KR20220116452A - 알칼로이드 함유 재료의 시트 - Google Patents

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KR20220116452A
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미셸 델 보렐로
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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

본 발명은 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트에 관한 것으로,
- 약 1 mm 내지 약 5 mm에 포함된 평균 섬유 길이를 갖는 섬유를 포함하는 기재 시트를 포함하고, 제1 표면 및 제2 표면을 정의하는 제1 층; 및
- 제2 층을 포함하며; 제2 층은,
■ 상기 알칼로이드 함유 재료의 분말로서, 약 8 μm 내지 약 200 μm에 포함된 크기를 갖는, 분말;
■ 물;
■ 결합제; 및
■ 에어로졸 형성제의 혼합물을 포함하며;
제2 층은 기재 시트의 제1 표면에 도포되고, 결합제는 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트의 총 중량의 약 0% 내지 약 1%에 포함된 양으로 포함된다.

Description

알칼로이드 함유 재료의 시트
본 발명은 다층 시트 또는 복합 시트와 같은 알칼로이드 함유 재료의 시트에 관한 것이다.
특히, 알칼로이드 함유 재료는, 예를 들어 궐련 또는 "비연소 가열(heat-not-burn)" 유형 담배 함유 제품과 같은 에어로졸 발생 물품에 바람직하게는 사용되는 균질화 담배 재료일 수 있다.
오늘날, 담배 제품의 제조에서, 담뱃잎 이외에 캐스트 리프 또는 재구성 담배와 같은 균질화 담배 재료가 또한 사용된다.
"비연소 가열" 에어로졸 발생 물품에서, 에어로졸 형성 기재는 에어로졸을 형성하지만 담배 재료의 연소를 방지하기 위해 비교적 낮은 온도까지 가열된다.
균질화 담배 재료는 담배 분말을 포함하는 상이한 성분을 혼합하여 담배 슬러리를 형성함으로써 제조된다. 또한, 슬러리는 일반적으로 담배에 함유된 것 이외에 셀룰로스 섬유와 같은 섬유를 함유한다. 그 다음, 이러한 슬러리는 적합한 전달 시스템을 통해, 이동 컨베이어 스틸 벨트에서 캐스팅될 "캐스팅 박스(casting box)"로 진입하는 캐스팅 시스템으로 보내지고, 그 다음 건조기 내에서 건조되기 전에 탱크 내에 저장된다.
비연소 가열 제품에 사용될 수 있는 대안적인 알칼로이드 함유 재료를 획득하는 공정에 대한 필요성이 존재한다.
일 양태에서, 본 발명은 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트에 관한 것으로서, 이는 약 0.7 mm 내지 약 50 mm의 평균 섬유 길이를 갖는 섬유를 포함하는 기재 시트를 포함하는 제1 층을 포함한다. 제1 층은 제1 표면 및 제2 표면을 정의한다. 다층 시트는 또한, 약 8 μm 내지 약 200 μm에 포함된 크기를 갖는 알칼로이드 함유 재료의 분말; 물; 결합제; 및 에어로졸 형성제의 혼합물을 포함하는 제2 층을 포함한다. 제2 층은 기재 시트의 제1 표면에 도포된다.
본 발명은 또한, 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트에 관한 것으로서, 약 0.7 mm 내지 약 50 mm에 포함된 평균 섬유 길이를 갖는 섬유를 포함하고 제1 표면 및 제2 표면을 정의하는 기재 시트를 포함한다. 기재 시트는 약 8 μm 내지 약 200 μm에 포함된 크기를 갖는 알칼로이드 함유 재료의 분말; 물; 결합제; 및 에어로졸 형성제의 혼합물로 함침된다.
다층 시트 또는 복합 재료로 형성된 시트가 제공된다. 다층 시트 또는 복합 재료로 형성된 시트는 공지된 캐스트 리프와 비교할 때 상대적으로 높은 인장 강도를 갖는다. 높은 인장 강도는 캐스트 리프에 사용되는 섬유와 비교하여 비교적 "긴" 섬유를 갖는 기재 시트에 의해 제공된다. 또한, 다층 시트 또는 복합 재료로 형성된 시트는 비교적 균일하다. 슬러리는 섬유를 포함하는 기재 시트에 도포되어, 알칼로이드 함유 복합 재료로 형성된 다층 시트 또는 시트를 형성한다. 다층 시트 또는 비교적 높은 인장 강도를 갖는 알칼로이드를 포함하는 복합 재료로 형성된 시트를 얻기 위해 슬러리에 다량의 섬유를 첨가할 필요가 없는데, 이는 기재 시트에 이미 제공되기 때문이다. 따라서, 슬러리는 그의 조성물에서, 적어도 그의 표면 상에서 매우 균일할 수 있고, 슬러리가 기재 시트에 적용될 때 얻어지는 복합 재료로 형성된 시트 또는 결과적인 다층 시트도 균질하다. 슬러리는 기재 시트 상에 층을 형성할 수 있다. 슬러리는 기재 시트를 함침할 수 있다. 다층 시트 또는 복합 재료로 형성된 시트의 조성에 대한 더 양호한 제어가 달성될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "시트"는 폭과 길이가 그의 두께보다 실질적으로 더 큰 적층 요소를 나타낸다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "슬러리"는 상이한 액체 유사, 점성 또는 페이스트형 재료의 에멀션을 포함할 수 있는 액체 유사, 점성 또는 페이스트형 재료를 나타낸다. 슬러리가 액체 유사, 점성 또는 페이스트형 거동을 여전히 나타낸다면, 슬러리는 소정 양의 고체 상태 입자를 함유할 수 있다.
다음에서, 용어 "상류" 또는 "하류"는 슬러리의 유동 방향을 기준으로 한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "이동 가능한 지지체"는 적어도 하나의 길이방향으로 이동되도록 구성된 표면을 포함하는 임의의 수단을 나타낸다. 이동 가능한 지지체는 일 방향으로 무정전 이송 능력을 제공하도록 폐쇄 루프를 형성할 수 있다. 그러나, 이동 가능한 지지체는 또한 왕복 방식으로 이동될 수 있다. 이동 가능한 지지체는 컨베이어 벨트를 포함할 수 있다. 이동 가능한 지지체는 본질적으로 편평할 수 있다. 이동 가능한 지지체는 구조화된 또는 비-구조화된 표면을 나타낼 수 있다. 이동 가능한 지지체는 시트형의 이동 가능하고 굽힘 가능한 밴드를 포함할 수 있다. 밴드는 스틸, 구리, 철 합금 및 구리 합금을 포함하지만 이에 한정되지 않는 금속 재료 또는 고무 재료로 만들어질 수 있다.
"섬유를 포함하는 기재 시트"는 슬러리용 기재로서 사용되고 섬유를 포함하는 재료로 형성된 시트를 나타낸다. 시트를 형성하는 재료는 임의의 유형의 섬유, 예를 들어 셀룰로스 섬유를 포함할 수 있다. 재료의 시트는 이동 가능한 지지체의 상단에 배치될 수 있거나, 비트는 자기 지지형일 수 있다.
"알칼로이드 함유 재료"은 하나 이상의 알칼로이드 함유 재료다. 알칼로이드는 니코틴을 포함할 수 있다. 니코틴은, 예를 들어 담배에서 발견될 수 있다.
알칼로이드는 주로 염기성 질소 원자를 함유하는 자연 발생 화학적 화합물의 그룹이다. 이 그룹은 또한 중성 및 심지어 약산성 특성을 갖는 일부 관련 화합물을 포함한다. 유사한 구조의 일부 합성 화합물은 또한 알칼로이드로 지칭된다. 탄소, 수소 및 질소 이외에, 알칼로이드는 또한 산소, 황 및 보다 드물게 염소, 브롬 및 인과 같은 다른 요소를 함유할 수 있다.
카페인, 니코틴, 테오브로민, 아트로핀, 튜보쿠라린은 알칼로이드의 예이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "균질화 담배 재료"은 미립자 담배를 응집시킴으로써 형성된 재료를 나타내며, 이는 알칼로이드 니코틴을 함유한다. 따라서, 알칼로이드 함유 재료는 균질화 담배 재료일 수 있다.
가장 보편적으로 사용되는 균질화 담배 재료의 형태는 재구성 담배 시트 및 캐스트 리프다. 균질화 담배 재료 시트를 형성하는 공정은 담배 분말과 결합제가 혼합되어 슬러리를 형성하는 단계를 일반적으로 포함한다. 이어서, 슬러리는 담배 시트를 생성하는 데 사용된다. 예를 들어, 이동 금속 벨트 상으로 점성 슬러리를 캐스팅하여 소위 캐스트 리프를 제조한다. 대안적으로, 점도가 낮고 수분 함량이 높은 슬러리는 제지 공정과 유사한 공정에서 재구성 담배를 생성하는 데 사용될 수 있다.
담배의 시트 재료는 재구성 시트 재료로 지칭될 수 있고 담배 조성물을 형성하기 위해 미립자 담배 또는 담배 입자 블렌드, 습윤제 및 수성 용매를 사용하여 형성된다.
균질화 담배 시트는 일반적으로, 담배 이외에도 구아와 같은 결합제를 포함한다. 균질화 담배 시트는 또한, 글리세린과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
용어 "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재를 지칭한다. 통상적으로, 에어로졸 형성 기재는 가열 시 휘발성 화합물을 방출된다. 에어로졸 형성 기재는 휘발성 알칼로이드 향미 화합물을 함유하는 알칼로이드 함유 재료를 포함할 수 있고, 이는 가열 시 에어로졸 형성 기재로부터 방출된다. 에어로졸 형성 기재는 균질화 재료를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 장치"는 에어로졸 형성 기재와 상호작용하여 에어로졸을 발생시키도록 구성된 장치를 지칭한다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 히터와 같은 에어로졸화기를 포함한다.
다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 형성 기재로서 사용될 수 있다. 알칼로이드 함유 재료의 시트는 균질화 담배 시트를 포함할 수 있다.
다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 슬러리가 도포되는 기재 시트로부터 시작하여 형성된다.
섬유를 포함하는 기재 시트가 제공된다. 기재 시트는 제1 표면 및 제2 표면을 정의한다. 제1 표면 상에, 슬러리가 도포된다. 슬러리는 기재 시트의 제1 표면에 제2 층과 같은 다른 층을 형성할 수 있다. 또한, 슬러리는 실질적으로 기재 시트를 완전히 함침할 수 있다. 또한, 슬러리는 기재 시트가 부분적으로 함침되고 제1 표면 상의 제2 재료 층에 의해 부분적으로 덮이도록 기재 시트를 부분적으로 함침할 수 있다.
