KR20220121790A - 에어로졸-형성 재료를 포함하는 비정질 고체를 제조하는 방법 - Google Patents

에어로졸-형성 재료를 포함하는 비정질 고체를 제조하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220121790A
KR20220121790A KR1020227018130A KR20227018130A KR20220121790A KR 20220121790 A KR20220121790 A KR 20220121790A KR 1020227018130 A KR1020227018130 A KR 1020227018130A KR 20227018130 A KR20227018130 A KR 20227018130A KR 20220121790 A KR20220121790 A KR 20220121790A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aerosol
amorphous solid
sheet
consumable
slurry
Prior art date
Application number
KR1020227018130A
Other languages
English (en)
Inventor
왈리드 아비 아운
Original Assignee
니코벤처스 트레이딩 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니코벤처스 트레이딩 리미티드 filed Critical 니코벤처스 트레이딩 리미티드
Publication of KR20220121790A publication Critical patent/KR20220121790A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/10—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/16—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/01—Making cigarettes for simulated smoking devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/10—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/12—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of reconstituted tobacco
    • A24B15/14—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of reconstituted tobacco made of tobacco and a binding agent not derived from tobacco
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/10—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/16—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes
    • A24B15/167—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes in liquid or vaporisable form, e.g. liquid compositions for electronic cigarettes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/18—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/28—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances
    • A24B15/30—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances
    • A24B15/302—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances by natural substances obtained from animals or plants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/18—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/28—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances
    • A24B15/30—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances
    • A24B15/34—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances containing a carbocyclic ring other than a six-membered aromatic ring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/14—Forming reconstituted tobacco products, e.g. wrapper materials, sheets, imitation leaves, rods, cakes; Forms of such products
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/02—Cigars; Cigarettes with special covers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/20—Cigarettes specially adapted for simulated smoking devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/20—Devices using solid inhalable precursors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor

Abstract

본 발명은 비정질 고체를 제조하는 방법을 제공하며, 이 방법은, a) 미립자 식물성 재료, 겔화제 및 에어로졸-형성제 재료를 포함하는 슬러리를 형성하는 단계; b) 슬러리의 층을 형성하는 단계; 및 c) 비정질 고체를 제공하기 위해 슬러리를 건조하는 단계를 포함한다.

Description

에어로졸-형성 재료를 포함하는 비정질 고체를 제조하는 방법
본 발명은 비정질 고체를 포함하는 에어로졸 생성 재료를 포함하는 불연성 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 비정질 고체 및 소모품들을 제조하는 방법; 및 불연성 에어로졸 제공 시스템들에 관한 것이다.
시가렛들(cigarettes), 시가들(cigars) 등과 같은 흡연 소모품들은 사용 동안에 담배를 태워서 담배 연기를 생성한다. 이러한 타입들의 소모품들에 대한 대안들은 연소 없이 가열하여 기재 재료로부터 화합물들을 방출함으로써 흡입 가능한 에어로졸 또는 증기를 방출한다. 이들은 불연성 흡연 소모품들 또는 에어로졸 생성 조립체들로 지칭될 수 있다.
그러한 제품의 일 예는 고체 에어로졸 생성 재료를 가열하지만 연소시키지 않음으로써 화합물들을 방출하는 가열 디바이스이다. 이 고체 에어로졸 생성 재료는 일부 경우들에서, 식물 재료를 포함할 수 있다. 가열은 재료의 적어도 하나의 컴포넌트를 휘발시켜서, 전형적으로 흡입가능 에어로졸을 형성한다. 이러한 제품들은 비연소 가열 디바이스(heat-not-burn device)들, 담배 가열 디바이스들 또는 담배 가열 제품들로 지칭될 수 있다. 고체 에어로졸 생성 재료의 적어도 하나의 구성요소를 휘발시키기 위한 다양한 상이한 어레인지먼트들이 알려져 있다.
다른 예로서, 하이브리드 디바이스들이 존재한다. 이들은 가열에 의해 기화되어 흡입 가능한 증기 또는 에어로졸을 생성하는 액체 소스(니코틴을 함유할 수 있거나 함유하지 않을 수 있음)를 함유한다. 디바이스는 부가적으로 고체 에어로졸 생성 재료(담배 재료를 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있음)를 포함하며, 이 재료의 구성요소들은 흡입되는 매질을 생성하기 위해 흡입 가능한 증기 또는 에어로졸에 비말동반된다.
