KR20220018040A - 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 마우스피스 및 물품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품(1) 및 마우스피스(2)에 관한 것이다. 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품(1)용 마우스피스(2)가 설명된다. 마우스피스(2)는 길이 방향 축(X) 및 길이 방향 축(X)에 수직으로 측정된 단면적을 갖는 섹션(6)을 가질 수 있으며, 이 섹션(6)은 상기 단면적의 ㎟당 300 내지 500g/9000m의 총 데니어를 포함하는 섬유질 재료(6)를 포함한다. 섹션(6)은 대안적으로 상기 단면적의 ㎟당 200 내지 600g/9000m의 총 데니어 그리고 상기 단면적의 ㎟ 당 75개 초과의 섬유들 및 9.0g/9000m 미만의 필라멘트당 데니어 중 적어도 하나를 포함하는 섬유질 재료(6)를 포함할 수 있다. 5.0g/9000m 미만의 필라멘트당 데니어 및 섬유질 재료(6) 내에 매립된 캡슐(11)을 가지는 섬유질 재료(6)의 섹션(6)이 또한 설명되며, 여기서 이 섹션(6)은 21mm 미만의 외주를 갖는다.
Description
본 발명은 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스, 물품 및 물품을 포함하는 에어로졸 제공 시스템에 관한 것이다.
특정 담배 산업 제품들은 사용 중에 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸을 발생시킨다. 예를 들어, 담배 가열 디바이스들(tobacco heating devices)은 담배와 같은 에어로졸 생성 기재를 가열하여, 기재를 가열하지만 그러나 태우지 않음으로써 에어로졸을 형성한다. 이러한 담배 산업 제품들은, 전형적으로 에어로졸이 통과하여 사용자의 입에 도달하는 마우스피스를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 양태에서, 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스가 제공되며, 마우스피스는 길이 방향 축 및 길이 방향 축에 수직으로 측정된 단면적을 갖는 섹션을 포함하고, 이 섹션은 상기 단면적의 ㎟ 당 300 내지 500g/9000m 총 데니어(total denier)를 포함하는 섬유질 재료를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제2 양태에서, 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스가 제공되며, 마우스피스는 길이 방향 축 및 길이 방향 축에 수직으로 측정된 단면적을 갖는 섹션을 포함하고,
이 섹션은 상기 단면적의 ㎟ 당 200 내지 600g/9000m의 총 데니어 그리고
상기 단면적의 ㎟ 당 75개 초과의 섬유들; 및
9.0g/9000m 미만의 필라멘트당 데니어 중 적어도 하나를 포함하는 섬유질 재료를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제3 양태에서, 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스가 제공되며, 마우스피스는 5.0g/9000m 미만의 필라멘트당 데니어를 갖는 섬유질 재료 섹션 및 섬유질 재료 내에 매립된 캡슐을 포함하고, 상기 섹션은 21mm 미만의 외주를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제4 양태에서, 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품이 제공되며, 이 물품은 상기 제1 양태, 제2 양태 또는 제3 양태에 따른 마우스피스를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제5 양태에서, 제4 양태에 따른 물품, 및 물품의 에어로졸 생성 재료를 가열하기 위한 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함하는 시스템이 제공된다.
본 발명의 실시예들은 이제 첨부 도면들을 참조하여 단지 예로서만 설명될 것이다.
도 1a는 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품의 측단면도로서, 물품은 마우스피스를 포함한다.
도 1b는 도 1a에 도시된 마우스피스의 횡단면도이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b의 물품들의 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스의 사시도이다.
도 3은 외부 커버가 제거되고 물품이 존재하지 않는 도 2의 디바이스를 예시한다.
도 4는 도 2의 디바이스의 부분 단면의 측면도이다.
도 5는 외부 커버가 생략된 도 2의 디바이스의 분해도이다.
도 6a는 도 2의 디바이스의 일부에 대한 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 디바이스의 구역의 확대도이다.
도 7은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품을 제조하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 1a는 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품의 측단면도로서, 물품은 마우스피스를 포함한다.
도 1b는 도 1a에 도시된 마우스피스의 횡단면도이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b의 물품들의 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스의 사시도이다.
도 3은 외부 커버가 제거되고 물품이 존재하지 않는 도 2의 디바이스를 예시한다.
도 4는 도 2의 디바이스의 부분 단면의 측면도이다.
도 5는 외부 커버가 생략된 도 2의 디바이스의 분해도이다.
도 6a는 도 2의 디바이스의 일부에 대한 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 디바이스의 구역의 확대도이다.
도 7은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품을 제조하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "전달 시스템(delivery system)"이라는 용어는 물질을 사용자에게 전달하는 시스템들을 포함하는 것으로 의도되며, 다음을 포함한다:
가연성 에어로졸 제공 시스템들(combustible aerosol provision systems), 예를 들어, 시가렛들(cigarettes), 시가릴로스(cigarillos), 시가들(cigars), 및 파이프들(pipes)용, 손으로 만(roll-your-own) 또는 직접 만드는(make-your-own) 시가렛들용 담배(담배, 담배 파생품들, 팽화 담배, 재구성 담배, 담배 대용품들 또는 다른 흡연 가능 재료에 기반하는지 여부);
에어로졸 가능 재료를 연소시키지 않고 에어로졸 가능 재료로부터 화합물들을 방출시키는 비-가연성 에어로졸 제공 시스템들, 예를 들어, 에어로졸 가능 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성하기 위한 전자 시가렛들, 담배 가열 제품들, 및 하이브리드 시스템들(hybrid systems);
에어로졸 가능 재료를 포함하고, 이러한 비-가연성 에어로졸 제공 시스템들 중 하나에 사용되도록 구성된 물품들; 및
에어로졸을 형성하지 않고 재료를 사용자에게 전달하는, 로젠지들(lozenges), 껌들(gums), 패치들(patches), 흡입 가능한 분말들을 포함하는 물품들, 및 스누스(snus) 및 스너프(snuff)와 같은 무연 담배 제품들과 같은, 에어로졸 없는 전달 시스템들, 여기서 재료는 니코틴(nicotine)을 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다.
본 개시내용에 따르면, "가연성" 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸 제공 시스템(또는 그 구성요소)의 구성성분인 에어로졸 가능 재료가 사용자에게로의 전달을 용이하게 하기 위해 연소되거나 또는 태워지는 것이다.
본 개시내용에 따르면, "비-가연성" 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸 제공 시스템(또는 그 구성요소)의 구성성분인 에어로졸 가능 재료가 사용자에게로의 전달을 용이하게 하기 위해 연소되거나 또는 태워지지 않는 것이다. 본원에 설명되는 실시예들에서, 전달 시스템은 파워드(powered) 비-가연성 에어로졸 제공 시스템과 같은 비-가연성 에어로졸 제공 시스템일 수 있다. 대안의 실시예들에서, 전달 시스템은 시가렛과 같은 가연성 에어로졸 전달 시스템일 수 있다.
본원에 설명된 비-가연성 에어로졸 제공 시스템은 베이핑 디바이스(vaping device) 또는 전자 니코틴 전달 시스템(END)으로도 알려져 있는 전자 시가렛일 수 있지만, 에어로졸 가능 재료에 니코틴이 존재하는 것은 필수 조건이 아니라는 점에 유의해야 한다.
본원에 설명된 비-가연성 에어로졸 제공 시스템은, 비연소식 가열 시스템으로도 알려진 담배 가열 시스템일 수 있다.
본원에 설명된 비-가연성 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸 가능 재료들(이들 재료들중 하나 또는 복수가 가열될 수 있음)의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성하기 위한 하이브리드 시스템일 수 있다. 에어로졸 가능 재료들의 각각은 예를 들어 고체, 액체 또는 겔(gel)의 형태일 수 있고, 니코틴을 보유하거나 또는 보유하지 않을 수 있다. 하이브리드 시스템은, 액체 또는 겔 에어로졸 가능 재료 및 고체 에어로졸 가능 재료를 포함할 수 있다. 고체 에어로졸 가능 재료는 예를 들어, 담배 또는 비-담배 제품을 포함할 수 있다.
전형적으로, 비-가연성 에어로졸 제공 시스템은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스 및 비-가연성 에어로졸 제공 시스템과 함께 사용하기 위한 물품을 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 구성요소에 전력을 공급하기 위한 수단을 자체적으로 포함하는 물품들이 자체적으로 비-가연성 에어로졸 제공 시스템을 형성할 수 있는 것으로 예상된다.
비-가연성 에어로졸 제공 디바이스는 전원 및 제어기를 포함할 수 있다. 전원은 전기 전원(electric power source) 또는 발열 전원(exothermic power source)일 수 있다. 발열 전원은, 열의 형태의 파워를 발열 전원에 근접한 에어로졸 가능 재료 또는 열 전달 재료에 분배하기 위해 에너지를 공급받을 수 있는 탄소 기재를 포함할 수 있다. 발열 전원과 같은 전원은 비-가연성 에어로졸 제공을 형성하도록 물품에 제공될 수 있다.
비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은, 에어로졸 가능 재료, 에어로졸 생성 구성요소, 에어로졸 생성 영역, 마우스피스, 및/또는 에어로졸 가능 재료를 수용하기 위한 영역을 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 구성요소는 에어로졸 가능 재료로부터 하나 이상의 휘발성 물질들을 방출하여 에어로졸을 형성하기 위해서 에어로졸 가능 재료와 상호 작용가능한 가열기일 수 있다. 에어로졸 생성 구성요소는 가열 없이 에어로졸 가능 재료로부터 에어로졸을 생성 가능할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 구성요소는 예를 들어 진동, 기계적, 가압 또는 정전기 수단 중 하나 이상을 통해, 열을 가하지 않고 에어로졸 가능 재료로부터 에어로졸을 생성할 수 있다.
에어로졸 가능 재료는 활성 재료, 에어로졸 형성 재료 및 선택적으로 하나 이상의 기능성 재료들을 포함할 수 있다. 활성 재료는 니코틴(담배 또는 담배 파생품에 선택적으로 보유됨) 또는 하나 이상의 다른 비-후각 생리학적 활성 재료들을 포함할 수 있다. 비-후각 생리학적 활성 재료는 후각 지각 이외의 다른 생리적 반응을 달성하기 위해 에어로졸 가능 재료에 포함되는 재료이다.
에어로졸 형성 재료는 글리세린(glycerine), 글리세롤(glycerol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol), 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol), 테트라에틸렌 글리콜(tetraethylene glycol), 1,3-부틸렌 글리콜(1,3-butylene glycol), 에리트리톨(erythritol), 메조-에리트리톨(meso-Erythritol), 에틸 바닐레이트(ethyl vanillate), 에틸 라우레이트(ethyl laurate), 디에틸 수베레이트(diethyl suberate), 트리에틸 시트레이트(triethyl citrate), 트리아세틴(triacetin), 디아세틴 혼합물(diacetin mixture), 벤질 벤조에이트(benzyl benzoate), 벤질 페닐 아세테이트(benzyl phenyl acetate), 트리부티린(tributyrin), 라우릴 아세테이트(lauryl acetate), 라우르산(lauric acid), 미리스트산(myristic acid), 및 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
하나 이상의 기능성 재료들은 향미들(flavours), 배리어들(carriers), pH 조절제들, 안정화제, 및/또는 항산화제들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은, 에어로졸 가능 재료 또는 에어로졸 가능 재료를 수용하기 위한 영역을 포함할 수 있다. 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은, 마우스피스를 포함할 수 있다. 에어로졸 가능 재료를 수용하기 위한 영역은 에어로졸 가능 재료를 저장하기 위한 저장 영역일 수 있다. 예를 들어, 저장 영역은 저장소일 수 있다. 에어로졸 가능 재료를 수용하기 위한 영역은 에어로졸 생성 영역과 분리되거나, 또는 에어로졸 생성 영역과 조합될 수 있다.
본원에서 에어로졸 생성 재료로도 지칭될 수 있는 에어로졸 가능 재료는, 예를 들어 가열되거나, 조사되거나, 또는 임의의 다른 방식으로 에너지가 공급될 때 에어로졸을 생성할 수 있는 재료이다. 에어로졸 가능 재료는 예를 들어, 니코틴 및/또는 향미제들을 보유하거나 또는 보유하지 않을 수 있는 고체, 액체 또는 겔의 형태일 수 있다. 일부 실시예들에서, 에어로졸 가능 재료는 "비정질 고체"를 포함할 수 있으며, 이는 대안적으로 "모놀리식 고체(monolithic solid)"(즉, 비-섬유질)로 지칭될 수 있다. 일부 실시예들에서, 비정질 고체는 건조된 겔일 수 있다. 비정질 고체는 그 안에, 액체와 같은, 일부 유체를 보유할 수 있는 고체 재료이다. 일부 실시예들에서, 에어로졸 가능 재료는 예를 들어 약 50 중량%, 60 중량% 또는 70 중량%의 비정질 고체 내지 약 90 중량%, 95 중량% 또는 100 중량%의 비정질 고체를 포함할 수 있다.
에어로졸 가능 재료는 기재 상에 존재할 수 있다. 기재는 예를 들어, 종이, 카드(card), 판지, 카드보드(cardboard), 재구성된 에어로졸 가능 재료, 플라스틱 재료, 세라믹 재료, 복합 재료, 유리, 금속, 또는 금속 합금이거나 또는 이들을 포함할 수 있다.
에어로졸 개질제(aerosol modifying agent)는 사용 중에 에어로졸을 개질할 수 있는 물질이다. 에어로졸 개질제는 인체에 생리학적 또는 감각적 효과를 생성하는 방식으로 에어로졸을 개질할 수 있다. 에어로졸 개질제들의 예로는 향미제들 및 감각제들(sensates)이 있다. 감각제는 시원한(cool) 또는 신(sour) 감각과 같은, 센스들(senses)을 통해 감지될 수 있는 관능적 감각을 생성한다.
서셉터(susceptor)는 교류 자기장과 같은 가변 자기장에 의한 침투에 의해 가열될 수 있는 재료이다. 가열 재료는 전기 전도성 재료일 수 있으므로, 가변 자기장에 의한 그 침투는 가열 재료의 유도 가열을 유발한다. 가열 재료는 자성 재료일 수 있으므로, 가변 자기장에 의한 그 침투는 가열 재료의 자기 히스테리시스 가열(magnetic hysteresis heating)을 유발한다. 가열 재료는 전기 전도성 및 자성 모두를 가질 수 있으므로, 가열 재료는 양 가열 기구들 모두에 의해 가열될 수 있다.
유도 가열은 가변 자기장에 의해 물체를 침투함으로써 전기 전도성 물체가 가열되는 프로세스이다. 이 프로세스는 패러데이의 유도 법칙(Faraday's law of induction) 및 옴의 법칙(Ohm's law)에 의해 설명된다. 유도 가열기는 전자석 및 전자석을 통해 교류와 같은 가변 전류를 통과시키기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 전자석 및 가열되는 물체가 상대적으로 적절하게 위치결정되어 전자석에 의해 생성된 결과적인 가변 자기장이 물체를 침투할 때, 물체 내부에 하나 이상의 와전류들이 생성된다. 물체는 전류들의 흐름에 대한 저항을 갖는다. 따라서, 이러한 와전류들이 물체에 생성되면, 물체의 전기 저항에 대한 이들의 흐름으로 인해 물체가 가열되게 된다. 이 프로세스는 줄, 오믹 또는 저항 가열로 부른다. 유도 가열될 수 있는 물체는 서셉터로 공지되어 있다.
서셉터는 폐쇄 회로의 형태로 있을 수 있다. 서셉터가 폐쇄 회로의 형태로 있을 때, 사용중인 서셉터와 전자석 사이의 자기 결합이 향상되며, 이는 줄 가열이 더 커지거나 개선되는 결과가 되는 것으로 밝혀졌다.
자기 히스테리시스 가열은, 자기 재료로 제조된 물체가 가변 자기장에 의해 물체를 관통함으로써 가열되는 프로세스이다. 자기 재료는, 많은 원자-규모의 자석들(atomic-scale magnets) 또는 자기 쌍극자들(magnetic dipoles)을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 자기장이 이러한 재료를 관통할 때, 자기 쌍극자들은 자기장과 정렬된다. 따라서, 예를 들어 전자석에 의해 발생되는 바와 같은 교번 자기장과 같은 가변 자기장이 자기 재료를 관통할 때, 자기 쌍극자들의 배향은 인가된 가변 자기장에 따라 변한다. 이러한 자기 쌍극자 재배향(reorientation)은 자기 재료에서의 발열을 유발한다.
물체가 전기 전도성 및 자기성 둘 모두를 가질 때, 가변 자기장으로 물체를 관통시키는 것은 주울(Joule) 가열 및 자기 히스테리시스 가열 둘 모두를 물체에서 유발시킬 수 있다. 더욱이, 자기 재료의 사용은 자기장을 강화시킬 수 있고, 이는 주울 가열을 가중시킬 수 있다.
상기 프로세스들의 각각에서는, 열전도에 의한 외부 열원에 의한 것보다는 물체 자체 내부에서 열이 생성되므로, 특히 적합한 물체 재료 및 기하학적 구조의 선택, 물체에 대한 적절한 가변 자기장 크기 및 배향을 통해, 물체의 급격한 온도 상승 및 보다 균일한 열 분포가 달성될 수 있다. 더욱이, 유도 가열 및 자기 히스테리시스 가열은 가변 자기장의 공급원과 물체 사이에 물리적 연결을 제공할 필요가 없으므로, 가열 프로파일에 대한 설계 자유 및 제어가 더 커질 수 있고 비용은 낮아질 수 있다.
물품들, 예를 들어 로드들 형상의 물품들은 종종 제품 길이에 따라 명명된다: "레귤러"(전형적으로 68 내지 75mm 범위, 예를 들어, 약 68mm 내지 약 72mm 범위), "짧은" 또는 "미니(mini)"(68mm 이하), "킹-사이즈(king-size)"(전형적으로 75 내지 91mm 범위, 예를 들어, 약 79mm 내지 약 88mm 범위), "긴" 또는 "슈퍼-킹(super-king)"(전형적으로 91 내지 105mm 범위, 예를 들어, 약 94mm 내지 약 101mm 범위) 및 "매우-긴"(통상적으로 약 110mm 내지 약 121mm 범위).
이들은 또한 제품 둘레에 따라 명명된다: "레귤러"(약 23 내지 25mm), "와이드(wide)"(25mm 초과), "슬림(slim)"(약 22 내지 23mm), "데미-슬림(demi-slim)"(약 19 내지 22mm), "슈퍼-슬림(super-slim)"(약 16 내지 19mm), 및 "마이크로-슬림(micro-slim)"(약 16mm 미만).
이에 따라, 킹-사이즈, 슈퍼-슬림 형식의 물품은 예를 들어, 약 83mm의 길이 및 약 17mm의 둘레를 가질 것이다.
