KR20220103966A - 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품 - Google Patents

비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품 Download PDF

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배리 디믹
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니코벤처스 트레이딩 리미티드
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Abstract

비-가연성 에어로졸 공급 시스템에서 사용하기 위한 물품이 개시된다. 또한, 재료의 본체를 포함하는 마우스피스를 포함하는 물품이 개시된다. 본체는 비정질 고체 재료를 포함한다. 또한, 이러한 물품 및 물품의 에어로졸 생성 재료를 가열하기 위한 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함하는 시스템, 및 이러한 물품을 제조하는 방법이 개시된다.

Description

비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품
본 발명은 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품, 및 물품을 포함하는 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에 관한 것이다.
궐련들, 시가들 등과 같은 흡연 물품들은 사용 중 담배를 태워 담배 연기를 생성한다. 대안적인 흡연 물품들은 연소 없이 기재 재료로부터 화합물들을 방출함으로써 흡입 가능한 에어로졸 또는 증기를 생성한다. 이 물품들은 비-가연성 흡연 물품들 또는 에어로졸 제공 시스템들로 지칭될 수 있다. 이러한 물품들은 일반적으로 에어로졸이 통과하여 사용자들의 입에 도달하는 마우스피스(mouthpiece)를 포함한다.
본 발명의 제1 양태는 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품을 제공하며, 물품은 재료의 몸체를 포함하는 마우스피스를 포함하고, 본체는 비정질 고체 재료를 포함한다.
본 발명의 제2 양태는 에어로졸 생성 재료의 공급원에 연결된 본 발명의 제1 양태에 따른 마우스피스를 포함하는, 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품을 제공한다.
본 발명의 제3 양태는 본 발명의 제2 양태에 따른 물품 및 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함하는 비-가연성 에어로졸 제공 시스템을 제공한다.
본 발명의 제4 양태는 본 발명의 제1 양태에 따른 물품을 형성하기 위한 방법을 제공한다.
본 발명의 구현예들은 이제 단지 예로서, 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품의 측단면도이며, 물품은 마우스피스를 포함한다.
도 2는 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 추가 물품의 측단면도이며, 이 예에서 마우스피스는 중공 관형 요소를 포함한다.
도 3은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 추가 물품의 측단면도이며, 이 예에서 마우스피스는 제2 중공 관형 요소를 포함한다.
도 4는 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 추가 물품의 측단면도이며, 이 예에서 마우스피스는 섬유질 재료의 본체를 포함한다.
도 5a는 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 추가 물품의 측단면도이며, 이 예에서 물품은 캡슐 함유 마우스피스를 포함한다.
도 5b는 도 5a에 도시된 캡슐 함유 마우스피스의 단면도이다.
도 6은 도 1, 2a 및 2b 및 3의 물품의 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스의 사시도이다.
도 7은 외부 커버가 제거되고 물품이 존재하지 않는 도 6의 디바이스를 도시한다.
도 8은 부분 단면도의 도 6의 디바이스의 측면도이다.
도 9는 외부 커버가 생략된 도 6의 디바이스의 분해도이다.
도 10a는 도 6의 디바이스의 일부의 단면도이다.
도 10b는 도 10a의 디바이스의 영역의 확대도이다.
도 11은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품을 제조하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 12는 본 발명에 따른 재료의 본체의 로드를 생산하기 위한 장치의 측면도이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "전달 시스템"이라는 용어는 적어도 하나의 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 생성 재료를 연소시키지 않고 에어로졸 생성 재료로부터 화합물들을 방출시키는 비-가연성 에어로졸 제공 시스템들, 예를 들어, 에어로졸 생성 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성하기 위한 전자 시가렛들, 담배 가열 제품들, 및 하이브리드 시스템들(hybrid systems); 및
로젠지들(lozenges), 검들(gums), 패치들(patches), 흡입 가능한 분말들을 포함하는 물품들, 및 스누스(snus) 및 모이스트 스너프(moist snuff)를 포함하는 경구 담배와 같은 경구 제품들을 포함하나 이에 제한되지 않는, 에어로졸을 형성하지 않고 적어도 하나의 물질을 경구, 비강, 경피 또는 다른 방법으로 사용자에게 전달하는, 에어로졸 비함유 전달 시스템들(여기서, 적어도 하나의 물질은 니코틴(nicotine)을 포함하거나 포함하지 않을 수 있음).
본 개시내용에 따르면, "가연성" 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸 제공 시스템(또는 그 구성요소)의 구성성분인 에어로졸화 가능한 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 생성 재료가 사용자에게로의 적어도 하나의 물질의 전달을 용이하게 하기 위해 연소되거나 또는 태워지지 않는 것이다.
본원에 설명된 구현예들에서, 전달 시스템은 파워드(powered) 비-가연성 에어로졸 제공 시스템과 같은 비-가연성 에어로졸 제공 시스템이다.
일부 구현예들에서, 비-가연성 에어로졸 제공 시스템은 베이핑 디바이스(vaping device) 또는 전자 니코틴 전달 시스템(END)으로도 알려져 있는 전자 시가렛일 수 있으며, 에어로졸 생성 재료에 니코틴이 존재하는 것은 필수 조건이 아니라는 점에 유의해야 한다.
일부 구현예들에서, 비-가연성 에어로졸 제공 시스템은 비연소식 가열 시스템으로도 알려진 에어로졸 생성 재료 가열 시스템이다. 이러한 시스템의 예는 담배 가열 시스템이다.
일부 구현예들에서, 비-가연성 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸 생성 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성하기 위한 하이브리드 시스템이며, 이들 중 하나 또는 복수 개의 재료가 가열될 수 있다. 각각의 에어로졸 생성 재료들은, 예를 들어, 고체, 액체 또는 겔의 형태일 수 있고, 니코틴을 함유하거나 함유하지 않을 수 있다. 일부 구현예들에서, 하이브리드 시스템은 액체 또는 겔 에어로졸 생성 재료 및 고체 에어로졸 생성 재료를 포함한다. 고체 에어로졸 생성 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 디바이스와 함께 사용하기 위한 소모품을 포함할 수 있다.
일부 구현예들에서, 본 개시내용은 에어로졸 생성 재료를 포함하고 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스들과 함께 사용되도록 구성된 소모품들에 관한 것이다. 이러한 소모품들은 때때로 본 개시내용을 통해 물품들로 지칭된다.
일부 구현예들에서, 이의 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 같은 비-가연성 에어로졸 제공 시스템은 전원 및 제어기를 포함할 수 있다. 전원은 예를 들어 전기 전원(electric power source) 또는 발열 전원(exothermic power source)일 수 있다. 일부 구현예들에서, 발열 전원은 열 형태의 파워를 발열 전원에 근접한 에어로졸 생성 재료 또는 열 전달 재료에 분배하기 위해 에너지를 공급받을 수 있는 탄소 기재를 포함할 수 있다.
일부 구현예들에서, 비-가연성 에어로졸 제공 시스템은 소모품을 수용하기 위한 영역, 에어로졸 생성기, 에어로졸 생성 영역, 하우징, 마우스피스, 필터 및/또는 에어로졸-개질제를 포함할 수 있다.
일부 구현예들에서, 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 소모품은 에어로졸 생성 재료, 에어로졸 생성 구성요소, 에어로졸 생성 재료 저장 영역, 마우스피스, 에어로졸 생성 재료 전달 구성요소, 에어로졸 생성기, 에어로졸 생성 영역, 하우징, 래퍼(wrapper), 필터, 마우스피스, 및/또는 에어로졸-개질제를 포함할 수 있다.
일부 구현예들에서, 전달될 물질은 에어로졸 생성 재료 또는 에어로졸화되도록 의도되지 않은 재료일 수 있다. 적절한 경우, 두 재료는 하나 이상의 활성 성분들, 하나 이상의 향미들, 하나 이상의 에어로졸 형성제 재료들, 및/또는 하나 이상의 기능성 재료들을 포함할 수 있다.
일부 구현예들에서, 전달될 물질은 활성 물질을 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같은 활성 물질은 생리학적 활성 물질일 수 있으며, 이는 생리학적 반응을 달성하거나 또는 향상시키도록 의도된 재료이다. 활성 물질은, 예를 들어, 기능성 식품들, 누트로픽스(nootropics), 향정신성 약물들(psychoactives)로부터 선택될 수 있다. 활성 물질은 천연 발생 또는 합성으로 수득될 수 있다. 활성 물질은, 예를 들어, 니코틴, 카페인, 타우린, 테인, 비타민, 예컨대, B6 또는 B12 또는 C, 멜라토닌, 칸나비노이드들, 또는 이들의 구성성분들, 유도체들, 또는 조합들을 포함할 수 있다. 활성 물질은 담배, 대마초 또는 다른 식물의 하나 이상의 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함할 수 있다.
일부 구현예들에서, 활성 물질은 니코틴을 포함한다. 일부 구현예들에서, 활성 물질은 카페인, 멜라토닌 또는 비타민 B12를 포함한다.
본원에 언급된 바와 같이, 활성 물질은 하나 이상의 식물들 또는 이의 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이들로부터 유래될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "식물(botanical)"은 추출물들, 잎들, 나무 껍질, 섬유들, 줄기들, 뿌리들, 종자들, 꽃들, 과일들, 꽃가루, 껍질들, 껍데기들 등을 포함한(그러나, 이에 제한되지 않음), 식물들(plants)로부터 유도되는 임의의 재료를 포함한다. 대안적으로, 재료는 합성으로 획득되는, 식물에 자연적으로 존재하는 활성 화합물을 포함할 수 있다. 재료는 액체, 기체, 고체, 분말, 먼지, 분쇄된 입자들, 과립제, 알갱이들, 조각들, 스트립들, 시트들 등의 형태일 수 있다. 예시적인 식물들에는 담배, 유칼립투스, 팔각, 대마, 코코아, 대마초, 회향, 레몬그라스, 페퍼민트, 스피어민트, 루이보스, 카모마일, 아마, 생강, 은행, 개암, 히비스커스, 월계수, 감초, 말차, 마테, 오렌지 스킨, 파파야, 장미, 세이지, 녹차 또는 홍차와 같은 차, 타임, 정향, 계피, 커피, 아니시드(아니스), 바질, 월계수 잎, 카다몬, 고수풀, 커민, 육두구, 오레가노, 파프리카, 로즈마리, 사프란, 라벤더, 레몬 껍질, 민트, 주니퍼, 엘더플라워, 바닐라, 윈터그린, 소엽, 강황, 심황, 백단향, 고수, 베르가못, 오렌지 꽃, 머틀, 카시스, 발레리안, 피멘토, 메이스, 데미안, 마조람, 올리브, 레몬 밤, 레몬 바질, 골파, 카르비, 버베나, 타라곤, 제라늄, 뽕나무, 인삼, 테아닌, 테아크린, 마카, 아슈와간다, 다미아나, 구아라나, 엽록소, 바오밥 또는 이들의 임의의 조합이 있다. 민트는 다음 민트 품종들 중에서 선택될 수 있다: Mentha arvensis, Mentha c.v., Mentha niliaca, Mentha piperita, Mentha piperita citrata c.v., Mentha piperita c.v., Mentha spicata crispa, Mentha cordifolia, Mentha longifolia, Mentha suaveolens variegata, Mentha pulegium, Mentha spicata c.v. 및 Mentha suaveolens.
일부 구현예들에서, 활성 물질은 하나 이상의 식물들 또는 이의 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이들로부터 유래되고, 식물은 담배이다.
일부 구현예들에서, 활성 물질은 하나 이상의 식물들 또는 이의 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이들로부터 유래되고, 식물은 유칼립투스, 팔각, 코코아 및 대마로부터 선택된다.
일부 구현예들에서, 활성 물질은 하나 이상의 식물들 또는 이의 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이들로부터 유래되고, 식물은 루이보스 및 회향으로부터 선택된다.
일부 구현예들에서, 전달될 물질은 향미를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "향미(flavour)" 및 "향미제(flavourant)"는, 지역 규정들(local regulations)이 허용한다면, 성인 소비자들을 위해 제품에서 원하는 맛(taste) 또는 향(aroma)을 생성하는데 사용될 수 있는 재료들을 지칭한다. "향미" 및 "가향제"는 자연적으로 발생하는 향미 재료들, 식물들, 식물 추출물들, 합성하여 획득된 재료들, 또는 이들의 조합들(예컨대, 담배, 대마초, 감초, 수국, 유제놀, 일본 흰 나무 껍질 목련 잎, 카모마일, 호로 파, 정향, 단풍 나무, 말차, 멘톨, 일본 민트, 아니시드(아니스), 계피, 심황, 인도 향신료, 아시아 향신료, 허브, 윈터그린, 체리, 베리, 레드 베리, 크랜베리, 복숭아, 사과, 오렌지, 망고, 클레멘타인, 레몬, 라임, 열대 과일, 파파야, 대황, 포도, 두리안, 용과, 오이, 블루베리, 뽕나무, 감귤류, 드람브이, 버번, 스카치, 위스키, 진, 데킬라, 럼, 스피어민트, 페퍼민트, 라벤더, 알로에 베라, 카다몬, 셀러리, 카스카릴라, 육두구, 샌달우드, 베르가못, 제라늄, 카트, 나스와르, 빈랑, 시샤, 소나무, 허니 에센스, 로즈 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 오렌지 블라썸, 벚꽃, 계수 나무, 캐러웨이, 코냑, 자스민, 일랑-일랑, 세이지, 회향, 와사비, 고추, 생강, 고수풀, 커피, 대마, 박하속의 임의의 종으로부터의 민트 오일, 유칼립투스, 팔각, 코코아, 레몬그라스, 루이보스, 아마, 은행 나무, 헤이즐, 히비스커스, 로렐, 메이트, 오렌지 스킨, 장미, 녹차 또는 홍차와 같은 차, 백리향, 주니퍼, 엘더플라워, 바질, 베이 잎, 커민, 오레가노, 파프리카, 로즈마리, 사프란, 레몬 껍질, 민트, 소엽, 강황, 고수풀, 머틀, 카시스, 발레리안, 피멘토, 메이스, 데미안, 마조람, 올리브, 레몬 밤, 레몬 바질, 골파, 카르비, 버베나, 타라곤, 리모넨, 티몰, 캄펜), 향미 증강제들, 쓴맛 수용체 부위 차단제들, 감각 수용체 부위 활성화제 또는 자극제들, 당류들 및/또는 당 대용물들(예컨대, 수크랄로스, 아세설팜 칼륨, 아스파탐, 사카린, 시클라메이트들, 락토오스, 자당, 포도당, 과당, 소르비톨 또는 만니톨), 및 목탄, 엽록소, 미네랄들, 식물들 또는 입냄새 제거제들과 같은 다른 첨가제들을 포함할 수 있다. 이들은 인조(imitation), 합성 또는 천연 구성성분들 또는 이들의 혼합물들일 수 있다. 이들은 임의의 적합한 형태, 예를 들어 오일, 액체, 또는 분말일 수 있다.
일부 구현예들에서, 향미는 멘톨, 스피어민트 및/또는 페퍼민트를 포함한다. 일부 구현예들에서, 향미는 오이, 블루베리, 감귤류 및/또는 레드베리의 향미 성분들을 포함한다. 일부 구현예들에서, 향미는 유제놀을 포함한다. 일부 구현예들에서, 향미는 담배로부터 추출된 향미 성분들을 포함한다. 일부 구현예들에서, 향미는 대마초로부터 추출된 향미 성분들을 포함한다.