섬유를 포함하는 기재 시트는 통상적으로, 비교적 "강한" 시트이며, 이의 인장 강도는 롤러가 접촉해야 하는 임의의 추가 기재가 필요 없이 롤러 사이에서 이송될 수 있는 정도이다. 기재 시트의 인장 강도는, 바람직하게는 약 0.1 N/(mm)2 내지 약 1 N/(mm)2로 구성된다.
기재 시트는 셀룰로스, 대마, 양마, 대나무 펄프, 면, 실크, 목재, 또는 이의 조합을 포함하는, 상이한 재료, 천연 또는 합성 재료로 만들어질 수 있다. 재료의 선택은 알칼로이드 함유 재료를 포함하는 최종 시트에 대해 예상되는 기계적 특성에 따라 수행된다.
기재 시트 내의 섬유는 직조되거나 직조되지 않을 수 있다. 직조되지 않는 경우, 섬유는 주로 일 방향으로 배향될 수 있다. 대안적으로, 섬유는 무작위로 배향될 수 있다. 직조되는 경우, 다양한 패턴이 사용될 수 있다. 기재 시트는 섬유의 매트를 포함할 수 있다. 섬유는 예를 들어, 무작위로 배열되거나, 시트로 평탄화되거나, 직물로 직조될 수 있다. 기재 시트는 섬유를 함께 유지하기 위한 결합제를 포함할 수 있다. 결합제는 메틸 셀룰로스를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 기재 시트는 편조된 시트이다. 편조된 시트는 섬유가 얽힌 시트이다. 모든 것은 아니지만 그의 일부 섬유가 얽힐 필요가 있다. 편조된 시트는 균일하고 비교적 높은 기계적 강도를 얻을 수 있게 한다.
기재 시트 내의 섬유의 함량은 바람직하게는 50 g/(m)2 미만이다.
기재 시트는 바람직하게는, 셀룰로스 섬유를 포함한다. 시트를 형성하는 셀룰로스 섬유는 당분야에 공지되어 있으며, 연질목 섬유, 경질목 섬유, 황마(jute) 섬유, 아마 섬유, 담배 섬유 및 이의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 셀룰로스 섬유는 펄프화 외에도 정제, 기계 펄핑, 화학 펄핑, 표백, 황산염 펄핑 및 이들의 조합과 같은 적합한 공정을 거친 것일 수 있다. 셀룰로스 섬유는 담배 줄기 재료, 잎자루 또는 다른 담배 식물 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 목재 섬유와 같은 셀룰로스 섬유는 낮은 리그닌 함량을 포함한다. 대안적으로, 식물성 섬유와 같은 섬유는 상기 섬유와 함께 사용되거나, 대마 및 대나무를 포함하는 대안으로 사용될 수 있다.
섬유를 포함하는 기재 시트는 약 0.7 mm 내지 약 50 mm로 구성되는 평균 섬유 길이를 갖는 섬유를 포함한다. 더 바람직하게는, 섬유를 포함하는 기재 시트의 섬유는 약 1 mm 내지 약 25 mm로 구성되는 평균 섬유 길이를 갖는다. 더 바람직하게는, 섬유를 포함하는 기재 시트의 섬유는 약 1 mm 내지 약 10 mm로 구성되는 평균 섬유 길이를 갖는다. 더 바람직하게는, 섬유를 포함하는 기재 시트의 섬유는 약 1 mm 내지 약 5 mm로 구성되는 평균 섬유 길이를 갖는다. 훨씬 더 바람직하게는, 섬유를 포함하는 기재 시트의 섬유는 약 1.2 mm 내지 약 1.8 mm로 구성되는 평균 섬유 길이를 갖는다. 1 mm 내지 5 mm에 포함된 평균 섬유 길이를 갖는 섬유는 달성된 인장 강도와 시트의 균질성 사이의 바람직한 타협이다.
섬유의 평균 길이는 Techpap SAS에 의해 상용화된 MORFI COMPACT에 의해 측정했을 때 (컬링되거나 꼬인 것이든지 관계없이) 그들의 실제 길이를 지칭한다. 평균 길이는 N 섬유의 측정에 대한 MORFI COMPACT에 의한 섬유의 측정된 길이의 수학적 평균이며, 여기서 N > 5이다. MORFI COMPACT는 섬유의 프레임워크를 따라 섬유의 길이를 측정하여 그들의 실제 전개된 길이를 측정하는 섬유 분석기이다. 측정된 물체의 길이가 200 μm 내지 10000 μm에 포함되고 그의 폭이 5 μm 내지 75 μm에 포함되는 경우, 측정된 물체는 섬유로 간주된다. 섬유 길이는 탈이온수가 섬유에 첨가되고 Morfi 소프트웨어가 사용될 때 측정된다.
기재 시트는 하나가 다른 하나에 대향하는 제1 표면 및 제2 표면을 정의한다. 제1 표면 또는 제2 표면은 실질적으로 평면형 표면일 수 있다. 제1 표면 또는 제2 표면은 수평, 즉, 수평면에 평행하거나 경사질 수 있다. 제1 표면 또는 제2 표면은 실질적으로 수직일 수 있다.
기재 시트의 제1 표면에 도포될 슬러리는 다음의 조성을 갖는다.
슬러리는 알칼로이드 함유 재료의 입자를 포함한다. 입자는 알칼로이드 함유 재료의 분말을 형성한다. 분말을 얻기 위해, 알칼로이드 함유 재료가 분말로 분쇄된다. 바람직하게는, 알칼로이드 함유 재료의 분쇄된 입자의 크기는 200 μm 미만, 바람직하게는 180 μm 미만, 바람직하게는 160 μm 미만, 바람직하게는 140 μm 미만, 바람직하게는 120 μm 미만, 바람직하게는 100 μm 미만, 바람직하게는 80 μm 미만, 바람직하게는 60 μm 미만, 바람직하게는 40 μm 미만의 크기를 갖는다. 바람직하게는, 알칼로이드 함유 재료의 분쇄된 입자의 크기는 8 μm 초과, 바람직하게는 12 μm 초과, 바람직하게는 20 μm 초과, 바람직하게는 30 μm 초과, 바람직하게는 50 μm 초과, 바람직하게는 70 μm 초과의 크기를 갖는다. 바람직하게는, 알칼로이드 함유 재료를 분말로 분쇄하는 단계는 알칼로이드 함유 재료를 약 8 μm 내지 200 μm에 포함된 크기를 갖는 분말로 분쇄하는 단계를 포함한다. 더 바람직하게는, 알칼로이드 함유 재료를 분말로 분쇄하는 단계는 약 10 μm 내지 150 μm에 포함된 크기를 갖는 알칼로이드 함유 재료를 분쇄하는 단계를 포함한다. 보다 더 바람직하게는, 알칼로이드 함유 재료를 분말로 분쇄하는 단계는 약 15 μm 내지 120 μm에 포함된 크기를 갖는 알칼로이드 함유 재료를 분쇄하는 단계를 포함한다.
알칼로이드 함유 재료의 입자의 크기에 있어서, Dv95 크기는 의미가 있다. 상기 열거된 값들 각각은 입자 크기의 Dv95를 나타낸다. Dv95의 "v"는 부피 분포가 고려됨을 의미한다. 부피 분포를 사용하면 등가 구체의 개념이 도입된다. 등가 구체는 측정 중인 성질의 실제 입자와 동일한 구체이다. 따라서, 광 산란 방법의 경우, 이는 실제 입자와 동일한 산란 강도를 생성하는 구체이다. 이는 실질적으로 동일한 부피의 입자를 갖는 구체이다. 또한, Dv95에서의 "95"는 분포의 95%가 더 작은 입자 크기를 가지고 5%가 더 큰 입자 크기를 갖는 직경을 의미한다. 따라서, 입자 크기는, 입자의 95%가 표시된 값보다 작은 (입자의 실질적으로 동일한 부피를 갖는 대응하는 구체의) 직경을 갖는 부피 분포에 따른 크기이다. 60 μm의 입자 크기는 입자의 95%가 60 μm보다 작은 직경을 갖는 것을 의미하며, 여기서 직경은 입자보다 대응하는 부피를 갖는 구체의 직경이다.
입자의 Dv95 크기는 Horiba LA 950 또는 LA 960 입자 크기 분포 분석기를 사용하여 측정된다. HORIBA LA-960 입자 크기 분석기는 크기 분포를 측정하기 위해 레이저 회절 방법을 사용한다. 이 기술은 입자로부터 산란된 광(에지 회절) 및 입자를 통한 광(이차 산란 굴절)을 사용하여 크기를 계산하기 위한 제1 원리를 사용한다. LA-960은 Mie 산란 이론을 통합한다.
바람직하게는, 슬러리가 알칼로이드 함유 재료에 이미 함유된 것 이외에 셀룰로스 섬유를 함유하지 않거나, 아주 적은 양만 함유한다는 사실로 인해, 분말의 크기는 "극도로 작을" 필요가 없다. 섬유가 슬러리 내에 존재하는 경우, 이들은 입자에 대한 "글루(glue)"로서 작용한다. 따라서, 균일한 시트를 갖기 위해, 입자는 작게 유지된다. 본 발명에서, 슬러리는 그 자체로 시트를 형성하지 않지만, 기재 층에 도포된다. 슬러리가 그 자체로 상대적으로 높은 인장 강도를 갖는 층을 생성할 필요는 없다. 따라서, 분말의 크기는 첨가된 섬유로 형성된 슬러리의 경우보다 클 수 있다.
알칼로이드 함유 재료의 분말은, 예를 들어 담배 분말 블렌드일 수 있다. 바람직하게는, 담배 분말 블렌드는 슬러리 내에 존재하는 담배의 대부분을 함유한다. 이런 방식으로, 담배 분말 블렌드는 균질화 담배 재료 내의 담배 대부분의 공급원이다. 이와 같이, 담배 분말 블렌드는 최종 제품에 대한 향미, 예를 들어 균질화 담배 재료를 가열하여 제조된 에어로졸에 대한 향미를 정의한다.