각각의 형식은 상이한 길이들의 마우스피스들로 제작될 수 있다. 마우스피스 길이는 약 10mm 내지 50mm일 것이다. 티핑 종이(tipping paper)는 마우스피스를 에어로졸 생성 재료에 연결하고, 일반적으로 마우스피스보다 더 긴 길이를 가질 것인데, 예를 들어 3mm 내지 10mm 더 길 것이므로, 티핑 종이는 마우스피스를 커버하고, 그리고 예를 들어 기재 재료의 로드 형태로 에어로졸 생성 재료와 중첩되어 마우스피스를 로드에 연결한다.
본원에 설명된 물품들 및 이들의 에어로졸 생성 재료들 및 마우스피스들은 위의 형식들 중 임의의 것으로 제조될 수 있지만, 그러나 이에 제한되지 않는다.
본원에 사용되는 용어들 '상류' 및 '하류'는 사용 중인 물품 또는 디바이스를 통해 흡인되는 메인스트림 에어로졸(mainstream aerosol)의 방향에 대해 규정된 상대적인 용어들이다. 물품의 구성요소 또는 부품이 본원에서 '마우스피스'로 지칭되지만, 물품의 이 구성요소 또는 부품은 대안적으로 사용자의 입에 적어도 부분적으로 배치되도록 배열될 필요 없이 에어로졸 생성 재료의 하류에 있는 부분 또는 구성요소일 수 있다.
마우스피스 섹션들을 형성하는 데 사용되는 섬유 재료들은 종종 개별 섬유의 중량과 섹션에 사용되는 섬유 그룹의 중량의 관점에서 규정된다. 이러한 중량들은 '데니어(denier)' 값으로 표현되며, 이는 개별 섬유 또는 섬유들의 그룹의 9km 길이의 중량을 그램 단위로 나타낸다. 단일 섬유의 데니어는 '필라멘트당 데니어'로서 지칭되며, 섹션을 형성하는 섬유들의 그룹에 대한 데니어는 섬유질 재료의 '총 데니어'로서 지칭된다. 본 명세서는 종종 'Y' 형상 또는 'X' 형상과 같은 개별 섬유의 단면 형상의 표시도 또한 포함한다. 따라서, 5.0Y30,000 섬유질 재료는 9000m당 5.0g의 각각의 개별 섬유에 대한 중량(필라멘트당 데니어), 9000m당 30,000g의 섬유들의 그룹에 대한 총 중량(총 데니어) 및 'Y'자 형상의 섬유 단면 형상을 갖는다. 섬유들의 수는 총 데니어를 필라멘트당 데니어로 나눈 값으로 계산되며, 이 예에서는 6000이 부여된다.
본원에 설명된 필라멘트 토우 재료는 셀룰로오스 아세테이트 섬유 토우(cellulose acetate fibre tow)를 포함할 수 있다. 또한, 필라멘트 토우는 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol)(PVOH), 폴리락트산(polylactic acid)(PLA), 폴리카프로락톤(polycaprolactone)(PCL), 폴리(1-4 부탄디올 숙시네이트)(poly(1-4 butanediol succinate))(PBS), 폴리(부틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)(poly(butylene adipate-co-terephthalate))(PBAT), 전분 기반 재료들, 면, 지방족 폴리에스테르 재료들 및 다당류 중합체들 또는 이들의 조합과 같이, 섬유들을 형성하도록 사용되는 다른 재료들을 사용하여 형성될 수 있다. 필라멘트 토우는 재료가 셀룰로오스 아세테이트 토우인 경우 트리아세틴과 같은 토우에 적합한 가소제로 가소화되거나, 또는 토우는 가소화되지 않을 수 있다. 달리 설명되지 않는 한, 토우는 'Y' 형상 또는 'X' 형상과 같은 다른 단면, 필라멘트당 2.5 내지 15 데니어(denier), 예를 들어 필라멘트당 8.0 내지 11.0 데니어의 필라멘트 데니어 값들(filamentary denier values) 및 5,000 내지 50,000, 예를 들어 10,000 내지 40,000의 총 데니어 값들을 갖는 섬유들과 같은 임의의 적합한 사양을 가질 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "담배 재료"는 담배 또는 그의 유도체들 또는 그의 대용품들을 포함하는 임의의 재료를 지칭한다. 용어 "담배 재료"는 담배, 담배 파생품들, 팽화 담배, 재구성 담배 또는 담배 대용품들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 담배 재료는 분쇄 담배, 담배 섬유, 절단 담배, 압출 담배, 담배 스템(tobacco stem), 담배 라미나(tobacco lamina), 재구성 담배 및/또는 담배 추출물 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "향미(flavour)" 및 "향미제(flavourant)"는, 지역 규정들(local regulations)이 허용한다면, 성인 구매자들을 위해 제품에서 원하는 맛(taste) 또는 향(aroma)을 생성하는데 사용될 수 있는 재료들을 지칭한다. 하나 이상의 향미들이 본원에 설명된 에어로졸 개질제로서 사용될 수 있다. 이들은 추출물들(예를 들어, 감초, 수국, 일본 흰 껍질 목련 잎(Japanese white bark magnolia leaf), 카모마일(chamomile), 호로파(fenugreek), 정향(clove), 멘톨(menthol), 일본 민트(Japanese mint), 아니스열매(aniseed), 시나몬(cinnamon), 허브(herb), 노루발풀(wintergreen), 체리(cherry), 베리(berry), 복숭아, 사과, 드람뷔(drambuie), 버번(bourbon), 스카치(scotch), 위스키(whiskey), 스피아민트(spearmint), 페퍼민트(peppermint), 라벤더(lavender), 카다몬(cardamom), 샐러리(celery), 카스카라야(cascarilla), 육두구(nutmeg), 백단유(sandalwood), 베르가못(bergamot), 제라늄(geranium), 허니 에센스(honey essence), 로즈 오일(rose oil), 바닐라(vanilla), 레몬 오일(lemon oil), 오렌지 오일(orange oil), 계수나무(cassia), 캐러웨이(caraway), 코냑(cognac), 자스민(jasmine), 일랑-일랑(ylang-ylang), 세이지(sage), 회향(fennel), 피망, 생강, 아니스, 고수, 커피, 또는 멘타속(genus mentha)의 임의의 종들로부터의 민트 오일), 향미 증강제들(flavour enhancers), 쓴맛 수용체 부위 차단제들(bitterness receptor site blockers), 감각 수용체 부위 활성화제(sensorial receptor site activators) 또는 자극제들(stimulators), 당류 및 /또는 당 대물품들(예를 들어, 수크랄로스(sucralose), 아세설팜 칼륨(acesulfame potassium), 아스파탐(aspartame), 사카린(saccharine), 사이클라메이트들(cyclamates), 락토오스(lactose), 자당(sucrose), 포도당(glucose), 과당(fructose), 소르비톨(sorbitol) 또는 만니톨(mannitol)) 및 차콜(charcoal), 엽록소, 미네랄들, 식물생약들(botanicals) 또는 입냄새 제거제들(breath freshening agents)과 같은 다른 첨가제들을 포함한다. 이들은 인조(imitation), 합성 또는 천연 구성성분들 또는 이들의 블렌드들일 수 있다. 이들은 임의의 적합한 형태, 예를 들어 오일, 액체, 또는 분말일 수 있다.
본원에 설명된 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 동등한 특징들, 물품들 또는 구성요소들을 예시하기 위해 사용된다.
도 1a는 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 마우스피스(2)를 포함하는 물품(1)의 측단면도이다. 도 1b는 도 1a에 도시된 마우스피스의 라인(A-A')을 통한 단면도이다.
마우스피스(2)는 길이 방향 축('X') 및 길이 방향 축에 수직으로 측정된 단면적을 갖는 섹션(6)을 포함한다. 섹션(6)은 단면적의 ㎟당 300 내지 500g/9000m의 총 데니어를 갖는 섬유질 재료를 포함한다. 이는 기존의 물품 마우스피스에 사용되는 것보다 현저히 낮다. 이는 예를 들어, 주어진 단면적에 대해 총 데니어가 낮은 섬유질 재료들을 사용함으로써 달성될 수 있다. 섹션의 길이 방향 길이의 토우 중량/mm 및 필라멘트당 데니어는, 단면에 걸친 소망하는 흡인 저항을 성취하는 동시에 주어진 흡인 저항을 성취하기 위해 요구되는 토우 중량의 전반적인 감소를 달성하기 위해서 전체 데니어보다 조정될 수 있다.
아래 표 1.0은 마우스피스 섹션들의 외주('외주'), 단면적(CSA), 총 데니어(TD), 필라멘트당 데니어(DPF), 섬유들의 수, 단면적의 ㎟당 총 데니어 및 단면적의 ㎟당 섬유의 수를 포함하는 마우스피스 섹션들의 12 개의 예들을 제시한다.
섬유질 재료는 섹션의 단면적의 ㎟당 200 내지 600g/9000m의 총 데니어와 다음 중 하나 이상을 가질 수 있다:
상기 단면적의 ㎟ 당 75개 초과의 섬유들; 및
9.0g/9000m 미만의 필라멘트당 데니어 중 적어도 하나를 포함하는 섬유질 재료를 포함한다.
유리하게는, 섹션의 단면적의 ㎟ 당 200 내지 600g/9000m의 총 데니어를 가지면서 9.0g/9000m 미만의 필라멘트당 데니어 및/또는 이러한 수의 섬유들을 사용하는 것은, 사용되는 토우의 중량을 줄이는 것을 허용하는 동시에 섹션이 적절한 흡인 저항 레벨들을 달성하는 것을 가능하게 하는 것으로 밝혀졌다.
섬유질 재료는 5.0g/9000m 미만의 필라멘트당 데니어 및 섬유질 재료 내에 매립된 캡슐을 가질 수 있으며, 여기서 섹션은 21mm 미만의 외주를 포함한다. 유리하게는, 낮은 DPF 섬유질 재료의 사용이 캡슐을 보유하는 섹션들에서 달성될 수 있으며, 여기서 필라멘트당 더 낮은 데니어는 섹션 내에서 캡슐의 정확한 배치를 도울 수 있는 것으로 밝혀졌다.
유리하게는, 위에서 제시된 섬유질 재료 사양들의 적어도 일부는 기존의 필터 토우들을 사용하여 이러한 토우의 경우보다 일반적으로 더 큰 제품 원주로 또는 기존 토우를 둘로 분할하여 발생될 수 있다. 예를 들어, 기존 토우 사양들은 4.0Y20,000, 6.0Y17,000 및 8.0Y15,000을 포함할 것이다. 이들 각각은 본원에 제안된 4.0Y10,000, 6.0Y8,500 및 8.0Y7,500 토우들을 형성하기 위해 2개로 분할될 수 있다. 예를 들어, 전체 데니어의 토우 더미는 토우가 열선 절단기를 사용하여 분할되는 상태로, 나란히 작동하는 2개의 필터 제조 기계에 동시에 공급될 수 있다. 2개의 필터 제조 기계의 스터퍼 제트들(stuffer jets)은 개개의 기계들의 부속품에 동일한 속도로 토우를 공급하도록 제어될 수 있다.
또한, 물품(1)은 마우스피스(2)에 연결된 에어로졸 생성 재료(3), 본 경우에는 담배 재료의 원통형 로드를 포함한다.
마우스피스(2)는 본 예에서는, 중공 관형 요소(4)를 포함하고, 섹션(6)은 중공 관형 요소(4)의 상류에서, 이 예에서는 중공 관형 요소(4)에 인접하고 이와 맞닿는 관계에 있는 재료의 본체(6)의 형태로 제공된다.
에어로졸 생성 재료(3)는 가열될 때, 예를 들어 시스템을 형성하는, 본원에 설명된 바와 같은, 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스 내에서 가열될 때 에어로졸을 제공한다. 다른 실시예들에서, 물품(1)은 별도의 에어로졸 제공 디바이스를 필요로 하지 않고 에어로졸 제공 시스템을 형성되고 이에 사용되는 자체 열원을 포함할 수 있다.
에어로졸 개질제는 본 예에서 캡슐(11)의 형태인 재료의 본체(6) 내에 제공되며, 내유성(oil-resistant) 제1 플러그 랩(7)이 재료의 본체(6)를 둘러싼다. 대안적으로, 에어로졸 개질제 및/또는 내유성 제1 플러그 랩(7)은 생략될 수 있다. 캡슐(11)이 제공될 때, 섹션(6)은 유리하게는 필라멘트당 데니어가 9.0g/9000m 미만인 필터 재료를 포함한다. 일부 예들에서, 필라멘트당 데니어는 8.0g/9000m 미만, 또는 5.0g/9000m 미만, 예를 들어 4.0 또는 4.7g/9000m이다. 다른 예들에서, 에어로졸 개질제는 재료가 재료의 본체(6) 내로 주입되는 것과 같이 다른 형태들로 제공되거나 또는 실, 예를 들어 재료의 본체(6) 내에 또한 배치될 수 있는 향미제 또는 다른 에어로졸 개질제를 운반하는 실 상에 제공될 수 있다. 재료의 본체(6)는, 길이 방향 축을 갖는 원통 형태이고 캡슐(11)은 본체(6)를 형성하는 재료에 의해 캡슐(11)이 모든 측면들에서 둘러싸이도록 재료의 본체(6) 내에 매립된다. 캡슐(11)은 액체 에어로졸 개질제를 캡슐화하는 쉘(shell)을 갖는다. 길이 방향 축에 수직으로 측정된 캡슐의 최대 단면적은 바람직하게는 길이 방향 축에 수직으로 측정된 재료의 본체(6)의 단면적의 약 45% 미만이고, 일부 예에서는 약 35%, 약 32%, 약 30% 또는 약 28% 미만이다. 캡슐(11)이 제공된 마우스피스(2)의 부분의 단면적의 약 45% 미만의 가장 큰 단면적을 갖는 캡슐은, 마우스피스(2)에 걸친 압력 강하가 더 큰 단면적을 갖는 캡슐들과 비교하여 감소되고, 그리고 에어로졸이 마우스피스(2)를 통과할 때 에어로졸 질량의 상당한 양들을 재료의 본체(6)가 제거하지 않고도 에어로졸이 통과하도록 캡슐 주위에 적절한 공간이 남아 있다는 이점을 갖는다.
최대 단면적에서 캡슐(11)의 단면적은, 캡슐(11)이 제공되는 마우스피스(2) 부분의 단면적의 45% 미만이고, 보다 바람직하게는 35% 미만, 더욱 더 바람직하게는 32% 미만이다. 예를 들어, 직경이 3.0mm인 구형 캡슐의 경우, 캡슐의 최대 단면적은 7.07㎟이다. 본원에 설명된 바와 같이 약 17mm의 둘레를 갖는 마우스피스(2)의 경우, 재료의 본체(6)는 약 16.8mm의 외주를 가지며, 이 구성요소의 반경은 22.46㎟의 단면적에 해당하는 2.67mm가 될 것이다. 캡슐 단면적은, 이 예에서, 마우스피스(2)의 단면적의 약 31%이다. 본원에 설명된 바와 같이 약 21mm의 둘레를 갖는 마우스피스(2)의 경우, 재료의 본체(6)는 약 20.8mm의 외주를 가지며, 이 구성요소의 반경은 34.43㎟의 단면적에 해당하는 3.31mm가 될 것이다. 캡슐 단면적은, 이 예에서, 마우스피스(2)의 단면적의 20.5%이다. 다른 예로서, 캡슐이 3.2mm의 직경을 갖는 경우, 그의 최대 단면적은 8.04㎟일 것이다. 이 경우에, 캡슐의 단면적은 둘레가 약 16.8mm인 재료의 본체(6)의 단면적의 약 36%이고 그리고 둘레가 약 20.8mm인 재료의 본체(6)의 단면적의 약 23%일 것이다.
캡슐(11)은 파괴될 수 있는 캡슐, 예를 들어 액체 페이로드(liquid payload)를 둘러싸는 단단하고 부서지기 쉬운 쉘(shell)을 갖는 캡슐을 포함할 수 있다. 본 예에서는, 단일 캡슐(11)이 사용된다. 캡슐(11)은 재료의 본체(6) 내에 완전히 매립되어 있다. 다른 말로 하면, 캡슐(11)은 본체(6)를 형성하는 재료에 의해 완전히 둘러싸여 있다. 다른 예들에서, 복수의 파괴될 수 있는 캡슐들이 재료의 본체(6) 내에 배치될 수 있으며, 예를 들어 2개, 3개 또는 그 초과의 파괴될 수 있는 캡슐들이 배치될 수 있다. 재료의 본체(6)의 길이는 필요한 캡슐들의 수를 수용하기 위해 증가될 수 있다. 복수의 캡슐들이 사용되는 예들에서, 개별 캡슐들은 서로 동일할 수 있거나, 또는 크기 및/또는 캡슐 페이로드의 면에서 서로 상이할 수 있다. 다른 예들에서, 다중 재료의 본체들(6)이 제공될 수 있으며, 각각의 본체는 하나 이상의 캡슐들을 보유한다.
캡슐(11)은 코어-쉘 구조(core-shell structure)를 갖는다. 다른 말로 하면, 캡슐(11)은 액체 제제, 예를 들어 본원에 설명된 향미제들 또는 에어로졸 개질제들 중 어느 하나일 수 있는 향미제 또는 다른 제제를 캡슐화하는(encapsulating) 쉘을 포함한다. 캡슐의 쉘은, 사용자에 의해 파열되어 향미제 또는 다른 제제를 재료의 본체(6) 내로 방출할 수 있다. 제1 플러그 랩(7')은 플러그 랩의 재료를 캡슐(11)의 액체 페이로드에 대해 실질적으로 불투과성이 되게 하는 배리어 코팅(barrier coating)을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 제2 플러그 랩(9) 및/또는 티핑 종이(5)는 해당 플러그 랩 및/또는 티핑 종이의 재료를 캡슐(11)의 액체 페이로드에 대해 실질적으로 불투과성이 되게 하는 배리어 코팅을 포함할 수 있다.
본 예에서, 캡슐(11)은 구형이고, 약 3mm의 직경을 갖는다. 다른 예들에서, 캡슐의 다른 형상들 및 크기들이 사용될 수 있다. 캡슐(11)의 총 중량은 약 10mg 내지 약 50mg 범위일 수 있다.
본 예에서, 캡슐(11)은 재료의 본체(6) 내의 길이 방향 중심 포지션에 위치된다. 즉, 캡슐(11)은 그의 중심이 재료의 본체(6)의 각각의 단부로부터 4mm가 되도록 위치 결정된다. 다른 예들에서, 캡슐(11)은 재료의 본체(6)에서 길이 방향 중심 포지션 이외의 다른 포지션에 위치될 수 있는데, 즉, 상류 단부보다 재료의 본체(6)의 하류 단부에 더 가깝거나, 또는 하류 단부보다 재료의 본체(6)의 상류 단부에 더 가깝게 위치될 수 있다. 바람직하게는, 마우스피스(2)는 캡슐(11) 및 통기 구멍들(12)이 마우스피스(2)에서 길이 방향으로 서로 오프셋(offset)되도록 구성된다.