일부 구현예들에서, 향미는 향기 또는 미각 신경에 추가하거나 이를 대신하여 제5 뇌 신경(삼차 신경)의 자극에 의해 일반적으로 화학적으로 유발되고 인지되는 체성 감각을 달성하도록 의도되는 감각제를 포함할 수 있으며, 이들은 가온(heating), 감온(cooling), 따끔거림, 마비 효과를 제공하는 제제들을 포함할 수 있다. 적합한 가온 효과제는 바닐릴 에틸 에테르일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 적합한 감온제는 유칼립톨, WS-3일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
에어로졸 생성 재료는, 예를 들어, 임의의 다른 방식으로 가열, 조사 또는 에너지가 공급될 때, 에어로졸을 생성시킬 수 있는 재료이다. 에어로졸 생성 재료는, 예를 들어, 활성 물질 및/또는 향미제들을 함유하거나 함유하지 않을 수 있는 고체, 액체 또는 겔의 형태일 수 있다. 일부 구현예들에서, 에어로졸 생성 재료는 "비정질 고체"를 포함할 수 있으며, 이는 대안적으로 "모놀리식 고체(monolithic solid)"(즉, 비-섬유질)로 지칭될 수 있다. 일부 구현예들에서, 비정질 고체는 건조된 겔일 수 있다. 비정질 고체는 그 안에, 액체와 같은, 일부 유체를 보유할 수 있는 고체 재료이다. 일부 구현예들에서, 에어로졸 생성 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 생성 재료는 하나 이상의 활성 물질들 및/또는 향미들, 하나 이상의 에어로졸 형성제 재료들, 및 선택적으로 하나 이상의 다른 기능성 재료를 포함할 수 있다.
에어로졸 형성제 재료는 에어로졸을 형성할 수 있는 하나 이상의 구성성분들을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 에어로졸 형성제 재료는 글리세린, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 에리트리톨, 메조-에리트리톨, 에틸 바닐라레이트, 에틸 라우레이트, 디에틸 수베레이트, 트리에틸 시트레이트, 트리아세틴, 디아세틴 혼합물, 벤질 벤조에이트, 벤질 페닐 아세테이트, 트리부티린, 라우릴 아세테이트, 라우르산, 미리스트산, 및 프로필렌 카보네이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 구현예들에서, 에어로졸 형성제는 하나 이상의 다가 알코올들, 예컨대, 1,3-부탄디올; 다가 알코올들의 에스테르들, 예컨대, 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트; 및/또는 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산들의 지방족 에스테르들, 예컨대, 디메틸 도데칸디오에이트 및 디메틸 테트라데칸디오에이트를 포함한다.
하나 이상의 다른 기능성 재료들은 pH 조절제들, 착색제들, 보존제들, 결합제들, 충전제들, 안정화제들, 및/또는 산화방지제들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
재료는 지지체 상에 또는 지지체 내에 존재하여 기재를 형성할 수 있다. 지지체는, 예를 들어, 종이, 카드, 페이퍼보드, 판지, 재구성된 재료, 플라스틱 재료, 세라믹 재료, 복합 재료, 유리, 금속, 또는 금속 합금이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 지지체는 서셉터(susceptor)를 포함한다. 일부 구현예들에서, 서셉터는 재료 내에 임베딩(embedding)된다. 일부 대안적인 구현예들에서, 서셉터는 재료의 한 면 또는 어느 한 면에 있다.
소모품은 에어로졸 생성 재료를 포함하거나 이로 구성된 물품이며, 이의 일부 또는 전부는 사용자에 의해 사용되는 동안 소비되도록 의도된다. 소모품은 에어로졸 생성 재료 저장 영역, 에어로졸 생성 재료 전달 성분, 에어로졸 생성 영역, 하우징, 래퍼, 마우스피스, 필터 및/또는 에어로졸 개질제와 같은 하나 이상의 다른 성분들을 포함할 수 있다. 소모품은 또한 에어로졸 생성 재료가 사용 중에 에어로졸을 형성하도록 열을 방출하는 가열기와 같은 에어로졸 생성기를 포함할 수 있다. 가열기는, 예를 들어, 가연성 재료, 전기 전도에 의해 가열 가능한 재료, 또는 서셉터를 포함할 수 있다.
서셉터는 교번 자기장과 같은 다양한 자기장의 침투에 의해 가열될 수 있는 재료이다. 서셉터는 전기 전도성 재료일 수 있으므로, 가변 자기장에 의한 이의 침투는 가열 재료의 유도 가열을 야기한다. 가열 재료는 자성 재료일 수 있으므로, 가변 자기장에 의한 그 침투는 가열 재료의 자기 히스테리시스 가열(magnetic hysteresis heating)을 야기한다. 서셉터는 전기 전도성 및 자성 둘 모두를 가질 수 있으므로, 서셉터는 양 가열 메커니즘들 모두에 의해 가열될 수 있다. 가변 자기장을 생성시키도록 구성된 디바이스는 본원에서 자기장 발생기로 지칭된다.
에어로졸 개질제는, 예를 들어, 에어로졸의 맛, 향미, 산도 또는 다른 특성을 변화시킴으로써 생성된 에어로졸을 개질시키도록 구성된, 전형적으로 에어로졸 생성 영역의 하류에 위치한 물질이다. 에어로졸 개질제는 에어로졸 개질제를 선택적으로 방출하도록 작동 가능한 에어로졸 개질제 방출 성분으로 제공될 수 있다.
에어로졸 개질제는, 예를 들어, 첨가제 또는 흡수제일 수 있다. 에어로졸-개질제는, 예를 들어, 향미제, 착색제, 물, 및 탄소 흡착제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 에어로졸-개질제는, 예를 들어, 고체, 액체, 또는 겔일 수 있다. 에어로졸 개질제는 분말, 쓰레드(thread) 또는 과립 형태일 수 있다. 에어로졸 개질제는 여과 재료를 함유하지 않을 수 있다.
에어로졸 생성기는 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸이 생성되게 하도록 구성된 장치이다. 일부 구현예들에서, 에어로졸 생성기는 에어로졸 생성 재료로부터 하나 이상의 휘발물질들을 방출하여 에어로졸을 생성하도록 에어로졸 생성 재료에 열 에너지를 가하도록 구성된 가열기이다. 일부 구현예들에서, 에어로졸 생성기는 에어로졸이 가열 없이 에어로졸 생성 재료로부터 생성되게 하도록 구성된다. 예를 들어, 에어로졸 생성기는 에어로졸 생성 재료에 진동, 증가된 압력, 또는 정전기 에너지 중 하나 이상을 가하도록 구성될 수 있다.
에어로졸 생성 재료는 비정질 고체가 제공되는 담체(carrier)를 포함할 수 있다. 담체는 비정질 고체 층이 그 위에 형성되어 제조를 용이하게 하는 지지체로서 기능한다. 담체는 비정질 고체 층에 인장 강도를 제공하여 취급을 용이하게 할 수 있다.
물품의 마우스피스는 적합하게는 비정질 고체 재료의 주름진 시트 형태의 비정질 고체 재료를 포함할 수 있다.
본 발명은 비정질 고체 재료를 포함하는 마우스피스를 제공한다. 놀랍게도, 마우스피스에 비정질 고체 재료를 포함하는 것이 바람직한 향미 특성들 및/또는 감소된 온도를 갖는 개선된 에어로졸을 생성하여, 사용자에 대한 감각을 개선하는 것으로 밝혀졌다.
본 경우에, 비정질 고체 재료는 선택적으로 주름진, 권취형 또는 코일형 형태의 시트이다. 일부 경우들에서, 시트는 시트 형태로 마우스피스에 포함될 수 있다. 다른 경우들에서, 시트는 파쇄된 후 마우스피스에 포함될 수 있다.
비정질 고체를 포함하는 에어로졸 생성 재료는 30 g/m2 내지 120 g/m2와 같은 임의의 적합한 면적 밀도를 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 시트는 80 내지 120 g/m2, 또는 약 70 내지 110 g/m2, 또는 특히 약 90 내지 110 g/m2, 또는 적합하게는 약 100 g/m2의 단위 면적당 질량을 가질 수 있다.
일부 예들에서, 시트 형태의 비정질 고체는 약 200 N/m 내지 약 900 N/m의 인장 강도를 가질 수 있다. 일부 예들에서, 예컨대, 비정질 고체가 충전제를 포함하지 않는 경우, 비정질 고체는 200 N/m 내지 400 N/m, 또는 200 N/m 내지 300 N/m, 또는 약 250 N/m의 인장 강도를 가질 수 있다.
일부 예들에서, 예컨대 비정질 고체가 충전제를 포함하는 경우, 비정질 고체는 600 N/m 내지 900 N/m, 또는 700 N/m 내지 900 N/m, 또는 약 800 N /m의 인장 강도를 가질 수 있다. 이러한 인장 강도들은 비정질 고체 재료가 적합하게는 튜브의 형태로 말린(rolled) 시트로서 에어로졸 생성 물품/조립체에 포함되는 구현예들에 특히 적합할 수 있다.
일부 경우들에서, 담체 층은 가스 및/또는 에어로졸에 대해 실질적으로 또는 완전히 불침투성일 수 있다. 이는 담체를 통한 에어로졸 또는 가스의 통과를 방지하여, 흐름을 제어하고 사용자에게 우수한 전달을 보장한다.
담체는 비정질 고체를 지지하는 데 사용될 수 있는 임의의 적합한 재료일 수 있다. 일부 경우들에서, 담체는 금속 호일, 종이, 카본지(carbon paper), 내유성 종이(greaseproof paper), 세라믹, 탄소 동소체들, 예컨대, 그래파이트 및 그라펜, 플라스틱, 판지, 목재 또는 이들의 조합들로부터 선택된 재료들로부터 형성될 수 있다. 일부 경우들에서, 담체는 재구성 담배의 시트와 같은 담배 재료를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, 담체는 금속 호일, 종이, 판지, 목재 또는 이들의 조합들로부터 선택된 재료들로부터 형성될 수 있다. 일부 경우들에서, 담체 자체는 전술한 목록들로부터 선택된 재료들의 층들을 포함하는 라미네이트 구조일 수 있다. 일부 경우들에서, 담체는 또한 향미 담체로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 담체는 향미제 또는 담배 추출물로 함침될 수 있다.
일부 경우들에서, 비정질 고체와 접하는 담체의 표면은 다공성일 수 있다. 예를 들어, 일부 경우들에서, 담체는 종이를 포함한다. 본 발명자들은 종이와 같은 다공성 담체가 본 발명에 특히 적합하다는 것을 발견하였으며; 다공질(종이) 층은 비정질 고체 층과 접하고 강한 결합을 형성한다. 비정질 고체는 겔을 건조시킴으로써 형성되고, 이론으로 제한되지 않지만, 겔이 형성되는 슬러리는 다공성 담체(예를 들어, 종이)를 부분적으로 함침시켜 겔이 경화되고 가교들을 형성할 때 담체가 겔에 부분적으로 결합되는 것으로 여겨진다. 이는 겔과 담체 사이(및 건조된 겔과 담체 사이)에 강한 결합을 제공한다.
또한, 표면 거칠기는 비정질 재료와 담체 사이의 결합 강도에 기여할 수 있다. 본 발명자들은 종이 거칠기(담체와 접하는 표면에 대한)가 적합하게는 50 내지 1000 Bekk 초, 적합하게는 50 내지 150 Bekk 초의 범위, 적합하게는 100 Bekk 초일 수 있음을 발견하였다(50.66-48.00 kPa의 기압 간격에 걸쳐 측정됨). (Bekk 평활도 시험기는 종이 표면의 평활도를 결정하는 데 사용되는 기구로서, 여기서 특정 압력의 공기가 매끄러운 유리 표면과 종이 샘플 사이에서 누출되고, 이러한 표면 사이에 스며드는 고정 부피의 공기에 대한 시간(초) 이 "Bekk 평활도"이다.)
또 다른 경우에, 종이 및 내유성 종이 라미네이트가 또한 본 발명에 특히 유용한 것으로 밝혀졌다. 종이 층은 비정질 고체와 접하고, 점착성 비정질 고체는 내유성 종이 담체 뒤판(greaseproof paper carrier backing)에 쉽게 부착되지 않는다.
일부 경우들에서, 담체는 약 0.010 mm 내지 약 2.0mm, 적합하게는 약 0.015mm, 0.02mm, 0.05mm 또는 0.1mm 내지 약 1.5mm, 1.0mm, 또는 0.5mm의 두께를 가질 수 있다.
일부 경우들에서, 비정질 고체 층은 약 0.015mm 내지 약 1.5mm, 적합하게는 약 0.05mm 내지 약 1.5mm 또는 0.05mm 내지 약 1.0mm의 두께를 가질 수 있다. 적합하게는, 두께는 약 0.1mm 또는 0.15mm 내지 약 1mm, 0.5mm 또는 0.3mm의 범위일 수 있다. 비정질 고체는 하나 초과의 층을 포함할 수 있고, 본원에 설명된 두께는 이러한 층들의 집합체 두께를 지칭한다.
본원에서 규정된 두께는 재료에 대한 평균 두께이다. 일부 경우들에서, 비정질 고체 두께는 25%, 20%, 15%, 10%, 5% 또는 1% 이하로 변할 수 있다.
일부 경우들에서, 비정질 고체는 1 내지 60 중량%의 겔화제를 포함할 수 있고, 여기서 이 중량들은 건조 중량 기준으로 계산된다.
적합하게는, 비정질 고체는 약 1 중량%, 5 중량%, 10 중량%, 15 중량%, 20 중량% 또는 25 중량% 내지 약 60 중량%, 50 중량%, 45 중량%, 40 중량%, 35 중량%, 30 중량% 또는 27 중량%의 겔화제(모두 건조 중량 기준으로 계산됨)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 고체는 1 내지 50 중량%, 5 내지 40 중량%, 10 내지 30 중량% 또는 15 내지 27 중량%의 겔화제를 포함할 수 있다.
겔화제는 셀룰로스 겔화제들, 비-셀룰로스 겔화제들, 구아 검, 아카시아 검 및 이들의 혼합물들로부터 선택된 하나 이상의 화합물들을 포함할 수 있다.
일부 구현예들에서, 셀룰로스 겔화제는 하이드록시메틸 셀룰로스, 하이드록시에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스(CMC), 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HPMC), 메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트(CA), 셀룰로스 아세테이트, 부티레이트(CAB), 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트(CAP) 및 이들의 조합들로 구성된 군으로부터 선택된다.
일부 구현예들에서, 겔화제는 하이드록시에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 셀룰로스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HPMC), 카르복시메틸셀룰로스, 구아 검, 또는 아카시아 검 중 하나 이상을 포함한다(또는 이들 중 하나 이상이다).
일부 구현예들에서, 겔화제는 아가, 잔탄 검, 아라비아 검, 구아 검, 로커스트 빈 검, 펙틴, 카라기난, 전분, 알기네이트, 및 이들의 조합들을 포함하나 이에 제한되지 않는 하나 이상의 비-셀룰로스 겔화제들을 포함한다(또는 하나 이상의 비-셀룰로스 겔화제들이다). 바람직한 구현예들에서, 비-셀룰로스 기반 겔화제는 알기네이트 또는 아가이다.
일부 구현예들에서, 겔화제는 하이드로콜로이드를 포함한다. 일부 구현예들에서, 겔화제는 알기네이트들, 펙틴들, 전분들(및 유도체들), 셀룰로스들(및 유도체들), 검들, 실리카 또는 실리콘 화합물들, 점토들, 폴리비닐 알코올 및 이들의 조합들을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물들을 포함한다. 예를 들어, 일부 구현예들에서, 겔화제는 알기네이트들, 펙틴들, 하이드록시에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스, 풀루란, 잔탄 검, 구아 검, 카라기난, 아가로스, 아카시아 검, 발연 실리카, PDMS, 소듐 실리케이트, 카올린 및 폴리비닐 알코올 중 하나 이상을 포함한다. 일부 경우들에서, 겔화제는 알기네이트 및/또는 펙틴을 포함하고, 비정질 고체의 형성 동안 경화제(예를 들어, 칼슘 공급원)와 조합될 수 있다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 칼슘-가교된 알기네이트 및/또는 칼슘-가교된 펙틴을 포함할 수 있다.
일부 구현예들에서, 겔화제는 알기네이트를 포함하고, 알기네이트는 비정질 고체의 10 내지 30 중량%의 양(건조 중량 기준으로 계산됨)으로 비정질 고체에 존재한다. 일부 구현예들에서, 알기네이트는 비정질 고체에 존재하는 유일한 겔화제이다. 다른 구현예들에서, 겔화제는 알기네이트 및 적어도 하나의 추가 겔화제, 예컨대, 펙틴을 포함한다.