슬러리 내에 알칼로이드 함유 재료의 분말의 양은, 바람직하게는 총 질량 슬러리의 약 40% 내지 약 70%, 즉 물을 포함하는 슬러리의 질량에 포함된다. 알칼로이드 함유 재료는, 바람직하게는 분말 형태이다. 더 바람직하게는, 슬러리 내에 알칼로이드 함유 재료의 양은 바람직하게는, 총 질량 슬러리의, 즉 물을 포함하는 슬러리의 질량의 약 40% 내지 약 50%에 포함된다.
바람직하게는, 다층 시트 또는 복합 재료의 시트의 인장 특성을 향상시키기 위해, 결합제가 슬러리에 첨가된다.
슬러리에 존재하는 결합제의 양은 슬러리 총 질량의, 즉 물을 포함하는 슬러리의 질량의 약 0% 내지 약 1%에 포함될 수 있다. 더 바람직하게는, 슬러리에 존재하는 결합제의 양은 슬러리의 총 중량의 약 0% 내지 약 0.5%에 포함된다. 결합제의 양은 알칼로이드 함유 재료의 시트의 원하는 특성에 따라 달라질 수 있다. 슬러리가 기재 시트에 의해 크게 흡수되는 것이 바람직한 경우, 흡수를 개선하기 위해 더 적은 결합제가 사용될 수 있다. 기재 시트 상의 슬러리 코팅이 바람직한 경우, 더 많은 양의 결합제가 사용될 수 있다. 결합제의 양은 슬러리의 점도를 변화시킬 수 있다. 더 많은 양의 결합제는 슬러리의 더 높은 점도를 초래할 수 있다.
슬러리 내에 사용되는 결합제는 본원에서 설명되는 검 또는 펙틴 중 임의의 것일 수 있다. 결합제는 알칼로이드 분말이 알칼로이드 함유 재료의 시트 전체에 걸쳐 실질적으로 분산된 상태로 유지되도록 보장할 수 있다. 임의의 결합제가 사용될 수 있지만, 바람직한 결합제는 과일, 감귤 또는 담배 펙틴과 같은 천연 펙틴; 하이드록시에틸 구아 및 하이드록시프로필 구아와 같은 구아 검(guar gum); 하이드록시에틸 및 하이드록시프로필 로커스트콩검과 같은 로커스트 콩 검; 알지네이트; 개질되거나 유도된 전분과 같은 전분; 메틸, 에틸, 에틸하이드록시메틸 및 카르복시메틸 셀룰로스와 같은 셀룰로스; 타마린드 검; 덱스트란; 풀론; 곤약 가루; 잔탄 검 등이다. 본 발명에 사용하기에 특히 바람직한 결합제는 구아이다.
슬러리가 기재 시트를 함침하는 경우, 결합제의 양은 시트의 어느 부분이 고려되는지에 따라 상이하며, 예를 들어, 이는 슬러리가 증착된 표면에서 최대이다. 따라서 최대값은 0% 내지 1%이다.
에어로졸 형성제는, 바람직하게는 에어로졸의 형성을 촉진하기 위해 첨가될 수 있다.
알칼로이드 함유 재료의 시트용 슬러리에 포함하는 데 적합한 에어로졸 형성제는 당업계에 공지되어 있고, 멘톨과 같은 일가 알코올, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 같은 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
바람직한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.
슬러리는 총 질량 슬러리의, 즉 물을 포함하는 슬러리의 질량의 약 1% 내지 약 5%에 포함된 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 바람직하게는, 슬러리의 건조 중량 기준으로 약 2.9% 내지 약 8.5%에 포함되는 에어로졸 형성제의 양에 대응하는 슬러리의 총 질량의 1 내지 3%가 포함된다.
슬러리를 기재 시트에 도포하기 위한 특정 점도 및 수분에 도달하기 위해, 물이 슬러리에 또한 존재하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 물의 양은 슬러리의 총 질량의, 즉 물을 포함하는 슬러리의 질량의 약 30% 내지 55%에 포함된다. 더 바람직하게는, 물의 양은 슬러리의 총 질량의, 즉 물을 포함하는 슬러리의 질량의 약 45% 내지 55%에 포함된다.
바람직하게는, 분말 형태의 알칼로이드 함유 재료는 셀룰로스를 함유할 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 슬러리 내에는 셀룰로스 섬유가 첨가되지 않으며, 즉, 알칼로이드 함유 재료에 이미 함유된 섬유 이외에, 슬러리 내에 추가 섬유가 첨가되지 않는다. 따라서, 슬러리에 첨가된 (즉, 알칼로이드 함유 재료에 이미 함유된 것에 더하여) 섬유의 양은 바람직하게는 슬러리의 총 질량의, 즉 물을 포함하는 슬러리의 질량의 0.5% 미만이다. 더 바람직하게는, 첨가된 섬유는 슬러리의 총 질량의 약 0.1% 미만의 양으로 존재한다.
슬러리는 주어진 위치에 형성된다. 이어서, 슬러리가 저장될 수 있다. 슬러리는, 예를 들어 동일한 위치, 예를 들어 동일한 저장 탱크 내에, 또는 2개의 상이한 위치, 예를 들어 2개의 상이한 저장 탱크 내에 저장되고 형성될 수 있다. 사용되는 저장 탱크는 바람직하게는, 현장에 공지되어 있다. 또한, 슬러리는 단일 저장 탱크에 또는 복수의 저장 탱크에 형성되거나 저장될 수 있다. 바람직하게는, 저장 탱크에서, 슬러리를 균질화하기 위한 혼합기가 존재한다.
바람직하게는, 슬러리는 기재 시트의 제1 표면에 도포된다. 적용예에서, 슬러리는 섬유를 포함하는 기재 시트 상에 슬러리의 스트립을 형성할 수 있다.
슬러리는 전체 제1 표면에 도포될 필요가 없다. 슬러리는 제1 표면의 일부에만, 예를 들어 제1 표면의 중앙 부분에만 도포될 수 있다.
기재 시트와 접촉하게 되는 슬러리는 기재 시트에 의해 완전히 흡수되거나 흡착될 수 있다. 슬러리는 기재 시트의 제1 표면에 제2 층으로 불리는 층을 형성할 수 있다. 슬러리는 기재 시트에 의해 부분적으로 흡수되거나 흡착될 수 있고, 기재 시트의 제1 표면을 부분적으로 코팅할 수 있다.
바람직하게는, 슬러리의 도포는 기재 시트에 제2 층을 형성할 수 있다. 실질적으로, 슬러리의 코팅 층이 기재 시트의 제1 표면에 형성된다.
슬러리의 도포는 슬러리로 기재 시트를 함침시킬 수 있다.
슬러리는 기재 시트에 의해 최소로, 부분적으로, 또는 대부분 흡수되거나 흡착될 수 있다. 슬러리 흡수 또는 흡착은 기재 시트의 조성 또는 슬러리의 조성, 또는 기재 시트와 슬러리의 조성 둘 모두에 따라 달라진다. 예를 들어, 슬러리 흡수 또는 흡착은 슬러리에 함유된 물 또는 결합제의 양에 따라 달라지며, 슬러리가 기재 시트에 의해 최소한으로 또는 부분적으로만 흡수되는 경우, 제2 층은 슬러리가 도포되고 다층 시트가 형성되는 기재 시트의 표면에 형성된다.
슬러리가 기재 시트에 의해 흡수되거나 흡착되는 수착 공정이 발생하는 경우, 기재 시트는 슬러리에 의해 함침된다. 슬러리는 기재 시트에 의해 완전히 흡수될 수 있다. 슬러리는 또한 코팅 층을 형성하고 기재 시트를 함침시킬 수 있다.
수착은 하나의 재료가 다른 재료에 부착되는 물리적 및 화학적 공정이다. 수착의 특정 경우는 상이한 상태에 있는 다른 재료로 하나의 상태에 있는 재료의 혼입이 일어나고, 이러한 액체 슬러리가 고체 기재 시트에 의해 흡수되는 흡수; 또는 다른 상의 표면으로의 이온 및 분자의 물리적 접착 또는 결합이 일어나는 흡수이다.
기재 시트에 의해 형성된 결과적인 시트 및 제1 표면에 도포된 슬러리는 기재 시트의 제1 표면에 수직으로 취해진 횡단면에서 상이한 조성을 가질 수 있다. 제2 표면에서, 슬러리의 최저 농도가 존재할 수 있다. 제1 표면에서, 최고 농도의 슬러리가 존재할 수 있다. 제1 표면과 제2 표면 사이에서, 기재 시트의 재료 및 슬러리의 조합은 상이한 농도로 존재할 수 있다.
슬러리는 제1 및 제2 표면 둘 모두에 도포될 수 있다. 알칼로이드 함유 재료의 시트의 조성물은 대칭일 수 있다. 알칼로이드 함유 재료의 시트의 단위 부피 당 섬유의 농도는 알칼로이드 함유 재료의 시트의 중심에서 가장 높을 수 있고 제1 표면 및 제2 표면에서 가장 낮을 수 있다.
기재 시트와 그의 제1 표면에 제공된 슬러리의 조합은 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트를 형성한다.
기재 시트 및 슬러리에 더하여, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트를 형성하기 위해 다른 요소들이 조합될 수 있다. 기재 시트 그 자체는 다층 시트일 수 있다. 기재 시트는 향미 시트, 알칼로이드(예를 들어, 니코틴) 함유 재료의 시트, 및 기타를 포함할 수 있다.
알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 슬러리를 이미 형성된 기재 시트에 공급하는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트를 형성하는 것은 슬러리에 실질적으로 첨가된 섬유를 사용하지 않거나 매우 제한된 양의 첨가된 섬유를 사용할 수 있다. 강화제로서 작용하는 시트의 인장 강도를 증가시키기 위해, 섬유는 종래 기술의 캐스트 시트의 슬러리에 일반적으로 첨가된다.
그러나, 슬러리가 공급된 기재 시트의 존재는 알칼로이드 함유 재료의 결과적인 시트에 충분한 인장 강도를 제공한다. 슬러리에 셀룰로스 섬유의 첨가는 피할 수 있다.