마우스피스(2)의 단면이 도 1b에 도시되어 있으며, 이는 도 1a의 라인(A-A')을 따라 취한 것이다. 도 1b는 캡슐(11), 재료의 본체(6), 제1 및 제2 플러그 랩들(7, 9) 및 티핑 종이(5)를 도시한다. 본 예에서, 캡슐(11)은 마우스피스(2)의 길이 방향 축(도시되지 않음)의 중심에 위치한다. 제1 및 제2 플러그 랩들(7, 9) 및 티핑(5)은 재료의 본체(6) 주위에 동심원으로 배열된다.
파괴될 수 있는 캡슐(11)은 코어-쉘 구조를 갖는다. 즉, 캡슐화 재료 또는 배리어 재료는 에어로졸 개질제를 포함하는 코어 주위의 쉘을 생성한다. 쉘 구조는 물품(1)의 저장 동안 에어로졸 개질제의 이동을 방해하지만, 그러나 사용 중에는 에어로졸 개질자(aerosol modifier)라고도 지칭되는 에어로졸 개질제의 제어된 방출을 허용할 수 있다.
일부 경우들에서, 배리어 재료(또한, 본원에서 캡슐화 재료로도 지칭됨)는 부서지기 쉽다. 캡슐은 캡슐화된 에어로졸 개질자를 방출하기 위해 사용자에 의해 크러싱되거나(crushed) 또는 그렇지 않으면 파열되거나 또는 파괴된다. 전형적으로, 캡슐은 가열이 시작되기 직전에 파괴되지만, 그러나 사용자는 에어로졸 개질자를 방출할 시기를 선택할 수 있다. "파괴될 수 있는 캡슐"이라는 용어는 쉘이 코어를 방출하기 위한 압력에 의해 파괴될 수 있는 캡슐을 지칭하며; 보다 구체적으로, 사용자가 캡슐의 코어를 방출하기를 원할 때 사용자의 손가락에 의해 부여되는 압력 하에서 쉘이 파열될 수 있다.
일부 경우들에서, 배리어 재료는 내열성이 있다. 즉, 일부 경우들에서, 배리어는 에어로졸 제공 디바이스의 작동 중에 캡슐 지점에 도달한 온도에서 파열되거나, 용융되거나, 또는 이와 달리 고장나지 않을 것이다. 예시적으로, 마우스피스에 위치된 캡슐은 예를 들어 30℃ 내지 100℃ 범위의 온도들에 노출될 수 있고, 배리어 재료는 액체 코어를 적어도 약 50℃ 내지 120℃까지 계속해서 유지할 수 있다.
다른 경우들에서, 캡슐은 가열 시, 예를 들어 배리어 재료의 용융에 의해 또는 배리어 재료의 파열을 초래하는 캡슐 팽창에 의해 코어 조성물을 방출한다.
캡슐의 총 중량은 약 1mg 내지 약 100mg, 적합하게는 약 5mg 내지 약 60mg, 약 8mg 내지 약 50mg, 약 10mg 내지 약 20mg, 또는 약 12mg 내지 약 18mg의 범위일 수 있다.
코어 제형의 총 중량은 약 2mg 내지 약 90mg, 적합하게는 약 3mg 내지 약 70mg, 약 5mg 내지 약 25mg, 약 8mg 내지 약 20mg, 또는 약 10mg 내지 약 15mg의 범위일 수 있다.
본 발명에 따른 캡슐은 전술한 바와 같은 코어 및 쉘을 포함한다. 캡슐은 약 4.5 N 내지 약 40 N, 보다 바람직하게는 약 5 N 내지 약 30 N 또는 약 28 N(예를 들어, 약 9.8 N 내지 약 24.5 N)의 크러시 강도(crush strength)를 나타낼 수 있다. 캡슐 파열 강도(capsule burst strength)는 캡슐이 재료의 본체(6)로부터 제거될 때 측정될 수 있으며, 힘 게이지(force gauge)를 사용하여 본 명세서에서 나중에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 캡슐이 파열되는 힘을 측정할 수 있다.
캡슐들은 실질적으로 구형일 수 있으며, 직경은 적어도 약 0.4mm, 0.6mm, 0.8mm, 1.0mm, 2.0mm, 2.5mm, 2.8mm 또는 3.0mm이다. 캡슐들의 직경은 약 10.0mm, 8.0mm, 7.0mm, 6.0mm, 5.5mm, 5.0mm, 4.5mm, 4.0mm, 3.5mm 또는 3.2mm 미만일 수 있다. 예시적으로, 캡슐 직경은 약 0.4mm 내지 약 10.0mm, 약 0.8mm 내지 약 6.0mm, 약 2.5mm 내지 약 5.5mm 또는 약 2.8mm 내지 약 3.2mm의 범위일 수 있다. 일부 경우들에서, 캡슐은 약 3.0mm의 직경을 가질 수 있다. 이러한 크기들은 본원에 설명된 바와 같은 물품으로 캡슐을 통합하는데 특히 적합하다.
바람직하게는, 개방 압력 강하(즉, 통기 개구들이 개방된 상태)로 측정된, 물품에 걸친 압력 강하 또는 차이(또한, 흡인 저항으로 지칭됨)는 캡슐이 파괴될 때 약 20mmH2O 미만만큼 감소된다. 보다 바람직하게는, 개방 압력 강하는 약 10mmH2O 미만, 보다 바람직하게는 약 8mmH2O 미만 또는 약 6mmH2O 미만만큼 감소한다. 이들 값들은 동일한 설계로 제조된 적어도 80 개의 물품들에 의해 달성된 평균으로 측정된다. 이러한 압력 강하의 작은 변화들은 소비자가 캡슐을 파괴하기로 선택했는지 여부에 관계없이 주어진 제품 압력 강하에 대해 올바른 통기 레벨을 설정하는 것과 같은 제품 설계의 다른 양태들이 달성될 수 있다는 것을 의미한다.
배리어 재료는 겔화제, 증량제, 완충제, 착색제(colouring agent) 및 가소제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
적합하게는, 겔화제는 예를 들어 다당류 또는 셀룰로오스 겔화제, 젤라틴(gelatin), 검, 겔, 왁스 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 적합한 다당류들은 알기네이트, 덱스트란(dextrans), 말토덱스트린(maltodextrins), 시클로덱스트린(cyclodextrins) 및 펙틴을 포함한다. 적합한 알기네이트들은 예를 들어, 알긴산의 염, 에스테르화된 알기네이트 또는 글리세릴 알기네이트를 포함한다. 알긴산의 염들은 암모늄 알기네이트, 트리에탄올아민 알기네이트, 및 나트륨, 칼륨, 칼슘 및 마그네슘 알기네이트와 같은 I족 또는 II족 금속 이온 알기네이트들을 포함한다. 에스테르화된 알기네이트들은, 프로필렌 글리콜 알기네이트 및 글리세릴 알기네이트를 포함한다. 일 실시예에서, 배리어 재료는 나트륨 알기네이트 및/또는 칼슘 알기네이트이다. 적합한 셀룰로오스 재료들은, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 및 셀룰로오스 에테르를 포함한다. 겔화제는 하나 이상의 개질된 전분들을 포함할 수 있다. 겔화제는 카라기난을 포함할 수 있다. 적합한 검들은 한천, 젤란 검, 아라빅 검, 풀루란 검(pullulan gum), 만난 검(mannan gum), 가티 검(gum ghatti), 트라가칸트 검(gum tragacanth), 카라야(Karaya), 로커스트 빈(locust bean), 아카시아 검(acacia gum), 구아(guar), 퀸스 씨드(quince seed) 및 크산탄 검을 포함한다. 적합한 겔들은 한천, 아가로스(agarose), 카라기난, 푸로이단(furoidan) 및 푸르셀라란(furcellaran)을 포함한다. 적합한 왁스들은 카나우바 왁스(carnauba wax)를 포함한다. 일부 경우들에서, 알기네이트 겔화제는 카라기난 및/또는 젤란 검을 포함할 수 있으며; 이러한 겔화제들은 생성된 캡슐들을 파괴하는데 필요한 압력이 특히 적합하기 때문에 겔화제로서 포함하기에 특히 적합하다.
배리어 재료는 전분들, 개질된 전분들(예를 들어, 산화된 전분들) 및 말티톨(maltitol)과 같은 당 알코올들과 같은 하나 이상의 증량제들을 포함할 수 있다.
배리어 재료는 에어로졸 생성 디바이스의 제조 공정 동안 에어로졸 생성 디바이스 내에서 캡슐의 위치를 보다 쉽게 렌더링하는(renders) 착색제를 포함할 수 있다. 착색제는 바람직하게는 염색제들(colorants) 및 안료들(pigments) 중에서 선택된다.
배리어 재료는 시트레이트 또는 포스페이트 화합물과 같은 적어도 하나의 완충제를 추가로 포함할 수 있다.
배리어 재료는 적어도 하나의 가소제를 추가로 포함할 수 있고, 이 가소제는 글리세롤, 소르비톨, 말티톨, 트리아세틴, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 또는 가소화 특성들을 갖는 다른 다가 알코올, 및 선택적으로 일산, 이산 또는 삼산 유형의 하나의 산, 특히 시트르산, 푸마르산, 말산 등일 수 있다. 가소제의 양은 쉘의 총 건조 중량 중 1 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 2 중량% 내지 15 중량%, 더욱 더 바람직하게는 3 중량% 내지 10 중량% 범위이다.
또한, 배리어 재료는 하나 이상의 충전제 재료들을 포함할 수 있다. 적합한 충전제 재료들은 덱스트린, 말토덱스트린, 시클로덱스트린(알파, 베타 또는 감마)과 같은 전분 유도체들, 또는 히드록시프로필-메틸셀룰로오스(HPmC), 히드록시프로필셀룰로오스(HPC), 메틸셀룰로오스(MC), 카르복시-메틸셀룰로오스(CMC)와 같은 셀룰로오스 유도체들, 폴리비닐 알코올, 폴리올들 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 덱스트린이 바람직한 충전제이다. 쉘 내의 충전제의 양은, 쉘의 총 건조 중량에 대해 최대 98.5 중량%, 바람직하게는 25 중량% 내지 95 중량%, 보다 바람직하게는 40 중량% 내지 80 중량%, 더욱 더 바람직하게는 50 중량% 내지 60 중량%이다.
캡슐 쉘은 수분 유발 분해에 대한 캡슐의 민감성을 감소시키는 소수성 외부 층을 추가로 포함할 수 있다. 소수성 외부 층은 왁스들, 특히 카르나우바 왁스, 칸데릴라 왁스(candelilla wax) 또는 밀랍, 카르보왁스(carbowax), 셸락(shellac)(알코올 또는 수용액 중), 에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 히드록실-프로필셀룰로오스, 라텍스 조성물, 폴리비닐 알코올, 또는 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 적합하게 선택된다. 보다 바람직하게는, 적어도 하나의 수분 배리어 제제는 에틸 셀룰로오스 또는 에틸 셀룰로오스와 셸락의 혼합물이다.
캡슐 코어는 에어로졸 개질자를 포함한다. 이 에어로졸 개질자는 에어로졸의 적어도 하나의 특성을 개질하는 임의의 휘발성 물질일 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 물질은 pH, 감각적 특성들, 수분 함량, 전달 특성들 또는 향미를 개질할 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 개질자는 산, 염기, 물 또는 향미제로부터 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 에어로졸 개질자는 하나 이상의 향미제들을 포함한다.
향미제는 적절하게는 감초, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 향, 적절하게는 멘톨 및/또는 페퍼민트 오일(peppermint oil) 및/또는 스피어민트 오일(spearmint oil)과 같은 멘타(mentha) 속의 임의의 종으로부터의 민트 오일(mint oil), 또는 라벤더(lavender), 회향 또는 아니스(anise)일 수 있다.
일부 경우들에서, 향미제는 멘톨을 포함한다.
일부 경우들에서, 캡슐은 (캡슐의 총 중량을 기준으로) 적어도 약 25% w/w 향미제, 적합하게는 적어도 약 30% w/w 향미제, 35% w/w 향미제, 40% w/w 향미제, 45% w/w 향미제 또는 50% w/w 향미제를 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 코어는 (코어의 총 중량을 기준으로) 적어도 약 25% w/w 향미제, 적합하게는 적어도 약 30% w/w 향미제, 35% w/w 향미제, 40% w/w 향미제, 45% w/w 향미제 또는 50% w/w 향미제를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 코어는 (코어의 총 중량을 기준으로) 약 75% w/w 미만 또는 이와 같은 향미제, 적절하게는 약 65% w/w 향미제, 55% w/w 향미제, 또는 50% w/w 향미제 미만 또는 이와 같은 양을 포함할 수 있다. 예시적으로, 캡슐은 (코어의 총 중량 기준으로) 25 내지 75% w/w, 약 35 내지 60% w/w 또는 약 40 내지 55% w/w 범위의 향미제의 양을 포함할 수 있다.
캡슐들은 적어도 약 2mg, 3mg 또는 4mg의 에어로졸 개질자, 적합하게는 적어도 약 4.5mg의 에어로졸 개질자, 5mg의 에어로졸 개질자, 5.5mg의 에어로졸 개질자 또는 6mg의 에어로졸 개질자를 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 소모품은 적어도 약 7mg의 에어로졸 개질자, 적합하게는 적어도 약 8mg의 에어로졸 개질자, 10mg의 에어로졸 개질자, 12mg의 에어로졸 개질자 또는 15mg의 에어로졸 개질자를 포함한다. 코어는 또한 에어로졸 개질자를 용해시키는 용매를 포함할 수 있다.
임의의 적합한 용매가 사용될 수 있다.
에어로졸 개질자가 향미제를 포함하는 경우, 용매는 적합하게는 단쇄 또는 중쇄(short or medium chain) 지방들 및 오일들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 용매는 C2-C12 트리글리세리드, 적합하게는 C6-C10 트리글리세리드 또는 Cs-C12 트리글리세리드와 같은 글리세롤의 트리-에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들어, 용매는 중쇄 트리글리세리드(MCT-C8-C12)를 포함할 수 있으며, 이는 팜 오일 및/또는 코코넛 오일로부터 유래할 수 있다.
에스테르들은 카프릴산 및/또는 카프르산으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 용매는 카프릴산 트리글리세리드 및/또는 카프르산 트리글리세리드인 중쇄 트리글리세리드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 용매는 CAS 레지스트리에서 번호들 73398-61-5, 65381-09-1, 85409-09-2로 식별된 화합물들을 포함할 수 있다. 이러한 중쇄 트리글리세리드들은 무취 및 무미이다.
용매의 친수성-친유성 밸런스(HLB)는 9 내지 13, 적합하게는 10 내지 12의 범위일 수 있다. 캡슐을 제조하는 방법들은 공압출, 선택적으로 후속적으로 원심분리 및 경화 및/또는 건조를 포함한다. WO 2007/010407 A2의 내용들은 그 전체가 참고로 포함된다.
일부 실시예들에서, 예를 들어 여기에 설명된 바와 같은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스 내에서 에어로졸 생성 재료(3)가 가열되어 에어로졸을 제공할 때, 캡슐이 위치된 마우스피스(2)의 부분은 에어로졸을 생성하기 위해 시스템을 사용하는 동안 섭씨 58 도 내지 70 도의 온도에 도달한다. 이러한 온도의 결과로서, 캡슐 내용물들은 에어로졸이 마우스피스(2)를 통과할 때 시스템에 의해 형성된 에어로졸 내로 캡슐 내용물들, 예를 들어 에어로졸 개질제가 휘발되는 것을 촉진하기에 충분히 가온된다. 캡슐(11)의 내용물을 가온하는 것은, 예를 들어 캡슐(11)이 파괴되기 전에 일어나므로, 캡슐(11)이 파괴될 때, 그 내용물들은 마우스피스(2)를 통과하는 에어로졸 내로 더 쉽게 방출된다. 대안적으로, 캡슐(11)의 내용물은 캡슐(11)이 파괴된 후 이 온도로 가온될 수 있으며, 이는 다시 에어로졸로의 내용물의 방출을 증가시킨다. 유리하게는, 섭씨 58 도 내지 70 도 범위의 마우스피스 온도들은 캡슐 내용물이 더 쉽게 방출될 수 있을 만큼 충분히 높지만, 그러나 캡슐이 위치된 마우스피스(2)의 부분의 외부 표면이 마우스피스(2)를 스퀴징(squeezing)함으로서 캡슐(11)을 터뜨리기 위해 소비자가 터치하기에 불편한 온도에 도달하지 않을 만큼 충분히 낮은 것으로 밝혀졌다.
캡슐(11)이 위치된 마우스피스(2)의 부분의 온도는, 프로브(probe)가 마우스피스(2)의 벽(프로브 주변의 마우스피스로 누출될 수 있는 외부 공기의 양을 제한하기 위해 밀봉을 형성함)을 통해 마우스피스(2)에 들어가고 캡슐(11)의 위치 가까이에 위치되도록 배열되는, 관통 프로브(penetration probe)를 갖는 디지털 온도계를 사용하여 측정될 수 있다. 유사하게, 온도 프로브가 외부 표면의 온도를 측정하기 위해 마우스피스(2)의 외부 표면 상에 배치될 수 있다.
아래 표 1.0은 처음 5 회 퍼프들 동안 에어로졸 제공 시스템에 사용된 물품의 마우스피스(2)에 있는 캡슐의 위치에서의 온도를 보여준다. '표준' 가열 프로파일을 사용하여 도 2 내지 도 6을 참조하여 여기에 설명된 바와 같은 코일 가열 디바이스를 사용하여 가열될 때 물품에 대한 데이터 및 '부스트(boost)' 가열 프로파일을 사용하여 동일한 디바이스를 사용하여 가열될 때 동일한 물품에 대한 데이터가 제공된다. '부스트' 가열 프로파일은 사용자에 의해 선택될 수 있으며, 더 높은 가열 온도가 달성될 수 있게 할 수 있다.
표 1.0에서 볼 수 있는 바와 같이, 캡슐(11) 위치에서 마우스피스(2)의 온도는 '표준' 가열 프로파일 하에서 61.5℃ 의 최대 온도 그리고 '부스트' 가열 프로파일 하에서 63.8℃의 최대 온도에 도달한다. 58℃ 내지 70℃ 범위, 바람직하게는 59℃ 내지 65℃ 범위, 더욱 바람직하게는 60℃ 내지 65℃ 범위의 최대 온도가, 마우스피스(2)의 적절한 외부 표면 온도를 유지하면서, 캡슐(11)의 내용물들을 휘발시키는데 도움이 되는 것과 관련하여 특히 유리한 것으로 밝혀졌다.
