 2009/0044818 호에 개시된 것과 같은 다른 열원 구현예를 포함하며, 이들 각각은 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
일반적으로, 열원은 하나 이상의 에어로졸화 가능한 구성요소를 갖는 에어로졸 전달 구성요소(예를 들어, 기재 부분)에 충분히 근처에 위치되며, 그 결과 열원으로부터의 열을 에어로졸화 가능한 구성요소(뿐만 아니라 마찬가지로 사용자에게 전달하기 위해 마찬가지로 제공되는 임의의 향료, 및/또는 등등)로 가함으로써 형성된/휘발된 에어로졸이 마우스피스에 의해 사용자에게 전달 가능하다. 즉, 열원이 기재 부분을 가열하면, 에어로졸이 형성되거나, 방출되거나, 또는 소비자가 흡입하기에 적합한 물리적 형태로 생성된다. 전술한 용어는 상호 교환될 수 있다는 것을 의미하므로 방출, 방출하는, 방출하다 또는 방출된에 대한 참조는 형성 또는 생성, 형성하는 또는 생성하는, 형성하다 또는 생성하다 및 형성된 또는 생성된다를 포함함에 유의해야 한다. 구체적으로, 흡입 가능한 물질은 증기 또는 에어로졸 또는 이들의 혼합물 형태로 방출된다. 추가로, 다양한 에어로졸 전달 장치 요소의 선택은 본 개시의 배경기술 섹션에 나열된 대표적인 제품과 같은 상업적으로 입수 가능한 전자 에어로졸 전달 장치를 고려할 때 인식된다.
다시 도 7 및 도 8을 참조하면, 외부 랩(302)은 열원(304)의 적어도 일부를 기재 부분(310) 및 마우스피스(314)의 적어도 일부와 맞물리거나 또는 그렇지 않으면 함께 맞물리도록 제공될 수 있다. 다양한 구현예에서, 외부 랩(302)은, 외부 랩(302)이 랩핑된 위치에 유지될 수 있도록 접착제 또는 패스너 등을 포함하는 임의의 방식으로 랩핑된 위치에 유지되도록 구성된다. 그렇지 않으면, 일부 다른 양상에서, 외부 랩(302)은 원하는대로 제거 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부 랩(302)을 랩핑된 위치에 유지할 때, 외부 랩(302)은 열원(304), 기재 부분(310) 및/또는 마우스피스(314)로부터 제거될 수 있다.
일부 구현예에서, 외부 랩(302)에 추가해서, 에어로졸 전달 장치는 또한 기재 부분(310) 및 열원(304)의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성된 라이너를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서 라이너가 기재 부분(310)의 길이의 단지 일부를 둘러쌀 수 있지만, 일부 구현예에서 라이너는 실질적으로 기재 부분(310)의 전체 길이를 둘러쌀 수 있다. 일부 구현예에서, 외부 랩 재료(302)는 라이너를 포함할 수 있다. 이와 같이, 일부 구현예에서, 외부 랩 재료(302) 및 라이너는 함께 제공되는(예를 들어, 접합되거나, 융합되거나 또는 그렇지 않으면 라미네이트로서 함께 결합됨) 별개의 재료일 수 있다. 다른 구현예에서, 외부 랩(302) 및 라이너는 동일한 재료일 수 있다. 임의의 경우에, 라이너는 점화된 열원(304)에 의해 생성된 열의 전도를 라이너의 반경방향 외측으로 열적으로 조절하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 일부 구현예에서, 라이너는 금속 호일 재료, 그래핀 재료, 흑연 재료 또는 기타 열 전도성 탄소 기반 재료, 및/또는 알루미늄 재료로 구성될 수 있고, 일부 구현예에서 라미네이트를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 외부 랩(302) 및/또는 라이너의 재료에 따라, 얇은 절연 층이 라이너의 반경방향 외측으로 제공될 수 있다. 따라서, 라이너는 유리하게는 일부 양태에서 에어로졸 소스 부재(300)의 2개 이상의 개별 구성요소(예를 들어, 열원(304), 기재 부분(310) 및/또는 마우스피스(314)의 일부)와 맞물리는 방식을 제공하는 동시에 또한 축방향으로 열 전달을 용이하게 하지만 반경방향 외측으로 열 전도를 제한하는 방식을 제공한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 외부 랩(302)(그리고, 필요에 따라 라이너 및 기재 부분(310))은 또한 마우스피스(314)에 흡인시에 공기의 진입을 허용하는 하나 이상의 개구가 관통 형성될 수 있다. 다양한 구현예에서, 이들 개구의 크기와 개수는 특정 설계 요구사항에 따라 달라질 수 있다. 도시된 구현예에서, 복수의 개구(320)가 열원(304)에 가장 가까운 기재 부분(310)의 단부에 근접하게 위치되고, 복수의 개별 냉각 개구(321)가 마우스피스(314)의 필터(312)에 근접한 영역에서 외부 랩(302)(일부 구현예에서, 라이너)에 형성된다. 다른 구현예가 상이할 수 있을 있지만, 도시된 구현예에서, 개구(320)는 에어로졸 소스 부재(300)의 외부 표면 주위에 실질적으로 균일하게 이격된 복수의 개구를 포함하고, 개구(321)는 또한 에어로졸 소스 부재(300)의 외부 표면 주위에 실질적으로 균일하게 이격된 복수의 개구를 포함한다. 다양한 구현예에서 복수의 개구는 다양한 방식으로 외부 랩(302)(그리고, 일부 구현예에서는 라이너)을 통해 형성될 수 있지만, 도시된 구현예에서 복수의 개구(320) 및 복수의 개별 냉각 개구(321)는 레이저 천공을 통해 형성된다.
도시된 구현예에서, 에어로졸 소스 부재(300)는 대향하는 제 1 및 제 2 단부를 갖는 기재 부분(310)을 포함하고, 여기서 제 1 단부는 열원(304)에 근접하게 배치된다. 도시된 구현예는 단지 하나의 기재 부분을 포함하지만, 다른 구현예는 기재 부분(310)의 제 2 단부에 근접하게 배치된 제 2 기재 부분과 같은 별개의 기재 부분을 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 추가 기재 부분이 포함될 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 다양한 구현예에서, 기재 부분(310)은 복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 다양한 구현예에서, 기재 부분(310)은 재생된 셀룰로오스 섬유로부터 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브를 포함하는 복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 포함할 수 있다. 비-제한적인 예로서, 적합한 재생된 셀룰로오스 섬유는 목재(예를 들어, 유칼립투스 나무), 풀(예를 들어, 대나무), 목화 및 기타 식물-기반 물질과 같은 임의의 다양한 셀룰로오스 함유 물질로부터 제조된 비스코스 섬유일 수 있다. 섬유를 형성하는 데 사용되는 재료의 유형에 추가하여, 본 명세서에 개시된 기재 시트는 섬유의 물리적 구조로 인해 적어도 부분적으로 바람직한 특성을 나타낼 수 있다. 섬유(특히 압출된 섬유)가 단단하고, 실질적으로 둥근 단면을 갖는 것이 일반적이다. 이러한 구조의 섬유가 또한 본 기재 시트(예를 들어, 블렌드로서)에 포함될 수 있지만, 기재 시트가 다엽 단면을 갖는 섬유를 포함하는 것이 특히 유용할 수 있다. 예를 들어, 본 기재 시트는 기재에 존재하는 섬유의 총 중량을 기준으로, 약 25중량% 이상, 약 50중량% 이상, 약 60중량% 이상, 약 75중량% 이상, 약 90중량% 이상, 또는 약 99중량% 이상의 양으로 다엽 섬유를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 부직 웨브는 아마, 사이잘, 볏짚 및/또는 에스파르토 섬유를 포함하지만 이에 제한되지 않는 대마 섬유 및/또는 다른 식물 섬유를 포함할 수 있다.