본 발명의 제1 양상에 따르면, 비정질 고체를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은: a) 미립자 식물성 재료, 겔화제 및 에어로졸-형성제를 포함하는 슬러리를 형성하는 단계; b) 슬러리의 층을 형성하는 단계; 및 c) 비정질 고체를 제공하기 위해 슬러리를 건조하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 이 방법에 의해 획득 가능하거나 획득되는 비정질 고체를 제공한다.
비정질 고체를 포함하는 에어로졸 생성 재료가 또한 본 발명에 의해 제공되며, 비정질 고체는 미립자 식물성 재료, 겔화제 및 에어로졸-형성제를 포함하며, 비정질 고체는 시트 형태이다.
본 발명의 추가의 양상은 불연성 에어로졸 제공 시스템 내에서 사용하기 위한 소모품이며, 이 소모품은 비정질 고체를 포함하는 에어로졸-생성 재료를 포함하고, 비정질 고체는 미립자 식물성 재료, 겔화제 및 에어로졸-형성제를 포함한다.
본 발명은 또한 전술한 소모품 및 불연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함하는 불연성 에어로졸 제공 시스템을 제공하며, 불연성 에어로졸 제공 디바이스는, 소모품이 불연성 에어로졸 제공 디바이스에 사용될 때 소모품으로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸-생성 디바이스를 포함한다.
본 발명은 또한 불연성 에어로졸 제공 디바이스에서의 전술한 소모품의 사용을 포함하며, 불연성 에어로졸 제공 디바이스는 소모품이 불연성 에어로졸 제공 디바이스에 사용될 때 소모품으로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸-생성 디바이스를 포함한다.
본 발명의 추가적인 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 이루어진 예로서만 주어진 본 발명의 바람직한 실시예들의 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 소모품의 일 예의 단면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 소모품의 사시도를 도시한다.
도 3은 소모품의 일 예의 단면 입면도를 도시한다.
도 4는 도 3의 소모품의 사시도를 도시한다.
도 5는 불연성 에어로졸 제공 시스템의 일 예의 사시도를 도시한다.
도 6는 불연성 에어로졸 제공 시스템의 일 예의 사시도를 도시한다.
도 7는 불연성 에어로졸 제공 시스템의 일 예의 사시도를 도시한다.
앞서 언급된 바와 같이, 본 발명은 비정질 고체를 제조하는 방법을 제공하며, 이 방법은, a) 미립자 식물성 재료, 겔화제 및 에어로졸-형성제를 포함하는 슬러리를 형성하는 단계; b) 슬러리의 층을 형성하는 단계; 및 c) 비정질 고체를 제공하기 위해 슬러리를 건조하는 단계를 포함한다.
대안적으로, “비정질 고체”는 “모놀리식 고체”(즉, 비-섬유), 또는 “건조된 겔”로 지칭될 수 있다. 비정질 고체는 그 내부에 액체와 같은 일부 유체를 유지할 수 있는 고체 재료이다. 비정질 고체는 예컨대 50 중량%, 60 중량% 또는 70 중량%의 비정질 고체 내지 약 90 중량%, 95 중량% 또는 100 중량%의 비정질 고체를 포함할 수 있는 에어로졸 생성 재료의 일부를 형성할 수 있다.
비정질 고체는 건조된 겔로부터 형성된다. 발명자들은, 겔이 경화될 때, 이러한 구성요소 비율 수단을 사용하면, 향미 화합물들이 겔 매트릭스 내에서 안정화되어 비-겔 합성물들에서보다 더 높은 향미 로딩이 달성될 수 있게 한다는 것을 발견하였다. 향미제는 높은 농도들에서 안정화되며, 제품들은 우수한 유통 기한을 갖는다.
비정질 고체는 바람직하게는 일반적으로, 미립자 식물성 재료 및 하나 이상의 결합제들을 포함하는 슬러리를 컨베이어 벨트 또는 다른 지지 표면 상에 캐스팅하고, 비정질 고체의 시트를 형성하기 위해 캐스팅된 슬러리를 건조하고, 그리고 비정질 고체의 시트를 지지 표면으로부터 제거하는 것을 포함하는 유형의 캐스팅 프로세스에 의해 형성된다. 일부 경우들에서, 본 방법은 수송 방향을 따라 이동 가능한 지지부 상에 (a)의 슬러리를 캐스팅하는 단계를 포함한다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 연속 시트로 형성된다.
일부 실시예들에서, 본 방법은 d) 비정질 고체의 분할된 시트들을 형성하도록 비정질 고체의 시트가 수송 방향을 따라 이동되는 동안, 수송 방향을 따라 비정질 고체의 시트를 슬리팅(slitting)하는 단계를 더 포함한다.
일부 경우들에서, 본 방법은 시트를 보빈 상에 감는 단계를 더 포함한다. 시트가 슬리팅되는 경우들에, 시트는 보다 작은 크기의 2개 이상의 보빈들 상에 감길 수 있다.