캡슐(11)은 예를 들어 소비자가 마우스피스(2)를 스퀴징하기 위해 그들의 손가락들 또는 다른 기구를 사용함으로써, 마우스피스(2)에 가해지는 외력에 의해 파괴될 수 있다. 전술한 바와 같이, 캡슐이 위치된 마우스피스의 부분은 에어로졸을 발생하기 위해 에어로졸 제공 시스템을 사용하는 동안 58℃ 초과의 온도에 도달하도록 배열된다. 바람직하게는, 마우스피스(2) 내에 위치될 때 그리고 에어로졸 생성 재료(3)의 가열 전에 캡슐(11)의 파열 강도는 1500 내지 4000 그램중(grams force)이다. 바람직하게는, 마우스피스(2) 내에 위치될 때 그리고 에어로졸을 발생하기 위해 에어로졸 제공 시스템을 사용한 지 30 초 이내에 캡슐(11)의 파열 강도는 1000 내지 4000 그램중이다. 따라서, 58℃ 초과의 온도, 예를 들어 58℃ 내지 70℃에 노출됨에도 불구하고, 캡슐(11)은, 캡슐(11)이 파괴되었다는 충분한 촉각 피드백을 소비자에게 제공하면서, 캡슐(11)이 소비자에 의해 쉽게 크러싱될 수 있는 것으로 밝혀진 범위 내에 파열 강도를 유지할 수 있다. 이러한 파열 강도를 유지하는 것은 예를 들어 아라빅 검(gum Arabic), 젤란 검(gellan gum), 아카시아 검(acacia gum), 크산탄 검들(xanthan gums) 또는 카라기난(carrageenans)을 단독으로 또는 젤라틴(gelatine)과 조합하여 포함하는 다당류와 같은 본원에 설명된 바와 같은 캡슐에 대한 적절한 겔화제를 선택함으로써 달성된다. 또한, 캡슐 쉘에 대한 적합한 벽 두께가 선택되어야 한다.
적합하게는, 마우스피스 내에 위치될 때 그리고 에어로졸 생성 재료의 가열 전에 캡슐의 파열 강도는 2000 내지 3500 그램중, 또는 2500 내지 3500 그램중이다. 적합하게는, 마우스피스 내에 위치될 때 그리고 에어로졸을 발생하기 위해 시스템을 사용한지 30 초 이내에 캡슐의 파열 강도는 1500 내지 4000 그램중, 또는 1750 내지 3000 그램중이다. 일 예에서, 마우스피스 내에 위치될 때 그리고 에어로졸 생성 재료의 가열 이전에 캡슐의 평균 파열 강도는 약 3175 그램중이고, 마우스피스 내에 위치될 때 그리고 에어로졸을 발생하기 위해 시스템을 사용한지 30 초 이내에 캡슐의 평균 파열 강도는 약 2345 그램중이다.
캡슐의 파열 강도는 물성 분석기(Texture Analyser)와 같은 힘 측정 기기를 사용하여 테스트될 수 있다. 캡슐의 위치를 중심으로 하는 직경 6mm의 원형 형상의 금속 프로브(즉, 마우스피스(2)의 마우스 단부로부터 12mm임)를 갖는 타입 TA.XTPlus 물성 분석기가 사용될 수 있다. 프로브의 테스트 속도는 0.3mm/초일 수 있는 한편, 5.00mm/초의 사전 테스트 속도가 사용될 수 있고 10mm/초의 사후 테스트 속도가 사용될 수 있다. 사용된 힘은 5000 g일 수 있다. 테스트된 물품들은 표준 테스트 장비를 사용하여 알려진 헬스 캐나다 인텐스 퍼핑 방식(Health Canada Intense puffing regime)(55ml 퍼프 부피가 30 초마다 2 초 지속시간 동안 가해짐)에 따라 Borgwaldt A14 주사기 구동 유닛을 사용하여 흡인될 수 있다. 이러한 퍼핑 방식을 사용하여 3 회의 퍼프들이 수행될 수 있고, 제3 퍼프 후 30 초 이내에 캡슐 파열 강도가 측정될 수 있다.
본 명세서에서 에어로졸 생성 기재(3)로도 지칭되는 에어로졸 생성 재료(3)는 적어도 하나의 에어로졸 형성 재료를 포함한다. 본 예에서, 에어로졸 형성 재료는 글리세롤이다. 대안적인 예들에서, 에어로졸 형성 재료는 본 명세서에 기재된 바와 같은 다른 재료 또는 이들의 조합일 수 있다. 에어로졸 형성 재료는 에어로졸 생성 재료로부터 소비자에게 향미 화합물들과 같은 화합물들을 전달하는 것을 도움으로써, 물품의 감각 성능을 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품 내의 에어로졸 생성 재료에 이러한 에어로졸 형성 재료들을 추가하는 것과 관련된 문제는, 에어로졸 형성 재료가 가열 시 에어로졸화될 때, 물품에 의해 전달되는 에어로졸의 질량을 증가시킬 수 있고, 이러한 증가된 질량은 마우스피스를 통과할 때 더 높은 온도를 유지할 수 있다는 것이다. 에어로졸은, 마우스피스를 통과할 때, 열을 마우스피스로 전달하고, 이는 사용 중에 소비자들의 입술들과 접촉하게 되는 영역을 포함하여 마우스피스의 외부 표면을 가온하게 한다. 마우스피스 온도는 소비자들이 예를 들어 종래의 시가렛들을 흡연할 때 익숙할 수 있는 것보다 상당히 더 높을 수 있으며, 이는 이러한 에어로졸 형성 재료들의 사용으로 인해 야기되는 바람직하지 않은 효과들일 수 있다.
소비자의 입술들과 접촉하게 되는 마우스피스의 부분은 일반적으로 중공형이거나 또는 필터 재료(filter material)의 원통형 본체를 둘러싸고 있는 종이 튜브이었다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 물품(1)의 마우스피스(2)는 에어로졸 생성 기재(3)에 인접한 상류 단부(2a) 및 에어로졸 생성 기재(3)로부터 원위의 하류 단부(2b)를 포함한다. 하류 단부(2b)에서, 마우스피스(2)는 필라멘트 토우로 형성된 중공 관형 요소(4)를 갖는다. 이것은 유리하게는 물품(1)이 사용 중일 때 소비자의 입과 접촉하게 되는 마우스피스의 하류 단부(2b)에서 마우스피스(2)의 외부 표면의 온도를 상당히 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 또한, 관형 요소(4)의 사용은 관형 요소(4)의 상류에서도 마우스피스(2)의 외부 표면의 온도를 상당히 감소시키는 것으로 또한 밝혀졌다. 이론에 얽매이기를 원하지 않고, 이것은 관형 요소(4)가 에어로졸을 마우스피스(2)의 중심에 더 가깝게 채널링하고(channelling), 따라서 에어로졸로부터 마우스피스(2)의 외부 표면으로의 열의 전달을 감소시키기 때문이라고 가정된다.
재료의 본체(6) 및 중공 관형 요소(4)는 각각 실질적으로 원통형인 전체 외부 형상을 규정하고, 공통 길이 방향 축을 공유한다. 재료의 본체(6)는 제1 플러그 랩(7)에 래핑되어 있다. 바람직하게는, 제1 플러그 랩(7)은 50gsm 미만, 보다 바람직하게는 약 20gsm 내지 40gsm의 평량을 갖는다. 바람직하게는, 제1 플러그 랩(7)은 30㎛ 내지 60㎛, 더욱 바람직하게는 35㎛ 내지 45㎛의 두께를 갖는다. 바람직하게는, 제1 플러그 랩(7)은 예를 들어 100 코레스타 단위(Coresta Units) 미만, 예를 들어 50 코레스타 단위 미만의 투과성을 갖는 비-다공성 플러그 랩이다. 그러나, 다른 실시예들에서, 제1 플러그 랩(7)은 예를 들어 200 코레스타 단위 초과의 투과성을 갖는 다공성 플러그 랩일 수 있다.
본 예에서, 물품(1)은 약 21mm의 외주를 갖는다(즉, 물품은 데미-슬림 형식임). 다른 예들에서, 물품은 예를 들어 15mm 내지 25mm의 외주를 갖는 본 명세서에 기재된 형식들 중 임의의 것으로 제공될 수 있다. 물품이 에어로졸을 방출하기 위해 가열되어야 하기 때문에, 이러한 범위 내에서 더 낮은 외주들, 예를 들어 23mm 미만의 둘레들을 갖는 물품들을 사용하여 개선된 가열 효율이 달성될 수 있다. 적절한 제품 길이를 유지하면서, 가열을 통한 개선된 에어로졸을 달성하기 위해, 19mm 초과의 제품 둘레들도 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다. 19mm 내지 23mm, 더욱 바람직하게는 20mm 내지 22mm의 둘레들을 갖는 물품들은 효율적인 가열을 허용하면서 효과적인 에어로졸 전달을 제공하는 것 사이에서 양호한 균형을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
마우스피스(2)의 외주는 에어로졸 생성 재료(3)의 로드의 외주와 실질적으로 동일하여, 이들 구성요소들 사이에 매끄러운 전이가 존재한다. 본 예에서, 마우스피스(2)의 외주는 약 20.8mm이다. 티핑 종이(5)가 마우스피스(2)의 전체 길이 주위에 그리고 에어로졸 생성 재료(3)의 로드의 일부 위에 래핑되고(wrapped), 마우스피스(2)와 로드(3)를 연결하기 위해 그 내부 표면 상에 접착제를 갖는다. 본 예에서 티핑 종이(5)는 에어로졸 생성 재료(3)의 로드 위로 5mm 연장되지만, 그러나 대안적으로 로드(3) 위로 3mm 내지 10mm, 또는 더 바람직하게는 4mm 내지 6mm 연장될 수 있어, 마우스피스(2)와 로드(3) 사이에 안전한 부착을 제공한다. 티핑 종이(5)는 물품(1)에 사용된 플러그 랩들(plug wraps)의 평량보다 더 높은 평량을 가질 수 있으며, 예를 들어 평량은 40gsm 내지 80gsm, 보다 바람직하게는 50gsm 내지 70gsm, 그리고 본 예에서는 58gsm이다. 평량들의 이들 범위들은 티핑 종이들이 물품(1) 주위를 래핑하고 종이 상의 길이 방향 랩 시임(longitudinal lap seam)을 따라 그 자체에 부착되기에 충분히 가요성인 동시에 허용 가능한 인장 강도를 갖게 하는 것으로 밝혀졌다. 마우스피스(2) 주위에 일단 래핑되면, 티핑 종이(5)의 외주는 약 21mm이다.
중공 관형 요소(4)의 "벽 두께"는 반경 방향으로 튜브(4)의 벽의 두께에 대응한다. 이것은 예를 들어 캘리퍼(calliper)를 사용하여 측정될 수 있다. 벽 두께는 유리하게는 0.9mm 초과이고, 보다 바람직하게는 1.0mm 이상이다. 바람직하게는, 벽 두께는 중공 관형 요소(4)의 전체 벽 주위에서 실질적으로 일정하다. 그러나, 벽 두께가 실질적으로 일정하지 않은 경우, 벽 두께는 바람직하게는 중공 관형 요소(4) 주위의 임의의 지점에서 0.9mm 초과이고, 보다 바람직하게는 1.0mm 이상이다.
바람직하게는, 중공 관형 요소(4)의 길이는 약 20mm 미만이다. 보다 바람직하게는, 중공 관형 요소(4)의 길이는 약 15mm 미만이다. 더욱 더 바람직하게는, 중공 관형 요소(4)의 길이는 약 10mm 미만이다. 추가적으로, 또는 대안으로서, 중공 관형 요소(4)의 길이는 적어도 약 5mm이다. 바람직하게는, 중공 관형 요소(4)의 길이는 적어도 약 6mm이다. 일부 바람직한 실시예들에서, 중공 관형 요소(4)의 길이는 약 5mm 내지 약 20mm, 보다 바람직하게는 약 6mm 내지 약 10mm, 훨씬 더 바람직하게는 약 6mm 내지 약 8mm, 가장 바람직하게는 약 6mm, 7mm 또는 약 8mm이다. 본 예에서, 중공 관형 요소(4)의 길이는 6mm이다.
바람직하게는, 중공 관형 요소(4)의 밀도는 적어도 약 0.25 그램/입방 센티미터(g/cc), 더욱 바람직하게는 적어도 약 0.3g/cc이다. 바람직하게는, 중공 관형 요소(4)의 밀도는 약 0.75그램/입방 센티미터(g/cc) 미만, 더욱 바람직하게는 0.6g/cc 미만이다. 일부 실시예들에서, 중공 관형 요소(4)의 밀도는 0.25 내지 0.75g/cc, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.6g/cc, 더욱 바람직하게는 0.4g/cc 내지 0.6g/cc 또는 약 0.5g/cc이다. 이들 밀도들은 더 조밀한 재료에 의해 제공되는 개선된 견고성과 저밀도 재료의 더 낮은 열 전달 특성들 사이에 양호한 균형을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 본 발명의 목적을 위해, 중공 관형 요소(4)의 "밀도"는 임의의 가소제가 통합되어 있는 요소를 형성하는 필라멘트 토우의 밀도를 지칭한다. 밀도는 중공 관형 요소(4)의 총 중량을 중공 관형 요소(4)의 총 부피로 나누어 결정될 수 있으며, 여기서 총 부피는 예를 들어 캘리퍼스를 사용하여 취한 중공 관형 요소(4)의 적절한 측정들을 사용하여 계산될 수 있다. 필요한 경우, 현미경을 사용하여 적절한 치수들이 측정될 수 있다.
중공 관형 요소(4)를 형성하는 필라멘트 토우는 바람직하게는 45,000 미만, 보다 바람직하게는 42,000 미만의 총 데니어를 갖는다. 이러한 총 데니어는 너무 조밀하지 않은 관형 요소(4)의 형성을 허용하는 것으로 밝혀졌다. 바람직하게는, 총 데니어는 적어도 20,000, 보다 바람직하게는 적어도 25,000이다. 바람직한 실시예에서, 중공 관형 요소(4)를 형성하는 필라멘트 토우는 25,000 내지 45,000, 보다 바람직하게는 35,000 내지 45,000의 총 데니어를 갖는다. 바람직하게는 토우의 필라멘트들의 단면 형상은 'Y' 형상이지만, 다른 실시예들에서는 'X' 형상의 필라멘트들과 같은 다른 형상들이 사용될 수 있다.
중공 관형 요소(4)를 형성하는 필라멘트 토우는 바람직하게는 3 초과의 필라멘트당 데니어를 갖는다. 이러한 필라멘트당 데니어는 너무 조밀하지 않은 관형 요소(4)의 형성을 허용하는 것으로 밝혀졌다. 바람직하게는, 필라멘트당 데니어는 적어도 4, 더욱 바람직하게는 적어도 5이다. 바람직한 실시예에서, 중공 관형 요소(4)를 형성하는 필라멘트 토우는 4 내지 10, 보다 바람직하게는 4 내지 9의 필라멘트당 데니어를 갖는다. 일 예에서, 중공 관형 요소(4)를 형성하는 필라멘트 토우는, 셀룰로오스 아세테이트로 형성되고 18% 가소제, 예를 들어 트리아세틴을 포함하는 8Y40,000 토우를 갖는다.
중공 관형 요소(4)는 바람직하게는 3.0mm 초과의 내부 직경을 갖는다. 이보다 더 작은 직경들은 마우스피스(2)를 통해 소비자들의 입으로 통과하는 에어로졸의 속도를 원하는 것보다 더 많이 증가시킬 수 있으므로, 에어로졸은 너무 따뜻해져서, 예를 들어 40℃ 초과 또는 45℃ 초과의 온도에 도달한다. 보다 바람직하게는, 중공 관형 요소(4)는 3.1mm 초과, 더욱 더 바람직하게는 3.5mm 또는 3.6mm 초과의 내부 직경을 갖는다. 일 실시예에서, 중공 관형 요소(4)의 내부 직경은 약 3.9mm이다.
중공 관형 요소(4)는 바람직하게는 15 중량% 내지 22 중량%의 가소제를 포함한다. 셀룰로오스 아세테이트 토우의 경우, 가소제는 바람직하게는 트리아세틴이지만, 폴리에틸렌 글리콜(PEG)과 같은 다른 가소제들이 사용될 수 있다. 보다 바람직하게는, 관형 요소(4)는 16 중량% 내지 20 중량%의 가소제, 예를 들어 약 17%, 약 18% 또는 약 19%의 가소제를 포함한다.
마우스피스, 예를 들어 에어로졸 발생 재료(3)의 하류에 있는 물품(1)의 부분을 가로지르는 압력 강하 또는 차이(흡인에 대한 저항이라고도 함)는 바람직하게는 약 40mmH20 미만이다. 이러한 압력 강하는 향미 화합물들과 같은 바람직한 화합물들을 포함하는 충분한 에어로졸이 마우스피스(2)를 통해 소비자에게 전달되도록 허용하는 것으로 밝혀졌다. 더 바람직하게는, 마우스피스(2)를 가로지르는 압력 강하는 약 32mmH2O 미만이다. 일부 실시예들에서, 특히 개선된 에어로졸은 31mmH2O 미만, 예를 들어 약 29mmH2O, 약 28mmH2O 또는 약 27.5mmH20의 압력 강하를 갖는 마우스피스(2)를 사용하여 달성되었다. 대안적으로 또는 추가적으로, 마우스피스 압력 강하는 적어도 10mmH20, 바람직하게는 적어도 15mmH20, 보다 바람직하게는 적어도 20mmH20일 수 있다. 일부 실시예들에서, 마우스피스 압력 강하는 약 15mmH20 내지 40mmH20일 수 있다. 이들 값은 에어로졸의 온도가 마우스피스(2)의 하류 단부(2b)에 도달하기 전에 감소할 시간을 갖도록 마우스피스(2)를 통과할 때 마우스피스(2)가 에어로졸의 속도를 늦추는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 재료의 본체(6)의 길이는 약 15mm 미만이다. 더 바람직하게는, 재료의 본체(6)의 길이는 약 10mm 미만이다. 추가로, 또는 대안으로서, 재료의 본체(6)의 길이는 적어도 약 5mm이다. 바람직하게는, 재료의 본체(6)의 길이는 적어도 약 6mm이다. 일부 바람직한 실시예들에서, 재료의 본체(6)의 길이는 약 5mm 내지 약 15mm, 보다 바람직하게는 약 6mm 내지 약 12mm, 훨씬 더 바람직하게는 약 6mm 내지 약 12mm, 가장 바람직하게는 약 6mm, 7mm, 8mm, 9mm 또는 10mm이다. 본 예에서, 재료의 본체(6)의 길이는 10mm이다.
본 예에서, 토우는 가소화된 셀룰로오스 아세테이트 토우를 포함한다. 토우에 사용되는 가소제는 토우의 약 7 중량%를 포함한다. 본 예에서, 가소제는 트리아세틴이다. 다른 예들에서, 재료의 본체(6)를 형성하기 위해 다른 재료들이 사용될 수 있다. 대안적으로, 본체(6)는 셀룰로오스 아세테이트 이외의 다른 토우들, 예를 들어 폴리락트산(PLA), 필라멘트 토우에 대해 본 명세서에 기재된 다른 재료들 또는 유사한 재료들로부터 형성될 수 있다. 토우는 바람직하게는 셀룰로오스 아세테이트로 형성된다.