전술한 값은 100중량%의 고유 최대값을 가질 것임을 이해해야 하며, 예를 들어 기재 시트를 형성하는 데 사용되는 모든 섬유는 다엽 섬유이다. 일부 구현예에서, 다엽 섬유는 기재 시트에 존재하는 섬유의 총 중량을 기준으로, 기재 시트의 약 25중량% 내지 약 100중량%, 약 50중량% 내지 약 100중량%, 또는 약 90중량% 내지 약 100중량%를 포함할 수 있다. 용어 "다엽 섬유" 및 "다엽 단면을 갖는 섬유"는 상호 교환 가능함을 의미함을 이해해야 한다. 일부 구현예에서, 다엽 섬유는, 단면에서, 적어도 3개의 로브 또는 스포크가 그로부터 연장되는 공통 베이스 또는 허브(일반적으로, 섬유의 단면의 대략 중앙 부분)를 포함하는 섬유일 수 있다. 다엽 섬유는, 적어도 하나의 세트의 인접한 연장부가 180도 미만의 각도를 형성하고, 이에 의해 섬유를 따라 종방향으로 연장되는 하나 이상의 채널을 형성하도록 3개 이상의 연장부를 갖는 섬유로 추가로 정의될 수 있다. 다엽 섬유의 비-제한적인 예가 도 9에 도시되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 다엽 섬유(400)는 중앙 허브(404)로부터 연장되는 복수의 로브(402)를 포함하고, 인접한 로브는 인접 로브 사이에 채널(406)을 형성하기 위해 180도 미만인 각도(β)를 갖는다. 다엽 섬유의 로브는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 복수의 로브는 인접 로브 사이에 복수의 채널을 여전히 형성하면서 실질적으로 둥글게 될 수 있다. 다른 구현예에서, 다엽 섬유는 더 많은 수의 로브를 허용하고 이에 따라 인접한 로브 사이의 더 많은 수의 채널을 허용하도록 실질적으로 연장된 단면을 가질 수 있다. 로브의 수는 다양할 수 있으며, 예를 들어 3 내지 30, 3 내지 20 또는 3 내지 10일 수 있다. 마찬가지로, 동일한 섬유에서 로브 사이의 간격과 로브의 크기는 다양할 수 있다. 다엽 섬유는 바람직하게 그 액체 취급 특성을 추가로 개선할 수 있는 표면 특징부를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 로브(402)는 섬유의 액체 보유 및/또는 액체 전달 능력을 추가할 수 있는 마이크로-채널 또는 나노-채널을 형성하는 복수의 줄무늬(410)를 갖는 외부 표면(408)을 포함한다. 또한 줄무늬가 있고 본 개시에 따라 특히 유용할 수 있는 다엽 섬유의 특정 예는 Kelheim Fibres의 브랜드 이름 GALAXY®로 판매되는 섬유이다.
본 개시에 따른 기재 시트는 부직 섬유의 단일 층으로 형성될 수 있다. 섬유 층은 습식-레이드 방법 및 건식-레이드 방법(예를 들어, 카딩 또는 에어-레이드 방법)과 같은 임의의 적합한 방법에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게, 기재 형성에 사용되는 섬유는 스테이플 섬유이다. 원하는 경우, 일반적으로 셀룰로오스 에스테르와 함께 사용될 수 있는 결합제와 같은 결합제가 사용될 수 있다. 결합제는 개시된 저장소를 형성하는 데 사용되는 섬유에 응집 효과를 부여하는 물질인 것으로 이해된다. 예를 들어, 결합제는 섬유가 서로에 또는 부직포 저장소에 포함된 추가 섬유질 재료에 결합하도록 섬유를 부분적으로 가용화하는 재료일 수 있다. 사용될 수 있는 일부 예시적인 결합제는 폴리비닐 아세테이트(PVA) 결합제, 전분 및 트리아세틴을 포함한다. 일부 구현예에서, 응집성은 니들 펀칭 또는 섬유를 얽히게 하기 위한 다른 기계적 공정(예를 들어, 하이드로-얽힘)과 같은 대안적인 수단을 통해 제공될 수 있다. 따라서, 기재 시트는 니들 펀칭 단계를 수행하기 전에 존재하지 않는 방식으로 섬유가 얽혀 있다는 점에서 니들-펀칭된 기재의 실제 물리적 구조에 의해 정의될 수 있다. 이와 같이, "니들-펀칭된(needle-punched)"이라는 용어는 프로세스가 아니라 기재의 물리적 상태를 나타내는 것으로 이해된다. 마찬가지로, 용어 "하이드로-얽힘(hydro-entangled)"은 프로세스가 아니라 기재의 물리적 상태를 나타내는 것으로 이해된다. 환언하면, 하이드로-얽힘은 기재가 변형될 수 있는 프로세스이지만, 하이드로-얽힘 기재는 하이드로-얽힘 단계를 수행하기 전에 존재하지 않을 섬유의 얽힘에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 재료이다. 하나 이상의 구현예에서, 본 명세서에 설명된 기재는 복수의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 동일한 조성을 갖는 2개 이상의 층이 조합될 수 있다. 대안적으로, 상이한 조성의 2개 이상의 층이 조합될 수 있다. 일부 구현예에서, 기재 시트는 부직 섬유의 하나 이상의 층을 포함할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 또 다른 실시 예에서, 기재 시트는 직조 직물 및/또는 직조 및 부직 섬유의 조합을 포함할 수 있다.