섬유가 첨가되는 슬러리에서, 섬유 펄프화에 물이 필요하기 때문에 비교적 많은 양의 물이 필요할 수 있다. 또한, 슬러리에 존재하는 많은 양의 물로 인해, 슬러리를 건조시키고 알칼로이드 함유 재료의 시트를 형성하기 위해 많은 양의 에너지가 필요하다. 이러한 "높은 수분 함량" 공정에서, 슬러리가 캐스팅되는 컨베이어 스틸 벨트는 또한 중요한 역할을 할 수 있다: 컨베이어 벨트 내의 임의의 불완전성이 캐스트 시트로 전달될 수 있으므로, 종종 고품질 벨트가 요구된다. 슬러리로부터 첨가된 섬유를 제거하는 것은 슬러리를 균질화하는 데 필요한 물의 양을 감소시킬 수 있게 한다. 양호한 균질화를 위해 일정량의 물이 여전히 필요할 수 있다. 이러한 비교적 "조밀한" 슬러리는 섬유를 포함하는 기재 시트에 도포되는 데 적합하다.
알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 본 발명에 따른 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트를 건조하는 데 건조 시간이 더 적거나 건조 전력이 더 적게 요구된다. 기재 시트는 바람직하게는, 기재 시트가 보빈에 권취될 때 이미 건조된다. 기재 시트는 슬러리와 접촉하기 전에, 예를 들어 물을 그 위에 분무하여 습윤될 수 있다. 습윤은 기재 시트에서 슬러리의 침투를 용이하게 하기 위해 수행된다. 알칼로이드 함유 재료의 결과적인 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 단지 "부분적으로 습윤"되며, 건조 시간 또는 건조를 위한 필요한 에너지의 양은 비교적 낮다. 덜 "강력한" 건조는 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 에어로졸 형성 기재로서 사용될 때 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트에 의해 생성된 에어로졸의 향미를 더 양호하게 제어할 수 있게 한다. 건조 동안, 알칼로이드, 향미제 또는 다른 휘발성 재료가 증발할 수 있고, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트에서 이들의 농도가 감소될 수 있다. 알칼로이드가 존재할 때 건조를 최소화하는 것은 에어로졸 특성을 제어하는 데 도움이 된다.
섬유를 함유하는 기재 시트가 제공된다는 사실은 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 섬유에 의해 주어지는 충분한 인장 강도를 갖는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트를 획득하여 하류 제조 단계에서의 견고한 처리를 가능하게 한다. 섬유의 길이 또는 구성은 균일한 알칼로이드 함유 재료를 갖는 제약에 의해 제한되지 않는다. 인장 강도는 기재 시트에 의해 제공되는 반면에, 에어로졸의 특성은 기재 시트에 적용된 슬러리에 의해 부여된다. 인장 강도 및 에어로졸 특성 둘 모두는 독립적으로 최적화될 수 있다.
바람직하게는, 제1 층은 제2 층으로 부분적으로 함침된다. 다층 시트에서, 제1 층과 제2 층 사이에 "예리한" 전이가 없을 수 있다. 제2 층을 형성하는 슬러리는 제2 층에 의해 부분적으로 흡수될 수 있다. 기재 시트의 조성 또는 슬러리의 조성, 또는 기재 시트와 슬러리의 조성 둘 모두에 따라서, 예를 들어 슬러리에 함유된 물 또는 결합제의 양에 따라서, 슬러리는 기재 시트에 의해 최소로, 부분적으로, 또는 대부분 흡수될 수 있다. 슬러리가 기재 시트에 의해 최소 또는 부분적으로만 흡수되는 경우, 슬러리 층인 제2 층은 슬러리가 도포되는 기재 시트의 표면에 형성된다. 슬러리의 코팅 층이 기재 시트의 표면에 형성될 수 있다. 다른 한편으로, 슬러리가 기재 시트에 의해 흡수되거나 흡착되는 흡착 공정이 발생하는 경우, 기재 시트는 슬러리에 의해 함침된다. 슬러리는 기재 시트에 의해 완전히 흡수될 수 있다. 슬러리는 또한 코팅 제2 층을 형성하고 기재 시트를 함침할 수 있다.
바람직하게는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트는 제3 층을 포함하고, 제3 층은 약 8 μm 내지 약 200 μm에 포함되는 크기를 갖는 알칼로이드 함유 재료의 분말; 물; 결합제; 에어로졸 형성제의 혼합물을 포함하며; 제3 층은 기재 시트의 제2 표면에 도포된다. 다층 시트는 대칭일 수 있으며, 제2 층 및 제3 층이 기재 시트의 제1 표면 및 제2 표면 둘 모두에 도포된다. 제2 층은 제2 층과 동일할 수 있다. 다층 시트는 제2 층이 제3 층과 상이할 때, 비대칭일 수 있다. 예를 들어, 제2 층의 두께는 제3 층의 두께와 상이할 수 있다.
바람직하게는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트 또는 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트의 총 중량의 약 40% 내지 약 80%에 포함된 양으로 알칼로이드 함유 재료의 분말을 포함한다. 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 높은 수준의 알칼로이드 함유 재료를 함유한다. 이러한 양은 "건조된" 시트, 즉 약 7% 내지 약 15%에 포함된 수분 함량을 갖는 시트에 대해 획득된다.
본 발명에서, 슬러리는 바람직하게는 적절히 블렌딩된 상이한 담배 유형의 담배 순엽 및 자루로 형성된다. 바람직하게는, 하나 초과의 담배 유형이 함께 블렌딩된다. 예를 들어, 적어도 2개의 상이한 담배 유형이 함께 블렌딩된다. 용어 "담배 유형"은 여러 가지 다양한 종류의 담배 중 하나를 의미한다. 본 발명과 관련하여, 이들 상이한 담배 유형은 브라이트 담배, 다크 담배 및 향끽미 담배의 3개 주요 그룹으로 구별된다. 이들 3개 그룹 간의 구별은 담배 제품에서 추가 처리되기 전에 담배가 겪는 경화 공정에 기초한다.
브라이트 담배는 일반적으로 크고, 옅은 색의 잎을 가진 담배이다. 본 명세서 전반에 걸쳐, 용어 "브라이트 담배(bright tobacco)"는 열 건조된(flue cured) 담배에 대해 사용된다. 브라이트 담배의 예는 중국 황색종(Flue-Cured), 브라질 황색종, 버지니아 담배와 같은 미국 황색종, 인도 황색종, 탄자니아 황색종 또는 다른 아프리칸 황색종이다. 브라이트 담배는 높은 당 대 질소 비율을 특징으로 한다. 감각적인 관점에서, 브라이트 담배는 경화 후에 매운 느낌과 생기 있는 감각에 연관되는 담배 유형이다. 본 발명에 따르면, 브라이트 담배는 잎의 건조 중량을 기준으로 약 2.5% 내지 약 20%의 환원당 함량과 잎의 건조 중량을 기준으로 약 0.12% 미만의 총 암모니아 함량을 가진 담배이다. 환원당은, 예를 들어 포도당 또는 과당을 포함한다. 총 암모니아는, 예를 들어 암모니아 및 암모니아 염을 포함한다.
다크 담배는 일반적으로 크고, 짙은 색의 잎을 가진 담배이다. 본 명세서 전반에 걸쳐, 용어 "다크 담배(dark tobacco)"는 공기 건조된(air cured) 담배에 대해 사용된다. 또한, 다크 담배는 발효될 수 있다. 씹는 담배(chewing), 코담배(snuff), 엽궐련(cigar) 및 파이프 블렌드(pipe blend)용으로 주로 사용되는 담배 또한 이와 같은 카테고리에 포함된다. 감각적인 관점에서, 다크 담배는 큐어링 후에 연기 냄새가 나고, 다크 엽궐련 유형의 감각과 연관되는 담배 유형이다. 다크 담배는 낮은 당 대 질소 비율을 특징으로 한다. 다크 담배의 예는, 버얼리 말라위(Burley Malawi) 또는 다른 아프리칸 버얼리, 훈증 건조(Dark Cured)된 브라질 가우팡(Brazil Galpao), 태양 건조(Sun Cured)되거나 공기 건조된 인도네시안 카스투리(Indonesian Kasturi)이다. 본 발명에 따르면, 다크 담배는 잎의 건조 중량을 기준으로 약 5% 미만의 환원당 함량과 잎의 건조 중량을 기준으로 최대 약 0.5%의 총 암모니아 함량을 갖는 담배이다.
향끽미 담배는 보통 작고, 옅은 색의 잎을 가진 담배이다. 본 명세서 전반에 걸쳐, 용어 "향끽미 담배"는 방향족 함량이 높은, 예를 들어 정유의 함량이 높은 다른 담배에 사용된다. 감각적인 관점에서 볼 때, 향끽미 담배는 큐어링 후에, 매운 느낌과 향기로운 감각에 연관되는 담배 유형이다. 향끽미 담배의 예는 그리스 오리엔탈(Greek Oriental), 오리엔탈 터키(Oriental Turkey), 세미-오리엔탈(semi-oriental) 담배뿐만 아니라 페리크(Perique), 루스티카(Rustica), 미국 버얼리(Burley) 또는 메릴랜드(Meriland)와 같은 화건된(Fire Cured), 미국 버얼리이다.
또한, 블렌드는 소위 각초 담배를 포함할 수 있다. 각초 담배는 특정 담배 유형이 아니지만, 블렌드에 사용된 다른 담배 유형을 보완하기 위해 주로 사용되며 최종 제품에 특정한 특성의 향기 방향을 유도하지 않는 담배 유형을 포함한다. 각초 담배의 예는 다른 담배 유형의 자루(stem), 주맥(midrib) 또는 줄기(stalk)이다. 구체적인 예는 브라질 황색종 하부 줄기의 열 건조된 자루일 수 있다.
각각의 담배 유형 내에서, 담뱃잎은, 예를 들어 원산지, 식물에서의 위치, 색상, 표면 질감, 크기 및 형상과 관련하여 추가로 등급이 나뉜다. 담뱃잎의 이들 및 다른 특성은 담배 블렌드를 형성하기 위해 사용된다. 담배 블렌드는, 담배 블렌드가 응집된 특정한 특징을 갖도록 동일하거나 상이한 유형에 속하는 담배의 혼합물이다. 이 특징은, 예를 들어 가열되거나 연소될 때의 고유한 맛 또는 특정 에어로졸 조성물일 수 있다. 블렌드는 서로에 대해 주어진 비율로 특정 담배 유형과 등급을 포함한다.