재료의 본체(6)를 형성하는 토우의 총 데니어는 바람직하게는 최대 30,000, 보다 바람직하게는 최대 28,000, 더욱 더 바람직하게는 최대 25,000이다. 이러한 총 데니어 값들은 마우스피스(2)의 단면적의 감소된 비율을 차지하는 토우를 제공하고, 이는 더 높은 총 데니어 값들을 갖는 토우들보다 더 낮은 마우스피스(2)에 걸친 압력 강하를 발생시킨다. 재료의 본체(6)의 적절한 견고성을 위해, 토우는 바람직하게는 적어도 7,500, 더욱 바람직하게는 적어도 8,000의 총 데니어를 갖는다. 바람직하게는, 필라멘트당 데니어는 3.0 내지 12.0이고, 총 데니어는 7,500 내지 25,000이다. 보다 바람직하게는, 필라멘트당 데니어는 3.0 내지 9.0이고, 총 데니어는 11,000 내지 22,000이다. 바람직하게는 토우의 필라멘트의 단면 형상은, 다른 실시예들에서는 'X' 자형 필라멘트들과 같은 다른 형상들이 사용될 수 있지만, 'Y' 자형이고, 본원에 제공된 바와 같은 동일한 d.p.f. 및 총 데니어 값들을 갖는다.
본 예에서 중공 관형 요소(4)는 제1 중공 관형 요소(4)이고, 마우스피스는 제1 중공 관형 요소(4)의 상류에 있는, 냉각 요소라고도 하는 제2 중공 관형 요소(8)를 포함한다. 본 예에서, 제2 중공 관형 요소(8)는 재료의 본체(6)의 상류에 있고, 이에 인접하며, 이와 맞닿는 관계에 있다. 재료의 본체(6) 및 제2 중공 관형 요소(8)는 각각 실질적으로 원통형인 전체 외부 형상을 규정하고, 공통 길이 방향 축을 공유한다. 제2 중공 관형 요소(8)는 관형 요소(8)를 형성하기 위해, 맞댐 시임들(butted seams)을 갖는, 평행하게 권취된 복수의 종이 층들로 형성된다. 본 예에서, 제1 및 제2 종이 층들은 2 겹의 튜브로 제공되지만, 다른 예들에서는 3 개, 4 개 또는 그 이상의 종이 층들이 사용되어 3 겹, 4 겹 또는 그 이상의 겹의 튜브들을 형성할 수 있다. 나선형으로 권취된 종이 층들, 판지 튜브들, 파피에 마세(
) 유형 공정을 사용하여 형성된 튜브들, 성형된 또는 압출된 플라스틱 튜브들 또는 이와 유사한 것들과 같은 다른 구조들이 사용될 수 있다. 제2 중공 관형 요소(8)는 또한 본 명세서에 설명된 제2 플러그 랩(9) 및/또는 티핑 종이(5)로서 강성 플러그 랩 및/또는 티핑 종이를 사용하여 형성될 수 있으며, 이는 별도의 관형 요소가 필요하지 않다는 것을 의미한다. 강성 플러그 랩 및/또는 티핑 종이는 제조 중에 그리고 물품(1)이 사용되는 동안 발생할 수 있는 축 방향 압축력 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분한 강성을 갖도록 제조된다. 예를 들어, 강성 플러그 랩 및/또는 티핑 종이는 70gsm 내지 120gsm, 더 바람직하게는 80gsm 내지 110gsm의 평량을 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 강성 플러그 랩 및/또는 티핑 종이는 80㎛ 내지 200㎛, 보다 바람직하게는 100㎛ 내지 160㎛, 또는 120㎛ 내지 150㎛의 두께를 가질 수 있다. 제2 중공 관형 요소(8)에 대해 허용 가능한 전체 레벨의 강성을 달성하기 위해, 제2 플러그 랩(9) 및 티핑 종이(5) 모두가 이러한 범위들의 값들을 갖는 것이 바람직할 수 있다.
제2 중공 관형 요소(8)는 바람직하게는 제1 중공 관형 요소(4)와 동일한 방식으로 측정될 수 있는 벽 두께가 적어도 약 100㎛ 및 최대 약 1.5mm, 바람직하게는 100㎛ 내지 1mm 및 더 바람직하게는 150㎛ 내지 500㎛, 또는 약 300㎛이다. 본 예에서, 제2 중공 관형 요소(8)는 약 290㎛의 벽 두께를 갖는다.
바람직하게는, 제2 중공 관형 요소(8)의 길이는 약 50mm 미만이다. 더 바람직하게는, 제2 중공 관형 요소(8)의 길이는 약 40mm 미만이다. 더욱 더 바람직하게는, 제2 중공 관형 요소(8)의 길이는 약 30mm 미만이다. 추가로, 또는 대안으로서, 제2 중공 관형 요소(8)의 길이는 바람직하게는 적어도 약 10mm이다. 바람직하게는, 제2 중공 관형 요소(8)의 길이는 적어도 약 15mm이다. 일부 바람직한 실시예들에서, 제2 중공 관형 요소(8)의 길이는 약 20mm 내지 약 30mm, 보다 바람직하게는 약 22mm 내지 약 28mm, 훨씬 더 바람직하게는 약 24mm 내지 약 26mm, 가장 바람직하게는 약 25mm이다. 본 예에서, 제2 중공 관형 요소(8)의 길이는 25mm이다.
제2 중공 관형 요소(8)는 냉각 세그먼트로서 작용하는 마우스피스(2) 내의 에어 갭(air gap) 주위에 위치되어 이를 규정한다. 에어 갭은 에어로졸 생성 재료(3)에 의해 발생된 가열된 휘발된 성분들이 유동하는 챔버(chamber)를 제공한다. 제2 중공 관형 요소(8)는 에어로졸 축적을 위한 챔버를 제공하도록 중공형이지만, 그러나 제조 중에 그리고 물품(1)이 사용되는 동안 발생할 수 있는 축 방향 압축력 및 굽힘 모멘트를 견딜 만큼 충분히 강성이다. 제2 중공 관형 요소(8)는 에어로졸 생성 재료(3)와 재료의 본체(6) 사이에 물리적 변위를 제공한다. 제2 중공 관형 요소(8)에 의해 제공되는 물리적 변위는 제2 중공 관형 요소(8)의 길이에 걸친 열 구배를 제공할 것이다.
바람직하게는, 마우스피스(2)는 450㎣ 초과의 내부 부피를 갖는 공동을 포함한다. 적어도 이러한 부피의 공동을 제공하는 것은 개선된 에어로졸의 형성을 가능하게 하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 공동 크기는 가열된 휘발된 성분들이 냉각되도록 허용하기 위해 마우스피스(2) 내에 충분한 공간을 제공하고, 따라서 이것들이 너무 따뜻한 에어로졸을 발생시킬 수 있으므로 그렇지 않으면 가능한 것보다 더 높은 온도들에 에어로졸 생성 재료(3)가 노출될 수 있게 한다. 본 예에서, 공동은 제2 중공 관형 요소(8)에 의해 형성되지만, 그러나 대안적인 배열체들에서는 마우스피스(2)의 다른 부분 내에 형성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 마우스피스(2)는 예를 들어 제2 중공 관형 요소(8) 내에 형성된 공동을 포함하고, 내부 부피는 500㎣ 초과이고, 더욱 바람직하게는 550㎣ 초과이므로, 에어로졸의 추가 개선을 허용한다. 일부 예들에서, 내부 공동은 약 550㎣ 내지 약 750㎣, 예를 들어 약 600㎣ 또는 700㎣의 부피를 포함한다.
제2 중공 관형 요소(8)는 제2 중공 관형 요소(8)의 제1 상류 단부로 들어가는 가열된 휘발된 성분과 제2 중공 관형 요소(8)의 제2 하류 단부를 빠져 나가는 가열된 휘발된 성분 사이에 적어도 섭씨 40 도 온도 차이를 제공하도록 구성될 수 있다. 제2 중공 관형 요소(8)는 바람직하게는 제2 중공 관형 요소(8)의 제1 상류 단부로 들어가는 가열된 휘발된 성분과 제2 중공 관형 요소(8)의 제2 하류 단부를 빠져 나가는 가열된 휘발된 성분 사이에 적어도 섭씨 60 도, 바람직하게는 적어도 섭씨 80 도, 더 바람직하게는 적어도 섭씨 100 도의 온도 차이를 제공하도록 구성된다. 제2 중공 관형 요소(8)의 길이에 걸친 이러한 온도 차이는 가열될 때 에어로졸 생성 재료(3)의 높은 온도들로부터 온도 감응성 본체 재료(6)를 보호한다.
대안적인 물품들에서, 제2 중공 관형 요소(8)는 대안적인 냉각 요소, 예를 들어 에어로졸이 길이 방향으로 이를 통과할 수 있게 하고 에어로졸을 냉각시키는 기능도 수행하는 재료 본체로 형성된 요소로 대체될 수 있다.
본 예에서, 제1 중공 관형 요소(4), 재료의 본체(6) 및 제2 중공 관형 요소(8)는 3 개의 섹션들 모두 주위에 래핑되는 제2 플러그 랩(9)을 사용하여 조합된다. 바람직하게는, 제2 플러그 랩(9)은 50gsm 미만, 보다 바람직하게는 약 20gsm 내지 45gsm의 평량을 갖는다. 바람직하게는, 제2 플러그 랩(9)은 30㎛ 내지 60㎛, 더 바람직하게는 35㎛ 내지 45㎛의 두께를 갖는다. 제2 플러그 랩(9)은 바람직하게는 100 코레스타 단위 미만, 예를 들어 50 코레스타 단위 미만의 투과성을 갖는 비-다공성 플러그 랩이다. 그러나, 대안적인 실시예들에서, 제2 플러그 랩(9)은 예를 들어 200 코레스타 단위 초과의 투과성을 갖는 다공성 플러그 랩일 수 있다.
본 예에서, 에어로졸 발생 재료(3)는 래퍼(10)에 래핑되어 있다. 래퍼(10)는 예를 들어 종이 또는 종이 백킹 호일 래퍼(paper-backed foil wrapper)일 수 있다. 본 예에서, 래퍼(10)는 실질적으로 공기에 대해 불투과성이다. 대안적인 실시예들에서, 래퍼(10)는 바람직하게는 100 코레스타 단위 미만, 더욱 바람직하게는 60 코레스타 단위 미만의 투과성을 갖는다. 예를 들어 100 코레스타 단위 미만, 보다 바람직하게는 60 코레스타 단위 미만의 투과성을 갖는 낮은 투과성 래퍼들은 에어로졸 발생 재료(3)에서 에어로졸 형성의 개선을 발생시키는 것으로 밝혀졌다. 이론에 얽매이기를 원하지 않고, 이것은 래퍼(10)를 통한 에어로졸 화합물들의 감소된 손실로 인한 것으로 가정된다. 래퍼(10)의 투과성은 시가렛 종이들, 필터 플러그 랩 및 필터 결합 종이로 사용되는 재료들에 대한 공기 투과성의 결정에 관한 ISO 2965:2009에 따라 측정될 수 있다.
본 실시예에서, 래퍼(10)는 알루미늄 호일(aluminium foil)을 포함한다. 알루미늄 호일은 에어로졸 생성 재료(3) 내의 에어로졸의 형성을 향상시키는데 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다. 본 예에서, 알루미늄 호일은 약 6㎛의 두께를 갖는 금속 층을 갖는다. 본 예에서, 알루미늄 호일은 종이 백킹부를 가지고 있다. 그러나 대안적인 배열체들에서, 알루미늄 호일은 다른 두께들, 예를 들어 두께가 4㎛ 내지 16㎛일 수 있다. 알루미늄 호일은 또한 종이 백킹부를 가질 필요는 없지만, 그러나 예를 들어 호일에 적절한 인장 강도를 제공하는데 도움이 되도록 다른 재료들로 형성된 백킹부를 가질 수 있거나, 또는 이것은 백킹 재료를 갖지 않을 수 있다. 알루미늄 이외의 다른 금속 층들 또는 호일들도 사용될 수 있다. 래퍼의 총 두께는 적절한 구조적 무결성 및 열 전달 특성들을 갖는 래퍼를 제공할 수 있는 바람직하게는 20㎛ 내지 60㎛, 더욱 바람직하게는 30㎛ 내지 50㎛이다. 래퍼가 파괴되기 전에 래퍼에 가해질 수 있는 인장력은 3,000 그램중 초과일 수 있으며, 예를 들어 3,000 내지 10,000 그램중 또는 3,000 내지 4,500 그램중일 수 있다.
물품은 물품을 통해 흡인된 에어로졸의 약 75%의 통기 레벨(ventilation level)을 갖는다. 대안적인 실시예들에서, 물품은 물품을 통해 흡인된 에어로졸의 50% 내지 80%, 예를 들어 65% 내지 75%의 통기 레벨을 가질 수 있다. 이들 레벨들에서의 통기는 마우스피스(2)를 통해 흡인된 에어로졸의 유동을 늦추는데 도움이 되며, 이에 따라 에어로졸이 마우스피스(2)의 하류 단부(2b)에 도달하기 전에 충분히 냉각될 수 있게 한다. 통기는 물품(1)의 마우스피스(2)에 직접 제공된다. 본 예에서, 통기는 제2 중공 관형 요소(8)에 제공되며, 이는 에어로졸 생성 프로세스를 보조하는데 특히 유익한 것으로 밝혀졌다. 통기는 마우스피스(2)의 하류의 마우스-단부(2b)로부터 각각 17.925mm 및 18.625mm 포지션들에, 본 경우에 레이저 천공들로 형성된, 제1 및 제2 평행한 열들의 천공들(12)을 통해 제공된다. 이러한 천공들은 티핑 종이(5), 제2 플러그 랩(9) 및 제2 중공 관형 요소(8)를 통과한다. 대안적인 실시예들에서, 통기는 다른 위치들에서 마우스피스 내로, 예를 들어 재료의 본체(6) 또는 제1 관형 요소(4) 내로 제공될 수 있다.
본 예에서, 에어로졸 생성 기재(3)에 추가된 에어로졸 형성 재료는 에어로졸 생성 기재(3)의 14 중량%를 포함한다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 재료는 에어로졸 생성 기재의 적어도 5 중량%, 더 바람직하게는 적어도 10 중량%를 포함한다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 재료는 에어로졸 생성 기재의 25 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 20% 미만, 예를 들어 10% 내지 20%, 12% 내지 18% 또는 13% 내지 16%를 포함한다.
바람직하게는 에어로졸 생성 재료(3)는 에어로졸 생성 재료의 원통형 로드로서 제공된다. 에어로졸 생성 재료의 형태에 관계없이, 이것은 약 10mm 내지 100mm의 길이를 가지는 것이 바람직하다. 일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 재료의 길이는 바람직하게는 약 25mm 내지 50mm 범위, 보다 바람직하게는 약 30mm 내지 45mm 범위, 더욱 더 바람직하게는 약 30mm 내지 40mm 범위이다.
제공되는 에어로졸 생성 재료(3)의 부피는 약 200㎣ 내지 약 4300㎣, 바람직하게는 약 500㎣ 내지 1500㎣, 더 바람직하게는 약 1000㎣ 내지 약 1300㎣로 변할 수 있다. 예를 들어 약 1000㎣ 내지 약 1300㎣의 에어로졸 생성 재료의 이러한 부피들의 제공은 범위의 하단부에서 선택된 부피들로 달성되는 것과 비교하여 더 큰 가시성 및 감각 성능을 갖는 우수한 에어로졸을 달성하는 것으로 유리하게 나타났다.
제공된 에어로졸 발생 재료(3)의 질량은 200mg 초과, 예를 들어 약 200mg 내지 400mg, 바람직하게는 약 230mg 내지 360mg, 더 바람직하게는 약 250mg 내지 360mg일 수 있다. 유리하게는, 더 높은 질량의 에어로졸 발생 재료를 제공하는 것은 더 낮은 질량의 담배 재료로부터 발생된 에어로졸에 비해 개선된 감각 성능을 발생시킨다는 것이 밝혀졌다.
바람직하게는 에어로졸 생성 재료 또는 기재는 담배 구성요소를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 담배 재료로 형성된다.
본 명세서에 기재된 담배 재료에서, 담배 구성요소는 바람직하게는 종이 재구성 담배를 보유한다. 담배 구성요소는 또한 잎 담배, 압출 담배, 및/또는 밴드캐스트 담배(bandcast tobacco)를 보유할 수 있다.
에어로졸 생성 재료(3)는 약 700 밀리그램/입방 센티미터(milligrams per cubic centimetre)(mg/cc) 미만의 밀도를 갖는 재구성 담배 재료를 포함할 수 있다. 이러한 담배 재료는 더 조밀한 재료들과 비교하여 에어로졸을 방출하기 위해 빠르게 가열될 수 있는 에어로졸 생성 재료를 제공하는데 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 본 발명자들은 가열될 때 밴드캐스트 재구성 담배 재료 및 종이 재구성 담배 재료와 같은 다양한 에어로졸 생성 재료들의 특성들을 테스트했다. 각각의 주어진 에어로졸 생성 재료에 대해, 특정 제로 열 흐름 온도가 존재하는 것으로 밝혀졌는데, 특정 제로 열 흐름 온도 미만에서는 순 열 흐름이 흡열인데, 다른 말로 하면, 재료를 떠나는 것보다 더 많은 열이 재료에 들어가고, 특정 제로 열 흐름 온도 초과에서는 순 열 흐름이 발열인데, 다른 말로 하면, 열이 재료에 인가되는 동안, 재료에 들어가는 것보다 더 많은 열이 재료에서 나간다. 밀도가 700mg/cc 미만인 재료들은 더 낮은 제로 열 흐름 온도를 갖는다. 재료로부터의 열 흐름의 상당 부분이 에어로졸의 형성을 통해 이루어지기 때문에, 더 낮은 제로 열 흐름 온도를 갖는 것은 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 처음 방출하는데 걸리는 시간에 유리한 영향을 미친다. 예를 들어, 700mg/cc 미만의 밀도를 갖는 에어로졸 생성 재료들은, 164℃ 초과의 제로 열 흐름 온도를 갖는 700mg/cc 초과의 밀도를 가진 재료들과 비교할 때, 164℃ 미만의 제로 열 흐름 온도를 갖는 것으로 밝혀졌다.
에어로졸 생성 재료의 밀도는 또한 재료를 통해 열이 전도되는 속도에 영향을 미치는데, 더 낮은 밀도들, 예를 들어 700mg/cc 미만의 밀도들은 재료를 통해 더 천천히 열을 전도하므로, 따라서 더 지속되는 에어로졸의 방출을 가능하게 한다.