다양한 구현예에서, 복합 기재 시트를 생성하기 위해 복수의 전도성 스레드가 부직 웨브에 통합된다. 일부 구현예에서, 스레드는 알루미늄, 스틸(예를 들어, 스테인리스 강), 백금, 금, 은, 철, 황동, 청동, 구리, 탄소, 흑연 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 열 및/또는 전기 전도성 재료로 구성될 수 있다. 다양한 구현예에서, 전도성 스레드는 다양한 상이한 방법을 사용하여 부직 웨브에 통합될 수 있다. 예를 들어, 하나의 구현예에서, 복수의 전도성 스레드는 스티칭 기술을 사용하여 부직 웨브에 통합될 수 있다. 다른 구현예에서, 전도성 스레드는 맞춤형 섬유 배치(tailored fiber placement: TFP) 기술을 사용하여 부직 웨브에 통합될 수 있다. 예를 들어, 독일 윈터링겐에 소재하는 "Filacon Technologies" 및 미국 미네소타주 하이랜드에 소재하는 "LayStitch Technologies"에서 입수 가능한 맞춤형 섬유 배치 기술 플랫폼을 참조한다. 또한, Gessler 등의 미국 특허 제 7,942,993 호 및 Joern 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0126652 호를 참조하고, 이들 각각은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 다른 구현예에서, 복수의 전도성 스레드는 스티치 본딩 방법을 사용하여 부직 웨브에 통합될 수 있다.
언급된 바와 같이, 일부 구현예에서, 복합 기재 시트는 예를 들어 섬유 산업에서 또한 사용되는 전통적인 CNC 제어 자동 재봉 및 자수 기계 상의 맞춤형 섬유 배치 공정에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 맞춤형 섬유 배치 공정 동안에, 하나 이상의 전도성 스레드가 니들과 스레드에 의해 베이스 재료(예를 들어, 부직 웨브)에 재봉될 수 있으며, 이는 각 전도성 스레드(또는 스레드들)가 이러한 재봉 기술을 사용하여 부직포에 스티팅되어 프레임으로 유지될 수 있다. 다양한 구현예에서, 전도성 스레드는 다양한 방향 및 기하학적 디자인으로 배치될 수 있다. 본 발명의 제품을 형성하기 위해 개조할 수 있는 일부 예시적인 기계는 "LayStitch Technologies"에서 상업적으로 입수 가능하다. 다양한 맞춤형 섬유 배치(TFP) 기술과 관련된 추가 설명은 Sebastian 등의 미국 특허 제 9,386,800 호에서 찾을 수 있으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
전도성 스레드가 부직 웨브에 통합되는 방법에 관계없이, 다양한 구현예에서, 전도성 스레드의 패턴 및/또는 배향이 달라질 수 있다. 도 10은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 통합된 전도성 스레드를 갖는 부직 웨브의 개략도를 도시한다. 특히, 도 10은 부직 웨브(322) 및 그와 통합된 복수의 전도성 스레드(324)를 포함하는 복합 기재 시트(320)를 도시한다. 전술한 바와 같이, 다양한 구현예에서 스레드는 다양한 상이한 구성을 가질 수 있지만, 도시된 구현예에서 전도성 스레드(324)는 실질적으로 선형 및 평행 패턴으로 배열된다. 또한, 도시된 구현예의 전도성 스레드(324)는 부직 웨브(322)의 길이 방향과 실질적으로 정렬되지만, 다른 구현예에서는 다른 배향이 가능하다.
다양한 구현예에서, 부직 웨브 및 통합된 전도성 스레드는 코팅으로 코팅될 수 있다. 일부 구현예에서, 코팅은 다음 성분, 즉 담배 또는 비-담배 재료를 포함하는 섬유질 재료, 결합제 재료, 난연제, 에어로졸 전구체 조성물 및 향료 중 하나 이상을 포함 할 수 있다. 다양한 구현예에서, 다양한 성분의 각각의 양이 다양할 수 있지만, 일 구현예에서 코팅은 10% 미만의 결합제 재료, 5% 미만의 난연제 물질, 및 적어도 10% 내지 50% 초과의 에어로졸 전구체 조성물을 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 섬유질 재료의 양 및 향료의 양은 특정 적용에 따라 조정될 수 있다.
일부 구현예에서, 에어로졸 발생 구성요소는, 에어로졸 전구체 조성물(예를 들어, 예컨대 프로필렌 글리콜 및/또는 글리세린 등과 같은 습윤제) 및/또는 적어도 하나의 향미제(flavoring agent)뿐만 아니라, 열원에 의한 에어로졸 전달 구성요소의 점화, 열분해, 연소 및/또는 그을림을 방지하는 것을 돕도록 구성된 난연제(burn retardant)(예를 들어, 제이인산암모늄 및/또는 다른 염)를 포함하도록 처리, 제조, 생성 및/또는 가공된 담배, 담배 성분 및/또는 담배 파생 재료를 포함한다. 흡연 물품, 특히 그러한 흡연 물품 내의 사실상 모든 담배를 의도적으로 태우지 않도록 설계된 흡연 물품에 담배를 통합하기 위한 다양한 방식 및 방법이 Brooks 등의 미국 특허 제 4,947,874 호; Cantrell 등의 미국 특허 제 7,647,932 호; Robinson 등의 미국 특허 제 8,079,371 호; Banerjee 등의 미국 특허 제 7,290,549 호; 및 Crooks 등의 미국 특허출원 공개 제 2007/0215167 호에 개시되어 있으며; 이들 문헌의 개시내용은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
일부 구현예에서, 다른 내염성/난연성 재료 및 첨가제는 에어로졸 발생 구성요소 내에 포함될 수 있으며, 유기-인 화합물, 붕사(borax), 수화 알루미나, 흑연, 트리폴리인산칼륨, 디펜타에리트리톨(dipentaerythritol), 펜타에리트리톨(pentaerythritol) 및 폴리올을 포함한다. 질소성 포스폰산 염, 제일인산암모늄, 폴리인산암모늄, 브롬화암모늄, 붕산암모늄, 에탄올암모늄 붕산염, 설파민산암모늄, 할로겐화 유기 화합물, 티오요소 및 산화안티몬과 같은 다른 재료가 또한 사용될 수 있다. 에어로졸 발생 구성요소 및/또는 다른 구성요소에 (단독으로든, 또는 서로 및/또는 다른 재료와 조합해서든) 사용되는 내염성, 난연성 및/또는 내그을림성(scorch-retardant) 재료의 각 양태에서, 바람직한 특성은 바람직하게는 바람직하지 않은 기체방출(off-gassing), 화학적 반응성, 또는 용융-유형 거동 없이 제공된다. 추가적인 향료, 향미제, 첨가제 및 다른 가능한 향상 성분은 Phillips 등의 미국 특허출원 제 15/707,461 호에 개시되어 있으며, 이 문헌은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