동일한 담배 유형 내의 상이한 등급은 각 블렌드 성분의 가변성을 감소시키기 위해 교차 블렌딩될 수 있다. 본 발명에 따르면, 상이한 담배 등급은 특정 미리 결정된 특징을 가진 원하는 블렌드를 실현하기 위해 선택된다. 예를 들어, 블렌드는 균질화 담배 재료의 건조 중량당 환원당, 총 암모니아 및 총 알칼로이드의 목푯값을 가질 수 있다. 총 알칼로이드는, 예를 들어 니코틴과, 노르니코틴, 아나타빈, 아나바신 및 미오스민을 포함하는 소량의 알칼로이드이다.
예를 들어, 브라이트 담배는 등급 A의 담배, 등급 B의 담배 및 등급 C의 담배를 포함할 수 있다. 등급 A의 순한 담배는 등급 B 및 등급 C의 순한 담배와 약간 상이한 화학적 특징을 갖는다. 향끽미 담배는 등급 D의 담배 및 등급 E의 담배를 포함할 수 있으며, 여기서 등급 D의 향끽미 담배는 등급 E의 향끽미 담배와 약간 상이한 화학적 특징을 갖는다. 예시를 위해서, 담배 블렌드의 가능한 목푯값은, 예를 들어 총 담배 블렌드의 건조 중량을 기준으로 약 10%의 환원당 함량을 가질 수 있다. 선택된 목푯값을 달성하기 위해, 70% 브라이트 담배 및 30% 향끽미 담배를 선택함으로써 담배 블렌드를 형성할 수 있다. 70% 브라이트 담배는 등급 A의 담배, 등급 B의 담배 및 등급 C의 담배 중에서 선택되며, 30%의 향끽미 담배는 등급 D의 담배 및 등급 E의 담배 중에서 선택된다. 블렌드에 포함되는 등급 A, B, C, D, E의 담배 양은, 담배 블렌드의 목푯값을 충족하도록 하는 등급 A, B, C, D, E를 갖는 각 담배의 화학적 조성에 의존하게 된다.
다양한 담배 유형은 상이한 화학적 특성을 갖는다. 300개보다 많은 화학적 구성성분들이 담뱃잎에 존재한다고 사료된다. 동일한 유형의 담배 내에서, 상이한 등급들은 또한 화학적 조성 차이를 가질 수도 있다. 담배의 화학적 구성성분들은 유전학적 사항, 농산물 관리제도(agricultural practice), 토양 유형 및 영양분, 기상 조건, 식물 병해, 줄기 위치, 수확 및 경화 과정에 의해서 영향을 받을 수 있다.
바람직하게는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트의 총 중량의 약 7% 내지 약 15%에 포함된 양으로 물을 포함한다.
바람직하게는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트의 총 중량의 약 0% 내지 약 1%에 포함되는 양으로 결합제를 포함한다. 바람직하게는, 슬러리 내의 결합제의 양은 슬러리의 총 질량의 약 0% 내지 0.5%에 포함된다. 결합제의 양은 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트의 원하는 특성에 따라 달라질 수 있다. 슬러리가 기재 시트에 의해 크게 흡수되는 것이 바람직한 경우, 흡수를 개선하기 위해 더 적은 결합제가 사용될 수 있다. 기재 시트 상의 슬러리 층이 바람직한 경우, 더 많은 양의 결합제가 사용될 수 있다. 결합제의 양은 슬러리의 점도를 변화시킬 수 있다. 더 많은 양의 결합제는 슬러리의 더 높은 점도를 초래할 수 있다.
바람직하게는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트의 총 중량의 약 2.9% 내지 약 8.5%에 포함된 양으로 에어로졸 형성제를 포함한다.
알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 재료의 복합 시트의 총 중량의 약 2% 내지 약 5%에 포함된 양으로 알칼로이드 함유 재료의 섬유 이외의 섬유를 포함한다. 섬유는 기재 시트에 농축되고, (알칼로이드 함유 재료에 함유된 것 이외에) 매우 적은 섬유가 제2 층에 존재한다.
알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 약 150 μm 내지 약 400 μm에 포함된 두께를 가지고, 보다 바람직하게는 시트의 두께는 약 180 μm 내지 약 300 μm, 훨씬 더 바람직하게는 약 180 μm 내지 250 μm에 포함된다.
바람직하게는, 기재 시트는 175 μm 내지 약 250 μm에 포함된 두께를 갖는다. 기재 시트의 두께는 슬러리가 그의 표면 중 하나 또는 둘 모두에 도포될 때, 최종 두께가 시트의 추가 가공, 예컨대 로드에서 크림핑 및 주름 형성을 위한 바람직한 두께가 되도록 바람직하게는 선택된다.
알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 바람직하게는, 약 100 mm 내지 약 2500 mm에 포함된 폭을 갖는다. 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트의 폭 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트의 폭은 획득될 보빈의 크기에 따라 선택된다. 바람직하게는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트가 형성된 후에, 시트는 건조된다. 바람직하게는, 건조 후에, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 보빈에 권취된다. 보빈은 슬릿되는 "마스터 보빈"일 수 있거나, 더 작은 보빈, 또는 이미 알칼로이드 함유 재료의 시트를 추가로 처리하기 위해 사용된 보빈일 수 있다.
바람직하게는, 알칼로이드 함유 재료의 분말은 담배 분말을 포함한다. 바람직하게는, 분말은 담배 분말 블렌드이다.
바람직하게는, 섬유를 포함하는 기재 시트는 셀룰로스 섬유를 포함한다. 더 바람직하게는, 섬유를 포함하는 기재 시트는 대마, 양마, 대나무, 목재, 면, 또는 실크로부터 유도된 섬유를 포함한다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트의 일부 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트의 일부를 포함하는, 에어로졸 발생 물품에 관한 것일 수 있다. 본 발명에 따른 에어로졸 형성 물품은 알칼로이드 함유 재료가 연소되기보다는 가열되어 에어로졸을 형성하는 물품을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 형성 물품은 조립된 에어로졸 형성 물품 전체이거나, 예를 들어 가열식 흡연 장치의 소모성 부품과 같은, 에어로졸을 생성하기 위한 조립된 물품을 제공하기 위해서 하나 이상의 다른 구성요소와 조합되는 에어로졸 형성 물품의 구성요소 전체일 수 있다.
에어로졸 형성 물품은 사용자의 마우스를 통해 사용자의 폐 안으로 직접 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키는 물품일 수 있다. 에어로졸 형성 물품은 궐련과 같은 종래의 흡연 물품과 유사할 수 있으며, 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 물품은 일회용일 수 있다. 에어로졸 형성 물품은 대안으로, 부분적으로 재사용 가능하고 보충 가능하거나 교체 가능한 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다.
바람직한 구현예에서, 에어로졸 형성 물품은 실질적으로 원통형 형상일 수 있다. 에어로졸 형성 물품은 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 형성 물품은 길이 및 그 길이에 실질적으로 수직인 원주를 가질 수 있다. 에어로졸 형성 물품은, 대략적으로 약 30 mm 내지 대략적으로 약 100 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 형성 물품은 대략적으로 약 5 mm 내지 대략적으로 약 12 mm의 외경을 가질 수 있다.
본 발명의 모든 양태에서, 바람직하게는 알칼로이드 함유 재료를 포함하는 시트는 균질화 담배 시트이고, 여기서 알칼로이드 함유 재료는 니코틴을 함유하는 담배이다.
구체적인 구현예는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시 목적으로 추가로 설명될 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 균질화 담배 재료의 시트를 제조하는 방법의 흐름도를 도시한다.
- 도 2는 도 1의 방법의 단계들 중 일 단계의 확대도를 도시한다.
- 도 3은 본 발명에 따른 알칼로이드 함유 재료의 시트의 제조를 위한 장치의 제1 구현예의 개략적인 사시도를 도시한다.
- 도 4는 본 발명에 따른 알칼로이드 함유 재료의 시트의 제조를 위한 장치의 제2 구현예의 개략적인 측-단면도이다.
- 도 5는 본 발명에 따른 알칼로이드 함유 재료의 시트의 제조를 위한 장치의 제3 구현예의 개략적인 측-단면도이다.
- 도 6은 본 발명에 따른 알칼로이드 함유 재료의 시트의 제조를 위한 장치의 제4 구현예의 개략적인 측단-면도이다.
- 도 7은 본 발명의 방법으로 제조된 균질화 담배 시트의 단면의 조성을 나타내는 그래프를 도시한다.
- 도 8은 본 발명에 따른 다층 시트의 측면도의 개략도를 도시하며;
- 도 9는 본 발명에 따른 복합 시트의 측면도의 개략도를 도시한다.
먼저 도 1을 참조하면, 알칼로이드 함유 재료의 시트(200)의 제조 방법이 도시된다. 도시된 구현예에서, 알칼로이드 함유 재료의 시트(200)는 균질화 담배 시트이고, 알칼로이드 함유 재료는 담배이다.
본 발명의 방법의 제1 단계는 균질화 담배 재료를 제조하기 위해 담배 블렌드에 사용되는 담배 유형 및 담배 등급을 선택하는 단계(100)이다. 본 방법에 사용된 담배 유형 및 담배 등급은 예를 들어 브라이트 담배, 다크 담배, 향끽미 담배 및 각초 담배이다.
균질화 담배 재료의 제조에 사용되는 것으로 의도되는 선택된 담배 유형 및 담배 등급이 본 발명 방법의 다음 단계에 따른 처리를 거친다.
본 방법은 선택된 담배가 배치되는 추가의 단계(101)를 포함한다. 이 단계는 제품 추적 및 추적성을 위해, 예를 들어 바코드 판독기에 의해 검증될 수 있는 등급 및 양과 같은 담배 무결성을 검사하는 단계를 포함할 수 있다. 수확 및 경화 후에, 담배의 잎에는 예를 들어 잎자루 위치, 품질 및 색상을 나타내는 등급이 매겨진다.　
또한, 배치 단계(101)는 담배가 균질화 담배 재료의 제조를 위해 제조 공장으로 운송되는 경우, 담배 박스의 탈박스화(de-boxing) 또는 케이스 개방 단계를 포함할 수도 있다. 그 후, 탈박스화된 담배는 바람직하게는 중량을 측정하기 위해 중량 측정 스테이션으로 공급된다.
또한, 담배 놓기 단계(101)는 필요한 경우, 담뱃잎이 운송용 운송 박스 내에서 통상적으로 베일(bale)로 압축될 때, 베일 슬라이싱(bale slicing)을 포함할 수 있다.