제조 방법은, 일부 경우들에서, 비정질 고체를 크림핑(crimping)하는 단계를 포함한다. 후속하여, 일부 경우들에서, 크림핑된 비정질 고체는 개더링(gathering)되어 로드를 형성하며, 그 후, 로드는 래퍼(wrapper)에 의해 둘러싸여서 소모품을 형성한다.
따라서, 예시적인 실시예에서, 본 발명은, 소모품을 가열하지만 태우지 않도록 구성된 불연성 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 소모품을 제조하는 방법을 제공하며,
이 방법은, a) 미립자 식물성 재료, 겔화제 및 에어로졸-형성제를 포함하는 슬러리를 형성하는 단계; b) 슬러리의 층을 형성하는 단계; 및 c) 비정질 고체의 시트를 제공하기 위해 슬러리를 건조하는 단계; d) 크림핑된 시트를 형성하기 위해 시트를 크림핑하는 단계; 및 e) 로드를 형성하기 위해 크림핑된 시트를 개더링하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, a)의 슬러리는 다음을 포함한다:
- 1 내지 60 중량%의 겔화제;
- 0.1 내지 50 중량%의 에어로졸 형성제; 및
- 미립자 식물성 재료를 포함하는 0.1 내지 80 중량%의 활성 물질;
중량들은 건조 중량 기준으로 계산된다.
일부 실시예들에서, a)의 슬러리는 건조 중량 기준(dry weight basis)(여기서는 DWB)으로 계산된 1 내지 80 중량%의 가향제를 포함하며, 여기서 가향제는 미립자 식물성 재료를 포함한다. 일부 실시예들에서, 슬러리는 용제를 포함한다.
일부 실시예들에서, 슬러리는 다음을 포함한다:
- 1 내지 50 중량%의 겔화제;
- 0.1 내지 50 중량%의 에어로졸 형성제; 및
- 미립자 식물성 재료를 포함하는 30 내지 60 중량%의 활성 물질을 포함하며, 중량들은 건조 중량 기준으로 계산됨;
- 용제.
본 발명은 또한 불연성 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 소모품을 제공하며, 이 소모품은 비정질 고체를 함유하는 에어로졸-생성 재료를 포함하고, 비정질 고체는 미립자 식물성 재료, 겔화제 및 에어로졸-형성제를 포함한다. 특정 실시예들에서, 비정질 고체는 시트 형태이고; 그러한 일부 실시예들에서, 시트는 크림핑된 시트이다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 재료는 기재(substrate)를 형성하기 위해 지지부 상에 제공된다. 그러한 실시예들에서, 지지부는 캐리어 시트일 수 있다. 적합하게는, 캐리어 시트 및 에어로졸-생성 재료의 시트 둘 모두가 크림핑되지만; 단지 하나의 시트가 크림핑되는 것이 또한 예상된다. 적합하게는, 캐리어 시트 및 비정질 고체는 적층 구조를 형성한다. 일부 경우들에서, 캐리어 시트 및 비정질 고체는, 예컨대, 크림퍼(crimper)를 통해 적층체 구조물을 통과시킴으로써, 단일 단계로 크림핑될 수 있다. 일부 경우들에서, 캐리어 시트 및 비정질 고체 시트는 함께 적층되지 않는다.
일부 경우들에서, 캐리어 시트들 중 적어도 하나는 균질화된 식물성 재료의 시트이다. 일부 경우들에서, 캐리어 시트들 중 적어도 하나는 서셉터 재료의 시트이다. 다른 경우들에서, 추가의 캐리어 시트가 존재할 수 있으며; 예컨대, 하나의 캐리어 시트는 균질화된 식물성 재료를 포함할 수 있고, 다른 캐리어 시트는 본원에 설명된 상이한 지지 재료, 예컨대 종이, 또는 알루미늄 포일과 같은 서셉터 재료를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 3중-적층 구조체(tri-laminate structure)가 형성된 후, 래퍼에 의해 둘러싸인 로드(rod)를 형성하기 위해 크림핑되고 개더링될 수 있다.
특정한 실시예들에서, 비정질 고체의 시트 및 적어도 하나의 캐리어 시트는 보빈들 상에 제공되며, 이들은 비정질 고체의 시트와 캐리어 재료의 시트를 함께 층으로 만들도록 풀려진다.