다양한 구현예에서, 섬유질 재료는 분쇄된 담배 재료를 포함할 수 있다. 본 개시에 유용할 수 있는 담배 재료는 다양할 수 있으며, 예를 들어 황색종 담배(flue-cured tobacco), 벌리 담배(burley tobacco), 오리엔탈 담배(Oriental tobacco) 또는 메릴랜드 담배(Maryland tobacco), 흑색종 담배(dark tobacco), 훈증종 담배(dark-fired tobacco) 및 루스티카 담배(Rustica tobacco)뿐만 아니라, 다른 희귀 또는 특수 담배 또는 이들의 블렌드를 포함할 수 있다. 담배 재료는 또한 소위 "블렌딩된" 형태 및 가공된 형태, 예컨대 가공된 담배 주맥(예를 들어, 커트-롤형(cut-rolled) 또는 커트-퍼프형(cut-puffed) 주맥), 용적 팽화 담배(volume expanded tobacco)(예를 들어, 바람직하게는 절단 충전제 형태의, 드라이 아이스 팽화 담배(DIET)와 같은 퍼프형 담배), 재생 담배(예를 들어, 제지 유형 또는 캐스트 시트 유형 프로세스를 사용하여 제조된 재생 담배)를 포함할 수 있다. 다양한 대표적인 담배 유형, 가공된 담배 유형 및 담배 블렌드 유형은 Lawson 등의 미국 특허 제 4,836,224 호; Perfetti 등의 미국 특허 제 4,924,888 호; Brown 등의 미국 특허 제 5,056,537 호; Brinkley 등의 미국 특허 제 5,159,942 호; Gentry의 미국 특허 제 5,220,930 호; Bakley 등의 미국 특허 제 5,360,023 호; Shafer 등의 미국 특허 제 6,701,936 호; Li 등의 미국 특허 제 7,011,096 호; Li 등의 미국 특허 제 7,017,585 호; Lawson 등의 미국 특허 제 7,025,066 호; Perfetti 등의 미국 특허출원 공개 제 2004-0255965 호; Bereman의 PCT WO 02/37990; 및 Bombick 등의 "Fund. Appl. Toxicol., 39, p. 11-17(1997)"에 기술되어 있으며, 이들 문헌은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 유용할 수 있는 추가의 예시적인 담배 조성물은 Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호에 개시되어 있으며, 이 문헌은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 일부 구현예에서, 제분된 담배 재료는 향미가 있는 담배와 향기로운 담배의 블렌드를 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 담배 재료는 Pryor 등의 미국 특허 제 4,807,809 호; Pryor 등의 미국 특허 제 4,889,143 호; 및 Raker의 미국 특허 제 5,025,814 호에 개시된 바와 같이 재구성된 담배 재료를 포함할 수 있으며, 이 문헌은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 추가로, 재구성된 담배 재료는 담배를 연소하는 대신에 가열하는 새로운 궐련 프로토타입에 대한 화학적 및 생물학적 연구(Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco), R. J. Reynolds Tobacco Company Monograph (1988)에 개시되어 있으며, 이 문헌은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
일부 구현예에서, 섬유질 재료는 대마, 아마, 사이잘, 볏짚, 에스파르토 및/또는 셀룰로오스 펄프 재료를 포함하지만 이에 제한되지 않는 식물 유래 비-담배 재료를 포함할 수 있다. 다양한 다른 구현예에서, 섬유질 재료는 자체적으로 또는 다른 섬유질 재료와 결합된 재구성된 담배를 포함할 수 있다. 캐스팅 및 제지 기술을 포함하여 재구성된 담배 시트를 제공하기 위한 일부 예시적인 방식 및 방법은 Keritsis 등의 미국 특허 제 4,674,519 호; Clapp 등의 미국 특허 제 4,941,484 호; Young 등의 미국 특허 제 4,987,906호; Kieman 등의 미국 특허 제 4,972,854 호; Young 등의 미국 특허 제 5,099,864 호; Sohn 등의 미국 특허 제 5,143,097 호; Brinkley 등의 미국 특허 제 5,159,942 호; Brinkley 등의 미국 특허 제 5,322,076 호; Young 등의 미국 특허 제 5,339,838 호; Litzinger 등의 미국 특허 제 5,377,698 호; Young의 미국 특허 제 5,501,237 호; 및 Kumar의 미국 특허 제 6,216,707 호에 기재되어 있으며; 이들 각각은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 일부 예에서, 특정 유형의 재구성 담배와 같은 가공된 담배는 종방향으로 연장되는 스트랜드로 사용될 수 있다. 예를 들어, Raker의 미국 특허 제 5,025,814 호를 참조하며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 또한, 특정 유형의 재구성된 담배 시트는 원하는 구성으로 형성되거나, 롤링되거나, 주름질 수 있다. 또 다른 구현예에서, 섬유질 재료는 다양한 유형의 무기 섬유(예를 들어, 섬유 유리, 금속 와이어/스크린 등) 및/또는 (유기) 합성 중합체를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 이러한 "섬유질" 재료는 구조화되지 않거나(예를 들어, 담배 캐스트 시트의 셀룰로오스 섬유처럼 무작위로 분포됨) 또는 구조화(예를 들어, 와이어 메쉬)될 수 있다.
언급된 바와 같이, 다양한 구현예에서, 코팅은 부직포에 포함된 임의의 결합제 재료에 추가되거나 대안일 수 있는 결합제 재료를 포함할 수 있다. 바람직한 결합제 재료는 알긴산 암모늄, 알긴산 프로필렌 글리콜, 알긴산 칼륨 및 알긴산 나트륨과 같은 알기네이트를 포함할 수도 있다. 알기네이트, 특히 고점도 알기네이트는 제어된 수준의 유리 칼슘 이온과 함께 사용될 수도 있다. 다른 적절한 결합제 재료로는 Aqualon Co.의 Klucel H와 같은 히드록시프로필셀룰로오스; The Dow Chemical Co.의 Methocel K4MS와 같은 히드록시프로필메틸셀룰로오스; Aqualon Co.의 Natrosol 250 MRCS와 같은 히드록시에틸셀룰로오스; FMC의 Avicel과 같은 미세 결정질 셀룰로오스; The Dow Chemical Co.의 Methocel A4M과 같은 메틸셀룰로오스; 및 Hercules Inc.의 CMC 7HF 및 CMC 7H4F와 같은 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스를 들 수 있다. 또 다른 가능한 결합제 재료로는 전분(예를 들어, 옥수수 전분), 구아 검, 카라기난, 로커스트 콩 검, 펙틴 및 잔탄 검을 들 수 있다. 일부 구현예에서, 둘 이상의 결합제 재료의 조합 또는 혼련물이 사용될 수도 있다. 결합제 재료의 다른 예는 예를 들어 Jakob 등의 미국 특허 제 5,101,839 호; 및 Raker 등의 미국 특허 제 4,924,887 호에 기재되어 있으며, 각각은 그 전체가 본 명세서에 인용에 의해 참조로 포함된다. 일부 구현예에서, 에어로졸 형성 물질은 결합제 재료(예를 들어, 알긴산 프로필렌 글리콜)의 일부로서 제공될 수도 있다. 추가로, 일부 구현예에서, 결합제 재료는 담배 또는 다른 바이오 매스로부터 유래된 나노셀룰로오스를 포함할 수도 있다. 일부 다른 구현예에서, 결합제는 시클로덱스트린을 포함할 수 있다.