아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 다음의 단계들이 각 담배 유형에 대해 수행된다. 이러한 단계들은 하나의 생산 라인만이 필요하게 되도록 등급에 따라 나중에 수행될 수 있다. 대안적으로, 상이한 담배 유형은 별도의 라인에서 처리될 수 있다. 이것은 몇몇 담배 유형에 대한 처리 단계가 상이한 경우에 유리할 수 있다. 예를 들어, 종래의 주요한 담배 공정에서는, 다크 담배가 종종 추가 케이싱을 수용하기 때문에, 브라이트 담배와 다크 담배가 적어도 부분적으로는 별도의 과정에서 처리되었다. 그러나, 본 발명에 따르면, 바람직하게는 균질화 담배 웹을 형성하기 이전에 블렌딩된 담배 분말에 어떠한 케이싱도 첨가되지 않는다.
또한, 상기 방법은 담뱃잎을 분쇄하는 단계(102)를 포함할 수 있다. 분쇄 단계(102)는 단일 분쇄 단계 또는 이중 분쇄 단계일 수 있으며, 여기서 담배는 먼저 거칠게 분쇄된 다음 미세하게 분쇄된다.
바람직하게는, 분쇄 단계(102) 후에, 분말로부터 비-담배 재료를 제거하는 단계가 수행된다(도 1에는 도시되지 않음). 이러한 제거 단계는 분쇄 전에 수행될 수 있다. 비-담배 재료의 제거는 비-담배 재료가 분쇄된 후보다 더 쉽게 인식되고 제거될 수 있기 때문에, 분쇄 전에 더 쉬울 수 있다.
바람직하게는, 분쇄 단계(102) 이후에, 담배 입자는 예를 들어, 공압식 이송(pneumatic transfer)에 의해서, 블렌딩 단계(103)로 이송된다.
블렌딩 단계(103)에서, 담배 블렌딩용으로 선택된 상이한 담배 유형의 분쇄된 모든 담배 입자가 블렌딩된다. 따라서, 블렌딩 단계(103)는 모든 선택된 담배 유형에 대한 단일 단계이다. 이것은, 블렌딩 단계 후에는 모든 상이한 담배 유형에 대해 단일의 공정 라인만 있으면 된다는 것을 의미한다. 도 2에서, 박스(1, 2, 3 및 4)로 각각 개략적으로 표시된, 담배 블렌드를 위해 선택된 4개의 상이한 담배 유형의 4개의 거칠게 분쇄된 담배 입자의 블렌딩이 표시된다.
블렌딩 단계(103)에서는, 바람직하게는 다양한 담배 유형의 입자 혼합이 수행된다. 바람직하게는, 담배 블렌드의 특성 중의 하나 이상의 특성을 측정 및 제어하는 단계가 수행된다.
대안적으로, 단계(102)는 블렌딩 단계(103) 후에 수행되며, 여기서 다양한 담배 유형이 함께 블렌딩되어 원하는 블렌드를 형성한다. 블렌딩 단계 후에 수행되는 경우, 공정은 더 빠를 수 있다.
각각의 담배 유형 자체가 하위 블렌드일 수 있다는 것을 이해해야 하며, 즉, "브라이트 담배 유형"은, 예를 들어 상이한 등급을 갖는 버지니아 담배와 브라질 황색종 담배의 블렌드일 수 있다.
이렇게 획득된 담배 분말은 담배 슬러리를 형성하는 데 즉시 사용될 수 있다. 대안적으로는, 예를 들어 적절한 용기에 담배 분말을 저장하는 추가 단계가 포함될 수 있다(도시되지 않음).
미세 블렌딩 단계(103)로부터의, 담배 분말이 후속 슬러리 제조 단계(104)에서 사용된다. 슬러리 제조 단계(104)는, 바람직하게는 에어로졸 형성제, 결합제, 및 분쇄된 담배 분말을 슬러리 혼합 탱크에 함께 첨가하는 단계를 포함한다. 더 바람직하게는, 이러한 단계는 또한 슬러리의 균일성 및 균질성을 보장하기 위해 고전단 혼합기로 슬러리를 가공하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 슬러리 제조 단계(104)는 또한, 물을 첨가하는 단계를 포함하며, 여기서 물을 슬러리에 첨가하여 원하는 점도 및 수분을 얻는다.
단계(104) 후의 슬러리 조성은 다음과 같다:
물: 30 % 내지 55 %
담배 분말: 40% 내지 70%
결합제: 0% 내지 1%
에어로졸 형성제: 1% 내지 5%
첨가된 섬유: 0.5% 미만
균질화 담배 시트(200)를 형성하기 위해, 바람직하게는 단계(104)에 따라 형성된 슬러리를 캐스팅 또는 도포 단계(105)에서 주조된다. 바람직하게는, 이러한 캐스팅 단계(105)는 슬러리를 캐스팅 스테이션으로 이송하고, (도 3 내지 도 6에 도시된) 기재 시트(11)에 슬러리를 도포하는 단계를 포함한다.
균질화된 캐스트 시트(200)는 그 후 캐스트 웹의 균일하고 온화한(gentle) 건조를 포함하는 건조 단계(106)에서 건조된다. 바람직하게는, 건조 단계는 각각의 건조 구역에서의 캐스트 리프 온도를 모니터링하여 각각의 건조 구역에서의 온화한 건조 프로파일을 보장하는 단계를 포함한다.
이제 도 3을 참조하여, 본 발명에 따라 균질화 담배의 시트(200)의 제조를 위한 장치의 제1 구현예가 참조 번호 10으로 나타내고 표시된다.
바람직하게는, 장치(10)는 균질화 담배 재료의 복수의 시트(200)의 제조에 적합하다.
균질화 담배 재료의 시트의 제조를 위한 장치(10)는 압출기(5), 압출기(5)의 배출구(20)에 위치되는 탱크(6) 및 탱크(6) 아래에 위치되는 이동 드럼(7)을 포함한다.
압출기(5)는 균질화 담배 재료의 시트를 형성하기 위한 슬러리(22)(도 3에서 화살표로 표시됨)가 도입되는 유입구(21), 슬러리(22)를 압출하기 위한 스크류(23), 및 배출구(20)를 포함한다. 슬러리(22)는 스크류(23)에 의해 유입구(21)로부터 배출구(20)로 밀린다(도 3의 다시 화살표(22) 참조). 슬러리(22)를 가압하는 스크류(23)는 직사각형으로서 도 3에 개략적으로 도시된 모터(24)에 의해 회전될 수 있다.
슬러리(22)는 첨부된 도면에 도시되지 않은 상이한 저장 탱크 또는 사일로로부터 압출기(5)에 도달한다. 슬러리(22)는 담배 분말, 물, 결합제 및 에어로졸 형성제를 포함한다. 바람직하게는, 결합제는 구아이다. 바람직하게는, 에어로졸 형성제는 글리세린이다. 바람직하게는, 슬러리에 더 이상의 섬유가 첨가되지 않는다. 슬러리는 단계(104)에 설명된 바와 같이 형성된다.
압출기(5)로부터, 슬러리(22)가 탱크(6)에 도달한다. 위의 조성물로부터, 약 5%의 물이 압출 공정에 의해 슬러리로부터 제거된다.
탱크(6)는 모두 30으로 표시된 복수의 배출구를 포함한다. 탱크(6)는 임의의 기하학적 형상을 가질 수 있고, 도시된 구현예에서, 실질적으로 베이신(basin) 형상이다. 탱크(6)는 측 방향 벽(32)을 포함하고, 또한 하단 벽(33)을 더 포함한다. 혼합기(34)(도 3에서 화살표로 표시됨)는 슬러리(22)를 교반하고 혼합하기 위해 탱크(6) 내부에 존재할 수 있다.
또한, 슬러리(22)의 수직 레벨을 측정하기 위해 센서(50)가 탱크(6) 내에 존재한다. 바람직하게는, 슬러리가 실질적으로 일정한 레벨로 탱크(6) 내에 유지되도록 센서(50)와 압출기(5) 사이에 피드백이 존재한다.
배출구(30) 아래에, 이동 드럼(7)이 위치된다. 이동 드럼(7)은 도 3에서 화살표로 나타낸 회전 방향(8)으로 그의 축(77) 주위에서 회전하도록 구성된다. 이동 드럼(7)은 외부 원통형 표면(41)을 정의한다.
또한, 장치(10)는 복수의 보빈(9)을 포함한다(단일 보빈은 도 3에 도시됨). 복수의 각각의 보빈(9)은 기재 시트(11), 예를 들어 셀룰로스 섬유 시트의 코일로 만들어진다. 보빈은 풀리고, 보빈(9)으로부터 풀린 시트(11)의 자유 부분은 이동 드럼(7)과 접촉하게 위치된다. 기재 시트(11)는 하나가 다른 하나에 대향하는 제1 표면 및 제2 표면(12, 13)을 포함한다. 제2 표면(13)은 바람직하게는, 이동 드럼(7)의 원통형 표면(41)과 접촉한다. 제1 표면(12)은 복수의 배출구(30) 중 적어도 하나와 대면한다. 이동 드럼(7)의 회전은 도 3에서 화살표(14)로 표시된 공통 이송 방향을 따라 복수의 기재 시트(11)의 이동을 야기한다. 따라서, 보빈(9)은 드럼(7)의 회전에 의해 연속적으로 풀린다.
복수의 각각의 기재 시트(11)는 이동 드럼(7)의 표면(41)과 접촉하고, 이송 방향을 따라 드럼(7)의 하류는 자립형이며, 즉 제1 및 제2 표면(12, 13)은 임의의 요소에 의해 지지되지 않는다. 추가 드럼 또는 롤러(도면에서 보이지 않음)는 복수의 시트(11)를 이송 방향(14)으로 추가로 당길 수 있다.
배출구(30)로부터, 슬러리(22)는 복수의 기재 시트(11)에 공급된다. 바람직하게는, 복수의 배출구 중 각각의 배출구(30)는 슬러리(22)를 복수의 시트 중 단일 기재 시트(11)에 공급한다. 슬러리는 중력에 의해 또는, 예를 들어 펌프에 의해 압력을 인가함으로써 배출구(30)로부터 전달된다(도면에 도시되지 않음). 바람직하게는, 펌프는 기재 시트(11)에 전달되는 슬러리의 양을 제어하기 위해 유량의 제어장치(도면에서 보이지 않음)를 포함한다.