바람직하게는, 에어로졸 생성 재료(3)는 약 700mg/cc 미만의 밀도를 갖는 재구성 담배 재료, 예를 들어 종이 재구성 담배 재료를 포함한다. 보다 바람직하게는, 에어로졸 생성 재료(3)는 약 600mg/cc 미만의 밀도를 갖는 재구성 담배 재료를 포함한다. 대안적으로 또는 추가로, 에어로졸 생성 재료(3)는 바람직하게는 재료를 통한 충분한 양의 열 전도를 허용하는 것으로 간주되는 적어도 350mg/cc의 밀도를 갖는 재구성 담배 재료를 포함한다.
담배 재료는 컷 래그 담배(cut rag tobacco)의 형태로 제공될 수 있다. 컷 래그 담배는 인치당 적어도 15 컷들의 컷 폭(cm당 약 5.9 컷들, 약 1.7mm의 컷 폭에 해당함)을 가질 수 있다. 바람직하게는, 컷 래그 담배는 인치당 적어도 18 컷들의 컷 폭(cm당 약 7.1 컷들, 약 1.4mm의 컷 폭에 해당함), 더 바람직하게는 인치당 적어도 20 컷들의 컷 폭(cm당 약 7.9 컷들, 약 1.27mm의 컷 폭에 해당함)을 가질 수 있다. 일 예에서, 컷 래그 담배는 인치당 22 컷들의 컷 폭(cm당 약 8.7 컷들, 약 1.15mm의 컷 폭에 해당함)을 갖는다. 바람직하게는, 컷 래그 담배는 인치당 40 컷들(cm당 약 15.7 컷들, 약 0.64mm의 컷 폭에 해당함) 또는 그 미만의 컷 폭을 갖는다. 0.5mm 내지 2.0mm, 예를 들어 0.6mm 내지 1.5mm, 또는 0.6mm 내지 1.7mm의 컷 폭들은 특히 가열될 때 표면적 대 부피 비율, 및 기재(3)의 전체 밀도 및 압력 강하의 면에서 바람직한 담배 재료를 생성하는 것으로 밝혀졌다. 컷 래그 담배는 담배 재료의 형태들의 혼합물, 예를 들어 종이 재구성 담배, 잎 담배, 압출 담배 및 밴드캐스트 담배 중 하나 이상의 혼합물로 형성될 수 있다. 바람직하게는 담배 재료는 종이 재구성 담배 또는 종이 재구성 담배와 잎 담배의 혼합물을 포함한다.
본 명세서에 기재된 담배 재료에서, 담배 재료는 충전제 구성요소를 보유할 수 있다. 충전제 구성요소는 일반적으로 비-담배 구성요소, 즉 담배에서 유래하는 성분들을 포함하지 않는 구성요소이다. 충전제 구성요소는 목재 섬유 또는 펄프(pulp) 또는 소맥 섬유와 같은 비-담배 섬유일 수 있다. 충전제 구성요소는 또한 백악, 펄라이트(perlite), 질석, 규조토, 콜로이드 실리카(colloidal silica), 산화마그네슘, 황산마그네슘, 탄산마그네슘과 같은 무기 재료일 수 있다. 충전제 구성요소는 또한 비-담배 캐스트 재료 또는 비-담배 압출 재료일 수 있다. 충전제 구성요소는 담배 재료의 0 내지 20 중량%의 양으로, 또는 조성물의 1 내지 10 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 일부 실시예들에서, 충전제 구성요소는 존재하지 않는다.
본 명세서에 기재된 담배 재료에서, 담배 재료는 에어로졸 형성 재료를 보유한다. 이러한 맥락에서, "에어로졸 형성 재료"는 에어로졸의 발생을 촉진하는 제제이다. 에어로졸 형성 재료는 초기 증발 및/또는 가스의 흡입 가능한 고체 및/또는 액체 에어로졸로의 응축을 촉진함으로써 에어로졸의 생성을 촉진할 수 있다. 일부 실시예들에서, 에어로졸 형성 재료는 에어로졸 생성 재료로부터 향미의 전달을 개선할 수 있다. 일반적으로, 본 명세서에 기재된 것들을 포함하여, 임의의 적합한 에어로졸 형성 재료 또는 제제들이 본 발명의 에어로졸 생성 재료에 포함될 수 있다. 다른 적절한 에어로졸 형성 재료들에는 다음이 포함되지만 그러나 이들에 제한되지는 않는다: 소르비톨(sorbitol), 글리세롤, 및 프로필렌 글리콜 또는 트리에틸렌 글리콜과 같은 글리콜과 같은 폴리올(polyol); 1 가 알코올들과 같은 비-폴리올(non-polyol), 고 비점 탄화수소들, 젖산과 같은 산들, 글리세롤 유도체들(glycerol derivatives), 에스테르들 예를 들어 디아세틴, 트리아세틴, 트리에틸렌 글리콜 디아세테이트(triethylene glycol diacetate), 트리에틸 시트레이트(triethyl citrate) 또는 에틸 미리스테이트(ethyl myristate) 및 이소프로필 미리스테이트(isopropyl myristate)를 포함하는 미리스테이트들 및 지방족 카르복실산 에스테르들(aliphatic carboxylic acid esters) 예를 들어 메틸 스테아레이트(methyl stearate), 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate). 일부 실시예들에서, 에어로졸 형성 재료는 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 또는 글리세롤과 프로필렌 글리콜의 혼합물일 수 있다. 글리세롤은 담배 재료의 10 중량% 내지 20 중량%, 예를 들어 조성물의 13 중량% 내지 16 중량%, 또는 조성물의 약 14 중량% 또는 15 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 프로필렌 글리콜은, 존재한다면, 조성물의 0.1 중량% 내지 0.3 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
에어로졸 형성 재료는 담배 재료의 임의의 구성요소, 예를 들어 임의의 담배 구성요소 및/또는, 존재하는 경우, 충전재 구성요소에 포함될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 에어로졸 형성 재료는 담배 재료에 별도로 첨가될 수 있다. 어느 경우든, 담배 재료 내의 에어로졸 형성 재료의 총량은 본 명세서에 정의된 바와 같을 수 있다.
담배 재료는 10 중량% 내지 90 중량%의 담배 잎을 보유할 수 있으며, 여기서 에어로졸 형성 재료는 잎 담배의 약 10 중량% 이하의 양으로 제공된다. 담배 재료의 10 중량% 내지 20 중량%의 에어로졸 형성 재료의 전체 레벨을 달성하기 위해, 이것은 재구성 담배 재료와 같은 담배 재료의 다른 구성요소에 더 높은 중량 백분율로 첨가될 수 있다는 것이 유리하게 밝혀졌다.
여기에 설명된 담배 재료는 니코틴을 보유한다. 니코틴 함량은 담배 재료의 0.5 중량% 내지 1.75 중량%이고, 예를 들어 담배 재료의 0.8 중량% 내지 1.5 중량%일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 담배 재료는 담배 잎의 1.5 중량% 초과의 니코틴 함량을 갖는 10 중량% 내지 90 중량%의 담배 잎을 보유한다. 유리하게는, 종이 재구성 담배와 같이 니코틴 함량이 낮은 기본 재료와 조합하여 니코틴 함량이 1.5% 초과인 담배 잎을 사용하면, 담배 재료에 적절한 니코틴 레벨을 제공하지만 그러나 종이 재구성 담배만을 사용하는 것보다 더 나은 감각 성능을 제공한다는 것이 밝혀졌다. 예를 들어, 컷 래그 담배와 같은 담배 잎은 예를 들어 담배 잎의 1.5 중량% 내지 5 중량%의 니코틴 함량을 가질 수 있다.
본 명세서에 기재된 담배 재료는 본 명세서에 기재된 향미들 중 임의의 것과 같은 에어로졸 개질제를 보유할 수 있다. 일 실시예에서, 담배 재료는 멘톨을 보유하여, 멘톨 포함 물품을 형성한다. 담배 재료는 3mg 내지 20mg의 멘톨, 바람직하게는 5mg 내지 18mg, 더욱 바람직하게는 8mg 내지 16mg의 멘톨을 포함할 수 있다. 본 예에서, 담배 재료는 16mg의 멘톨을 포함한다. 담배 재료는 2 중량% 내지 8 중량%의 멘톨, 바람직하게는 3 중량% 내지 7 중량%의 멘톨, 보다 바람직하게는 4 중량% 내지 5.5 중량%의 멘톨을 보유할 수 있다. 일 실시예에서, 담배 재료는 4.7 중량%의 멘톨을 포함한다. 이러한 높은 레벨들의 멘톨 로딩(menthol loading)은 높은 백분율의 재구성 담배 재료, 예를 들어 중량 기준으로 담배 재료의 50% 초과를 사용하여 달성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 높은 부피의 에어로졸 생성 재료, 예를 들어, 담배 재료의 사용은, 예를 들어 담배 재료와 같은 에어로졸 생성 재료의 약 500㎣ 초과 또는 적절하게는 약 1000㎣ 초과가 사용되는 경우, 달성될 수 있는 멘톨 로딩 레벨을 증가시킬 수 있다.
양들이 중량%로 제공되는 본 명세서에 기재된 조성물들에서, 의심의 여지를 회피하기 위해, 달리 구체적으로 나타내지 않는 한, 이것은 건조 중량 기준을 의미한다. 따라서, 담배 재료 또는 그의 임의의 구성요소에 존재할 수 있는 임의의 수분은 중량%의 결정을 위한 목적으로 완전히 무시된다. 본 명세서에 기재된 담배 재료의 수분 함량은 다양할 수 있고, 예를 들어 5 내지 15 중량%일 수 있다. 본 명세서에 기재된 담배 재료의 수분 함량은 예를 들어 조성물들이 유지되는 온도, 압력 및 습도 조건들에 따라 달라질 수 있다. 수분 함량은 당업자들에게 공지된 바와 같이 칼-피셔 분석(Karl-Fisher analysis)에 의해 결정될 수 있다. 한편, 의심의 여지를 없애기 위해, 에어로졸 형성 재료가 글리세롤 또는 프로필렌 글리콜과 같이 액체상인 구성요소일지라도, 물 이외의 다른 임의의 구성요소는 담배 재료의 중량에 포함된다. 그러나, 에어로졸 형성 재료가, 담배 재료에 별도로 첨가되는 대신에 또는 이에 추가적으로, 담배 재료의 담배 구성요소 또는 담배 재료의 충전제 구성요소(존재하는 경우)에 제공되는 경우, 에어로졸 형성 재료는 담배 구성요소 또는 충전제 구성요소의 중량에 포함되지 않고, 본 명세서에 정의된 중량%로 "에어로졸 형성 재료"의 중량에 포함된다. 담배 구성요소에 존재하는 다른 모든 성분들은, 비-담배 근원(예를 들어 종이 재구성 담배의 경우 비-담배 섬유들)인 경우에도, 담배 구성요소의 중량에 포함된다.
일 실시예에서, 담배 재료는 본 명세서에 정의된 바와 같은 담배 구성요소 및 본 명세서에 정의된 바와 같은 에어로졸 형성 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 담배 재료는 본질적으로 본 명세서에 정의된 바와 같은 담배 구성요소 및 본 명세서에 정의된 바와 같은 에어로졸 형성 재료로 구성된다. 일 실시예에서, 담배 재료는 본 명세서에 정의된 바와 같은 담배 구성요소 및 본 명세서에 정의된 바와 같은 에어로졸 형성 재료로 구성된다.
종이 재구성 담배는 담배 구성요소의 10 중량% 내지 100 중량%의 양으로 본 명세서에 기재된 담배 재료의 담배 구성요소에 존재한다. 실시예들에서, 종이 재구성 담배는 담배 구성요소의 10 중량% 내지 80 중량%, 또는 20 중량% 내지 70 중량%의 양으로 존재한다. 추가 실시예에서, 담배 구성요소는 종이 재구성 담배로 본질적으로 구성되거나 또는 종이 재구성 담배로 구성된다. 바람직한 실시예에서, 잎 담배는 담배 구성요소의 적어도 10 중량%의 양으로 담배 재료의 담배 구성요소에 존재한다. 예를 들어, 잎 담배는 담배 구성요소의 적어도 10 중량%의 양으로 존재할 수 있고, 담배 구성요소의 나머지는 종이 재구성 담배, 밴드캐스트 재구성 담배, 또는 밴드캐스트 재구성 담배와 담배 과립들과 같은 다른 형태의 담배의 조합을 포함한다.
종이 재구성 담배는 담배 공급 원료를 용매로 추출하여 가용물들의 추출물 및 섬유질 재료를 포함하는 잔류물을 제공하는 공정에 의해 형성된 담배 재료를 지칭하며, 그런 다음 추출물(일반적으로 농축 후, 그리고 선택적으로 추가 처리 후)은 섬유질 재료에 추출물을 침착시켜 (일반적으로 섬유질 재료의 정제 후, 그리고 선택적으로 비-담배 섬유들의 일부를 첨가함) 잔류물로부터의 섬유질 재료와 재조합된다. 재조합 프로세스는 제지 프로세스와 유사하다.
종이 재구성 담배는 당업계에 공지된 임의의 유형의 종이 재구성 담배일 수 있다. 특정 실시예에서, 종이 재구성 담배는 담배 스트립들(strips), 담배 스템들, 및 전체 잎 담배 중 하나 이상을 포함하는 공급 원료로부터 제조된다. 추가의 실시예에서, 종이 재구성 담배는 담배 스트립들 및/또는 전체 잎 담배, 및 담배 스템들로 구성된 공급 원료로부터 제조된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 스크랩들(scraps), 미분들 및 윈노잉들(winnowings)이 대안적으로 또는 추가적으로 공급 원료에 사용될 수 있다.
본 명세서에 기재된 담배 재료에 사용하기 위한 종이 재구성 담배는 종이 재구성 담배를 제조하기 위해 당업자들에게 공지된 방법들에 의해 제조될 수 있다.
위에 설명된 예들에서, 마우스피스(2)는 단일의 재료의 본체(6)를 포함한다. 다른 예들에서, 도 1a의 마우스피스는 다수의 재료 본체들을 포함할 수 있다. 마우스피스(2)는 재료 본체들 사이에 공동을 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 에어로졸 생성 재료(3)의 하류에 있는 마우스피스(2)는 래퍼, 예를 들어 제1 또는 제2 플러그 랩들(7, 9), 또는 본원에 설명된 바와 같은 에어로졸 개질제를 포함하는 티핑 종이(5)를 포함할 수 있다. 에어로졸 개질제는 마우스피스 래퍼의 내향 또는 외향 표면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 개질제는 사용 중에 소비자의 입술들과 접촉하게 되는 티핑 종이(5)의 외향 표면과 같은 래퍼의 영역 상에 제공될 수 있다. 에어로졸 개질제를 마우스피스 래퍼의 외향 표면 상에 배치함으로써, 에어로졸 개질제가 사용 중에 소비자의 입술들로 전달될 수 있다. 물품의 사용 동안 에어로졸 개질제를 소비자의 입술들에 전달하면, 에어로졸 생성 기재(3)에 의해 생성된 에어로졸의 관능적 특성들(예를 들어, 맛)이 개질되거나 또는 그렇지 않으면 소비자에게 대안적인 감각 경험을 제공할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 개질제는 에어로졸 생성 기재(3)에 의해 생성된 에어로졸에 향미를 부여할 수 있다. 에어로졸 개질제는 물에 적어도 부분적으로 용해되어, 소비자의 타액을 통해 사용자에게 전달될 수 있다. 에어로졸 개질제는 에어로졸 제공 시스템에 의해 생성된 열에 의해 휘발되는 것일 수 있다. 이것은 에어로졸 생성 기재(3)에 의해 발생된 에어로졸로 에어로졸 개질제를 전달하는 것을 용이하게 할 수 있다. 적합한 감각 재료는 본 명세서에 기재된 바와 같은 향미제, 수크랄로스 또는 멘톨 또는 유사물과 같은 냉각제일 수 있다.
비-가연성 에어로졸 제공 디바이스는 본 명세서에 설명된 물품(1)의 에어로졸 생성 재료(3)를 가열하도록 사용된다. 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스는 바람직하게는 코일을 포함하는데, 그 이유는 이것이 다른 배열체들에 비해 물품(1)으로의 개선된 열 전달을 가능하게 하는 것으로 밝혀졌기 때문이다.
일부 예들에서, 코일은 사용 시 적어도 하나의 전기 전도성 가열 요소를 가열하도록 구성되어, 열 에너지가 적어도 하나의 전기 전도성 가열 요소로부터 에어로졸 생성 재료로 전도될 수 있어 이에 따라 에어로졸 생성 재료의 가열을 발생시킨다.
일부 예들에서, 코일은 사용 시에 적어도 하나의 가열 요소를 침투하기 위한 가변 자기장을 발생시키도록 구성되어, 이에 의해 적어도 하나의 가열 요소의 유도 가열 및/또는 자기 히스테리시스 가열을 발생시킨다. 이러한 배열체에서, 가열 요소 또는 각각의 가열 요소는 본 명세서에 정의된 바와 같이 "서셉터"로 지칭될 수 있다. 사용 중에 적어도 하나의 전기 전도성 가열 요소를 침투하기 위한 가변 자기장을 발생하여 이에 따라 적어도 하나의 전기 전도성 가열 요소의 유도 가열을 발생시키도록 구성된 코일은 "유도 코일" 또는 "인덕터 코일(inductor coil)"이라고 부를 수 있다.
디바이스는 가열 요소(들), 예를 들어 전기 전도성 가열 요소(들)를 포함할 수 있고, 가열 요소(들)는 가열 요소(들)의 이러한 가열을 가능하게 하도록 코일에 대해 적절하게 위치될 수 있거나 또는 위치 가능할 수 있다. 가열 요소(들)는 코일에 대해 고정된 포지션에 있을 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 가열 요소, 예를 들어 적어도 하나의 전기 전도성 가열 요소는 디바이스의 가열 구역으로 삽입되도록 물품(1)에 포함될 수 있으며, 물품(1)은 또한 에어로졸 생성 재료(3)를 포함하고, 사용 후 가열 구역으로부터 제거될 수 있다. 대안적으로, 디바이스 및 이러한 물품(1) 모두는 적어도 하나의 개별 가열 요소, 예를 들어 적어도 하나의 전기 전도성 가열 요소를 포함할 수 있으며, 코일은 물품이 가열 구역에 있을 때 디바이스 및 물품 각각의 가열 요소(들)의 가열을 발생시킬 수 있다.
일부 예들에서, 코일은 나선형이다. 일부 예들에서, 코일은 에어로졸 생성 재료를 수용하도록 구성된 디바이스의 가열 구역의 적어도 일부를 둘러싼다. 일부 예들에서, 코일은 가열 구역의 적어도 일부를 둘러싸는 나선형 코일이다.