언급된 바와 같이, 코팅은 또한 난연성 재료를 포함할 수 있다. 이러한 재료의 하나의 예는 인산 암모늄이다. 일부 구현예에서, 다른 내염제/난연제 재료 및 첨가제는 기재 시트 내에 포함될 수 있으며, 유기-인 화합물, 붕사, 수화 알루미나, 흑연, 칼륨 트리폴리포스페이트, 디펜타에리트리톨, 펜타에리트리톨, 및 폴리올을 포함할 수도 있다. 질소 인산염, 일인산암모늄(mono-ammonium phosphate), 암모늄 폴리포스페이트, 암모늄 브로마이드, 암모늄 보레이트, 에탄올암모늄 보레이트, 암모늄 설파메이트, 할로겐화 유기 화합물, 티오우레아 및 안티몬 산화물과 같은 다른 것들이 또한 사용될 수 있다. 담배 기재 및/또는 다른 구성요소(단독으로든 서로 및/또는 다른 재료와 조합하든)에 사용되는 내염제, 난연제 및/또는 그을림 억제제 재료의 각 양태에서, 소망하는 특성은 바람직하게 소망하지 않는 가스 배출 또는 용융 유형의 거동없이 제공된다. 담배를 흡연 물품에 포함시키기 위한 다양한 방식 및 방법, 특히 흡연 물품 내의 담배의 사실상 전부를 의도적으로 태우지 않도록 설계된 흡연 물품이 Brooks 등의 미국 특허 제 4,947,874 호; Cantrell 등의 미국 특허 제 7,647,932 호; Robinson 등의 미국 특허 제 8,079,371 호; Banerjee 등의 미국 특허 제 7,290,549 호; 및 Crooks 등의 미국 특허 출원 공개 제 2007/0215167 호에 기재되어 있으며; 이들 개시는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 추가 첨가제, 및 기타 가능한 향상 성분은 Phillips 등의 미국 특허 출원 제 15/707,461 호에 개시되어 있으며, 이는 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
언급된 바와 같이, 코팅은 또한 에어로졸 전구체 조성물을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 에어로졸 전구체 조성물은 글리세린 또는 프로필렌 글리콜을 포함할 수 있다. 바람직한 에어로졸 형성 물질은 다가 알코올(예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜 및 트리에틸렌 글리콜) 및/또는 물, 및 가시적인 에어로졸을 생성하는 기타 물질 및 이들의 임의의 조합을 포함한다. 대표적인 유형의 에어로졸 형성 물질은 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Sensabaugh 2세 등의 미국 특허 제 4,793,365 호; Jakob 등의 미국 특허 제 5,101,839 호; Biggs 등의 PCT 국제 공개 공보 제 WO 98/57556 호; 및 담배를 연소하는 대신에 가열하는 새로운 궐련 프로토타입에 대한 화학적 및 생물학적 연구(Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco), R. J. Reynolds Tobacco Company Monograph (1988)에 개시되어 있다. 다른 대표적인 유형의 에어로졸 전구체 성분 및 제형(formulation)은 또한 인용에 의해 그 개시 내용이 본 명세서에 포함되는 Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호; Collet 등의 미국 특허 제 8,881,737 호; Chong 등의 미국 특허 제 9,254,002 호; Zheng 등의 미국 특허 출원 공개 공보 제 2013/0008457 호; Lipowicz 등의 미국 특허 출원 공개 공보 제 2015/0020823 호; Koller의 미국 특허 출원 공개 공보 제 2015/0020830 호 뿐만 아니라, Bowen 등의 PCT 공개 공보 제 WO 2014/182736 호에 기재되며 특징지어져 있다. 채용될 수 있는 다른 에어로졸 전구체로는 R. J. Reynolds Vapor Company의 VUSE® 제품, Fontem Ventures B.V.의 BLU™ 제품, Mistic Ecigs의 MISTIC MENTHOL 제품, Nu Mark LLC의 MARK TEN 제품, Juul Labs, Inc.의 JUUL 제품, 및 British American Tobacco의 VYPE 제품에 통합되었던 에어로졸 전구체가 포함된다. 또한 Johnson Creek Enterprises LLC에서 입수 가능한 전자 담배용 소위 "연기 주스"가 바람직하다. 또 다른 예의 에어로졸 전구체 조성물은 BLACK NOTE, COSMIC FOG, THE MILKMAN E-LIQUID, FIVE PAWNS, THE VAPOR CHEF, VAPE WILD, BOOSTED, THE STEAM FACTORY, MECH SAUCE, CASEY JONES MAINLINE RESERVE, MITTEN VAPORS, DR. CRIMM'S V-LIQUID, SMILEY E LIQUID, BEANTOWN VAPOR, CUTTWOOD, CYCLOPS VAPOR, SICBOY, GOOD LIFE VAPOR, TELEOS, PINUP VAPORS, SPACE JAM, MT. BAKER VAPOR, 및 JIMMY THE JUICE MAN이라는 상표명으로 판매된다. 비등성 재료의 구현예는 에어로졸 전구체와 함께 사용될 수 있으며, 예를 들어 Hunt 등의 미국 특허 출원 공개 제 2012/0055494 호에 개시되어 있으며, 이는 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 또한, 비등성 재료의 사용은 예를 들어 Niazi 등의 미국 특허 제 4,639,368 호; Wehling 등의 미국 특허 제 5,178,878 호; Wehling 등의 미국 특허 제 5,223,264 호; Pather 등의 미국 특허 제 6,974,590 호; Bergquist 등의 미국 특허 제 7,381,667 호; Crawford 등의 미국 특허 제 8,424,541 호; Strickland 등의 미국 특허 제 8,627,828 호; 및 Sun 등의 미국 특허 제 9,307,787 호; 뿐만 아니라 Brinkley 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0018539 호 및 Johnson 등의 PCT WO 97/06786 호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다. 담배 또는 그 안에 포함된 담배로부터 유도된 성분의 설명을 비롯한 에어로졸 전구체 조성물의 실시예에 관한 추가의 설명이 2016년 7월 21일자로 Davis 등에 의해 각기 출원된 미국 특허출원 제 15/216,582 호 및 제 15/216,590 호에 제시되어 있으며, 이들은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
언급된 바와 같이, 코팅은 또한 향료를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "향료"에 대한 언급은 에어로졸화되어 사용자에게 전달될 수 있고, 맛 및/또는 향기 측면에서 감각적 경험을 주는 화합물 또는 성분을 의미한다. 향료의 일부 예는, 바닐린(vanillin), 에틸 바닐린, 크림, 차, 커피, 과일(예를 들어, 사과, 체리, 딸기, 복숭아, 및 라임 및 레몬을 포함하는 감귤 향미), 메이플, 멘톨, 민트, 페퍼민트, 스피어민트, 윈터그린(wintergreen), 육두구(nutmeg), 정향(clove), 라벤더, 카다몬(cardamom), 생강, 꿀, 아니스(anise), 세이지(sage), 로즈메리(rosemary), 히비스커스(hibiscus), 로즈 힙(rose hip), 예르바 마테(yerba mate), 과유사(guayusa), 허니부시(honeybush), 루이보스(rooibos), 예르바 산타(yerba santa), 바코파 몬니에라(bacopa monniera), 징코 빌로바(gingko biloba), 비타니아 솜니페라(withania somnifera), 계피, 백단향(sandalwood), 자스민, 카스카릴라(cascarilla), 코코아, 감초, 및 궐련, 여송연 및 파이프 담배의 향료에 전통적으로 사용되는 유형 및 특성의 향료 및 향미 패키지를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 고과당 콘 시럽과 같은 시럽이 또한 이용될 수 있다. 적합할 수 있는 예시적인 식물-파생 조성물은 Dube 등의 제 9,107,453 호 및 미국 특허출원 공개 공보 제 2012/0152265 호에 개시되어 있으며, 이들 문헌의 개시내용은 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함된다. 이러한 추가 성분의 선택은 흡연 물품에 바람직한 감각적 특성과 같은 인자에 기초하여 가변적이며, 본 개시는 담배 및 담배 관련 또는 담배 파생 제품의 당 업자에게 쉽게 명백한 임의의 그러한 추가 성분을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, Gutcho의 "Tobacco Flavoring Substances and Methods"(Noyes Data Corp.(1972)) 및 Leffingwell 등의 "Tobacco Flavoring for Smoking Products(1972)" 참조하며, 이들 문헌의 개시내용은 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함된다. 향료에 대한 언급은 전술한 바와 같은 임의의 단일 향료에 제한되어서는 안되며, 사실상 하나 이상의 향료의 조합을 나타낼 수 있다는 것에 주목해야 한다.