일부 구현예들에서, 비정질 고체는 카라기난을 포함하는 겔화제를 포함할 수 있다.
적합하게는, 비정질 고체는 약 0.1 중량%, 0.5 중량%, 1 중량%, 3 중량%, 5 중량%, 7 중량% 또는 10% 내지 약 50 중량%, 45 중량%, 40 중량%, 35 중량%, 30 중량% 또는 25 중량%의 에어로졸 생성제(모두 건조 중량 기준으로 계산됨)를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성제는 가소제로서 작용할 수 있다. 예를 들어, 비정질 고체는 0.5 내지 40 중량%, 3 내지 35 중량% 또는 10 내지 25 중량%의 에어로졸 생성제를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 생성제는 에리트리톨, 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 트리아세틴, 소르비톨 및 자일리톨로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다. 일부 경우들에서, 에어로졸 생성제는 글리세롤을 포함하거나, 이를 필수적 요소로 하여 구성(consist essentially of)되거나, 이로 구성된다. 본 발명자들은 가소제의 함량이 너무 높으면, 비정질 고체가 물을 흡수하여 사용 시 적절한 소비 경험을 생성하지 않는 재료를 생성할 수 있음을 확립하였다. 본 발명자들은 가소제 함량이 너무 낮으면, 비정질 고체가 부서지기 쉽고 쉽게 파손될 수 있음을 확립하였다. 본원에 명시된 가소제 함량은 비정질 고체 시트가 보빈 상에 권취되게 하는 비정질 고체 가요성을 제공하며, 이는 에어로졸 생성 물품들의 제조에 유용하다.
비정질 고체는 향미를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 약 80 중량%, 70 중량%, 60 중량%, 55 중량%, 50 중량% 또는 45 중량% 이하의 향미를 포함한다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 적어도 약 0.1 중량%, 1 중량%, 10 중량%, 20 중량%, 30 중량%, 35 중량% 또는 40 중량%의 향미(모두 건조 중량 기준으로 계산됨)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 고체는 1 내지 80 중량%, 10 내지 80 중량%, 20 내지 70 중량%, 30 내지 60 중량%, 35 내지 55 중량% 또는 30 내지 45 중량%의 향미를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 향미는, 멘톨을 포함하거나, 이를 필수적 요소로 하여 구성되거나, 이로 구성된다.
비정질 고체는 착색제를 포함할 수 있다. 착색제의 첨가는 비정질 고체의 시각적 외관을 변화시킬 수 있다. 비정질 고체에서 착색제의 존재는 비정질 고체 및 에어로졸 생성 재료의 시각적 외관을 향상시킬 수 있다. 비정질 고체에 착색제를 첨가함으로써, 비정질 고체는 에어로졸 생성 재료의 다른 성분들 또는 비정질 고체를 포함하는 물품의 다른 성분들에 컬러-매칭될 수 있다.
비정질 고체의 원하는 색상에 따라 다양한 착색제들이 사용될 수 있다. 비정질 고체의 색은, 예를 들어, 백색, 녹색, 적색, 보라색, 청색, 갈색 또는 흑색일 수 있다. 또한, 다른 색상들이 예상된다. 천연 또는 합성 착색제들, 예컨대 천연 또는 합성 염료들, 식품-등급 착색제들 및 약학적-등급 착색제들이 사용될 수 있다. 특정 구현예들에서, 착색제는 카라멜이며, 이는 갈색 외관을 갖는 비정질 고체를 부여할 수 있다. 이러한 구현예들에서, 비정질 고체의 색상은 비정질 고체를 포함하는 에어로졸 생성 재료에서 다른 성분들(예컨대, 담배 재료)의 색상과 유사할 수 있다. 일부 구현예들에서, 비정질 고체에 대한 착색제의 첨가는 이를 에어로졸 생성 재료의 다른 성분들과 시각적으로 구별할 수 없게 한다.
착색제는 비정질 고체의 형성 동안(예를 들어, 비정질 고체를 형성하는 재료들을 포함하는 슬러리를 형성할 때) 혼입될 수 있거나, 착색제는 비정질 고체의 형성 후 비정질 고체에 적용될 수 있다(예를 들어, 착색제를 비정질 고체 상에 분무함으로써).
일부 경우들에서, 비정질 고체는 제조 동안 용융된 향미를 유화시키는 유화제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 고체는 약 5 중량% 내지 약 15 중량%(건조 중량 기준으로 계산됨), 적합하게는 약 10 중량%의 유화제를 포함할 수 있다. 유화제는 아카시아 검을 포함할 수 있다.
일부 구현예들에서, 비정질 고체는 하이드로겔이고, 습윤 중량 기준으로 계산된 약 20 중량% 미만의 물을 포함한다. 일부 경우들에서, 하이드로겔은 습윤 중량을 기준으로 계산하여 약 15 중량%, 12 중량% 또는 10 중량% 미만의 물을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 하이드로겔은 적어도 약 1 중량%, 2 중량% 또는 적어도 약 5 중량%의 물(WWB)을 포함할 수 있다.
비정질 고체는 산을 포함할 수 있다. 산은 유기산일 수 있다. 이 구현예들 중 일부에서, 산은 일양성자산, 이양성자산 및 삼양성자산 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 일부 구현예들에서, 산은 적어도 하나의 카르복실 작용기를 함유할 수 있다. 이러한 일부 구현예들에서, 산은 알파-하이드록시 산, 카르복실산, 디카르복실산, 트리카르복실산 및 케토산 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 일부 구현예들에서, 산은 알파-케토산일 수 있다.
이러한 일부 구현예들에서, 산은 숙신산, 락트산, 벤조산, 시트르산, 타르타르산, 푸마르산, 레불린산, 아세트산, 말산, 포름산, 소르브산, 벤조산, 프로피온산 및 피루브산 중 적어도 하나일 수 있다.
적합하게는 산은 락트산이다. 다른 구현예들에서, 산은 벤조산이다. 다른 구현예들에서, 산은 무기산일 수 있다. 이 구현예들 중 일부에서, 산은 무기산일 수 있다. 이러한 일부 구현예들에서, 산은 황산, 염산, 붕산 및 인산 중 적어도 하나일 수 있다. 일부 구현예들에서, 산은 레불린산이다.
특정 구현예들에서, 비정질 고체는 셀룰로스 겔화제 및/또는 비셀룰로스 겔화제를 포함하는 겔화제, 활성 물질 및 산을 포함한다.
일부 구현예들에서, 비정질 고체는 활성 물질을 추가로 포함한다. 예를 들어, 일부 경우들에서, 비정질 고체는 담배 재료 및/또는 니코틴을 추가로 포함한다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 5 내지 60 중량%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 담배 재료 및/또는 니코틴을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 약 1 중량%, 5 중량%, 10 중량%, 15 중량%, 20 중량% 또는 25 중량% 내지 약 70 중량%, 60 중량%, 50 중량%, 45 중량%, 40 중량%, 35 중량%, 또는 30 중량%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 활성 물질을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 약 1 중량%, 5 중량%, 10 중량%, 15 중량%, 20 중량% 또는 25 중량% 내지 약 70 중량%, 60 중량%, 50 중량%, 45 중량%, 40 중량%, 35 중량%, 또는 30 중량%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 담배 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 고체는 10 내지 50 중량%, 15 내지 40 중량% 또는 20 내지 35 중량%의 담배 재료를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 약 1 중량%, 2 중량%, 3 중량% 또는 4 중량% 내지 약 20 중량%, 18 중량%, 15 중량% 또는 12 중량%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 니코틴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 고체는 1 내지 20 중량%, 2 내지 18 중량% 또는 3 내지 12 중량%의 니코틴을 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 비정질 고체는 담배 추출물과 같은 활성 물질을 포함한다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 5 내지 60 중량%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 담배 추출물을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 약 5 중량%, 10 중량%, 15 중량%, 20 중량% 또는 25 중량% 내지 약 60 중량%, 50 중량%, 45 중량% 또는 40 중량%, 35 중량% 또는 30 중량%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 담배 추출물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 고체는 10 내지 50 중량%, 14 내지 40 중량% 또는 20 내지 35 중량%의 담배 추출물을 포함할 수 있다. 담배 추출물은 비정질 고체가 1 중량%, 1.5 중량%, 2 중량% 또는 2.5 중량% 내지 약 6 중량%, 5 중량%, 4.5 중량% 또는 4 중량%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 니코틴을 포함하도록 하는 농도로 니코틴을 함유할 수 있다. 일부 경우들에서, 담배 추출물로부터 비롯된 것 이외의 비정질 고체에는 니코틴이 없을 수 있다.
일부 구현예들에서, 비정질 고체는 담배 재료를 포함하지 않지만 니코틴을 포함한다. 이러한 일부 경우들에서, 비정질 고체는 약 1 중량%, 2 중량%, 3 중량% 또는 4 중량% 내지 약 20 중량%, 18 중량%, 15 중량%, 또는 12 중량%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 니코틴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비정질 고체는 1 내지 20 중량%, 2 내지 18 중량% 또는 3 내지 12 중량%의 니코틴을 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 활성 물질과 향미의 총 함량은 적어도 약 0.1 중량%, 1 중량%, 5 중량%, 10 중량%, 20 중량%, 25 중량% 또는 30 중량%일 수 있다. 일부 경우들에서, 활성 물질과 향미의 총 함량은 약 90 중량%, 80 중량%, 70 중량%, 60 중량%, 50 중량% 또는 40 중량% 미만(모두 건조 중량 기준으로 계산됨)일 수 있다.
일부 경우들에서, 담배 재료, 니코틴과 향미의 총 함량은 적어도 약 0.1 중량%, 1 중량%, 5 중량%, 10 중량%, 20 중량%, 25 중량% 또는 30 중량%일 수 있다. 일부 경우들에서, 활성 물질 및/또는 향미의 총 함량은 약 90 중량%, 80 중량%, 70 중량%, 60 중량%, 50 중량% 또는 40 중량% 미만(모두 건조 중량 기준으로 계산됨)일 수 있다.
비정질 고체는 겔로부터 제조될 수 있고, 이러한 겔은 0.1 내지 50 중량%로 포함되는 용매를 추가로 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명자들은 향미가 가용성인 용매를 포함하는 것이 겔 안정성을 감소시킬 수 있고 향미가 겔로부터 결정화될 수 있음을 확립하였다. 이와 같이, 일부 경우들에서, 겔은 향미가 가용성인 용매를 포함하지 않는다.
일부 구현예들에서, 비정질 고체는 60 중량% 미만, 예를 들어, 1 중량% 내지 60 중량%, 또는 5 중량% 내지 50 중량%, 또는 5 중량% 내지 30 중량%, 또는 10 중량% 내지 20 중량%의 충전제를 포함한다.
다른 구현예들에서, 비정질 고체는 20 중량% 미만, 적합하게는 10 중량% 미만 또는 5 중량% 미만의 충전제를 포함한다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 1 중량% 미만의 충전제를 포함하고, 일부 경우들에서, 충전제를 포함하지 않는다.
충전제는, 존재하는 경우, 하나 이상의 무기 충전제 재료들, 예를 들어, 칼슘 카르보네이트, 펄라이트, 질석, 규조토, 콜로이드 실리카, 마그네슘 옥사이드, 마그네슘 설페이트, 마그네슘 카르보네이트, 및 적합한 무기 흡수제들, 예를 들어, 분자체를 포함할 수 있다. 충전제는 하나 이상의 유기 충전제 재료들, 예컨대 목재 펄프, 셀룰로스 및 셀룰로스 유도체들을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 1 중량% 미만의 충전제를 포함하고, 일부 경우들에서, 충전제를 포함하지 않는다. 특히, 일부 경우들에서, 비정질 고체는 초크와 같은 탄산칼슘을 포함하지 않는다.
충전제를 포함하는 특정 구현예들에서, 충전제는 섬유질이다. 예를 들어, 충전제는 섬유질 유기 충전제 재료, 예컨대 목재 펄프, 대마 섬유, 셀룰로스 또는 셀룰로스 유도체들일 수 있다. 이론으로 국한시키려는 것은 아니지만, 비정질 고체에 섬유질 충전제를 포함시키는 것은 재료의 인장 강도를 증가시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 이는 증가된 인장 강도가 제조 동안 비정질 고체 재료에 결함들이 도입될 가능성을 감소시킬 수 있기 때문에 특히 유리할 수 있다.
일부 구현예들에서, 비정질 고체는 담배 섬유들을 포함하지 않는다. 특정 구현예들에서, 비정질 고체는 섬유질 재료를 포함하지 않는다.
일부 구현예들에서, 에어로졸 생성 재료는 담배 섬유들을 포함하지 않는다. 특정 구현예들에서, 에어로졸 생성 재료는 섬유질 재료를 포함하지 않는다.
일부 경우들에서, 비정질 고체는 겔화제, 에어로졸 생성제, 물, 및 선택적으로 향미 및/또는 담배 재료 및/또는 니코틴 공급원을 필수적 요소로 하여 구성되거나 이로 구성될 수 있다.
일부 경우들에서, 비정질 고체는 겔화제, 물, 에어로졸 생성제, 및 선택적으로 향미 및/또는 활성 물질을 필수적 요소로 하여 구성되거나 이로 구성될 수 있다.
유도 가열은 가변 자기장에 의해 물체를 침투함으로써 전기 전도성 물체가 가열되는 과정이다. 이 과정은 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 위치되어 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 가열된다. 이 프로세스는 줄(Joule), 오믹(ohmic) 또는 저항 가열로 불린다. 유도 가열될 수 있는 물체는 서셉터로 공지되어 있다.
일 구현예에서, 서셉터는 폐쇄 회로의 형태이다. 서셉터가 폐쇄 회로의 형태로 있을 때, 사용중인 서셉터와 전자석 사이의 자기 결합이 향상되며, 이는 줄 가열이 더 커지거나 또는 개선되는 결과가 되는 것으로 밝혀졌다.
자기 히스테리시스 가열(magnetic hysteresis heating)은, 자기 재료로 제조된 물체가 가변 자기장에 의해 물체를 침투함으로써 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 침투하면, 자기 쌍극자들이 자기장과 정렬된다. 따라서, 예를 들어 전자석에 의해 생성되는 바와 같은 교번 자기장과 같은 가변 자기장이 자기 재료를 침투할 때, 자기 쌍극자들의 배향은 인가된 가변 자기장에 따라 변한다. 이러한 자기 쌍극자 재배향(reorientation)은 자기 재료에서의 발열을 유발한다.
물체가 전기 전도성 및 자기성 양자 모두를 가질 때, 가변 자기장에 의해 물체를 침투시키는 것은 주울(Joule) 가열 및 자기 히스테리시스 가열 양자 모두를 물체에서 유발시킬 수 있다. 또한, 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. 또한, 유도 가열 및 자기 이력 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" (통상적으로 68 내지 75 mm 범위, 예를 들어, 약 68 mm 내지 약 72 mm 범위), "짧은" 또는 "미니(mini)" (68 mm 이하), "킹-사이즈(king-size)" (통상적으로 75 내지 91 mm 범위, 예를 들어, 약 79 mm 내지 약 88 mm 범위), "긴" 또는 "슈퍼-킹(super-king)" (통상적으로 91 내지 105 mm 범위, 예를 들어, 약 94 mm 내지 약 101 mm 범위) 및 "매우-긴" (통상적으로 약 110 mm 내지 약 121 mm 범위).
이들은 또한 제품 둘레에 따라 명명된다: "레귤러" (약 23 내지 25 mm), "와이드(wide)" (25 mm 초과), "슬림(slim)" (약 22 내지 23 mm), "데미-슬림(demi-slim)" (약 19 내지 22 mm), "슈퍼-슬림(super-slim)" (약 16 내지 19 mm), 및 "마이크로-슬림(micro-slim)" (약 16 mm 미만).
따라서, 킹-사이즈, 슈퍼-슬림 형식의 물품은 예를 들어 약 83 mm의 길이 및 약 17 mm의 둘레를 가질 것이다.