기재 시트(11)에 슬러리(22)가 공급될 때, 이는 균질화 담배 시트(200)가 된다. 슬러리는 기재 시트(11)에 의해 부분적으로 또는 완전히 흡수될 수 있다. 슬러리의 대부분은 기재 시트(11), 특히 제1 표면(12)을 코팅할 수 있다.
또한, 제2 표면(13)에는 슬러리(22)가 공급될 수 있다.
각각의 배출구(30)는, 바람직하게는 배출구(30)가 존재하는 노즐(38)로 종결된다.
추가로, 바람직하게는 추가 센서(도시되지 않음)는 제곱 센티미터당 중량 및 균질화 담배 시트(200)의 두께를 측정하기 위해 배출구(30) 하류의 기재 시트(200)에 배열된다. 센서는, 예를 들어 핵자(nucleonic) 측정 헤드일 수 있다. 도면에 도시되지 않은 추가 센서는 예컨대, 균질화 담배의 시트 내의 결함의 위치를 찾고 결정하기 위한 센서도 존재하는 것이 바람직하다. 시트(200)의 수분을 결정하기 위한 센서가 추가될 수 있다. 시트의 두께를 측정하기 위한 센서가 존재할 수 있다. 단일 시트보다 많은 시트가 형성되는 경우에 시트가 오정렬되어 걸리는 것을 방지하기 위해 시트의 정렬을 체크하기 위한 센서가 추가될 수 있다.
복수의 균질화 담배 시트(200)를 형성하기 위한 장치(10)의 기능은 다음과 같다. 단계(104)에서 설명된 바와 같이, 바람직하게는 첨가된 섬유의 함량이 없거나 낮은, 바람직하게는 담배 분말, 물 및 다른 성분을 혼합하고 조합함으로써 형성된 슬러리(22)는 예를 들어, 라인 혼합기(또한 도시되지 않음)를 사용하여 저장 탱크(도시되지 않음)로부터 압출기(5)로 이송된다. 슬러리는 압출기(5)에서 그의 수분 함량을 감소시키고, 이는 탱크(6) 내부에서 압출된다. 탱크(6)에서, 슬러리는 펌프의 필요성 유무와 상관없이 배출구(30)에 도달한다. 노즐(38)은 이동 드럼(7)과 접촉하게 위치되는 섬유를 포함하는 슬러리를 기재 시트(11)에 공급한다. 드럼(7)의 이동은 이송 방향(14)을 따라 기재 시트(11)의 이동을 야기한다. 각각의 노즐(38)은 상이한 기재 시트(11)에 슬러리를 증착한다. 따라서, 복수의 균질화 담배 시트(200)가 형성된다.
시트(200)의 두께 및 슬러리 공급 직후의 핵자 게이지(nucleonic gauge)에 의해 제어되는 평량은, 바람직하게는 슬러리 측정 장치를 사용하여 지속적으로 모니터링되고 피드백 제어된다.
도 4에서, 균질화 담배 시트(200)의 제조를 위한 장치(110)의 제2 구현예가 도시된다. 장치(110)는 슬러리(22)를 함유한 캐스팅 박스(42) 및 기재 시트(11)를 포함하며, 캐스팅 롤러(45)는 - 캐스팅 박스(42)에 관련된 - 캐스팅 박스(42)에 함유된 슬러리(22)를 기재 시트(11)에 캐스팅하여 균질화 담배 재료의 캐스트 시트(200)를 형성한다. 슬러리(22)는 전술한 단계(104)에서와 같이 제조된다.
기재 시트(11)는 이동 롤러(롤러(52)만이 도시됨) 주위에 감기고 캐스팅(42) 위에 위치된다. 기재 시트(11)는 제1 표면(12) 및 제2 표면(13)을 정의하고, 도 4에서 화살표로 표시된 이송 방향(14)으로 이동 롤러(52)에 의해 이동된다.
캐스팅 박스(42)는 제1 벽(43) 및 제2 대향 벽(44)을 포함하는 측벽을 포함한다. 캐스팅 박스(42)는 일반적으로 4개의 측벽들, 즉 제1 벽(43) 및 제2 대향 벽(44) 그리고 제3 벽 및 제4 대향 벽면(도면에 도시되지 않음)에 의해 정의되며, 이는 제1 벽(43) 및 제2 대향 벽(44)을 연결한다.
또한, 캐스팅 박스(42)는 하단 벽(46)을 포함한다. 이는 또한, 이 경우에서, 캐스팅 박스의 상단과 일치하는 애퍼처(47)를 포함한다. 애퍼처(47)는 기재 시트(11)와 근접하게 위치된다.
유입 슬러리(22)는, 예를 들어 캐스트 박스의 측벽 중 하나에 연결된, 유입구(보이지 않음), 특히 파이프의 단부로부터 캐스팅(42) 내로 도입된다.
버퍼 탱크(도면에는 도시되지 않음)로부터의 슬러리(22)는 보통, 펌프(도면에는 도시되지 않음)에 의해 캐스팅 박스(42) 내로 이송된다. 바람직하게는, 펌프는 캐스트 박스(42)에 도입된 슬러리(22)의 양을 제어하기 위해 유량의 제어장치(도면에서 볼 수 없음)를 포함한다. 펌프는 유리하게, 슬러리 전달 시간이 필요한 최소로 유지되는 것을 보장하도록 설계되어 있다.
캐스팅 박스(42) 내의 슬러리(22)의 양은 바람직하게는, 실질적으로 일정하게 또는 주어진 범위 내에서 유지되는 미리 결정된 레벨을 가진다. 슬러리(22)의 양을 실질적으로 동일한 레벨로 유지하기 위해, 펌프는 캐스팅(42)로의 슬러리(22)의 흐름을 제어한다.
캐스팅 롤러(45)는 슬러리를 주조하기 위해 캐스팅(42)와 관련되어 있다. 캐스팅 롤러(45)는 롤러의 길이방향 폭인 우세한 치수를 갖는다. 캐스팅 롤러는 그의 길이방향에 대응하는 제1 회전 축(48)(도 4에 십자선으로 표시됨)을 정의한다. 바람직하게는, 제1 회전 축(48)은 수평이고, 더 바람직하게는 캐스팅 방향(17)에 수직이다.
캐스팅 롤러(45)는 캐스팅 박스(42)에, 바람직하게는 그의 단부들에 의해 2개의 대향 측벽에 회전 가능한 방식으로 부착된다. 또한, 캐스팅 롤러(45)는 애퍼처(47)로부터 부분적으로 돌출하고 기재 시트(11)와 대면한다(상세하게 도 4 참조).
캐스팅 롤러(45)와 기재 시트(11) 사이에서, 갭이 존재할 수 있고, 그 치수는 - 그 중에서도 - 균질화 담배 재료의 캐스트 웹(200)의 두께를 결정한다.
슬러리(22)는 균질화 담배 재료의 연속 시트(200)를 생성하는 캐스팅 롤러(45)를 통해 기재 시트(11)에 주조된다. 슬러리는 롤러(45)와 대면하는 기재 시트(11)의 제1 표면(12)에 주조된다.
시트의 두께는 적층 롤러(52, 53)에 의해 추가로 제어될 수 있다. 이동 롤러(52)는 시트(200)가 삽입되는 곳 사이에 갭을 갖는 2개의 적층 롤러(52, 53)의 일부일 수 있다. 적층 롤러(52, 53)는 기재 시트(11)의 셀룰로스 섬유의 흡수 및 습윤을 용이하게 하고 시트(11)의 최종 두께의 제어를 달성하기 위해 사용된다.
캐스트 시트(200)는 이송 방향(14)을 따라 이동 롤러(52)에 의해 구동되고 가열 유닛(도면에 도시되지 않음)으로 진입하며, 여기서 점진적으로 가열되고 균일하게 건조된다.
균질화 담배 시트(200)를 형성하기 위한 장치(110)의 기능은 다음과 같다. 단계(104)에서 설명된 바와 같이, 바람직하게는 첨가된 섬유의 함량이 없거나 낮은, 바람직하게는 담배 분말, 물 및 다른 성분을 혼합하고 조합함으로써 형성된 슬러리(22)는 예를 들어, 라인 혼합기(또한 도시되지 않음)를 사용하여 저장 탱크(도시되지 않음)로부터 캐스팅 박스(42)로 이송된다. 캐스팅 롤러(45)는 기재 시트(11)가 이송 방향(14)을 따라 이동하는 동안 회전함으로써, 기재 시트(11)를 함유하는 섬유에 슬러리를 공급한다. 따라서, 슬러리 층이 균질화 담배 시트(200)를 형성하는 기재 시트(11)의 제1 표면(12)에 증착된다.
시트(200)의 두께 및 슬러리 공급 직후의 핵자 게이지에 의해 제어되는 평량은 바람직하게는, 슬러리 측정 장치를 사용하여 지속적으로 모니터링되고 피드백 제어된다.
도 5에서, 균질화 담배 시트(200)의 제조를 위한 장치(120)의 제3 구현예가 도시된다. 장치(120)는 도 4의 장치(110)와 유사하므로, 2개의 장치 사이의 차이만이 개략적으로 설명될 것이다.
캐스팅 롤러(45)에 더하여, 장치(120)는 캐스팅 박스(42) 내에, 또한 제2 롤러, 전사 롤러(49)를 포함한다. 전사 롤러(49)는 캐스팅 롤러(45) 아래에 위치한다. 전사 롤러(49)는 바람직하게는, 캐스팅 롤러(45)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 바람직하게는, 전사 롤러(49)는 원통형이며 제1 회전 축(48)에 평행한 제2 회전 축(51)(도 5에 십자선으로 도시됨)을 정의한다. 전사 롤러(49)는, 바람직하게는 그의 길이방향 단부에 의해서, 캐스팅 박스(42)의 두 개의 대향 측벽에 회전 가능한 방식으로 부착된다. 또한, 전사 롤러(49)는, 바람직하게는 그 전체가 캐스팅 박스(42) 내부에 위치되고 적어도 부분적으로 슬러리(22)에 의해 잠긴다. 전사 롤러(49)의 회전 방향은 캐스팅 롤러(45)의 회전 방향과 대향한다.
캐스팅 롤러(49)와 전사 롤러(45) 사이에 갭이 형성된다.