특정한 실시예들에서, 비정질 고체의 시트 및 캐리어 시트 둘 모두는 크림핑되지만; 단지 하나의 시트가 크림핑되는 것이 또한 예상된다. 적합하게는, 캐리어 시트 및 비정질 고체는 적층 구조를 형성한다. 일부 경우들에서, 캐리어 시트 및 비정질 고체 시트는, 예컨대, 크림퍼를 통해 적층체 구조물을 통과시킴으로써, 단일 단계로 크림핑될 수 있다. 일부 경우들에서, 캐리어 시트 및 비정질 고체 시트는 함께 적층되지 않는다.
특정 실시예들에서, 비정질 고체는 다음을 포함한다:
- 1 내지 60 중량%의 겔화제;
- 0.1 내지 50 중량%의 에어로졸 형성제; 및
- 미립자 식물성 재료를 포함하는 0.1 내지 80 중량%의 활성 물질;
여기서, 이들 중량들은 건조 중량 기준으로 계산된다.
일부 실시예들에서, 비정질 고체는 다음을 포함한다:
- 1 내지 50 중량%의 겔화제;
- 0.1 내지 50 중량%의 에어로졸 형성제; 및
- 미립자 식물성 재료를 포함하는 30 내지 60 중량%의 활성 물질;
여기서, 이들 중량들은 건조 중량 기준으로 계산된다.
일부 실시예들에서, 활성 물질은 미립자 식물성 재료 및 가향제를 포함한다. 일부 실시예들에서, 가향제는 멘톨(menthol)이다. 일부 실시예들에서, 미립자 식물성 재료는 미립자 담배이다.
적합하게는, 비정질 고체는 최대 약 80중량%, 70중량%, 60중량%, 55중량%, 50중량% 또는 45중량%의 가향제를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 적어도 약 0.1 중량%, 1 중량%, 10 중량%, 20 중량%, 30 중량%, 35 중량% 또는 40 중량%의 가향제(모두 건조 중량 기준으로 계산됨)를 포함할 수 있다. 예컨대, 비정질 고체는 1 내지 80중량%, 10 내지 80중량%, 20 내지 70중량%, 30 내지 60중량%, 35 내지 55중량% 또는 30 내지 45중량%의 가향제를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 가향제는 멘톨을 포함하거나, 멘톨을 필수적 요소로 하여 구성(consists essentially of) 되거나, 또는 멘톨로 구성된다.
적합하게는, 가향제는 제조 방법 동안 슬러리에 첨가된다. 일부 실시예들에서, 슬러리에 첨가되는 가향제는 용융된 멘톨을 포함한다. 용융된 멘톨 및 미립자 식물성 재료는 슬러리에 첨가된 용융된 멘톨 및 미립자 식물성 재료의 건조 중량을 나타내는 10:1 내지 1:10의 비들의 범위로 존재할 수 있으며; 예컨대, 용융된 멘톨 및 미립자 식물성 재료는 9:1, 8:1, 7:1, 6:1, 5:1, 4:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9 또는 1:10의 비로 첨가될 수 있다. 일부 경우들에서, 용융된 멘톨은 생략된다.
일부 경우들에서, 비정질 고체는 제조 동안에 용융된 가향제를 유화시키는 유화제를 추가로 포함할 수 있다. 예컨대, 비정질 고체는 약 5 중량% 내지 약 15 중량%, 적합하게는 약 10 중량%의 유화제(건조 중량 기준으로 계산됨)를 포함할 수 있다. 유화제는 아카시아 검을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 비정질 고체는 하이드로겔이고, 습윤 중량을 기준으로 계산된 약 20 중량% 미만의 물을 포함한다. 일부 경우들에서, 하이드로겔은 WWB(wet weight basis)로 계산되는 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.
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% 또는 35 중량%의 겔화제(모두 건조 중량 기준으로 계산됨)를 포함할 수 있다. 예컨대, 비정질 고체는 1 내지 50 중량%, 5 내지 45 중량%, 10 내지 40 중량% 또는 20 내지 35 중량%의 겔화제를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 겔화제는 하이드로콜로이드를 포함한다. 일부 실시예들에서, 겔화제는 알지네이트, 펙틴, 전분(및 유도체들), 셀룰로오스(및 유도체들, 이를테면 메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, CMC(carboxymethyl cellulose)), 검들, 실리카 또는 실리콘 화합물들, 클레이들, 폴리비닐 알코올 및 이들의 조합들을 포함하는 그룹들로부터 선택된 하나 이상의 화합물들을 포함한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 겔화제는 알지네이트들, 펙틴들, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스, 풀루란, 크산탄 검 구아 검, 카라기난, 아가로오스, 아카시아 검, 흄드 실리카, PDMS, 소디움 실리케이트, 카올린 및 폴리비닐 알코올 중 하나 이상을 포함한다. 일부 경우들에서, 겔화제는 알지네이트 및/또는 펙틴을 포함하고, 비정질 고체의 형성 동안에 경화제(예컨대, 칼슘 공급원)와 조합될 수 있다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 칼슘-가교 결합된 알지네이트 및/또는 칼슘-가교 결합된 펙틴을 포함할 수 있다.