일부 예들에서, 디바이스는 가열 구역을 적어도 부분적으로 둘러싸는 전기 전도성 가열 요소를 포함하고, 코일은 전기 전도성 가열 요소의 적어도 일부를 둘러싸는 나선형 코일이다. 일부 예들에서, 전기 전도성 가열 요소는 관형이다. 일부 예들에서, 코일은 인덕터 코일이다.
일부 예들에서, 코일의 사용은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스가 비-코일 에어로졸 제공 디바이스보다 더 빠르게 작동 온도에 도달하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 전술한 바와 같은 코일을 포함하는 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스는 디바이스 가열 프로그램의 개시로부터 30 초 미만, 보다 바람직하게는 25 초 미만 내에 제1 퍼프가 제공될 수 있도록 작동 온도에 도달할 수 있다. 일부 예들에서, 디바이스는 디바이스 가열 프로그램의 개시로부터 약 20 초 내에 작동 온도에 도달할 수 있다.
에어로졸 생성 재료의 가열을 발생시키기 위해 디바이스에서 본 명세서에 기재된 바와 같은 코일을 사용하는 것은 생성되는 에어로졸을 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 소비자들은 본 명세서에 설명된 것과 같은 코일을 포함하는 디바이스에 의해 발생된 에어로졸이 다른 비-가연성 에어로졸 제공 시스템들에 의해 생성된 에어로졸보다 공장에서 제조된 시가렛(factory made cigarette; FMC) 제품들에서 발생된 것에 감각적으로 더 가깝다고 보고했다. 이론에 얽매이기를 원하지 않고, 이것은 코일이 사용될 때 요구되는 가열 온도에 도달하기 위한 감소된 시간, 코일이 사용될 때 달성될 수 있는 더 높은 가열 온도들 및/또는 코일에 의해 이러한 시스템들이 상대적으로 큰 부피의 에어로졸 생성 재료를 동시에 가열할 수 있으므로 FMC 에어로졸 온도들과 유사한 에어로졸 온도들을 발생시킨다는 사실의 결과인 것으로 가정된다. FMC 제품들에서, 타는 석탄은 에어로졸이 로드를 통해 흡인될 때 석탄 뒤에 있는 담배 로드 내의 담배를 가열하는 뜨거운 에어로졸을 발생한다. 이러한 뜨거운 에어로졸은 타는 석탄 뒤에 있는 로드 내의 담배로부터 향미 화합물들을 방출시키는 것으로 이해된다. 본 명세서에 기재된 바와 같은 코일을 포함하는 디바이스는 또한 본 명세서에 기재된 담배 재료와 같은 에어로졸 생성 재료를 가열하여, 향미 화합물들을 방출하여, FMC 에어로졸과 더욱 유사한 것으로 보고된 에어로졸을 발생할 수 있는 것으로 생각된다.
본 명세서에 기재된 바와 같은 코일, 예를 들어 에어로졸 생성 재료의 적어도 일부를 적어도 200℃, 보다 바람직하게는 적어도 220℃로 가열하는 유도 코일을 포함하는 에어로졸 제공 시스템을 사용하면, FMC 제품의 특성들과 더욱 유사하다고 생각되는 특정 특성들을 갖는 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 발생할 수 있다. 예를 들어, 니코틴을 포함하는 에어로졸 생성 재료를, 적어도 250℃로 가열되는 유도 히터를 사용하여, 2 초 기간 동안, 이 기간 동안 적어도 1.50L/m의 공기 유동 하에 가열하는 경우, 다음의 특성들 중 하나 이상이 관찰되었다:
적어도 10㎍의 니코틴이 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸화되고;
발생된 에어로졸에서 니코틴에 대한 에어로졸 형성 재료의 중량비는 적어도 약 2.5:1, 적합하게는 적어도 8.5:1이고;
에어로졸 형성 재료의 적어도 100㎍이 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸화될 수 있고;
생성된 에어로졸의 평균 입자 또는 액적 크기는 약 1000nm 미만이고; 그리고
에어로졸 밀도는 적어도 0.1㎍/cc이다.
일부 경우들에서, 적어도 10㎍의 니코틴, 적합하게는 적어도 30㎍ 또는 40㎍의 니코틴이 이 기간 동안 적어도 1.50L/m의 공기 유동 하에 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸화된다. 일부 경우들에서, 약 200㎍ 미만, 적합하게는 약 150㎍ 미만 또는 약 125㎍ 미만의 니코틴이 이 기간 동안 적어도 1.50L/m의 공기 유동 하에 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸화된다.
일부 경우들에서, 에어로졸은 적어도 100㎍의 에어로졸 형성 재료를 보유하고, 적합하게는 적어도 200㎍, 500㎍ 또는 1mg의 에어로졸 형성 재료가 이 기간 동안 적어도 1.50L/m의 공기 유동 하에 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸화된다. 적합하게는, 에어로졸 형성 재료는 글리세롤을 포함하거나 또는 글리세롤로 구성될 수 있다.
본 명세서에 정의된 바와 같이, 용어 "평균 입자 또는 액적 크기"는 에어로졸의 고체 또는 액체 성분들(즉, 기체에 부유하는 성분들)의 평균 크기를 지칭한다. 에어로졸이 부유 액체 액적들 및 부유 고체 입자들을 보유하는 경우, 이 용어는 모든 성분들의 평균 크기를 지칭한다.
일부 경우들에서, 발생된 에어로졸 내의 평균 입자 또는 액적 크기는 약 900nm, 800nm, 700nm, 600nm, 500nm, 450nm 또는 400nm 미만일 수 있다. 일부 경우들에서, 평균 입자 또는 액적 크기는 약 25nm, 50nm 또는 100nm 초과일 수 있다.
일부 경우들에는, 이 기간 동안 발생된 에어로졸 밀도는 적어도 0.1㎍/cc이다. 일부 경우들에서, 에어로졸 밀도는 적어도 0.2㎍/cc, 0.3㎍/cc 또는 0.4㎍/cc이다. 일부 경우들에서, 에어로졸 밀도는 약 2.5㎍/cc, 2.0㎍/cc, 1.5㎍/cc 또는 1.0㎍/cc 미만이다.
비-가연성 에어로졸 제공 디바이스는 바람직하게는 물품(1)의 에어로졸 생성 재료(3)를 적어도 160℃의 최대 온도로 가열하도록 배열된다. 바람직하게는, 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스는, 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스에 의해 후속되는 가열 공정 동안 적어도 한 번, 물품(1)의 에어로졸 형성 재료(3)를 적어도 약 200℃, 또는 적어도 약 220℃, 또는 적어도 약 240℃, 보다 바람직하게는 적어도 약 270℃의 최대 온도로 가열하도록 배열된다.
본 명세서에 기재된 바와 같은 코일, 예를 들어 에어로졸 생성 재료의 적어도 일부를 적어도 200℃, 보다 바람직하게는 적어도 220℃로 가열하는 유도 코일을 포함하는 에어로졸 제공 시스템을 사용하면, 에어로졸이 마우스피스(2)의 마우스 단부를 떠날 때 이전의 디바이스들보다 더 높은 온도를 갖는 본 명세서에 기재된 바와 같은 물품 내의 에어로졸 생성 재료로부터의 에어로졸의 발생을 가능하게 할 수 있어, FMC 제품에 더 가까운 것으로 간주되는 에어로졸의 발생에 기여한다. 예를 들어, 물품(1)의 마우스 단부에서 측정된 최대 에어로졸 온도는 바람직하게는 50℃ 초과, 더욱 바람직하게는 55℃ 초과, 더욱 더 바람직하게는 56℃ 또는 57℃ 초과일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 물품(1)의 마우스 단부에서 측정된 최대 에어로졸 온도는 62℃ 미만, 보다 바람직하게는 60℃ 미만, 더욱 바람직하게는 59℃ 미만일 수 있다. 일부 실시예들에서, 물품(1)의 마우스 단부에서 측정된 최대 에어로졸 온도는 바람직하게는 50℃ 내지 62℃, 더욱 바람직하게는 56℃ 내지 60℃일 수 있다.
도 2는 본 명세서에 설명된 물품들(1)의 에어로졸 생성 재료(3)와 같은 에어로졸 생성 매체/재료로부터 에어로졸을 발생하기 위한 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스(100)의 일 예를 도시한다. 대략적으로 말하자면, 디바이스(100)는 에어로졸 생성 매체를 포함하는 교체 가능한 물품(110), 예를 들어 본 명세서에 설명된 물품들(1)을 가열하여, 디바이스(100)의 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸 또는 다른 흡입 가능한 매체를 발생하도록 사용될 수 있다. 디바이스(100) 및 교체 가능한 물품(110)은 함께 시스템을 형성한다.
디바이스(100)는 디바이스(100)의 다양한 구성요소들을 둘러싸고 내장하는 (외부 커버 형태의) 하우징(102)을 포함한다. 디바이스(100)는 일 단부에 개구(104)를 가지며, 이 개구를 통해 물품(110)이 가열 조립체에 의한 가열을 위해 삽입될 수 있다. 사용 시, 물품(110)은 가열 조립체의 하나 이상의 구성요소들에 의해 가열될 수 있는 가열 조립체 내로 완전히 또는 부분적으로 삽입될 수 있다.
이 예의 디바이스(100)는 제1 단부 부재(106)를 포함하고, 이 제1 단부 부재는 물품(110)이 제자리에 있지 않을 때 개구(104)를 폐쇄하기 위해 제1 단부 부재(106)에 대해 이동될 수 있는 덮개(108)를 포함한다. 도 2에서, 덮개(108)는 개방 구성으로 도시되어 있지만, 그러나 덮개(108)는 폐쇄 구성으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 덮개(108)가 화살표 "B" 방향으로 슬라이딩되도록 할 수 있다.
디바이스(100)는 또한 가압될 때 디바이스(100)를 작동시키는 버튼 또는 스위치와 같은 사용자 작동 가능한 제어 요소(112)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 스위치(112)를 작동함으로써 디바이스(100)를 켤 수 있다(turn on).
또한, 디바이스(100)는 디바이스(100)의 배터리를 충전하기 위한 케이블을 수용할 수 있는, 소켓(socket)/포트(port)(114)와 같은 전기 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 소켓(114)은 USB 충전 포트와 같은 충전 포트일 수 있다.
도 3은 외부 커버(102)가 제거되고 물품(110)이 존재하지 않는 도 2의 디바이스(100)를 묘사한다. 디바이스(100)는 길이 방향 축(134)을 규정한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 단부 부재(106)는 디바이스(100)의 일 단부에 배열되고, 제2 단부 부재(116)는 디바이스(100)의 반대쪽 단부에 배열된다. 제1 및 제2 단부 부재들(106, 116)은 함께 디바이스(100)의 단부 표면들을 적어도 부분적으로 규정한다. 예컨대, 제2 단부 부재(116)의 최하부 표면은 디바이스(100)의 최하부 표면을 적어도 부분적으로 규정한다. 외부 커버(102)의 에지들은 또한 단부 표면들의 일부를 규정할 수 있다. 이 예에서, 덮개(108)는 또한 디바이스(100)의 최상부 표면의 일부를 규정한다.
개구(104)에 가장 가까운 디바이스의 단부는 사용 중에 사용자의 입에 가장 가깝기 때문에 디바이스(100)의 근위 단부(또는 마우스 단부)로 알려질 수 있다. 사용 시에, 사용자는 물품(110)을 개구(104)에 삽입하고, 에어로졸 생성 재료의 가열을 시작하기 위해 사용자 제어부(112)를 조작하고, 디바이스에서 발생된 에어로졸을 흡인한다. 이것은 에어로졸이 유동 경로를 따라 디바이스(100)의 근위 단부를 향해서 디바이스(100)를 통해 흐르게 한다.
개구(104)로부터 가장 멀리 떨어져 있는 디바이스의 다른 단부는 사용 중에 사용자의 입으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 단부이기 때문에 디바이스(100)의 원위 단부로 알려질 수 있다. 사용자가 디바이스에서 생성된 에어로졸을 흡인함에 따라, 에어로졸은 디바이스(100)의 원위 단부로부터 멀어지게 흐른다.
디바이스(100)는 전원(118)을 추가로 포함한다. 전원(118)은, 예컨대, 배터리, 이를테면 충전식 배터리 또는 비-충전식 배터리일 수 있다. 적절한 배터리들의 예들은, 예컨대, 리튬 배터리(이를테면, 리튬-이온 배터리), 니켈 배터리(예컨대, 니켈-카드뮴 배터리), 및 알카라인 배터리를 포함한다. 배터리는 에어로졸 생성 재료를 가열하기 위해 제어기(도시되지 않음)의 제어 하에 필요할 때 전기 전력을 공급하도록 가열 조립체에 전기적으로 결합된다. 이 예에서, 배터리는 배터리(118)를 제자리에 유지하는 중앙 지지부(120)에 연결된다.
디바이스는 적어도 하나의 전자 모듈(electronics module)(122)을 더 포함한다. 전자 모듈(122)은, 예컨대, PCB(printed circuit board)를 포함할 수 있다. PCB(122)는 적어도 하나의 제어기, 이를테면 프로세서, 및 메모리를 지원할 수 있다. PCB(122)는 또한 디바이스(100)의 다양한 전자 구성요소들을 전기적으로 서로 연결시키기 위해 하나 이상의 전기 트랙들(electrical tracks)을 포함할 수 있다. 예컨대, 전력이 디바이스(100) 전체에 걸쳐 분배될 수 있도록, 배터리 단자들이 PCB(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 소켓(114)이 또한 전기 트랙들을 통해 배터리에 전기적으로 결합될 수 있다.
예시적인 디바이스(100)에서, 가열 조립체는 유도 가열 조립체이며, 유도 가열 프로세스를 통해 물품(110)의 에어로졸 생성 재료의 가열을 위한 다양한 구성요소들을 포함한다. 유도 가열은 전자기 유도에 의해 전기 전도성 물체(이를테면, 서셉터)를 가열하는 프로세스이다. 유도 가열 조립체는 유도성 요소, 예컨대, 하나 이상의 인덕터 코일들, 및 그 유도성 요소를 통해 교류 전류와 같은 가변 전류를 전달하기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 유도 요소의 가변 전류는 가변 자기장을 발생시킨다. 가변 자기장은 유도 요소에 대해 적절하게 위치결정된 서셉터를 침투하여 서셉터 내부측에 와전류들을 생성한다. 서셉터는 와전류들에 대한 전기 저항을 가지므로, 따라서 이 저항에 대한 와전류들의 흐름으로 인해 서셉터가 줄 가열에 의해 가열된다. 서셉터가 강자성 재료, 이를테면 철, 니켈 또는 코발트를 포함하는 경우들에서, 열은 또한 서셉터에서의 자기 히스테리시스 손실들에 의해서, 즉, 가변 자기장을 갖는 자기 쌍극자들의 정렬의 결과로 자기 재료에서의 자기 쌍극자들의 다양한 배향에 의해서 생성될 수 있다. 유도 가열에서는, 예컨대 전도에 의한 가열에 비해, 서셉터 내부에서 열이 생성되어 급속 가열을 허용한다. 더욱이, 유도 히터와 서셉터 사이에 임의의 물리적 접촉이 필요하지 않아, 구성 및 적용에서의 향상된 자유를 허용한다.
예시적인 디바이스(100)의 유도 가열 조립체는 서셉터 배열체(132)(본원에서 "서셉터"로 지칭됨), 제1 인덕터 코일(124) 및 제2 인덕터 코일(126)을 포함한다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 전기 전도성 재료로 제조된다. 이 예에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 나선형 인덕터 코일들(124, 126)을 제공하기 위해 나선형 형태로 권취되는 리츠 와이어/케이블(Litz wire/cable)로 제조된다. 리츠 와이어는, 개별적으로 절연되고 단일 와이어를 형성하기 위해 함께 꼬여지는 복수의 개별 와이어를 포함한다. 리츠 와이어들 전도체에서의 표피 효과 손실들(skin effect losses)을 감소시키도록 설계된다. 디바이스(100)의 예에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 직사각형 단면을 갖는 구리 리츠 와이어로 제조된다. 다른 예들에서, 리츠 와이어는 원형과 같은 다른 형상의 단면들을 가질 수 있다.
제1 인덕터 코일(124)은 서셉터(132)의 제1 섹션을 가열하기 위한 제1 가변 자기장을 생성하도록 구성되고, 제2 인덕터 코일(126)은 서셉터(132)의 제2 섹션을 가열하기 위한 제2 가변 자기장을 생성하도록 구성된다. 이 예에서, 제1 인덕터 코일(124)은 디바이스(100)의 길이 방향 축(134)을 따르는 방향으로 제2 인덕터 코일(126)에 인접한다(즉, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 겹치지 않음). 서셉터 배열체(132)는 단일 서셉터, 또는 2개 이상의 별개의 서셉터들을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)의 단부들(130)은 PCB(122)에 연결될 수 있다.
제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은, 일부 예들에서, 서로 상이한 적어도 하나의 특성을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 제1 인덕터 코일(124)은 제2 인덕터 코일(126)과 상이한 적어도 하나의 특성을 가질 수 있다. 더 상세하게, 일 예에서, 제1 인덕터 코일(124)은 제2 인덕터 코일(126)과 상이한 인덕턴스 값을 가질 수 있다. 도 3에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은, 제1 인덕터 코일(124)이 제2 인덕터 코일(126)보다 서셉터(132)의 더 작은 섹션에 권취되도록, 상이한 길이들을 갖는다. 따라서, 제1 인덕터 코일(124)은 제2 인덕터 코일(126)과 상이한 수의 턴들(turns)을 포함할 수 있다(개별 턴들 간의 간격이 실질적으로 동일하다고 가정함). 또 다른 예에서, 제1 인덕터 코일(124)은 제2 인덕터 코일(126)과 상이한 재료로 제조될 수 있다. 일부 예들에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 실질적으로 동일할 수 있다.
이 예에서, 제1 인덕터 코일(124) 및 제2 인덕터 코일(126)은 반대 방향들로 권취된다. 이것은, 인덕터 코일들이 상이한 시간들에 활성화될 때, 유용할 수 있다. 예를 들어, 처음에는, 제1 인덕터 코일(124)은 물품(110)의 제1 섹션/부분을 가열하도록 작동할 수 있고, 나중에, 제2 인덕터 코일(126)은 물품(110)의 제2 섹션/부분을 가열하도록 작동할 수 있다. 코일들을 반대 방향들로 권취하면 특정 유형의 제어 회로와 함께 사용될 때 비활성 코일에 유도된 전류를 감소시키는데 도움이 된다. 도 3에서, 제1 인덕터 코일(124)은 오른손 나선(right-hand helix)이고, 제2 인덕터 코일(126)은 왼손 나선(left-hand helix)이다. 그러나, 다른 실시예에서는, 인덕터 코일들(124, 126)은 동일한 방향으로 권취될 수 있거나, 제1 인덕터 코일(124)은 왼손 나선일 수 있고 제2 인덕터 코일(126)은 오른손 나선일 수 있다.