다시 도 8을 참조하면, 도시된 구현예의 에어로졸 소스 부재(300)는 또한 중간 구성요소(308) 및 적어도 하나의 필터(312)를 포함한다. 다양한 구현예에서, 개별적으로 또는 함께 중간 구성요소(308) 또는 필터(312)는 에어로졸 소스 부재(300)의 마우스피스(314)로 간주될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 다양한 구현예에서 중간 구성요소도 필터도 포함될 필요가 없지만, 도시된 구현예에서 중간 구성요소(308)는 그 종방향 축을 따라 실질적으로 비가요성인 실질적으로 강성 부재를 포함한다. 도시된 구현예에서, 중간 구성요소(308)는 중공 튜브 구조를 포함하고, 에어로졸 소스 부재(300)에 구조적 일체성을 추가하고 그리고 생성된 에어로졸을 냉각시키기 위해 제공되도록 포함된다. 일부 구현예에서, 중간 구성요소(308)는 에어로졸을 수집하기 위한 컨테이너로서 사용될 수 있다. 다양한 구현예에서, 이러한 구성요소는 다양한 재료 중 임의의 것으로 구성될 수 있으며, 하나 이상의 접착제를 포함할 수 있다. 예시적인 재료는 종이, 종이 층, 판지, 플라스틱, 카드보드 및/또는 복합 재료를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 도시된 구현예에서, 중간 구성요소(308)는 종이 또는 플라스틱 재료(예를 들어, 에틸비닐아세테이트(EVA), 또는 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 실리콘 등과 같은 다른 중합체 재료, 또는 세라믹(예를 들어, 실리콘 카바이드, 알루미나 등), 또는 기타 아세테이트 섬유)로 구성된 중공 원통형 요소를 포함하며, 필터는 가스 투과성 재료(예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트, 또는 종이 또는 레이온과 같은 섬유, 또는 폴리에스테르 섬유)로 구성된 패킹된 로드 또는 원통형 디스크를 포함한다.
언급된 바와 같이, 일부 구현예에서, 마우스피스(314)는 마우스피스(314)에 가해된 흡인에 응답하여 에어로졸을 통과하도록 구성된 필터(312)를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 필터(312)는 일부 양태에서 중간 구성요소(308)의 제 2 단부에 근접하여 반경방향으로 및/또는 종방향으로 배치된 원형 디스크로서 제공된다. 이러한 방식으로, 마우스피스(314)에 흡인시에, 필터(312)는 에어로졸 소스 부재(300)의 중간 구성요소(308)를 통해 흐르는 에어로졸을 수용한다. 일부 구현예에서, 필터(312)는 개별 세그먼트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예는 필터링을 제공하는 세그먼트, 흡인 저항을 제공하는 세그먼트, 에어로졸이 냉각될 공간을 제공하는 중공 세그먼트, 증가된 구조적 무결성을 제공하는 세그먼트, 다른 필터 세그먼트, 및 이들의 임의의 하나 또는 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 필터(312)는 Raker 등의 미국 특허 제 5,025,814 호에 기재된 바와 같은 담배 함유 재료의 스트랜드를 추가적으로 또는 대안적으로 포함할 수 있으며, 이 문헌은 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
다양한 구현예에서, 중간 구성요소(308) 및/또는 필터(312)의 크기 및 형상은 다양할 수 있으며, 예를 들어 중간 구성요소(308)의 길이는 약 10㎜ 내지 약 30㎜의 포괄적 범위에 있을 수 있고, 중간 구성요소(308)의 직경은 약 3㎜ 내지 약 8㎜의 포괄적 범위에 있을 수 있고, 필터(312)의 길이는 약 10㎜ 내지 약 20㎜의 포괄적 범위에 있을 수 있고, 필터(312)의 직경은 약 3㎜ 내지 약 8㎜의 포괄적 범위에 있을 수 있다. 도시된 구현예에서, 중간 구성요소(308)는 약 20㎜의 길이 및 약 4.8㎜의 직경(및 일부 구현예에서 약 7㎜)을 가지며, 필터(312)는 약 15㎜의 길이 및 약 4.8㎜(또는 일부 구현예에서는 약 7㎜)의 직경을 갖는다.
기재 부분(310)으로부터 하류에 에어 갭, 중공 튜브 구조, 및/또는 필터를 제공하는 것에 추가로 또는 대안으로서(상기 설명된 바와 같이), 다른 구성요소가 존재할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 공기를 냉각시키기 위한 상 변화 물질; 향미 방출 매체; 선택적 화학적 흡착이 가능한 이온 교환 섬유; 필터 매질로서 에어로겔 입자; 및 기타 적절한 재료 중 하나 또는 임의의 조합이 기재 부분(310)으로부터 하류에 위치될 수 있다. 가능한 상 변화 물질의 일부 예는 AgNO.sub.3, AlCl.sub.3, TaCl.sub.3, InCl.sub.3, SnCl.sub.2, AlI.sub.3, 및 TiI.sub.4와 같은 염; 셀레늄, 주석, 인듐, 주석-아연, 인듐-아연 또는 인듐-비스무트와 같은 금속 및 금속 합금; 및 D-만니톨, 숙신산, p-니트로벤조산, 하이드로 퀴논 및 아디프산과 같은 유기 화합물을 포함하지만 이것으로 제한되지 않는다. 다른 예는 Potter 등의 미국 특허 제 8,430,106 호에 개시되어 있으며, 이 문헌은 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
다양한 구현예에서, 열원(304)의 점화는 기재 부분(310)과 관련된 에어로졸 전구체 조성물의 에어로졸화를 초래한다. 바람직하게, 기재 부분(310)의 요소들은 임의의 상당한 정도까지 열분해(예를 들어, 탄화, 그을림 또는 연소)를 경험하지 않으며, 에어로졸화된 구성요소는 필터(312)를 포함한 에어로졸 소스 부재(300)를 통해 그리고 사용자의 마우스 내로 흡인되는 공기 중에 동반된다. 다양한 구현예에서, 마우스피스(314)(예를 들어, 중간 구성요소(308) 및/또는 필터(312))는 사용자에 의해 마우스피스(314)에 가해진 흡인에 응답하여 생성된 에어로졸을 그를 통해 수용하도록 구성된다. 일부 구현예에서, 마우스피스(314)는 기재 부분(310)에 고정적으로 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 접착제, 본드, 용접 등은 마우스피스(314)를 기재 부분(310)에 고정적으로 맞물리게 하는데 적합할 수 있다. 일 예에서, 마우스피스(314)는 기재 부분(310)의 단부에 초음파 용접되어 밀봉된다.