각 형식은 상이한 길이들의 마우스피스들로 제작될 수 있다. 마우스피스 길이는 약 30 mm 내지 50 mm일 것이다. 티핑 종이(tipping paper)는 마우스피스를 에어로졸 생성 재료에 연결하고, 일반적으로 마우스피스보다 더 긴 길이를 가질 것인데, 예를 들어 3 내지 10 mm 더 길 것이므로, 티핑 종이는 마우스피스를 커버하고, 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 이들에 제한되지는 않는다.
본원에서 사용되는 용어들 '상류' 및 '하류'는 사용 중인 물품 또는 디바이스를 통해 흡인되는 메인 스트림 에어로졸(mainstream aerosol)의 방향에 대해 정의된 상대적인 용어들이다.
본원에 설명된 필라멘트 토우 재료는 셀룰로스 아세테이트 섬유 토우(cellulose acetate fibre tow)를 포함할 수 있다. 필라멘트 토우는 또한 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 수도 있다. 필라멘트 토우는 재료가 셀룰로스 아세테이트 토우인 경우 트리아세틴과 같은 토우에 적합한 가소제로 가소화되거나, 또는 토우는 가소화되지 않을 수 있다. 토우는 'Y' 형상 또는 'X' 형상과 같은 다른 단면, 필라멘트 당 2.5 내지 15 데니어(denier), 예를 들어 필라멘트 당 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.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "담배 재료"는 담배 또는 그 파생품들 또는 대용품들을 포함하는 임의의 재료를 지칭한다. 용어 "담배 재료"는 담배, 담배 파생품들, 팽화 담배, 재구성 담배 또는 담배 대용물들 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.
본원에 설명된 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 동등한 특징들, 물품들 또는 구성요소들을 예시하기 위해 사용된다.
도 1은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품(1)의 측단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 물품은 상류 단부(2a) 및 하류 단부(2b)를 갖는 마우스피스(2)를 포함한다. 마우스피스(2)는 비정질 고체 재료의 시트를 포함하는 본체(6)를 포함한다. 본 예에서, 비정질 고체 재료는 수집되고 제1 플러그 랩(first plug wrap)(7)에 의해 래핑되어 실질적으로 원통형인 본체(6)를 형성한다. 본 예에서, 본체(6)는 비정질 고체 시트 재료의 단일의 주름진 시트로부터 형성된다. 그러나, 대안적인 구현예들에서, 비정질 고체 재료의 시트는 본체(6)를 형성하기 위해 수집하기 전에 스트립으로 절단될 수 있다.
도 1에 도시된 구현예들에서, 물품은 마우스피스(2)를 포함하고, 마우스피스(2)에 연결된, 에어로졸 생성 재료의 원통형 로드(3)(본 경우에는 담배 재료)를 추가로 포함한다. 마우스피스의 상류 단부(2a)는 에어로졸 생성 재료의 로드(3)에 인접하여 배치되고, 마우스피스(2)의 하류 단부(2b)는 에어로졸 생성 재료의 로드(3)로부터 원위에 배치된다.
본 발명자들은 마우스피스에 비정질 고체 재료의 본체를 제공하는 것이 사용 시 마우스피스를 통해 에어로졸이 흡인될 때 에어로졸에 냉각 효과를 유리하게 제공한다는 것을 발견하였다. 이론으로 국한시키려는 것은 아니지만, 에어로졸이 본체(6)를 통과할 때 에어로졸로부터 비정질 고체 재료로 전달된 열이 비정질 고체 재료의 성분들을 에어로졸화시켜 에어로졸의 냉각, 및 유리하게는, 원하는 경우 마우스피스를 통해 통과하는 에어로졸의 향미를 동시에 개질시키는 능력을 야기하는 것으로 추측된다. 이러한 배열은 에어로졸이 소비자의 입술에 도달할 때 에어로졸이 너무 따뜻한 흡연 물품의 알려진 문제를 감소시킬 수 있고, 또한 제조 복잡성을 증가시키지 않으면서 에어로졸에 추가적인 향미를 첨가하기 위한 수단을 제공할 수 있다.
본 예에서, 비정질 고체 재료의 본체(6)의 길이는 40 mm이다.
본체는 흡연 물품용 종이 필터를 제조하기 위한 당업자들에게 공지된 방법들을 사용하여 형성될 수 있다. 본 예에서, 비정질 고체 재료의 본체(6)는 비정질 고체 재료의 단일의 주름진 시트로부터 형성된다. 대안적인 구현예들에서, 본체(6)는 2개 이상의 비정질 고체 재료 시트들, 또는 본체를 형성하기 위해 수집되기 전에 스트립들로 절단된 단일 재료 시트로부터 형성될 수 있다. 본 경우에, 비정질 고체 재료는 단일 층을 포함하고, 담체 재료 상에 라미네이션되지 않는다. 다른 구현예들에서, 비정질 고체 재료는 종이 또는 호일과 같은 담체 재료 상에 라미네이션될 수 있고, 라미네이션된 비정질 고체 재료는 본원에 설명된 임의의 방식들로 본체를 형성하는 데 사용될 수 있다.
본 경우에, 비정질 고체 재료는 0.09 mm의 두께를 갖는다. 대안적인 구현예들에서, 비정질 고체 재료는 본원에 설명된 바와 같은 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 적합하게는, 비정질 고체 재료는 0.05 mm 내지 0.2 mm 범위의 두께를 가질 수 있다. 적합하게는, 본원에 설명된 임의의 구현예들에서, 비정질 고체 층은 약 50 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 또는 약 50 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 또는 약 60 ㎛ 내지 약 90 ㎛, 적합하게는 약 77 ㎛의 두께를 갖는다.
본체(6)의 밀도는 본체(6)의 총 중량을 본체(6)의 총 부피로 나눔으로써 결정될 수 있고, 여기서 총 부피는 예를 들어, 캘리퍼스(callipers)를 사용하여 본체(6)의 적절한 측정치들을 사용하여 계산될 수 있다. 필요한 경우, 적절한 치수들이 현미경을 사용하여 측정될 수 있다. 본 경우에, 본체는 0.51 x 10-3 g/mm3의 밀도를 갖는다. 다른 구현예들에서, 본체는 0.1 x 10-3 g/mm3 내지 1 x 10-3 g/mm3의 밀도를 가질 수 있다.
본체(6)는 제1 플러그 랩(7)으로 래핑된다((wrapped). 바람직하게는, 제1 플러그 랩(7)은 50 gsm 미만, 더욱 바람직하게는 약 20 gsm 내지 40 gsm의 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(Coresta) 단위 미만, 예를 들어, 50 코레스타 단위 미만의 투과성을 갖는 비-다공성 플러그 랩이다. 그러나, 다른 구현예들에서, 제1 플러그 랩(7)은, 예를 들어, 200 코레스타 단위 초과의 투과성을 갖는 다공성 플러그 랩일 수 있다.
도 2는 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 마우스피스(2')를 포함하는 물품(1')의 측단면도이다. 물품(1')은 본 경우에 본체(6)가 10 mm의 길이를 갖는 것을 제외하여 도 1과 관련하여 설명된 것과 유사한 본체(6)를 포함한다. 본체(6)에 추가하여, 마우스피스(2')는 중공 관형 요소(8), 및 섬유질 재료의 본체(4)를 포함한다. 도 2에 도시된 구현예에서, 물품(1')은 마우스피스(2')의 하류 단부(2'b)에 대향하는, 마우스피스(2')의 상류 단부(2'a)에 연결된 에어로졸 생성 재료의 로드(3)를 추가로 포함한다.
바람직하게는, 본체(6)의 길이는 약 15 mm 미만이다. 더욱 바람직하게는, 본체(6)의 길이는 약 10 mm 미만이다. 또한, 또는 대안으로서, 본체(6)의 길이는 적어도 약 5 mm이다. 바람직하게는, 본체(6)의 길이는 적어도 약 6 mm이다. 일부 바람직한 구현예들에서, 본체(6)의 길이는 약 5 mm 내지 약 15 mm, 더욱 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 12 mm, 더욱 더 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 12 mm, 가장 바람직하게는 약 6 mm이고, 7 mm, 8 mm, 9 mm 또는 10 mm이다. 본 예에서, 본체(6)는 10 mm의 길이를 갖는다.
마우스피스, 예를 들어 에어로졸 생성 재료(3)의 하류에 있는 물품(1)의 부분을 가로지르는 압력 강하 또는 차이(흡인에 대한 저항이라고도 함)는 바람직하게는 약 40 mmH20 미만이다. 이러한 압력 강하는 향미 화합물들과 같은 바람직한 화합물들을 포함하는 충분한 에어로졸이 마우스피스(2)를 통해 소비자에게 전달되도록 허용하는 것으로 밝혀졌다. 더욱 바람직하게는, 마우스피스(2)를 가로지르는 압력 강하는 약 32 mmH20 미만이다. 일부 구현예들에서, 특히 개선된 에어로졸은 31 mmH20 미만, 예를 들어 약 29 mmH20, 약 28 mmH20 또는 약 27.5 mmH20의 압력 강하를 갖는 마우스피스(2)를 사용하여 달성되었다. 대안적으로 또는 추가적으로, 마우스피스 압력 강하는 적어도 10 mmH20, 바람직하게는 적어도 15 mmH20, 더욱 바람직하게는 적어도 20 mmH20일 수 있다. 일부 구현예들에서, 마우스피스 압력 강하는 약 15 mmH20 내지 40 mmH20일 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.
본체에 걸친 압력 강하 또는 차이는 적합하게는 0.01 mmH2O 내지 100 mmH2O이다. 일부 구현예들에서, 본체에 걸친 압력 강하는 약 50 mmH2O 미만, 약 45 mmH2O 미만, 또는 약 30 mmH2O 미만이다.
본 예에서, 본체(6)는 냉각 요소로도 지칭되는 중공 관형 요소(8)의 하류에, 이에 인접하여 인접하여 위치된다. 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, 4 또는 그 이상의 겹의 튜브들을 형성할 수 있다. 나선형으로 권취된 종이 층들, 판지 튜브들, 파피에 마세(
Figure pct00001
) 유형 공정을 사용하여 형성된 튜브들, 성형된 또는 압출된 플라스틱 튜브들 또는 이와 유사한 것들과 같은 다른 구조들이 사용될 수 있다.
중공 관형 요소(8)는 또한 하기에서 보다 자세히 설명되는, 예를 들어 제3 플러그 랩(11) 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 70 gsm 내지 120 gsm, 더욱 바람직하게는 80 gsm 내지 110 gsm의 평량을 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 강성 플러그 랩 및/또는 티핑 종이는 80 ㎛ 내지 200 ㎛, 더욱 바람직하게는 100 ㎛ 내지 160 ㎛, 또는 120 ㎛ 내지 150 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 중공 관형 요소(8)에 대해 허용 가능한 전체 레벨의 강성을 달성하기 위해, 제3 플러그 랩(11) 및 티핑 종이(5) 둘 모두가 이러한 범위들의 값들을 갖는 것이 바람직할 수 있다.
중공 관형 요소(8)는 바람직하게는 적어도 약 100 ㎛ 내지 약 1.5 mm 이하, 바람직하게는 100 ㎛ 내지 1 mm, 더욱 바람직하게는 150 ㎛ 내지 500 ㎛, 또는 약 300 ㎛의 벽 두께를 가지며, 이는 예를 들어 칼리퍼(calliper)를 사용하여 측정될 수 있다. 본 예에서, 중공 관형 요소(8)는 약 290 ㎛의 벽 두께를 갖는다.
바람직하게는, 중공 관형 요소(8)의 길이는 약 50 mm 미만이다. 더욱 바람직하게는, 중공 관형 요소(8)의 길이는 약 40 mm 미만이다. 더욱 더 바람직하게는, 중공 관형 요소(8)의 길이는 약 30 mm 미만이다. 추가로, 또는 대안으로서, 중공 관형 요소(8)의 길이는 바람직하게는 적어도 약 10 mm이다. 바람직하게는, 중공 관형 요소(8)의 길이는 적어도 약 15 mm이다. 일부 바람직한 구현예들에서, 중공 관형 요소(8)의 길이는 약 20 mm 내지 약 30 mm, 더욱 바람직하게는 약 22 mm 내지 약 28 mm, 더욱 더 바람직하게는 약 24 mm 내지 약 26 mm, 가장 바람직하게는 약 25 mm이다. 본 예에서, 중공 관형 요소(8)의 길이는 25 mm이다.
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. 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. 중공 관형 요소(8)는 에어로졸 생성 재료(3)와 재료의 본체(6) 사이에 물리적 변위를 제공한다. 중공 관형 요소(8)에 의해 제공되는 물리적 변위는 중공 관형 요소(8)의 길이에 걸친 열 구배를 제공할 것이다.
중공 관형 요소(8)는 중공 관형 요소(8)의 제1 상류 단부로 들어가는 가열된 휘발된 성분과 중공 관형 요소(8)의 제2 하류 단부를 빠져 나가는 가열된 휘발된 성분 사이에 적어도 섭씨 40도 온도 차이를 제공하도록 구성될 수 있다. 중공 관형 요소(8)는 바람직하게는 중공 관형 요소(8)의 제1 상류 단부로 들어가는 가열된 휘발된 성분과 중공 관형 요소(8)의 제2 하류 단부를 빠져 나가는 가열된 휘발된 성분 사이에 적어도 섭씨 60도, 섭씨 80도 또는 바람직하게는 섭씨 100도의 온도 차이를 제공하도록 구성된다. 중공 관형 요소(8)의 길이에 걸친 이러한 온도 차이는 가열될 때 에어로졸 생성 재료(3)의 높은 온도들로부터 온도 감응성 재료의 본체(6)를 보호한다.
대안적인 물품들에서, 중공 관형 요소(8)는 대안적인 냉각 요소, 예를 들어 에어로졸이 길이 방향으로 이를 통과할 수 있게 하고 에어로졸을 냉각시키는 기능도 수행하는 재료의 본체, 예를 들어, 비정질 고체 재료의 본체(6)로 형성된 요소로 대체될 수 있다.
본 예에서, 섬유질 재료의 본체(4)는 마우스피스(2')의 하류, 마우스 단부(2'b)에, 본체(6)의 바로 하류에, 그리고 본체(6)와 인접 관계로 위치된다. 섬유질 재료의 본체(4)는 본 예에서 제1 플러그 랩(7)과 동일한 제2 플러그 랩(9)에 의해 래핑된다. 본체(6) 및 섬유질 재료의 본체(4)는 각각 실질적으로 원통형인 전체 외부 형상을 형성하고 공통의 종축을 공유한다.
본 예에서, 중공 관형 요소(8), 본체(6), 및 섬유질 재료의 본체(4)는 3개의 모든 섹션들 주위에 래핑되는 제3 플러그 랩(11)을 사용하여 결합된다. 바람직하게는, 제3 플러그 랩(11)은 50 gsm 미만, 더욱 바람직하게는 약 20 gsm 내지 45 gsm의 평량을 갖는다. 바람직하게는, 제3 플러그 랩(11)은 30 ㎛ 내지 60 ㎛, 더욱 바람직하게는 35 ㎛ 내지 45 ㎛의 두께를 갖는다. 제3 플러그 랩(11)은 바람직하게는 100 코레스타 단위 미만, 예를 들어, 50 코레스타 단위 미만의 투과성을 갖는 비-다공성 플러그 랩이다. 그러나, 대안적인 구현예들에서, 제3 플러그 랩(11)은, 예를 들어, 200 코레스타 단위 초과의 투과성을 갖는 다공성 플러그 랩일 수 있다.