이 예의 서셉터(132)는 중공이고, 따라서 에어로졸 생성 재료가 수용되는 리셉터클을 규정한다. 예컨대, 물품(110)은 서셉터(132)에 삽입될 수 있다. 이 예에서, 서셉터(120)는 원형 단면을 갖는 관형이다.
서셉터(132)는 하나 이상의 재료들로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 서셉터(132)는 니켈 또는 코발트의 코팅을 갖는 탄소강을 포함한다.
일부 예들에서, 서셉터(132)는 적어도 2 개의 재료들의 선택적 에어로졸화를 위해 2 개의 상이한 주파수들에서 가열될 수 있는 적어도 2 개의 재료들을 포함할 수 있다. 예를 들어, (제1 인덕터 코일(124)에 의해 가열되는) 서셉터(132)의 제1 섹션은 제1 재료를 포함할 수 있고, 제2 인덕터 코일(126)에 의해 가열되는 서셉터(132)의 제2 섹션은 제2 상이한 재료를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 제1 섹션은 제1 및 제2 재료들을 포함할 수 있고, 여기서 제1 및 제2 재료들은 제1 인덕터 코일(124)의 작동에 기초하여 상이하게 가열될 수 있다. 제1 및 제2 재료들은 서셉터(132)에 의해 정의된 축을 따라 인접할 수 있거나, 또는 서셉터(132) 내에서 상이한 층들을 형성할 수 있다. 유사하게, 제2 섹션은 제3 및 제4 재료들을 포함할 수 있고, 여기서 제3 및 제4 재료들은 제2 인덕터 코일(126)의 작동에 기초하여 상이하게 가열될 수 있다. 제3 및 제4 재료들은 서셉터(132)에 의해 정의된 축을 따라 인접할 수 있거나, 또는 서셉터(132) 내에서 상이한 층들을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제3 재료는 제1 재료와 동일할 수 있고, 제4 재료는 제2 재료와 동일할 수 있다. 대안적으로, 재료들의 각각은 상이할 수 있다. 서셉터는 예를 들어 탄소강 또는 알루미늄을 포함할 수 있다.
도 3의 디바이스(100)는, 일반적으로 관형일 수 있고 서셉터(132)를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있는 절연 부재(128)를 더 포함한다. 절연 부재(128)는 임의의 절연 재료, 이를테면 예컨대 플라스틱으로 구성될 수 있다. 이 특정 예에서, 절연 부재는 PEEK(polyether ether ketone)로 구성된다. 절연 부재(128)는 서셉터(132)에서 발생된 열로부터 디바이스(100)의 다양한 구성요소들을 절연시키는 것을 도울 수 있다.
절연 부재(128)는 또한 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)을 완전히 또는 부분적으로 지지할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 절연 부재(128) 주위에 위치 결정되고, 절연 부재(128)의 반경 방향 외측 표면과 접촉한다. 일부 예들에서, 절연 부재(128)는 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)과 맞닿지 않는다. 예를 들어, 절연 부재(128)의 외부면과 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)의 내부면 사이에 작은 갭이 존재할 수 있다.
특정 예에서, 서셉터(132), 절연 부재(128), 및 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 서셉터(132)의 중심 길이 방향 축 주위에서 동축이다.
도 4는 디바이스(100)의 측면도를 부분 단면도로 도시한다. 외부 커버(102)가 이 예에서 존재한다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)의 직사각형 단면 형상이 더 명확하게 보인다.
디바이스(100)는 서셉터(132)를 제자리에 유지하기 위해 서셉터(132)의 일 단부와 맞물리는 지지부(136)를 더 포함한다. 지지부(136)는 제2 단부 부재(116)에 연결된다.
디바이스는 또한 제어 요소(112) 내에 관련된 제2 인쇄 회로 기판(138)을 포함할 수 있다.
디바이스(100)는 디바이스(100)의 원위 단부를 향해 배열된 스프링(142) 및 제2 덮개/캡(140)을 더 포함한다. 스프링(142)은 서셉터(132)로의 접근을 제공하기 위해서 제2 덮개(140)가 개방되는 것을 허용한다. 사용자는 서셉터(132) 및/또는 지지부(136)를 세정하기 위해 제2 덮개(140)를 개방할 수 있다.
디바이스(100)는 디바이스의 개구(104)를 향해 서셉터(132)의 근위 단부로부터 멀리 연장되는 팽창 챔버(144)를 더 포함한다. 팽창 챔버(144) 내에는, 디바이스(100) 내에 수용될 때 물품(110)에 맞닿아 물품을 유지하기 위한 보유 클립(retention clip)(146)이 적어도 부분적으로 위치된다. 팽창 챔버(144)는 단부 부재(106)에 연결된다.
도 5는 외부 커버(102)가 생략되어 있는 도 4의 디바이스(100)의 분해도이다.
도 6a는 도 4의 디바이스(100)의 일부의 단면도를 묘사한다. 도 6b는 도 6a의 영역의 확대도를 묘사한다. 도 6a 및 도 6b는 서셉터(132) 내에 수용된 물품(110)을 도시하고, 여기서 물품(110)은 물품(110)의 외부 표면이 서셉터(132)의 내부 표면에 접하도록 치수결정된다. 이것은 가열이 가장 효율적으로 이루어지는 것을 보장한다. 이 예의 물품(110)은 에어로졸 생성 재료(110a)를 포함한다. 에어로졸 생성 재료(110a)는 서셉터(132) 내에 위치결정된다. 물품(110)은 또한 필터, 래핑 재료들 및/또는 냉각 구조와 같은 다른 구성요소들을 포함할 수 있다.
도 6b는, 서셉터(132)의 외부 표면이 서셉터(132)의 길이 방향 축(158)에 수직인 방향으로 측정되는 거리(150)만큼 인덕터 코일들(124, 126)의 내부 표면으로부터 이격된 것을 도시한다. 하나의 특정 예에서, 거리(150)는 약 3mm 내지 4mm, 약 3 내지 3.5mm, 또는 약 3.25mm이다.
도 6b는, 절연 부재(128)의 외부 표면이 서셉터(132)의 길이 방향 축(158)에 수직인 방향으로 측정되는 거리(152)만큼 인덕터 코일들(124, 126)의 내부 표면으로부터 이격된 것을 추가로 도시한다. 하나의 특정 예에서, 거리(152)는 약 0.05mm이다. 다른 예에서, 거리(152)는 실질적으로 0mm이고, 그에 따라 인덕터 코일들(124, 126)이 절연 부재(128)와 접하고 접촉하게 된다.
일 예에서, 서셉터(132)는 약 0.025mm 내지 1mm, 또는 약 0.05mm의 벽 두께(154)를 갖는다.
일 예에서, 서셉터(132)는 약 40mm 내지 60mm, 약 40mm 내지 45mm, 또는 약 44.5mm의 길이를 갖는다.
일 예에서, 절연 부재(128)는 약 0.25mm 내지 2mm, 0.25mm 내지 1mm, 또는 약 0.5mm의 벽 두께(156)를 갖는다.
사용 시, 여기에 설명된 물품들(1)은 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명된 디바이스(100)와 같은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스에 삽입될 수 있다. 물품(1)의 마우스피스(2)의 적어도 일부는 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스(100)로부터 돌출되고, 사용자의 입 내로 배치될 수 있다. 디바이스(100)를 사용하여 에어로졸 생성 재료(3)를 가열함으로써 에어로졸이 생성된다. 에어로졸 생성 재료(3)에 의해 생성된 에어로졸은 마우스피스(2)를 통해 사용자의 입으로 전달된다.
여기에 설명된 물품들(1)은 예를 들어 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명된 디바이스(100)와 같은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스들과 함께 사용될 때 특별한 이점들을 갖는다. 특히, 필라멘트 토우로 형성된 제1 관형 요소(4)는 놀랍게도 물품들(1)의 마우스피스(2)의 외부 표면의 온도에 상당한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 필라멘트 토우로 형성된 중공 관형 요소(4)가 외부 래퍼, 예를 들어 티핑 종이(5)에 래핑되어 있는 경우, 중공 관형 요소(4)의 위치에 대응하는 길이 방향 포지션에서 외부 래퍼의 외부 표면은 사용 중에 42℃ 미만, 적합하게는 40℃ 미만, 더 적합하게는 38℃ 미만 또는 36℃ 미만의 최대 온도에 도달하는 것으로 밝혀졌다.
하기 표 3.0은 본원에서 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명된 디바이스(100)를 사용하여 가열될 때의 물품(1)의 외부 표면의 온도를 나타낸다. 제1, 제2 및 제3 온도 측정 프로브들은 물품(1)의 마우스피스(2)를 따라 대응하는 제1, 제2 및 제3 포지션들로 사용되었다. 제1 포지션(표 2.0에서 포지션 1로 번호 지정됨)은 마우스피스(2)의 하류 단부(2b)로부터 4mm에 있었고, 제2 포지션(표 2.0에서 포지션 2로 번호 지정됨)은 마우스피스(2)의 하류 단부(2b)로부터 8mm에 있었고, 제3 포지션(표 2.0에서 포지션 3으로 번호 지정됨)은 마우스피스(2)의 하류 단부(2b)로부터 12mm에 있었다.
따라서, 제1 포지션은 제1 관형 요소(4)가 배치되는 마우스피스(2) 부분의 외부 표면 상에 있었고, 제2 및 제3 포지션들은 재료의 본체(6)가 배치되는 마우스피스(2) 부분의 외부 표면 상에 있었다.
대조 물품은 본 명세서에 설명된 필라멘트 토우 관형 요소들(4)과 비교하기 위해 테스트되었고, 필라멘트 토우 관형 요소(4) 대신에, 본 명세서에 설명된 제2 중공 관형 요소(8)와 동일한 구성을 갖지만 그러나 25mm가 아닌 6mm의 길이를 갖는 공지된 나선형으로 래핑된 종이 튜브를 사용하였다.
대략적인 최대 온도가 관찰될 수 있도록, 제5 퍼프 온도들이 일반적으로 정점에 도달하고 떨어지기 시작하기 때문에, 물품의 처음 5 회의 퍼프들에 대해 테스트가 수행되었다. 각 샘플은 5 회 테스트되었고, 제공된 온도들은 이러한 5 회 테스트들의 평균이다. 알려진 헬스 캐나다 인텐스 퍼핑 방식(Health Canada Intense puffing regime)이 표준 테스트 장비를 사용하여 적용되었다(30 초마다 2 초 지속시간 동안 55ml 퍼프 부피가 적용됨).
아래 표에 나타난 바와 같이, 놀랍게도, 필라멘트 토우로 형성된 관형 요소(4)의 사용은 마우스피스(2)의 모든 테스트 포지션에서 그리고 모든 퍼프에서 대조군 물품과 비교하여 마우스피스(2)의 외부 표면 온도를 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 필라멘트 토우로 형성된 관형 요소(4)는 물품(1)을 사용할 때 소비자의 입술들이 위치 결정되는 제1 프로브 포지션에서 온도를 감소시키는데 특히 효과적이었다. 특히, 제1 프로브 포지션에서 마우스피스(2)의 외부 표면의 온도는 제1 3 회 퍼프들에서 7℃ 초과만큼 그리고 제4 및 제5 퍼프들에서 5℃ 초과만큼 감소되었다.
도 7은 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품을 제조하는 방법을 예시한다. 단계(S101)에서, 에어로졸 형성 재료를 각각 포함하는 에어로졸 생성 재료의 제1 및 제2 부분들이 마우스피스 로드의 각각의 제1 및 제2 길이 방향 단부들에 인접하게 위치 결정되고, 마우스피스 로드는 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치된 필라멘트 토우로 형성된 중공 관형 요소 로드를 포함한다. 본 예에서, 중공 관형 요소 로드는 제1 및 제2 각각의 재료 본체들(6) 사이에 배열된 2 배 길이의 제1 중공 관형 요소(4)를 포함한다. 각각의 재료의 본체(6)의 외부 단부에는 각각의 제2 관형 요소(8)가 위치 결정되며, 에어로졸 생성 재료의 제1 및 제2 부분들이 위치 결정되는 곳은 이러한 제2 관형 요소들(8)의 외부 단부들에 인접한 곳이다. 마우스피스 로드는 여기에 설명된 제2 플러그 랩에 래핑되어 있다.
단계(S102)에서, 에어로졸 생성 재료의 제1 및 제2 부분들은 마우스피스 로드에 연결된다. 본 예에서, 이것은 마우스피스 로드 및 에어로졸 생성 재료(3)의 각각의 부분들의 적어도 일부 주위에 여기에 설명된 티핑 종이(5)를 래핑함으로써 수행된다. 본 예에서, 티핑 종이(5)는 에어로졸 생성 재료(3)의 분할된 부분 각각의 외부 표면 위에 길이 방향으로 약 5mm 연장된다.
단계(S103)에서, 중공 관형 요소 로드는 절단되어 제1 및 제2 물품들을 형성하고, 각각의 물품은 마우스피스의 하류 단부에서 중공 관형 요소 로드의 일부를 포함하는 마우스피스를 포함한다. 본 예에서, 마우스피스 로드의 2 배 길이의 제1 중공 관형 요소(4)는 제1 및 제2 실질적으로 동일한 물품들을 형성하기 위해 그의 길이를 따라 약 절반 포지션에서 절단된다.
본원에 설명된 다양한 실시예들은 단지 이해를 돕고, 그리고 청구된 특징들을 교시하도록 제시된다. 이들 실시예들은 단지 실시예들의 대표적 샘플로서 제공되며 그리고 총망라하고 그리고/또는 배타적인 것은 아니다. 본원에 설명된 이점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들 및/또는 다른 양태들은, 청구항들에 의해 규정된 바와 같은 본 발명의 범주에 대한 제한들 또는 청구항들과의 등가물에 대한 제한들로 고려되지 않으며, 그리고 다른 실시예들이 활용될 수 있고, 변경예들이 청구된 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 다양한 실시예들은 본 명세서에 구체적으로 설명된 것들 이외의 다른 개시된 요소들, 구성요소들, 특징들, 부품들, 단계들, 수단들 등의 적절한 조합들을 적합하게 포함하거나, 이들로 구성되거나, 또는 이들을 필수적 요소로 하여 구성(consist essentially of)될 수 있다. 게다가, 본 개시는 현재 청구된 것이 아니라 미래에 청구될 다른 발명들을 포함할 수 있다.
Claims (25)
- 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품용 마우스피스로서,
상기 마우스피스는 길이 방향 축 및 상기 길이 방향 축에 수직으로 측정되는 단면적을 갖는 섹션을 포함하고,
상기 섹션은,
상기 단면적의 ㎟ 당 300 내지 500g/9000m의 총 데니어(total denier)를 포함하는 섬유질 재료를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품용 마우스피스로서,
상기 마우스피스는 길이 방향 축 및 상기 길이 방향 축에 수직으로 측정되는 단면적을 갖는 섹션을 포함하고,
상기 섹션은,
상기 단면적의 ㎟당 200 내지 600g/9000m의 총 데니어 그리고
상기 단면적의 ㎟ 당 75개 초과의 섬유들; 및
9.0g/9000m 미만의 필라멘트당 데니어
중 적어도 하나를 포함하는 섬유질 재료를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 섬유질 재료는 3.0 내지 9.0g/9000m의 필라멘트당 데니어를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섹션은 15.0mm 내지 24.0mm, 또는 16.0mm 내지 23.0mm의 외주를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섬유질 재료는 상기 단면적의 ㎟ 당 75개 내지 145개의 섬유들을 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섬유질 재료 내에 매립되는 캡슐을 더 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스로서,
상기 마우스피스는, 5.0g/9000m 미만의 필라멘트당 데니어 및 섬유질 재료 내에 매립된 캡슐을 가지는 섬유질 재료의 섹션을 포함하며,
상기 섹션은 21mm 미만의 외주를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 제6 항 또는 제7 항에 있어서,
상기 섹션은 길이 방향 축 및 상기 길이 방향 축에 수직으로 측정된 단면적을 갖고,
상기 캡슐은 액체 에어로졸 개질제를 캡슐화하는 쉘을 포함하고,
상기 길이 방향 축에 대해 수직으로 측정된 캡슐의 최대 단면적은 상기 단면적의 45% 미만인,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 제6 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡슐은 상기 액체 에어로졸 개질제를 선택적으로 방출하기 위해 외력에 의해 파손되는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 제6 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡슐이 파손될 때, 상기 물품에 걸친 개방 압력 강하는 약 20mmH2O 미만, 약 10mmH2O 미만, 또는 약 8mmH2O 미만만큼 변화하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섬유질 재료는 필라멘트 토우를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 제11 항에 있어서,
상기 필라멘트 토우는 5,000 내지 20,000g/9000m의 총 데니어를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 제11 항 또는 제12 항에 있어서,
상기 필라멘트 토우는 6,000 내지 9,500g/9000m의 총 데니어를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 제11 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필라멘트 토우는 3.0 내지 7.9, 또는 3.0 내지 5.9, 또는 3.0 내지 4.9의 필라멘트당 데니어를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섹션에 걸친 압력 강하는 상기 섹션의 길이 방향 길이의 약 1.5 내지 약 6mmH2O/mm인,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품용 마우스피스. - 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품으로서,
상기 물품은 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 따른 마우스피스를 포함하는,
비-가연성 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제16 항에 있어서,
에어로졸 생성 재료를 포함하는,
비-가연성 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제17 항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 재료는 100 코레스타 단위(Coresta Units) 미만, 80 코레스타 단위 미만, 60 코레스타 단위 미만 또는 20 코레스타 단위 미만의 투과도를 갖는 래퍼(wrapper)로 래핑되는,
비-가연성 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제17 항 또는 제18 항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 재료는, 입방 센티미터당 약 700 밀리그램 미만의 밀도를 갖는 재구성된 담배 재료 또는 입방 센티미터당 약 600 밀리그램 미만의 밀도를 갖는 재구성된 담배 재료를 포함하는,
비-가연성 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제17 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 재료는 에어로졸 형성 재료를 포함하고,
상기 에어로졸 형성 재료는 적어도 5 중량%의 상기 에어로졸 생성 재료를 포함하는,
비-가연성 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 시스템으로서,
제17 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 따른 물품, 및 상기 물품의 에어로졸 생성 재료를 가열하기 위한 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함하는,
시스템. - 제21 항에 있어서,
상기 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스는 코일(coil)을 포함하는,
시스템. - 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
상기 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스는 상기 물품의 에어로졸 생성 기재를 적어도 200℃의 최대 온도로 가열하도록 구성되는,
시스템. - 제23 항에 있어서,
상기 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스는, 상기 흡연 물품의 에어로졸 생성 기재를 적어도 약 160℃, 또는 적어도 약 200℃, 또는 적어도 약 220℃ 또는 적어도 약 240℃, 또는 적어도 약 270℃의 온도로 가열하도록 구성되는,
시스템. - 시스템으로서,
제16 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 따른 물품을 포함하고,
상기 시스템은 가연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함하는,
시스템.
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