다양한 구현예에서, 복수의 전도성 스레드가 이와 통합된 코팅된 부직 웨브를 포함하는 코팅된 복합 기재 시트가 생성될 수 있다. 다양한 구현예에서, 하나 이상의 복합 기재 시트가 에어로졸 소스 부재의 일부일 수 있는 기재 부분으로서 사용될 수 있다. 도 11은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 기재 부분의 개략적인 사시도를 도시한다. 특히, 도 11은 복합 기재 시트(320)의 일련의 중첩 층(330)을 포함하는 기재 부분(310)을 도시한다. 상기 설명을 참조하면, 도시된 구현예에서, 복합 기재 시트(320)는 다엽 단면을 갖는 재생된 셀룰로오스 섬유로 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브와, 부직 웨브에 통합된 복수의 전도성 스레드를 포함한다. 다양한 구현예에서, 중첩 층은 또한 "주름진 웨브"로 간주될 수 있다. 도시된 구현예는 상대적으로 질서있는 층의 배열을 도시하고 있지만, 다양한 구현예에서, 용어 "중첩 층" 및 "주름진 웨브"는 또한 개별 층이 명백하지 않을 수 있는 다발로 된, 구겨진 및/또는 그렇지 않으면 주름진 층을 포함할 수 있다는 것에 유의해야 한다.
도시된 구현예에서, 일련의 중첩 층(330) 내의 복수의 전도성 스레드(324)는, 이들이 기재 부분(310)의 종방향 축과 실질적으로 정렬되도록 배향된다. 그러나, 다른 구현예에서 복수의 전도성 스레드는 임의의 배향을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 일련의 중첩 층의 복수의 전도성 스레드는 기재 부분(310)의 종방향 축에 실질적으로 수직인 배향을 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 일련의 중첩 층 내의 복수의 전도성 스레드는 임의의 각도에서 기재 부분(310)의 종방향 축에 대해 실질적으로 가로지르는 배향을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 일련의 중첩 층의 복수의 전도성 스레드는 약 45° 각도로, 또는 약 135° 각도로, 또는 약 45° 미만의 임의의 각도로, 또는 약 45°와 약 135° 사이의 임의의 각도로, 또는 약 135° 이상의 임의의 각도로 기재 부분(310)의 종방향 축에 대해 실질적으로 가로지를 수 있다. 다른 구현예에서, 복수의 전도성 스레드는 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서 복수의 전도성 스레드는 전도성 스레드의 십자 패턴(예를 들어, 실질적으로 수직인 십자 패턴 또는 실질적으로 다이아몬드 형상의 십자 패턴)을 포함할 수 있다. 이러한 구현예를 위해, 전도성 스레드의 십자 패턴은 위에서 유사하게 설명된 바와 같이 기재 부분(310)의 종방향 축에 대한 배향을 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 기재 부분은 단지 복합 기재 시트의 중첩 층을 포함할 수 있는 반면에, 다른 구현예에서 중첩 층의 적어도 일부는 하나 이상의 커버 층으로 커버될 수 있다. 예를 들어, 도 12는 본 개시의 예시적인 구현예에 따른, 에어로졸 전달 장치의 기재 부분의 개략적인 단면도를 도시한다. 특히, 도 12는 복합 기재 시트(320)의 일련의 중첩 층(330)을 포함하는 기재 부분(310)을 도시한다. 도시된 구현예에서, 중첩 층(330)의 적어도 일부는 제 1 커버 층(332)으로 그 외부 표면 주위에 실질적으로 둘러싸여 있다. 다양한 구현예에서 제 1 커버 층(332)의 조성물은 다양할 수 있지만, 도시된 구현예에서 제 1 커버 층(332)은 섬유질 재료, 에어로졸 전구체 조성물 및 결합제 재료의 조합을 포함한다. 가능한 섬유질 재료, 에어로졸 전구체 조성물 및 결합제 재료와 관련된 상기 설명을 참조한다.
다양한 구현예에서, 제 1 커버 층(332)은 Seymour 등의 미국 특허 제 5,697,385 호에 개시된 것과 같은 캐스팅 공정을 통해 구성될 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 섬유질 재료, 에어로졸 전구체 조성물 및 결합제는 함께 혼합되어 슬러리를 형성할 수 있으며, 이는 표면(예를 들어, 이동 벨트)에 캐스팅될 수 있다. 다음에 캐스트 슬러리는 결과가 비교적 일정한 두께의 주조 시트가 되도록 하나 이상의 건조 및/또는 닥터링 단계를 경험할 수 있다. 캐스팅 및 제지 기술의 다른 예는 Keritsis 등의 미국 특허 제 4,674,519 호; Clapp 등의 미국 특허 제 4,941,484 호; Young 등의 미국 특허 제 4,987,906 호; Kieman 등의 미국 특허 제 4,972,854 호; Young 등의 미국 특허 제 5,099,864 호; Sohn 등의 미국 특허 제 5,143,097 호; Brinkley 등의 미국 특허 제 5,159,942 호; Brinkley 등의 미국 특허 제 5,322,076 호; Young 등의 미국 특허 제 5,339,838 호; Litzinger 등의 미국 특허 제 5,377,698 호; Young의 미국 특허 제 5,501,237 호; 및 Kumar의 미국 특허 제 6,216,706 호에 개시되어 있으며, 그 개시는 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
도시된 구현예에서, 중첩 층(330)의 적어도 일부 및 제 1 커버 층(332)은 제 2 커버 층(334)에 의해 외부 표면 주위에 실질적으로 둘러싸여 있다. 제 2 커버 층(334)의 조성물은 다양할 수 있지만, 도시된 구현예에서 제 2 커버 층(334)은 알루미늄 호일 재료와 같은 금속 호일 재료를 포함한다. 다른 구현예에서, 제 2 커버 층은 구리 재료, 주석 재료, 금 재료, 그래핀 재료, 흑연 재료 또는 다른 열 전도성 탄소 기반 재료 및 또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 재료를 포함할 수 있다. 도시된 구현예는 그 외면 주위에서 중첩 층(330), 제 1 커버 층(332) 및 제 2 커버 층(334)을 실질적으로 둘러싸는 제 3 커버 층(336)을 더 포함한다. 도시된 구현예에서, 제 3 커버 층(336)은 종래의 궐련 포장 종이와 같은 종이 재료를 포함한다. 다양한 구현예에서, 종이 재료는 비-목재 식물 섬유와 같은 헝겊 섬유를 포함할 수 있으며, 아마, 대마, 사이잘, 볏짚 및/또는 에스파르토 섬유를 포함할 수 있다.