따라서, 전사 롤러(49)는 슬러리와 접촉하고, 장치(110)를 참조하여 상세히 설명된 바와 같이 슬러리를 기재 시트(11)에 도포하는 캐스팅 롤러(45)에 이를 이송한다.
장치(120)의 기능에서, 슬러리(22)는 유입구에서 캐스팅(42)에 공급된다. 슬러리는 주어진 레벨에 도달한다. 전사 롤러(49)는 주어진 레벨에 도달할 때 캐스팅 박스 내의 슬러리(22)와 부분적으로 접촉하며, 그의 회전으로 인해 슬러리(22)의 층으로 그의 외부 표면을 덮어서, 전사 롤러(49)에 슬러리 코팅이 있다. 전사 롤러(49) 내의 이러한 슬러리 코팅은 캐스팅 롤러(45)로 이송된다. 이어서, 슬러리는 전사 롤러(49) 상의 슬러리 층과 캐스팅 롤러(45)의 표면 사이의 접촉으로 인해 캐스팅 롤러(45)로 이송되고, 슬러리 코팅 층은 기재 시트(11)로 최종 전달되기 전에 캐스팅 롤러(45)의 표면에 형성된다.
캐스팅 롤러(45)는 축(48) 주위에서 회전하고 슬러리 층은 기재 시트(11)를 터치한다. 이는 슬러리를 캐스팅 롤러(45)로부터 기재 시트로 이송하게 하며, 여기서 슬러리 코팅은 캐스트 웹(200)을 형성한다.
이어서, 웹은, 바람직하게는 건조되고 보관용 보빈(도면에 도시되지 않음)에 감긴다. 이들 보빈은 나중에 풀어지고 에어로졸 발생 물품용 담배 구성요소를 생성하는 데 사용된다.
도 6에서, 균질화 담배 시트(200)의 제조를 위한 장치(130)의 제4 구현예가 도시된다. 장치(130)는 도 5의 장치(120)와 유사하므로, 둘 사이의 차이만이 개략적으로 설명될 것이다.
장치(130)는 장치(120)를 참조하여 도시된 구성에 추가하여, 캐스팅 롤러(45) 위에 위치된 카운터 가압 롤러(56)를 포함한다. 캐스팅 롤러(45)와 카운터 가압 롤러 사이에 갭이 형성된다. 갭에서, 기재 시트(11)가 위치된다. 캐스팅 롤러(45)에 의해 주조된 슬러리(22)는 기재 시트에 도달하고, 캐스팅 롤러(45)와 카운터 가압 롤러(56) 사이에서 가압된다. 캐스팅 롤러(45) 및 카운터 가압 롤러(56)는 기재 시트(11)의 제1 및 제2 표면(12, 13)을 각각 가압한다.
이어서, 캐스팅 박스(42)로부터 나오는 슬러리의 양은 2개의 롤러(45, 49)(캐스팅 롤러 및 전사 롤러) 사이의 거리를 조정함으로써 제어될 수 있다. 기재 시트(11)에 도포된 슬러리의 양은 또한, 캐스팅 롤러(46) 및 카운터 가압 롤러(56)에 의해 시트에 가해진 압력을 제어함으로써 조정될 수 있다.
시트에 가해진 압력에 작용하는 것은 기재 시트(11) 상의 슬러리 증착에 대한 양호한 제어를 갖는 것을 돕는다.
장치(130)의 기능은 카운터 가압 롤러(56)에 의한 압축이 추가되는 장치(120)와 동일하다.
도 7에 도시된 바와 같이, 균질화 담배 시트(200)의 다양한 성분의 농도에 관한 그래프가 도시된다. 연속 곡선은 시트 내의 슬러리의 농도를 나타내는 반면에, 파선 곡선은 기재를 형성하는 재료의 농도를 나타낸다. 그래프의 가로좌표는 기재 시트(11)에서의 위치를 기재 시트의 제1 표면(12)으로부터 기재 시트의 제2 표면(13)까지 나타낸다. 슬러리(22)가 하나의 표면에 놓이는 경우, 기재 시트(11)의 제1 표면(12)과 같이, 슬러리는 기재 시트 두께를 통해 제1 표면(12)으로부터 제2 표면(13)으로 이동하는 감소하는 농도(단위 부피의 총 질량에 대해 보고된 담배 시트 질량의 백분율)를 가질 것이다.
이러한 감소하는 농도는 슬러리의 레시피, 담배 입자의 분포 크기 및 섬유 기재(11)의 성질에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 슬러리가 도포되는 제1 표면(12)의 영역에서, 슬러리 함량은 (단위 부피의 총 질량에 보고된 담배 화합물의 질량의 백분율로) 약 70 내지 80%로부터 제2 표면(13) 상의 약 25 내지 20%까지 내려갈 수 있다. 섬유 기재는 제1 표면(12)에서 약 30 내지 20%로부터 제2 표면(13)의 영역에서 약 75 내지 80%까지 될 수 있다.
도 7에서의 곡선의 형상은 단지 개략적이다.
균질화 담배 시트(200)의 이러한 구성은 도 3 내지 도 6의 장치(10, 110, 120 및 130) 중 어느 하나를 사용하여 획득될 수 있다.
균질화 담배의 시트(200)는 기재 시트 내로의 슬러리의 흡수에 따라 다층 시트 또는 복합 재료의 시트일 수 있다. 도 8은 슬러리(22)가 기재 시트(13)를 코팅하여 제2 층(201)을 형성하는 다층 시트(200)를 도시한다. 도 9에서, 슬러리(22)는 기재 시트(13)에 의해 실질적으로 모두 흡수되고, 복합 시트(200)가 형성된다.

Claims (14)

  1. 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트로서,
    - 약 1 mm 내지 약 5 mm에 포함된 평균 섬유 길이를 갖는 섬유를 포함하는 기재 시트를 포함하고, 제1 표면 및 제2 표면을 정의하는 제1 층; 및
    - 제2 층을 포함하며; 상기 제2 층은,
    ■ 상기 알칼로이드 함유 재료의 분말로서, 약 8 μm 내지 약 200 μm에 포함된 크기를 갖는, 분말;
    ■ 물;
    ■ 결합제; 및
    ■ 에어로졸 형성제의 혼합물을 포함하며;
    상기 제2 층은 상기 기재 시트의 제1 표면에 도포되고, 상기 결합제는 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트의 총 중량의 약 0% 내지 약 1%에 포함된 양으로 포함되는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 층은 상기 제2 층으로 부분적으로 함침되는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제3 층을 포함하며, 상기 제3 층은,
    ● 상기 알칼로이드 함유 재료의 분말로서, 약 8 μm 내지 약 200 μm에 포함된 크기를 갖는, 분말;
    ● 물;
    ● 결합제; 및
    ● 에어로졸 형성제의 혼합물을 포함하며;
    상기 제3 층은 상기 기재 시트의 제2 표면에 도포되는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트.
  4. 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트로서,
    a. 약 1 mm 내지 약 5 mm에 포함된 명목 평균 섬유 길이를 갖는 섬유를 포함하고 제1 표면 및 제2 표면을 정의하는 기재 시트를 포함하며;
    b. 상기 기재 시트는,
    i. 상기 알칼로이드 함유 재료의 분말로서, 약 8 μm 내지 약 200 μm에 포함된 크기를 갖는, 분말;
    ii. 물;
    iii. 결합제; 및
    iv. 에어로졸 형성제의 혼합물로 함침되며;
    상기 결합제는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트의 총 중량의 약 0% 내지 약 1%에 포함된 양으로 포함되는, 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트로서, 상기 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 상기 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트의 총 중량의 약 40% 내지 약 80%에 포함된 양으로 상기 알칼로이드 함유 재료의 분말을 포함하는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 상기 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트의 총 중량의 약 7% 내지 약 15%에 포함된 양으로 물을 포함하는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 상기 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트의 총 중량의 약 2.9% 내지 약 8.5%에 포함된 양으로 상기 에어로졸 형성제를 포함하는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 상기 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트의 총 중량의 약 2% 내지 약 5%에 포함된 양으로 상기 알칼로이드 함유 재료의 섬유 이외의 섬유를 포함하는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 상기 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 약 150 μm 내지 약 400 μm에 포함된 두께를 갖는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 상기 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트는 약 0.1 m 내지 약 2.0 m에 포함된 폭을 갖는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알칼로이드 함유 재료의 분말은 담배 분말을 포함하는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유를 포함하는 상기 기재 시트는 셀룰로스 섬유를 포함하는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재 시트는 대마, 양마, 대나무, 목재, 면, 또는 실크로부터 유도된 섬유를 포함하는, 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 상기 알칼로이드 함유 재료의 다층 시트 또는 상기 알칼로이드 함유 복합 재료의 시트의 일부분을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024022938A1 (en) * 2022-07-26 2024-02-01 Philip Morris Products S.A. Method for producing a plant-based sheet
WO2024127457A1 (ja) * 2022-12-12 2024-06-20 日本たばこ産業株式会社 たばこ含有セグメント、喫煙物品、加熱装置、及び非燃焼加熱喫煙システム

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2592554A (en) * 1946-08-24 1952-04-15 Gen Cigar Co Resilient tobacco product and method of making the same
US3012914A (en) * 1960-11-14 1961-12-12 American Viscose Corp Reconstituted tobacco products and method of manufacture
US5396911A (en) * 1990-08-15 1995-03-14 R. J. Reynolds Tobacco Company Substrate material for smoking articles
US5499636A (en) * 1992-09-11 1996-03-19 Philip Morris Incorporated Cigarette for electrical smoking system
EP1208756B1 (en) * 1999-06-04 2007-10-17 Japan Tobacco Inc. Sheet tobacco and method and system for producing the same
SG11201803586YA (en) 2015-11-05 2018-05-30 Philip Morris Products Sa Homogenized tobacco material with improved volatile transfer
GB201706839D0 (en) * 2017-04-28 2017-06-14 British American Tobacco Investments Ltd Sheet of smokeable material
CN108451001B (zh) * 2017-12-18 2021-02-26 云南中烟工业有限责任公司 一种用于加热不燃烧卷烟的干法再造烟叶及其制备方法
PL3731659T3 (pl) 2017-12-29 2022-01-03 Philip Morris Products S.A. Sposób przygotowania arkusza zawierającego zhomogenizowany materiał zawierający alkaloidy

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