본 예에서, 섬유질 재료의 본체(4)는 필라멘트 토우로부터 형성된다. 본 예에서, 섬유질 재료의 본체(4)에 사용된 토우(tow)는 8.4의 필라멘트 당 데니어(d.p.f.) 및 21,000의 총 데니어를 갖는다. 대안적으로, 토우는, 예를 들어, 9.5의 필라멘트 당 데니어(d.p.f.) 및 12,000의 총 데니어를 가질 수 있다. 대안적으로, 토우는, 예를 들어, 8의 필라멘트 당 데니어(d.p.f.) 및 15,000의 총 데니어를 가질 수 있다. 본 예에서, 토우는 가소화된 셀룰로스 아세테이트 토우를 포함한다. 토우에 사용되는 가소제는 토우의 약 7 중량%를 차지한다. 본 예에서, 가소제는 트리아세틴이다. 다른 예들에서, 상이한 재료들이 섬유질 재료의 본체(4)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 토우보다는, 섬유질 재료의 본체(4)는, 예를 들어, 시가렛들에 사용되는 것으로 알려진 종이 필터들과 유사한 방식으로 종이로부터 형성될 수 있다. 대안적으로, 섬유질 재료의 본체(4)는 셀룰로스 아세테이트 이외의 토우들, 예를 들어, 폴리락트산(PLA), 필라멘트 토우에 대해 본원에 설명된 다른 재료들 또는 유사한 재료들로부터 형성될 수 있다. 토우는 바람직하게는 셀룰로스 아세테이트로부터 형성된다. 토우는, 셀룰로스 아세테이트로부터 형성되거나 다른 재료로부터 형성되거나 간에, 바람직하게는 적어도 5, 더욱 바람직하게는 적어도 6 및 더욱 더 바람직하게는 적어도 7의 d.p.f.을 갖는다. 필라멘트 당 데니어의 이러한 값들은 더 낮은 d.p.f. 값들을 갖는 토우들보다 마우스피스(2')에 걸쳐 더 낮은 압력 강하를 초래하는 더 낮은 표면적을 갖는 비교적 거칠고 두꺼운 섬유들을 갖는 토우를 제공한다. 바람직하게는, 충분히 균일한 섬유질 재료의 본체(4)를 달성하기 위해, 토우는 12 d.p.f. 이하, 바람직하게는 11 d.p.f. 이하 및 더욱 더 바람직하게는 10 d.p.f. 이하의 필라멘트 당 데니어를 갖는다.
섬유질 재료의 본체(4)를 형성하는 토우의 총 데니어는 바람직하게는 최대 30,000, 더욱 바람직하게는 최대 28,000 및 더욱 더 바람직하게는 최대 25,000이다. 이러한 총 데니어 값은 감소된 비율의 마우스피스(2')의 단면적을 차지하는 토우를 제공하며 이는 더 높은 총 데니어 값들을 갖는 토우들보다 마우스피스(2')에 걸쳐 더 낮은 압력 강하를 초래한다. 섬유질 재료의 본체(4)의 적절한 견고성을 위해, 토우는 바람직하게는 적어도 8,000 및 더욱 바람직하게는 적어도 10,000의 총 데니어를 갖는다. 바람직하게는, 필라멘트 당 데니어는 5 내지 12이고, 총 데니어는 10,000 내지 25,000이다. 더욱 바람직하게는, 필라멘트 당 데니어는 6 내지 10이고, 총 데니어는 11,000 내지 22,000이다. 바람직하게는 토우의 필라멘트들의 단면 형상은 'Y' 형상이지만, 다른 구현예들에서 본원에서 제공된 것과 동일한 d.p.f. 및 총 데니어 값들을 갖는 'X' 형상 필라멘트들과 같은 다른 형상들이 사용될 수 있다.
바람직하게는, 섬유질 재료의 본체(4)의 길이는 약 15 mm 미만이다. 더욱 바람직하게는, 섬유질 재료의 본체(4)의 길이는 약 10 mm 미만이다. 또한, 또는 대안적으로, 섬유질 재료의 본체(4)의 길이는 적어도 약 5 mm이다. 바람직하게는, 섬유질 재료의 본체(4)의 길이는 적어도 약 6 mm이다. 일부 바람직한 구현예들에서, 섬유질 재료의 본체(4)의 길이는 약 5 mm 내지 약 15 mm, 더욱 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 12 mm, 더욱 더 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 12 mm, 가장 바람직하게는 약 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm 또는 10 mm이다. 본 예에서, 섬유질 재료의 본체(4)의 길이는 10 mm이다.
본 예에서, 에어로졸 생성 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 구현예들에서, 래퍼(10)는 바람직하게는 100 코레스타 단위 미만, 더욱 바람직하게는 60 코레스타 단위 미만의 투과성을 갖는다. 예를 들어 100 코레스타 단위 미만, 더욱 바람직하게는 60 코레스타 단위 미만의 투과성을 갖는 낮은 투과성 래퍼들은 에어로졸 생성 재료(3)에서 에어로졸 형성을 개선시키는 것으로 밝혀졌다. 이론으로 국한시키려는 것은 아니지만, 이것은 래퍼(10)를 통한 에어로졸 화합물들의 감소된 손실로 인한 것으로 추측된다. 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 구현예에서, 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 뒤판을 갖는다. 그러나 대안적인 배열체들에서, 알루미늄 호일은 다른 두께들, 예를 들어 두께가 4 ㎛ 내지 16 ㎛일 수 있다. 알루미늄 호일은 또한 종이 뒤판을 가질 필요는 없지만, 그러나 예를 들어 호일에 적절한 인장 강도를 제공하는데 도움이 되도록 다른 재료들로 형성된 뒤판을 가질 수 있거나, 또는 이것은 뒤판 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(grams force) 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 60%의 통기 레벨(ventilation level)을 갖는다. 대안적인 구현예들에서, 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 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 17.925 mm 및 18.625 mm 포지션들에, 본 경우에 레이저 천공들로 형성된, 제1 및 제2 평행한 열들의 천공들(12)을 통해 제공된다. 이러한 천공들은 티핑 종이(5), 제3 플러그 랩(11) 및 중공 관형 요소(8)를 통과한다. 대안적인 구현예들에서, 통기는 다른 위치들에서 마우스피스 내로, 예를 들어 섬유질 섹션(4) 또는 제1 관형 요소(11) 내로 제공될 수 있다.
에어로졸 생성 재료는 에어로졸 형성 재료로도 불리는, 에어로졸화 가능한 재료를 포함한다. 에어로졸화 가능한 재료는 기재 상에 존재할 수 있다. 기재는, 예를 들어, 종이, 카드, 페이퍼보드, 판지, 재구성된 에어로졸화 가능한 재료, 플라스틱 재료, 세라믹 재료, 복합 재료, 유리, 금속, 또는 금속 합금이거나 이를 포함할 수 있다.
본 예에서, 에어로졸 생성 재료(3)에 추가된 에어로졸 형성 재료는 에어로졸 생성 재료(3)의 14 중량%를 포함한다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 재료는 에어로졸 생성 재료의 적어도 5 중량%, 더 바람직하게는 적어도 10 중량%를 포함한다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 재료는 에어로졸 생성 재료의 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 10 mm 내지 100 mm의 길이를 가지는 것이 바람직하다. 일부 구현예들에서, 에어로졸 생성 재료의 길이는 바람직하게는 약 25 mm 내지 50 mm 범위, 더욱 바람직하게는 약 30 mm 내지 45 mm 범위, 더욱 더 바람직하게는 약 30 mm 내지 40 mm 범위이다.
제공되는 에어로졸 생성 재료(3)의 부피는 약 200 mm3 내지 약 4300 mm3, 바람직하게는 약 500 mm3 내지 1500 mm3, 더욱 바람직하게는 약 1000 mm3 내지 약 1300 mm3로 변할 수 있다. 예를 들어 약 1000 mm3 내지 약 1300 mm3의 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 생성 재료(3)의 질량은 200 mg 초과, 예를 들어 약 200 mg 내지 400 mg, 바람직하게는 약 230 mg 내지 360 mg, 더욱 바람직하게는 약 250 mg 내지 360 mg일 수 있다. 유리하게는, 더 높은 질량의 에어로졸 생성 재료를 제공하는 것은 더 낮은 질량의 담배 재료로부터 생성된 에어로졸에 비해 개선된 감각 성능을 발생시킨다는 것이 밝혀졌다.
바람직하게는 에어로졸 생성 재료(3)는 담배 구성요소를 포함하는 본원에 설명된 바와 같은 담배 재료로 형성된다.
본원에 설명된 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, 환언하면, 재료를 떠나는 것보다 더 많은 열이 재료에 들어가고, 특정 제로 열 흐름 온도 초과에서는 순 열 흐름이 발열인데, 환언하면, 열이 재료에 인가되는 동안, 재료에 들어가는 것보다 더 많은 열이 재료에서 나간다. 밀도가 700 mg/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, 700 mg/cc 미만의 밀도를 갖는 에어로졸 생성 재료들은, 164℃ 초과의 제로 열 흐름 온도를 갖는 700 mg/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 700 mg/cc 미만의 밀도들은 재료를 통해 더 천천히 열을 전도하므로, 따라서 더 지속되는 에어로졸의 방출을 가능하게 한다.
바람직하게는, 에어로졸 생성 재료(3)는 약 700 mg/cc 미만의 밀도를 갖는 재구성 담배 재료, 예를 들어 종이 재구성 담배 재료를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 에어로졸 생성 재료(3)는 약 600 mg/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 350 mg/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 1.7 mm의 컷 폭에 해당함)을 가질 수 있다. 바람직하게는, 컷 래그 담배는 인치당 적어도 18 컷들의 컷 폭(cm당 약 7.1 컷들, 약 1.4 mm의 컷 폭에 해당함), 더욱 바람직하게는 인치당 적어도 20 컷들의 컷 폭(cm당 약 7.9 컷들, 약 1.27 mm의 컷 폭에 해당함)을 가질 수 있다. 일 예에서, 컷 래그 담배는 인치당 22 컷들의 컷 폭(cm당 약 8.7 컷들, 약 1.15 mm의 컷 폭에 해당함)을 갖는다. 바람직하게는, 컷 래그 담배는 인치당 40 컷들(cm당 약 15.7 컷들, 약 0.64 mm의 컷 폭에 해당함) 또는 그 미만의 컷 폭을 갖는다. 0.5 mm 내지 2.0 mm, 예를 들어 0.6 mm 내지 1.5 mm, 또는 0.6 mm 내지 1.7 mm의 컷 폭들은 특히 가열될 때 표면적 대 부피 비율, 및 재료(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.
본원에 설명된 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 구현예들에서, 충전제 구성요소는 존재하지 않는다.
본원에 설명된 담배 재료에서, 담배 재료는 에어로졸 형성 재료를 보유한다. 이러한 맥락에서, "에어로졸 형성 재료"는 에어로졸의 생성을 촉진하는 제제이다. 에어로졸 형성 재료는 가스의 초기 기화 및/또는 흡입 가능한 고체 및/또는 액체 에어로졸로의 응축을 촉진함으로써 에어로졸의 생성을 촉진할 수 있다. 일부 구현예들에서, 에어로졸 형성 재료는 에어로졸 생성 재료로부터 향미의 전달을 개선할 수 있다. 일반적으로, 본원에 설명된 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 구현예들에서, 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, 충전제 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 본원에서 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.
본원에 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.
본원에 설명된 담배 재료는 본원에 설명된 향미들 중 임의의 것과 같은 에어로졸 개질제를 보유할 수 있다. 일 구현예에서, 담배 재료는 멘톨(menthol)을 보유하여, 멘톨 포함 물품을 형성한다. 담배 재료는 3 mg 내지 20 mg의 멘톨, 바람직하게는 5 mg 내지 18 mg, 더욱 바람직하게는 8 mg 내지 16 mg의 멘톨을 포함할 수 있다. 본 예에서, 담배 재료는 16 mg의 멘톨을 포함한다. 담배 재료는 2 중량% 내지 8 중량%의 멘톨, 바람직하게는 3 중량% 내지 7 중량%의 멘톨, 더욱 바람직하게는 4 중량% 내지 5.5 중량%의 멘톨을 보유할 수 있다. 일 구현예에서, 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 mm3 초과 또는 적절하게는 약 1000 mm3 초과가 사용되는 경우, 달성될 수 있는 멘톨 로딩 레벨을 증가시킬 수 있다.
양들이 중량%로 제공되는 본원에 설명된 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. 본원에 설명된 담배 재료의 수분 함량은 다양할 수 있고, 예를 들어 5 내지 15 중량%일 수 있다. 본원에 설명된 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, 본원에 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 구현예에서, 담배 재료는 본원에 정의된 바와 같은 담배 구성요소 및 본원에 정의된 바와 같은 에어로졸 형성 재료를 포함한다. 일 구현예에서, 담배 재료는 본질적으로 본원에 정의된 바와 같은 담배 구성요소 및 본원에 정의된 바와 같은 에어로졸 형성 재료로 구성된다. 일 구현예에서, 담배 재료는 본원에 정의된 바와 같은 담배 구성요소 및 본원에 정의된 바와 같은 에어로졸 형성 재료로 구성된다.
종이 재구성 담배는 담배 구성요소의 10 중량% 내지 100 중량%의 양으로 본원에 설명된 담배 재료의 담배 구성요소에 존재한다. 구현예들에서, 종이 재구성 담배는 담배 구성요소의 10 중량% 내지 80 중량%, 또는 20 중량% 내지 70 중량%의 양으로 존재한다. 추가 구현예에서, 담배 구성요소는 종이 재구성 담배로 본질적으로 구성되거나 또는 종이 재구성 담배로 구성된다. 바람직한 구현예에서, 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 구현예에서, 종이 재구성 담배는 담배 스트립들(strips), 담배 줄기들, 및 전체 잎 담배 중 하나 이상을 포함하는 공급 원료로부터 제조된다. 추가의 구현예에서, 종이 재구성 담배는 담배 스트립들 및/또는 전체 잎 담배, 및 담배 줄기들로 구성된 공급 원료로부터 제조된다. 그러나, 다른 구현예들에서, 스크랩들(scraps), 미분들 및 윈노잉들(winnowings)이 대안적으로 또는 추가적으로 공급 원료에 사용될 수 있다.
본원에 설명된 담배 재료에 사용하기 위한 종이 재구성 담배는 종이 재구성 담배를 제조하기 위해 당업자들에게 공지된 방법들에 의해 제조될 수 있다.
본 예에서, 물품(1')은 약 21 mm의 외측 원주를 갖는다(즉, 물품이 데미-슬림 포맷이다). 다른 예들에서, 물품은, 예를 들어, 15 mm 내지 25 mm의 외측 원주를 갖는 본원에 설명된 임의의 포맷들로 제공될 수 있다. 물품이 가열되어 에어로졸을 방출하기 때문에, 이 범위 내의 더 낮은 외측 원주들, 예를 들어, 23 mm 미만의 원주들을 갖는 물품들을 사용하여 개선된 가열 효율이 달성될 수 있다. 적합한 제품 길이를 유지하면서 가열을 통해 개선된 에어로졸을 달성하기 위해, 19 mm 초과의 물품 원주들이 또한 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다. 19 mm 내지 23 mm, 및 더욱 바람직하게는 20 mm 내지 22 mm의 원주들을 갖는 물품들은 효율적인 가열을 가능하게 하면서 효과적인 에어로졸 전달을 제공하는 것 사이에 좋은 균형을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
마우스피스(2')의 외측 원주는 에어로졸 생성 재료의 로드(3)의 외측 원주와 실질적으로 동일하여, 이들 성분들 사이에 부드러운 전이가 존재한다. 본 예에서, 마우스피스(2')의 외측 원주는 약 20.8mm이다. 티핑 종이(tipping paper)(5)는 마우스피스(2')의 전체 길이 주위 및 에어로졸 생성 재료의 로드(3)의 일부 위에 래핑되고, 마우스피스(2')와 로드(3)를 연결하기 위해 그 내부 표면에 접착제를 갖는다. 본 예에서, 티핑 종이(5)는 에어로졸 생성 재료의 로드(3) 위로 5 mm 연장되지만, 대안적으로 로드(3) 위로 3 mm 내지 10 mm, 또는 더욱 바람직하게는 4 mm 내지 6 mm로 연장되어 마우스피스(2')와 로드(3) 사이의 안전한 부착을 제공할 수 있다. 티핑 종이(5)는 물품(1')에서 사용되는 플러그 랩의 평량보다 높은 평량, 예를 들어, 40 gsm 내지 80 gsm, 더욱 바람직하게는 50 gsm 내지 70 gsm, 및 본 예에서 58 gsm의 평량을 가질 수 있다. 이러한 범위들의 평량들은 물품(1) 주위를 래핑하고 종이 상의 길이방향 랩 이음매를 따라 자체 부착하기에 충분히 가요성이면서 허용되는 인장 강도를 갖는 티핑 종이를 초래하는 것으로 밝혀졌다. 마우스피스(2') 주위를 래핑하면, 티핑 종이(5)의 외측 원주는 약 21mm이다.