도 13은 에어로졸 전달 장치에서 사용하기 위한 기재 부분을 생성하는 방법(500)에서의 다양한 작업을 도시한다. 다양한 구현예에서, 방법(500)은 작업(502)에서 재생된 셀룰로오스 섬유를 사용하여 부직 웨브를 형성함으로써 복합 기재 시트를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 이것은, 작업(504)에서 재생된 셀룰로오스 섬유를 사용하여 부직 웨브를 형성하고, 작업(506)에서 부직 웨브에 복수의 전도성 스레드를 통합하고, 작업(508)에서 섬유질 재료 및 에어로졸 전구체 조성물을 포함하는 코팅으로 부직 웨브 및 통합된 전도성 스레드를 코팅함으로써 성취될 수 있다. 방법(500)은 작업(510)에서 복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 생성하기 위해 복합 기재 시트의 복수의 층을 중첩하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 도 1 내지 도 12와 관련하여 전술한 복합 기재 시트, 재생된 셀룰로오스 섬유, 전도성 스레드, 코팅 및 관련 방법을 추가로 참조한다.
본 개시의 많은 변형예 및 다른 실시예는 전술한 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 본 개시의 당 업자에게 연상될 것이다. 따라서, 본 개시는 본원에 개시된 특정 실시예에 한정되지 않아야 하고, 변형예 및 다른 실시예는 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 특정 용어가 본원에서 이용되고 있지만, 이러한 용어는 포괄적이고 설명적인 의미로만 사용되며 제한적인 목적으로는 사용되지 않는다.

Claims (21)

  1. 에어로졸 소스 부재에서 사용하기 위한 기재 부분에 있어서,
    복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 포함하며,
    상기 복합 기재 시트는,
    재생된 셀룰로오스 섬유로부터 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브;
    상기 부직 웨브에 통합된 복수의 전도성 스레드(a plurality of conductive threads); 및
    섬유질 재료 및 에어로졸 전구체 조성물을 구비하는 코팅을 포함하는
    기재 부분.
  2. 제 1 항에 있어서,
    결합제 재료, 에어로졸 전구체 조성물 및 난연성 재료(burn retardant material)를 추가로 포함하는
    기재 부분.
  3. 에어로졸 소스 부재에 있어서,
    복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 포함하는 기재 부분을 포함하며,
    상기 복합 기재 시트는,
    재생된 셀룰로오스 섬유로부터 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브;
    상기 부직 웨브에 통합된 복수의 전도성 스레드; 및
    섬유질 재료 및 에어로졸 전구체 조성물을 구비하는 코팅을 포함하며,
    상기 기재 부분은 실질적으로 원통형 형상으로 형성되고; 커버 층이 기재 부분의 외부 표면에 근접하게 배치되는
    에어로졸 소스 부재.
  4. 에어로졸 소스 부재에 사용하기 위한 기재 부분을 생성하는 방법에 있어서,
    재생된 셀룰로오스 섬유를 사용하여 부직 웨브를 형성하고;
    복수의 전도성 스레드를 부직 웨브에 통합하고; 및
    섬유질 재료 및 에어로졸 전구체 조성물을 포함하는 코팅으로 부직 웨브 및 통합된 전도성 스레드를 코팅함으로써,
    복합 기재 시트를 생성하는 것; 및
    상기 복합 기재 시트의 복수의 층을 중첩하여 복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 생성하는 것을 포함하는
    방법.
  5. 제 1 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 재생된 셀룰로오스 섬유가 다엽 단면(multi-lobal cross-section)을 갖는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  6. 제 1 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 섬유질 재료는 분쇄된 담배 재료를 포함하는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  7. 제 1 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 코팅은 결합제 재료, 난연성 재료 및 향료 중 하나 이상을 추가로 포함하는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  8. 제 1 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 부직 웨브는 40%를 초과하는 로딩으로 에어로졸 전구체 조성물을 함유하도록 구성되는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  9. 제 1 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 부직 웨브는 적어도 10% 내지 50% 초과의 로딩으로 에어로졸 전구체 조성물을 함유하도록 구성되는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  10. 제 1 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 복수의 전도성 스레드는 실질적으로 선형이고 평행한 패턴으로 배열되는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  11. 제 1 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 복수의 전도성 스레드는 실질적으로 무작위 배열을 갖는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  12. 제 1 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 복수의 전도성 스레드는 알루미늄 재료, 스테인리스 강 재료, 구리 재료, 탄소 재료 및 흑연 재료 중 하나 이상으로 구성되는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  13. 제 1 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 복수의 전도성 스레드는 스티칭(stitching)을 통해 부직 웨브에 통합되는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  14. 제 1 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 복수의 전도성 스레드는 맞춤형 섬유 배치(tailored fiber placement: TFP)를 통해 부직 웨브에 통합되는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  15. 제 1 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 복수의 전도성 스레드는 스티치 본딩(stitch bonding)을 통해 부직 웨브에 통합되는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  16. 제 1 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 복합 기재 시트는 함께 스티치 본딩된 2개 이상의 층을 포함하는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  17. 제 1 항의 기재 부분, 또는 제 4 항의 방법에 있어서,
    상기 복합 기재 시트의 일련의 중첩 층을 커버 층으로 그의 외부 표면 주위에 감싸는 것을 추가로 포함하는
    기재 부분, 또는 방법.
  18. 제 17 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 17 항의 방법에 있어서,
    상기 커버 층은 캐스트 시트(cast sheet)를 포함하는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  19. 제 17 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 17 항의 방법에 있어서,
    상기 커버 층은 재생된 셀룰로오스 섬유로부터 적어도 부분적으로 형성된 부직 웨브를 포함하는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  20. 제 17 항의 기재 부분, 제 3 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 17 항의 방법에 있어서,
    상기 복합 기재 시트 및 커버 층의 일련의 중첩 층을 금속 호일(metal foil)을 포함하는 제 2 커버 층으로 그의 외부 표면 주위에 감싸는 것을 추가로 포함하는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
  21. 제 20 항의 기재 부분, 제 20 항의 에어로졸 소스 부재, 또는 제 20 항의 방법에 있어서,
    상기 복합 기재 시트, 커버 층 및 제 2 커버 층의 일련의 중첩 층을 종이 재료를 포함하는 제 3 커버 층으로 그의 외부 표면 주위에 감싸는 것을 추가로 포함하는
    기재 부분, 에어로졸 소스 부재, 또는 방법.
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