도 3은 추가 물품(1")의 측단면도이다. 물품(1")은 마우스피스(2")가 섬유질 재료의 본체(4) 대신에 마우스 단부(2"b)에서 제2 중공 관형 요소(13)를 포함하는 것을 제외하고 물품(1')과 실질적으로 동일하다.
제2 중공 관형 요소(13)는 필라멘트 토우로부터 형성된다. 이는 유리하게는 물품(1")이 사용 중일 때 소비자의 입과 접촉하게 되는 마우스피스의 하류 단부(2"b)에서 마우스피스(2")의 외부 표면의 온도를 상당히 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 또한, 관형 요소(13)의 사용은 또한 관형 요소(13)의 상류에서도 마우스피스(2")의 외부 표면의 온도를 상당히 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 이론으로 국한시키려는 것은 아니지만, 이는 관형 요소(13)가 에어로졸을 마우스피스(2")의 중심에 더 가깝게 보내고, 따라서 에어로졸로부터 마우스피스(2")의 외부 표면으로의 열 전달을 감소시키기 때문인 것으로 추측된다.
제2 중공 관형 요소(13)의 "벽 두께"는 반경 방향에서 튜브(13)의 벽의 두께에 상응한다. 이는 중공 관형 요소(8)의 경우와 동일한 방식으로 측정될 수 있다. 벽 두께는 유리하게는 0.9 mm 초과, 및 더욱 바람직하게는 1.0 mm 이상이다. 바람직하게는, 벽 두께는 제2 중공 관형 요소(11)의 전체 벽 주위에서 실질적으로 일정하다. 그러나, 벽 두께가 실질적으로 일정하지 않은 경우, 벽 두께는 바람직하게는 제2 중공 관형 요소(11) 주위의 임의의 지점에서 0.9 mm 초과, 더욱 바람직하게는 1.0 mm 이상이다.
바람직하게는, 제2 중공 관형 요소(13)의 길이는 약 20 mm 미만이다. 더욱 바람직하게는, 제2 중공 관형 요소(13)의 길이는 약 15 mm 미만이다. 더욱 더 바람직하게는, 제2 중공 관형 요소(13)의 길이는 약 10 mm 미만이다. 또한, 또는 대안으로서, 제2 중공 관형 요소(13)의 길이는 적어도 약 5 mm이다. 바람직하게는, 제2 중공 관형 요소(13)의 길이는 적어도 약 6 mm이다. 일부 바람직한 구현예들에서, 제2 중공 관형 요소(13)의 길이는 약 5 mm 내지 약 20 mm, 더욱 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 10 mm, 더욱 더 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 8 mm, 가장 바람직하게는 약 6 mm, 7 mm 또는 약 8 mm이다. 본 예에서, 제2 중공 관형 요소(13)의 길이는 6 mm이다.
바람직하게는, 제2 중공 관형 요소(13)의 밀도는 적어도 약 0.25 입방 센티미터당 그램(gram per cubic centimetre)(g/cc), 더욱 바람직하게는 적어도 약 0.3 g/cc이다. 바람직하게는, 제2 중공 관형 요소(13)의 밀도는 약 0.75 입방 센티미터 당 그램(g/cc) 미만, 더욱 바람직하게는 0.6 g/cc 미만이다. 일부 구현예들에서, 제2 중공 관형 요소(13)의 밀도는 0.25 내지 0.75 g/cc, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 0.6 g/cc, 및 더욱 바람직하게는 0.4 g/cc 내지 0.6 g/cc 또는 약 0.5 g/cc이다. 이러한 밀도들은 더 조밀한 재료에 의해 제공되는 개선된 견고성 및 저밀도 재료의 더 낮은 열 전달 특성들 사이에 우수한 균형을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 본 예의 목적들을 위해, 제2 중공 관형 요소(13)의 "밀도"는 임의의 가소제가 혼입된 요소를 형성하는 필라멘트 토우의 밀도를 지칭한다. 제2 중공 관형 요소(13)의 밀도는 본체(6)에 대해 설명된 것과 동일한 방식으로 결정될 수 있다.
제2 중공 관형 요소(13)를 형성하는 필라멘트 토우는 바람직하게는 45,000 미만, 더욱 바람직하게는 42,000 미만의 총 데니어를 갖는다. 이러한 총 데니어는 너무 조밀하지 않은 관형 요소(13)의 형성을 가능하게 하는 것으로 밝혀졌다. 바람직하게는, 총 데니어는 적어도 20,000, 더욱 바람직하게는 적어도 25,000이다. 바람직한 구현예들에서, 제2 중공 관형 요소(13)를 형성하는 필라멘트 토우는 25,000 내지 45,000, 더욱 바람직하게는 35,000 내지 45,000의 총 데니어를 갖는다. 바람직하게는 토우의 필라멘트들의 단면 형상은 'Y' 형상이지만, 다른 구현예들에서 'X' 형상의 필라멘트들과 같은 다른 형상들이 사용될 수 있다.
제2 중공 관형 요소(13)를 형성하는 필라멘트 토우는 바람직하게는 3 초과의 필라멘트 당 데니어를 갖는다. 필라멘트 당 이러한 데니어는 너무 조밀하지 않은 관형 요소(13)의 형성을 가능하게 하는 것으로 밝혀졌다. 바람직하게는, 필라멘트 당 데니어는 적어도 4, 더욱 바람직하게는 적어도 5이다. 바람직한 구현예들에서, 제2 중공 관형 요소(13)를 형성하는 필라멘트 토우는 4 내지 10, 더욱 바람직하게는 4 내지 9의 필라멘트 당 데니어를 갖는다. 일 예에서, 제2 중공 관형 요소(13)를 형성하는 필라멘트 토우는 셀룰로스 아세테이트로부터 형성되고 18% 가소제, 예를 들어, 트리아세틴을 포함하는 8Y40,000 토우를 갖는다.
제2 중공 관형 요소(13)는 바람직하게는 3.0 mm 초과의 내부 직경을 갖는다. 이보다 작은 직경들은 마우스피스(2)를 통해 소비자의 입으로 통과하는 에어로졸의 속도를 바람직한 것보다 더 많이 증가시켜, 에어로졸이 너무 따뜻해지게 되어, 예를 들어, 40℃ 초과 또는 45℃ 초과의 온도에 도달하게 할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 제2 중공 관형 요소(13)는 3.1 mm 초과, 및 더욱 더 바람직하게는 3.5 mm 또는 3.6 mm 초과의 내부 직경을 갖는다. 일 구현예에서, 제2 중공 관형 요소(13)의 내부 직경은 약 3.9 mm이다.
제2 중공 관형 요소(13)는 바람직하게는 15 중량% 내지 22 중량%의 가소제를 포함한다. 셀룰로스 아세테이트 토우의 경우, 가소제는 바람직하게는 트리아세틴이지만, 폴리에틸렌 글리콜(PEG)과 같은 다른 가소제들이 사용될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 관형 요소(13)는 16 중량% 내지 20 중량%의 가소제, 예를 들어, 약 17 중량%, 약 18 중량% 또는 약 19 중량%의 가소제를 포함한다.
중공 관형 요소(8) 및 본체(6)의 에어로졸 냉각 효과, 및 마우스피스의 외부 표면의 감소된 온도를 제공하는 제2 중공 관형 요소(13)의 조합은 함께 에어로졸 온도, 및 마우스 단부에서 물품의 외부 표면의 온도가 감소되기 때문에 더욱 편안한 사용자 경험을 야기한다.
도 4는 추가 물품(1"')의 측단면도이다. 물품(1"') 및 마우스피스(2"')는 비정질 고체 재료의 본체(6)가 마우스피스(2"')의 원위 단부에 제공되는 것을 제외하고, 물품(1') 및 마우스피스(2')와 실질적으로 동일하고, 에어로졸 생성 재료(3)에 근접하고 이와 인접 관계를 갖고, 중공 관형 요소(8)가 본체(6)의 하류에 제공되고, 마우스피스의 원위 단부의 본체(6)와 마우스피스의 마우스 단부의 섬유질 부분(4) 사이에 위치된다.
에어로졸 생성 재료에 인접한 비정질 고체 재료의 본체(6)를 제공하는 것은 본체(6)가 냉각 요소의 하류에 위치될 때와 비교하여 본체(6)가 더 크게 가열되게 한다. 이러한 배열의 결과, 비정질 고체 재료가 향미제를 함유할 때, 상기 비정질 고체 재료로부터 향미의 방출이 개선될 수 있다.
도 5a는 캡슐-함유 마우스피스(2"")를 포함하는 추가 물품(1"")의 측단면도이다. 도 5b는 도 5a에 도시된 캡슐-함유 마우스피스의 단면도이다. 물품(1"") 및 마우스피스(2"")는 중공 관형 요소(8), 비정질 고체 재료의 본체(6), 및 섬유질 재료의 본체(4) 이외에, 마우스피스(2"")가 캡슐 함유 섹션(14)을 포함하는 것을 제외하고, 물품(1') 및 마우스피스(2')와 동일하다. 캡슐 함유 섹션(14)은 캡슐(15)의 형태로 제공된 에어로졸 개질제를 포함하고, 내유성 플러그 랩(16)에 의해 둘러싸여 있다.
다른 예들에서, 에어로졸 개질제는 섬유질 재료의 본체(4)에 주입되거나 또는 쓰레드, 예를 들어, 향미제 또는 다른 에어로졸 개질제를 지닌 쓰레드 상에 제공되는 재료와 같은 다른 형태들로 제공될 수 있으며, 이는 또한 섬유질 재료의 본체(4) 내에 배치될 수 있다. 본체(6)를 형성하는 비정질 고체 재료는 또한 향미제와 같은 에어로졸 개질제를 포함할 수 있다. 비정질 고체 재료가 향미제를 포함하는 경우, 캡슐(15) 내에 함유된 에어로졸 개질제는 비정질 고체 재료에 함유된 향미제에 상보적이도록 선택될 수 있다.
캡슐(15)은 파괴 가능한 캡슐, 예를 들어, 액체 페이로드(liquid payload)를 둘러싸는 고체의 부서지기 쉬운 쉘을 갖는 캡슐을 포함할 수 있다. 본 예에서, 단일 캡슐(15)이 사용된다. 캡슐(15)은 섬유질 재료의 본체(4)와 실질적으로 동일한 재료의 본체 내에 완전히 임베딩된다. 즉, 캡슐(15)은 본체(14)를 형성하는 재료에 의해 완전히 둘러싸인다. 다른 예들에서, 복수의 파괴 가능한 캡슐들, 예를 들어, 2, 3개 이상의 파괴 가능한 캡슐들이 재료의 본체(14) 내에 배치될 수 있다. 재료의 본체(14)의 길이는 필요한 캡슐들의 수를 수용하도록 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, 다수의 재료의 본체들(14)이 제공될 수 있고, 각각의 본체는 하나 이상의 캡슐들을 함유한다.
캡슐(15)은 코어-쉘 구조를 갖는다. 다시 말해서, 캡슐(15)은 액체 제제, 예를 들어, 향미제 또는 다른 제제를 캡슐화하는 쉘을 포함하며, 이는 본원에 설명된 향미제들 또는 에어로졸 개질제들 중 임의의 하나일 수 있다. 캡슐의 쉘은 사용자에 의해 파열되어 향미제 또는 다른 제제를 재료의 본체(14) 내로 방출할 수 있다. 내유성 플러그 랩(16)은 플러그 랩의 재료를 캡슐(15)의 액체 페이로드에 대해 실질적으로 불침투성으로 만들기 위해 배리어 코팅을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 제2 플러그 랩(9) 및/또는 티핑 종이(5)는 플러그 랩 및/또는 티핑 종이의 재료를 캡슐(15)의 액체 페이로드에 실질적으로 불침투성으로 만들기 위한 배리어 코팅을 포함할 수 있다.
본 예에서, 캡슐(15)은 구형이고 약 3 mm의 직경을 갖는다. 다른 예들에서, 다른 형상들 및 크기들의 캡슐이 사용될 수 있다. 캡슐(15)의 총 중량은 약 10 mg 내지 약 50 mg의 범위일 수 있다.
본 예에서, 캡슐(15)은 재료의 본체(14) 내의 종방향 중심 위치에 위치된다. 즉, 캡슐(15)은 그 중심이 재료의 본체(14)의 각 단부로부터 4 mm가 되도록 위치된다. 다른 예들에서, 캡슐(15)은 재료의 본체(14)에서 종방향 중심 위치 이외의 위치, 즉, 재료의 본체(14)의 상류 단부보다 하류 단부에 더 가깝거나, 또는 재료의 본체(14)의 하류 단부보다 상류 단부에 더 가깝게 위치될 수 있다. 바람직하게는, 마우스피스(2"")는 캡슐(15) 및 통기 홀들(12)이 마우스피스(2"")에서 서로 종방향으로 오프셋되도록 구성된다.
마우스피스(2"")의 단면이 도 5b에 도시되어 있다. 도 5b는 캡슐(15), 재료의 본체(14), 내유성 플러그 랩(16), 제3 플러그 랩(11), 및 티핑 종이(5)를 도시한다. 본 예에서, 캡슐(15)은 마우스피스(2"")의 종축(도시되지 않음)의 중심에 위치한다. 내유성 플러그 랩(16), 제3 플러그 랩(11), 및 티핑 종이(5)는 재료의 본체(14) 주위에 동심원으로 배열된다.
파괴 가능한 캡슐(15)은 코어-쉘 구조를 갖는다. 즉, 캡슐화 재료 또는 배리어 재료는 에어로졸 개질제를 포함하는 코어 주위에 쉘을 생성한다. 쉘 구조는 물품(1"")의 저장 동안 에어로졸 개질제의 이동을 방해하지만, 사용 동안 에어로졸 개질자(modifier)라고도 지칭되는 에어로졸 개질제의 제어된 방출을 허용한다.
일부 경우들에서, 배리어 재료(본원에서 캡슐화 재료로도 지칭됨)은 부서지기 쉽다. 캡슐은 캡슐화된 에어로졸 개질자를 방출하기 위해 사용자에 의해 파쇄되거나 달리 파쇄되거나 파괴된다. 전형적으로, 캡슐은 가열이 개시되기 직전에 파괴되지만, 사용자는 에어로졸 개질자를 방출할 시기를 선택할 수 있다. 용어 "파괴 가능한 캡슐"은 쉘이 코어를 방출하기 위한 압력에 의해 파괴될 수 있는; 더욱 구체적으로, 쉘이 사용자가 캡슐의 코어를 방출하기를 원할 때 사용자의 손가락들에 의해 가해진 압력 하에 파열될 수 있는 캡슐을 지칭한다.
일부 경우들에서, 배리어 재료는 내열성이다. 즉, 일부 경우들에서, 배리어는 에어로졸 제공 디바이스의 작동 동안 캡슐 부위에 도달된 온도에서 파열되거나, 용융되거나 또는 달리 실패하지 않을 것이다. 예시적으로, 마우스피스에 위치한 캡슐은 예를 들어, 30℃ 내지 100℃ 범위의 온도들에 노출될 수 있고, 배리어 재료는 적어도 약 50℃ 내지 120℃까지 액체 코어를 계속 보유할 수 있다.
다른 경우들에서, 캡슐은 가열시, 예를 들어, 배리어 재료의 용융에 의해 또는 배리어 재료의 파열을 초래하는 캡슐 팽윤에 의해 코어 조성물을 방출한다.
캡슐의 총 중량은 약 1 mg 내지 약 100 mg, 적합하게는 약 5 mg 내지 약 60 mg, 약 8 mg 내지 약 50 mg, 약 10 mg 내지 약 20 mg, 또는 약 12 mg 내지 약 18 mg의 범위일 수 있다.
코어 포뮬레이션의 총 중량은 약 2 mg 내지 약 90 mg, 적합하게는 약 3 mg 내지 약 70 mg, 약 5 mg 내지 약 25 mg, 약 8 mg 내지 약 20 mg, 또는 약 10 mg 내지 약 15 mg의 범위일 수 있다.
본 발명에 따른 캡슐은 상기 설명된 바와 같은 코어, 및 쉘을 포함한다. 캡슐은 약 4.5 N 내지 약 40 N, 더욱 바람직하게는 약 5 N 내지 약 30 N 또는 약 28 N(예를 들어, 약 9.8 N 내지 약 24.5 N)의 파쇄 강도를 나타낼 수 있다. 캡슐 파열 강도는 캡슐이 재료의 본체(14)로부터 제거될 때, 그리고 힘 게이지를 사용하여 2개의 평평한 금속 플레이트들 사이에서 프레싱될 때 캡슐이 파열되는 힘을 측정하여 측정될 수 있다. 적합한 측정 디바이스는 플랫 헤드 부착물을 갖는 Sauter FK 50 힘 게이지이며, 이는 부착물과 유사한 표면을 갖는 평평하고 단단한 표면에 대해 캡슐을 분쇄하는 데 사용될 수 있다.
캡슐들은 실질적으로 구형일 수 있고, 적어도 약 0.4 mm, 0.6 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, 2.8 mm 또는 3.0 mm의 직경을 가질 수 있다. 캡슐들의 직경은 약 10.0 mm, 8.0 mm, 7.0 mm, 6.0 mm, 5.5 mm, 5.0 mm, 4.5 mm, 4.0 mm, 3.5 mm 또는 3.2 mm 미만일 수 있다. 예시적으로, 캡슐 직경은 약 0.4 mm 내지 약 10.0 mm, 약 0.8 mm 내지 약 6.0 mm, 약 2.5 mm 내지 약 5.5 mm 또는 약 2.8 mm 내지 약 3.2 mm의 범위일 수 있다. 일부 경우들에서, 캡슐은 약 3.0 mm의 직경을 가질 수 있다. 이러한 크기들은 본원에 설명된 바와 같은 물품으로의 캡슐의 혼입에 특히 적합하다.
캡슐(15)의 가장 큰 단면적에서의 단면적은 일부 구현예들에서 캡슐(15)이 제공되는 마우스피스(2') 부분의 단면적의 28% 미만, 더욱 바람직하게는 27% 미만, 및 더욱 더 바람직하게는 25% 미만이다. 예를 들어, 3.0 mm의 직경을 갖는 구형 캡슐의 경우, 캡슐의 최대 단면적은 7.07 mm2이다. 본원에 설명된 바와 같이 21 mm의 원주를 갖는 마우스피스(2"")의 경우, 재료의 본체(14)는 20.8 mm의 외측 원주를 가지며, 이러한 구성요소의 반경은 3.31 mm일 것이고, 이는 34.43 mm2의 단면적에 상응한다. 캡슐 단면적은, 이 예에서, 마우스피스(2")의 단면적의 20.5%이다. 다른 예로서, 캡슐이 3.2 mm의 직경을 가졌다면, 이의 최대 단면적은 8.04 mm2일 것이다. 이 경우, 캡슐의 단면적은 재료의 본체(14)의 단면적의 23.4%일 것이다. 캡슐(15)이 제공되는 마우스피스(2"") 부분의 단면적의 28% 미만의 가장 큰 단면적을 갖는 캡슐은, 마우스피스(2"")에 걸친 압력 강하가 더 큰 단면적을 갖는 캡슐과 비교하여 감소되며, 에어로졸이 마우스피스(2"")를 통해 통과할 때 재료의 본체(14)가 상당한 양들의 에어로졸 덩어리를 제거하지 않고 에어로졸이 통과하기에 적절한 공간이 캡슐 주위에 남아 있다는 이점을 갖는다.
바람직하게는, 개방 압력 강하(즉, 통기 개구들이 열린 상태)로 측정된 물품에 걸친 압력 강하 또는 차이(인발 저항이라고도 지칭됨)는 캡슐이 파괴될 때 8 mmH2O 미만으로 감소한다. 더욱 바람직하게는, 개방 압력 강하는 6 mmH2O 미만, 더욱 바람직하게는 5 mmH2O 미만으로 감소한다. 이러한 값들은 동일한 설계로 제조된 적어도 80개의 물품들에 의해 달성된 평균으로 측정된다. 이러한 압력 강하의 작은 변화들은 소비자가 캡슐을 파괴하기로 선택했는지 여부와 상관없이 주어진 제품 압력 강하에 대한 정확한 통기 레벨을 설정하는 것과 같은 제품 설계의 다른 양태들이 달성될 수 있음을 의미한다.
일부 구현예들에서, 에어로졸 생성 재료(3)가, 예를 들어, 본원에 설명된 바와 같은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스 내에서, 에어로졸을 제공하기 위해 가열될 때, 캡슐이 위치하는 마우스피스(2)의 부분은 에어로졸을 생성시키기 위해 시스템을 사용하는 동안 섭씨 58 내지 70도의 온도에 도달한다. 이러한 온도의 결과, 캡슐 내용물들은 에어로졸이 마우스피스(2"")를 통해 통과함에 따라 시스템에 의해 형성된 에어로졸로의 캡슐 내용물들, 예를 들어, 에어로졸 개질제의 휘발을 촉진하기에 충분히 가온된다. 캡슐(15)의 내용물을 가온시키는 것은, 예를 들어, 캡슐(15)이 파괴되기 전에 일어나서, 캡슐(15)이 파괴될 때, 그 내용물들이 마우스피스(2"")를 통해 에어로졸로 더 쉽게 방출되도록 할 수 있다. 대안적으로, 캡슐(15)의 내용물은 캡슐(15)이 파괴된 후 이 온도로 가온되어, 다시 내용물의 에어로졸로의 방출을 증가시킬 수 있다. 유리하게는, 섭씨 58 내지 70도 범위의 마우스피스 온도들은, 캡슐 내용물이 보다 용이하게 방출될 수 있을 만큼 충분히 높지만, 캡슐이 위치하는 마우스피스(2"") 부분의 외측 표면이 마우스피스(2"")를 압착함으로써 캡슐(15)을 파열시키기 위해 소비자가 만지기에 불편한 온도에는 도달하지 않을 만큼 충분이 낮은 것으로 밝혀졌다.
캡슐(15)은 마우스피스(2"")에 가해진 외력, 예를 들어 소비자가 마우스피스(2"")를 쥐기 위해 그들의 손가락들 또는 다른 메커니즘을 사용함으로써 파괴될 수 있다. 상기 설명된 바와 같이, 캡슐이 위치하는 마우스피스의 부분은 에어로졸을 생성시키기 위해 에어로졸 제공 시스템의 사용 동안 58℃ 초과의 온도에 도달하도록 배열된다. 바람직하게는, 캡슐(15)의 파열 강도는 마우스피스(2"") 내에 위치하고, 에어로졸 생성 재료(3)의 가열 전일 때 1500 내지 4000 그램중이다. 바람직하게는, 마우스피스(2"") 내에 위치하고 에어로졸을 생성시키기 위한 에어로졸 제공 시스템의 사용 30초 이내일 때 캡슐(15)의 파열 강도는 1000 내지 4000 그램중이다. 따라서, 58℃ 초과, 예를 들어, 58℃ 내지 70℃의 온도에 주어졌음에도 불구하고, 캡슐(15)은 소비자에게 캡슐(15)이 파괴되었다는 충분한 촉각 피드백을 제공하면서, 캡슐(15)이 소비자에 의해 용이하게 파쇄될 수 있는 것으로 밝혀진 범위 내에서 파열 강도를 유지할 수 있다. 이러한 파열 강도를 유지하는 것은 본원에 설명된 바와 같은 캡슐에, 단독으로 또는 젤라틴과 조합하여 적합한 겔화제, 예를 들어, 아라비아 검, 젤란 검, 아카시아 검, 잔탄 검들 또는 카라기난들을 포함하는 다당류를 선택함으로써 달성된다. 또한, 캡슐 쉘에 적합한 벽 두께가 선택되어야 한다.
적합하게는, 캡슐의 파열 강도는 마우스피스 내에 위치하고 에어로졸 생성 재료의 가열 전일 때 2000 내지 3500 그램중, 또는 2500 내지 3500 그램중이다. 적합하게는, 에어로졸을 생성시키기 위해 마우스피스 내에 위치하고 시스템의 사용 30초 이내일 때 캡슐의 파열 강도는 1500 내지 4000 그램중, 또는 1750 내지 3000 그램중이다. 한 가지 예에서, 마우스피스 내에 위치하고 에어로졸 생성 재료의 가열 전일 때 캡슐의 평균 파열 강도는 약 3175 그램중이고, 마우스피스 내에 위치하고 에어로졸을 생성시키기 위한 시스템 사용 30초 이내일 때 캡슐의 평균 파열 강도는 약 2345 그램중이다.
캡슐의 파열 강도는 Texture Analyser와 같은 힘 측정 기기를 사용하여 시험될 수 있다.
배리어 재료는 겔화제, 증량제, 완충제, 착색제(colouring agent) 및 가소제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
적합하게는, 겔화제는 예를 들어 다당류 또는 셀룰로스 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 그룹 I 또는 II 금속 이온 알기네이트를 포함한다. 에스테르화된 알기네이트는 프로필렌 글리콜 알기네이트 및 글리세릴 알기네이트를 포함한다. 일 구현예에서, 배리어 재료는 나트륨 알기네이트 및/또는 칼슘 알기네이트이다. 적합한 셀룰로스 재료들은 메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 하이드록시에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 셀룰로스, 카르복시메틸 셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트 및 셀룰로스 에테르를 포함한다. 겔화제는 하나 이상의 개질된 전분을 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.
배리어 재료는 또한 하나 이상의 충전제 재료들을 포함할 수 있다. 적합한 충전제 재료들은 덱스트린, 말토덱스트린, 시클로덱스트린(알파, 베타 또는 감마)과 같은 전분 유도체들, 또는 하이드록시프로필-메틸셀룰로스(HPMC), 하이드록시프로필셀룰로스(HPC), 메틸셀룰로스(MC), 카르복시-메틸셀룰로스(CMC)와 같은 셀룰로스 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%, 더욱 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 셀룰로스, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로스, 하이드록실-프로필셀룰로스, 라텍스 조성물, 폴리비닐 알코올, 또는 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 적합하게 선택된다. 더욱 바람직하게는, 적어도 하나의 수분 배리어 제제는 에틸 셀룰로스 또는 에틸 셀룰로스와 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 구현예들에서, 에어로졸 개질자는 하나 이상의 향미제들을 포함한다.
향미제는 적절하게는 감초, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 향, 적절하게는 멘톨 및/또는 페퍼민트 오일 및/또는 스피어민트 오일과 같은 멘타 속의 임의의 종으로부터의 민트 오일, 또는 라벤더, 회향 또는 아니스일 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 2 mg, 3 mg 또는 4 mg의 에어로졸 개질자, 적합하게는 적어도 약 4.5 mg의 에어로졸 개질자, 5 mg의 에어로졸 개질자, 5.5 mg의 에어로졸 개질자 또는 6 mg의 에어로졸 개질자를 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 소모품은 적어도 약 7 mg의 에어로졸 개질자, 적합하게는 적어도 약 8 mg의 에어로졸 개질자, 10 mg의 에어로졸 개질자, 12 mg의 에어로졸 개질자 또는 15 mg의 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 인용에 의해 포함된다.
마우스피스들(2, 2', 2", 2"', 및 2"")은 대안적인 구현예들에서, 각각 본원에 설명된 마우스피스 구성요소들의 임의의 조합으로부터 형성될 수 있다.
비-가연성 에어로졸 제공 디바이스는 본원에 설명된 물품들(1, 1', 1", 1"', 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, 1', 1", 1"', 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 생성시키도록 구성되어, 이에 의해 적어도 하나의 가열 요소의 유도 가열 및/또는 자기 히스테리시스 가열을 발생시킨다. 이러한 배열체에서, 가열 요소 또는 각각의 가열 요소는 본원에 정의된 바와 같이 "서셉터"로 지칭될 수 있다. 사용 중에 적어도 하나의 전기 전도성 가열 요소를 침투하기 위한 가변 자기장을 생성하여 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, 1')에 포함될 수 있으며, 물품(1, 1')은 또한 에어로졸 생성 재료(3)를 포함하고, 사용 후 가열 구역으로부터 제거될 수 있다. 대안적으로, 디바이스 및 이러한 물품(1, 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, 더욱 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 본원에 설명된 바와 같은 코일을 사용하는 것은 생성되는 에어로졸을 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 소비자들은 본원에 설명된 것과 같은 코일을 포함하는 디바이스에 의해 생성된 에어로졸이 다른 비-가연성 에어로졸 제공 시스템들에 의해 생성된 에어로졸보다 공장에서 제조된 시가렛(factory made cigarette; FMC) 제품들에서 생성된 것에 감각적으로 더 가깝다고 보고했다. 이론으로 국한시키려는 것은 아니지만, 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 추측된다. FMC 제품들에서, 타는 석탄은 에어로졸이 로드를 통해 흡인될 때 석탄 뒤에 있는 담배 로드 내의 담배를 가열하는 뜨거운 에어로졸을 생성한다. 이러한 뜨거운 에어로졸은 타는 석탄 뒤에 있는 로드 내의 담배로부터 향미 화합물들을 방출시키는 것으로 이해된다. 본원에 설명된 바와 같은 코일을 포함하는 디바이스는 또한 본원에 설명된 담배 재료와 같은 에어로졸 생성 재료를 가열하여, 향미 화합물들을 방출하여, FMC 에어로졸과 더욱 유사한 것으로 보고된 에어로졸을 발생시킬 수 있는 것으로 생각된다.
본원에 설명된 바와 같은 코일, 예를 들어 에어로졸 생성 재료의 적어도 일부를 적어도 200℃, 더욱 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 생성할 수 있다. 예를 들어, 니코틴을 포함하는 에어로졸 생성 재료를, 적어도 250℃로 가열되는 유도 가열기를 사용하여, 2 초 기간 동안, 이 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 공기 유동 하에 가열하는 경우, 다음의 특성들 중 하나 이상이 관찰되었다:
적어도 10 ㎍의 니코틴이 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸화되고;
생성된 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 1000 nm 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 1.50 L/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 1.50 L/m의 공기 유동 하에 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸화된다.
일부 경우들에서, 에어로졸은 적어도 100 ㎍의 에어로졸 형성 재료를 보유하고, 적합하게는 적어도 200 ㎍, 500 ㎍ 또는 1 mg의 에어로졸 형성 재료가 이 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 공기 유동 하에 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸화된다. 적합하게는, 에어로졸 형성 재료는 글리세롤을 포함하거나 또는 글리세롤로 구성될 수 있다.
본원에 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, 생성된 에어로졸 내의 평균 입자 또는 액적 크기는 약 900 nm, 800 nm, 700 nm, 600 nm, 500 nm, 450 nm 또는 400 nm 미만일 수 있다. 일부 경우들에서, 평균 입자 또는 액적 크기는 약 25 nm, 50 nm 또는 100 nm 초과일 수 있다.
일부 경우들에는, 이 기간 동안 생성된 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, 1', 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, 1', 1")의 에어로졸 형성 재료(3)를 적어도 약 200℃, 또는 적어도 약 220℃, 또는 적어도 약 240℃, 더욱 바람직하게는 적어도 약 270℃의 최대 온도로 가열하도록 배열된다.
본원에 설명된 바와 같은 코일, 예를 들어 에어로졸 생성 재료의 적어도 일부를 적어도 200℃, 더욱 바람직하게는 적어도 220℃로 가열하는 유도 코일을 포함하는 에어로졸 제공 시스템을 사용하면, 에어로졸이 마우스피스(2, 2', 2", 2"', 2"")의 마우스 단부를 떠날 때 이전의 디바이스들보다 더 높은 온도를 갖는 본원에 설명된 바와 같은 물품(1, 1', 1", 1"', 1"") 내의 에어로졸 생성 재료로부터의 에어로졸의 생성을 가능하게 할 수 있어, FMC 제품에 더 가까운 것으로 간주되는 에어로졸의 생성에 기여한다. 예를 들어, 물품(1, 1', 1", 1"', 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, 1', 1", 1"', 1"")의 마우스 단부에서 측정된 최대 에어로졸 온도는 62℃ 미만, 더욱 바람직하게는 60℃ 미만, 더욱 바람직하게는 59℃ 미만일 수 있다. 일부 구현예들에서, 물품(1, 1', 1", 1"', 1"")의 마우스 단부에서 측정된 최대 에어로졸 온도는 바람직하게는 50℃ 내지 62℃, 더욱 바람직하게는 56℃ 내지 60℃일 수 있다.
도 6은 본원에 설명된 물품들(1, 1', 1", 1"', 1"")의 에어로졸 생성 재료(3)와 같은 에어로졸 생성 매체/재료로부터 에어로졸을 생성하기 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 본원에 설명된 물품들(1, 1', 1", 1"', 1"")을 가열하여, 디바이스(100)의 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸 또는 다른 흡입 가능한 매체를 생성하도록 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 가열기 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 6에서, 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).
디바이스(100)는 또한 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 7은 외부 커버(102)가 제거되고 물품(110)이 존재하지 않는 도 6의 디바이스(100)를 묘사한다. 디바이스(100)는 길이 방향 축(134)을 규정한다. 도 7에 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. 예를 들어, 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 생성된 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, 예를 들어, 배터리, 예컨대 충전식 배터리 또는 비-충전식 배터리일 수 있다. 적절한 배터리들의 예들은, 예를 들어, 리튬 배터리(예컨대, 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, 예를 들어, PCB(printed circuit board)를 포함할 수 있다. PCB(122)는 적어도 하나의 제어기, 예컨대 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. 예를 들어, 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(예컨대, 서셉터)를 가열하는 프로세스이다. 유도 가열 조립체는 유도성 요소, 예를 들어, 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 생성한다. 가변 자기장은 유도 요소에 대해 적절하게 위치된 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, 예를 들어 전도에 의한 가열에 비해, 서셉터 내부에서 열이 생성되어 급속 가열이 허용된다. 더욱이, 유도 가열기와 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. 예를 들어, 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 7에서, 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 7에서, 제1 인덕터 코일(124)은 오른손 나선(right-hand helix)이고, 제2 인덕터 코일(126)은 왼손 나선(left-hand helix)이다. 그러나, 다른 구현예에서는, 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. 예를 들어, 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 7의 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 생성된 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 7에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 절연 부재(128) 주위에 위치되고, 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 외부 표면과 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)의 내부 표면 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 8은 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 9는 외부 커버(102)가 생략되어 있는 도 8의 디바이스(100)의 분해도이다.
도 10a는 도 8의 디바이스(100)의 일부의 단면도를 묘사한다. 도 10b는 도 10a의 영역의 확대도를 묘사한다. 도 8a 및 도 8b는 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 위치된다. 물품(110)은 또한 필터, 래핑 재료들 및/또는 냉각 구조와 같은 다른 구성요소들을 포함할 수 있다.
도 10b는, 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 3 mm 내지 4 mm, 약 3 내지 3.5 mm, 또는 약 3.25 mm이다.
도 10b는, 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 0.05 mm이다. 다른 예에서, 거리(152)는 실질적으로 0 mm이고, 그에 따라 인덕터 코일들(124, 126)이 절연 부재(128)와 접하고 접촉하게 된다.
일 예에서, 서셉터(132)는 약 0.025 mm 내지 1 mm, 또는 약 0.05 mm의 벽 두께(154)를 갖는다.
일 예에서, 서셉터(132)는 약 40 mm 내지 60 mm, 약 40 mm 내지 45 mm, 또는 약 44.5 mm의 길이를 갖는다.
일 예에서, 절연 부재(128)는 약 0.25 mm 내지 2 mm, 0.25 mm 내지 1 mm, 또는 약 0.5 mm의 벽 두께(156)를 갖는다.
사용 시, 본원에 설명된 물품들(1, 1', 1", 1"', 1"")은 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명된 디바이스(100)와 같은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스에 삽입될 수 있다. 물품(1, 1', 1", 1"', 1"")의 마우스피스(2, 2', 2", 2"', 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, 2', 2", 2"', 2"")를 통해 사용자의 입으로 전달된다.
본원에 설명된 물품들(1, 1', 1", 1"', 1"")은, 예를 들어, 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명된 디바이스(100)와 같은 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스들과 함께 사용될 때 특정 이점들을 갖는다. 특히, 비정질 고체 재료의 본체(6)는 놀랍게도 사용 시 물품들( 1, 1', 1", 1"', 1"")의 마우스 단부로 전달되는 에어로졸의 온도에 상당한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.
2개의 비교 흡연 물품들 및 본 발명의 예시적인 구현예에 대해 시험을 수행하였다. 비교 실시예들 A 및 B는 비교 실시예들 A 및 B가 비정질 고체 재료의 본체(6) 대신에 섬유질 재료의 본체(4)를 포함하는 것을 제외하고는 물품(1")과 동일하다. 비교 실시예 A는 60% 통기 레벨을 갖고, 비교 실시예 B는 75% 통기 레벨을 갖는다. 예시적인 물품은 물품(1")과 동일하고, 60% 통기가 제공된다.
물품에 대한 처음 2회 퍼프들에 대해 시험을 수행하였다. 각 샘플을 9회 시험하였고, 제공된 온도들은 이러한 9회 시험들의 평균이다. 공지된 Health Canada 인텐스 퍼핑 요법(30초마다 2초 지속기간 동안 55 ml 퍼프 부피 적용)을 표준 시험 장비를 사용하여 적용하였다. 시험 결과는 표 1.0에 나타나 있으며, 여기서 퍼프 온도는 실온과 에어로졸 온도 사이의 차이를 나타낸다.
표 1.0에 제시된 바와 같이, 비정질 고체 재료의 본체를 포함하는 예시적인 물품으로부터의 제1 및 제2 퍼프에 걸친 에어로졸 온도는 비교 실시예들 A 또는 B에서 이러한 퍼프들에 걸친 에어로졸 온도보다 낮다. 60% 통기에서 예시적인 물품의 퍼프 1 및 퍼프 2에 걸친 에어로졸 온도는 75% 통기에서 비교 실시예 B의 퍼프들 1 및 2에 걸친 에어로졸 온도와 비슷하다. 더 높은 통기 레벨들은 에어로졸 온도에 냉각 효과를 가지므로, 15% 더 낮은 통기 레벨을 갖는 물품에서 비슷한 에어로졸 온도를 달성하는 것이 중요하다.
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표 1.0
도 11은 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품을 제조하는 방법을 예시한다. 단계 S101에서, 시트 형태의 비정질 고체 재료의 공급원은 장치를 통해 통과되어 시트 재료를 주름진 비정질 고체 재료의 로드로 형성시킨다.
단계 S102에서, 주름진 비정질 고체 재료의 로드는 본원에 정의된 바와 같은 비정질 고체 재료의 본체를 형성하기 위한 길이로 절단된다.
도 12는 본 발명에 따른 재료의 본체의 로드를 제조하기 위한 장치를 도시하는 측면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 재료의 본체의 로드를 제조하기 위한 장치(200)를 도시하며, 텅(tongue)(211), 깔때기 부분을 포함하는 가이드 노즐(212)을 포함한다. 텅(211)은 넓은 입구 개구(211b) 및 좁은 출구 개구(211a)를 갖는 테이퍼 덕트(tapered duct)이다. 텅(211)은 단면이 일반적으로 원형이고, 텅(211)이 단면에서 완전한 원을 완전히 형성하지 않도록 이의 축방향으로 길이를 따라 연장되는 긴 슬롯(도시되지 않음)의 형태로 그 밑면에서 개방된다. 텅(211)은 연속 벨트 또는 '가니처(garniture)'(215)가 따라가는 성형된 트랙을 포함하는 로드 형성 가이드(도시되지 않음) 상에 위치된다. 가니처(215)는 복수의 가이드 롤러들(216) 위로 연장되고 화살표들 'A'로 도시된 방향으로 롤러들(216) 주위에서 이송되도록 구동된다. 래핑지('P')는 스풀(217)로부터 가니처(215)의 상부 표면 상으로 공급되고, 이동하는 가니처(215)에 의해 텅(211)을 통해 이송된다. 래핑지(P)가 텅(211)을 통해 이동함에 따라, 형상화된 트랙은, 단면에서 래핑지(P)가 텅(211)의 넓은 입구 개구(11b)로 들어갈 때 래핑지(P)가 (스풀(217)에 있는 그대로) 평평한 상태에 있는 것으로부터, 텅(211)의 좁은 출구 개구(211a)를 떠날 때, 형성된 로드를 완전히 둘러싸면서 닫힌 원으로 되도록 가니처 및 그 위의 래핑지(P)를 변형시키도록 구성된다.
사용 시, 비정질 고체 재료의 보빈(도시되지 않음)이 가이드 노즐(212)의 깔때기로 공급되고, 텅(211)으로 안내되고, 비정질 고체 재료는 좁은 단부(211a)로부터 나올 때 재료를 수집하여 비정질 고체 재료 시트를 로드로 형성하기 위해 지속적으로 테이퍼링되는 텅(211)을 통해 공급된다.
비정질 고체 재료가 텅(211) 내로 공급됨에 따라, 이는 가니처(215) 상에서 이송되는 래핑 재료(P) 상에 수집되고, 이와 함께 텅(211)을 통해 이송된다. 비정질 고체 재료가 텅(211)을 통해 이동함에 따라, 텅(211)이 내측으로 테이퍼링되고 래핑지(P)가 주름진 비정질 고체 재료의 압축 실린더의 외부 주위에 접혀서 압축되어, 비정질 고체 재료가 텅(211)의 좁은 출구 개구(211a)를 통해 나갈 때, 비정질 고체 재료가 외부 래핑지(P)에 의해 둘러싸인 압축된 원통형 막대로 형성된다.
본원에 설명된 공정에 의해 형성된 로드는 이후 본 발명에 따른 다중 본체들(6)을 형성하기 위한 길이로 절단될 수 있다.
본원에 설명된 다양한 구현예들은 단지 이해를 돕고, 그리고 청구된 특징들을 교시하도록 제시된다. 이들 구현예들은 단지 구현예들의 대표적 샘플로서 제공되며 그리고 총망라하고 그리고/또는 배타적인 것은 아니다. 본원에 설명된 이점들, 구현예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들 및/또는 다른 양상들은, 청구항들에 의해 규정된 바와 같은 본 발명의 범주에 대한 제한들 또는 청구항들과의 등가물에 대한 제한들로 고려되지 않으며, 그리고 다른 구현예들이 활용될 수 있고, 변경예들이 청구된 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 다양한 구현예들은 본원에 구체적으로 설명된 것 이외의 다른 개시된 요소들, 구성요소들, 특징들, 부품들, 단계들, 수단들 등의 적절한 조합들을 적합하게 포함하거나, 이들로 구성되거나, 또는 이들을 필수적 요소로 하여 구성될 수 있다. 게다가, 본 개시는 현재 청구된 것이 아니라 미래에 청구될 다른 발명들을 포함할 수 있다.

Claims (30)

  1. 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품으로서, 상기 물품이 재료의 본체를 포함하는 마우스피스를 포함하고, 상기 본체가 비정질 고체 재료를 포함하는, 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본체가 비정질 고체 재료의 주름진 시트를 포함하는, 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 본체가 비정질 고체 재료의 긴 스트립들(elongate strips)을 포함하는, 물품.
  4. 제3항에 있어서, 상기 긴 스트립들이 상기 물품의 종축과 실질적으로 정렬되는, 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마우스피스가 추가 섹션을 포함하고, 상기 추가 섹션이 섬유질 재료의 본체 또는 중공 관형 요소이고, 상기 마우스피스가 마우스 단부 및 원위 단부를 포함하는, 물품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 추가 섹션이 상기 마우스피스의 마우스 단부에 위치되는, 물품.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 추가 섹션이 제1 추가 섹션이고, 상기 마우스피스가 제2 추가 섹션을 추가로 포함하는, 물품.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 추가 섹션이 섬유질 재료의 본체 또는 중공 관형 요소인, 물품.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1 추가 섹션 및 상기 제2 추가 섹션 둘 모두가 중공 관형 요소인, 물품.
  10. 제9항에 있어서, 상기 중공 관형 요소들 각각이 필라멘트 토우로부터 형성된 중공 관형 요소 또는 종이 튜브일 수 있는, 물품.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 추가 섹션이 상기 마우스피스의 원위 단부에 위치되는, 물품.
  12. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체가 상기 마우스피스의 원위 단부에 위치되는, 물품.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비정질 고체 재료가 0.015 mm 내지 0.5 mm, 또는 0.1 mm 내지 0.3 mm, 또는 0.15 mm 내지 0.25 mm의 두께를 갖는, 물품.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비정질 고체 재료가 지지체 재료 상에 라미네이션되는(laminated), 물품.
  15. 제14항에 있어서, 상기 지지체 재료가 종이 또는 호일인, 물품.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비정질 고체 재료가 크림핑되는(crimped), 물품.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비정질 고체 재료가 향미제를 포함하고, 선택적으로, 상기 향미제가 멘톨인, 물품.
  18. 제17항에 있어서, 상기 비정질 고체 재료가 건조 중량으로 0.1% 내지 65%, 또는 건조 중량으로 1% 내지 60%, 또는 건조 중량으로 10% 내지 55%, 바람직하게는 건조 중량으로 40% 내지 50%의 멘톨을 포함하는, 물품.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비정질 고체 재료가 겔화제를 포함하고, 상기 겔화제가 펙틴, 젤라틴, 다당류 또는 카라기난 중 하나인, 물품.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품이 에어로졸 생성 재료를 추가로 포함하는 물품.
  21. 제20항에 있어서, 상기 에어로졸 생성 재료가 상기 마우스피스의 원위 단부에 연결되는, 물품.
  22. 제20항 또는 제21항에 따른 물품, 및 상기 물품의 에어로졸 생성 재료를 가열하기 위한 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함하는, 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스가 코일을 포함하는, 시스템.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스가 상기 물품의 에어로졸 생성 재료를 적어도 200℃의 최대 온도로 가열하도록 구성되는, 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 비-가연성 에어로졸 제공 디바이스가 상기 물품의 에어로졸 생성 재료를 적어도 약 160℃ 또는 적어도 약 200℃ 또는 적어도 약 220℃ 또는 적어도 약 240℃ 또는 적어도 약 270℃의 최대 온도로 가열하도록 구성되는, 시스템.
  26. 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 물품이 재료의 본체를 포함하는 마우스피스를 포함하고, 상기 본체가 비정질 고체 재료를 포함하고, 상기 방법이 비정질 고체 재료의 공급원을 제공하는 단계, 상기 비정질 고체 재료를 장치를 통과시켜 주름진 비정질 고체 재료의 로드를 형성하는 단계, 및 상기 비정질 고체 재료의 로드를 절단하여 상기 본체를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 비정질 고체 재료가 150 mm 내지 500 mm의 폭을 갖는, 방법.
  28. 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 비정질 고체 재료가 상기 장치를 통과하기 전에 스트립들로 절단되는, 방법.
  29. 제26항, 제27항 또는 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비정질 고체 재료가 상기 장치를 통과하기 전에 크림핑되는, 방법.
  30. 제26항, 제27항, 제28항 또는 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비정질 고체 재료의 본체가 에어로졸 생성 재료의 공급원과 조합되어 비-가연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 물품을 형성하는, 방법.
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