예들에서, 경화제는 칼슘 아세테이트, 칼슘 포르메이트, 칼슘 카보네이트, 칼슘 하이드로젠카보네이트, 칼슘 클로라이드, 칼슘 락테이트, 또는 이들의 조합을 포함하거나 이들로 구성된다. 일부 예들에서, 경화제는 칼슘 포르메이트 및/또는 칼슘 락테이트를 포함하거나 이들로 구성된다. 특정 예들에서, 경화제는 칼슘 포르메이트를 포함하거나 이로 구성된다. 본원의 발명자들은, 전형적으로, 경화제로서 칼슘 포르메이트를 사용하면 더 큰 인장 강도 및 더 큰 내연신율을 갖는 비정질 고체를 생성하는 것을 확인하였다.
겔화제는 셀룰로오스 겔화제들, 비-셀룰로오스 겔화제들, 구아 검, 아카시아 검 및 이들의 혼합물들로부터 선택된 하나 이상의 화합물들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 셀룰로오스 겔화제는 하이드록시메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스(CMC), 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC), 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트(CA), 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP) 및 이들의 조합들로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
일부 실시예들에서, 겔화제는 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC), 카복시메틸셀룰로오스, 구아 검 또는 아카시아 검 중 하나 이상을 포함한다(또는 이들 중 하나 이상이다).
일부 실시예들에서, 겔화제는 한천, 크산탄 검, 아라비아 검, 구아 검, 로커스트 빈 검, 펙틴, 카라기난, 전분, 알지네이트 및 이들의 조합들을 포함하는(그러나 이에 제한되지 않음) 하나 이상의 비-셀룰로오스 겔화제들을 포함한다(또는 하나 이상의 비-셀룰로오스 겔화제들이다). 바람직한 실시예들에서, 비-셀룰로오스계 겔화제는 알지네이트 또는 한천이다.
일부 실시예들에서, 겔화제는 알지네이트를 포함하며, 알지네이트는 비정질 고체의 10 내지 30 중량%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 양으로 비정질 고체에 존재한다. 일부 실시예들에서, 알지네이트는 비정질 고체에 존재하는 유일한 겔화제이다. 다른 실시예들에서, 겔화제는 알지네이트 및 펙틴과 같은 적어도 하나의 추가의 겔화제를 포함한다.
일부 실시예들에서, 비정질 고체는 카라기난을 포함하는 겔화제를 포함할 수 있다.
슬러리에 겔화제를 포함하는 것은 에어로졸-생성 재료가 건조된 겔로부터 형성되게 한다. 본원의 발명자들은, 비정질 고체에 겔화제를 포함시킴으로써, 향미 화합물들, 예컨대, 멘톨 및 미립자 담배가 겔 매트릭스 내에서 안정화되어 비-겔 합성물들에서보다 더 높은 향미 로딩이 달성될 수 있게 하는 것을 발견하였다. 향미제(예컨대, 멘톨 또는 미립자 담배)는 높은 농도들에서 안정화되며, 제품들은 우수한 유통 기한을 갖는다.
적합하게는, 비정질 고체는 약 0.1 중량%, 0.5 중량%, 1 중량%, 3 중량%, 5 중량%, 7 중량% 또는 10 중량% 내지 약 50 중량%, 45 중량%, 40 중량%, 35 중량%, 30 중량% 또는 25 중량%의 에어로졸-형성제(모두 건조 중량 기준으로 계산됨)를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제는 가소제로서 작용할 수 있다. 예컨대, 비정질 고체는 0.5 내지 40 중량%, 3 내지 35 중량% 또는 10 내지 25 중량%의 에어로졸-형성제를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 형성제는 에리트리톨, 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 트리아세틴, 소르비톨 및 자일리톨로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다. 일부 경우들에서, 에어로졸 형성제는 글리세롤을 포함하거나, 글리세롤을 필수적 요소로 하여 구성(consists essentially of) 되거나, 또는 글리세롤로 구성된다. 발명자들은, 가소제의 함량이 너무 높으면, 비정질 고체가 물을 흡수하여, 사용 시에 적절한 소비 경험을 생성하지 않는 재료를 초래할 수 있다는 것을 입증하였다. 발명자들은, 가소제 함량이 너무 낮으면, 비정질 고체가 취성(brittle)일 수 있고 쉽게 부스러질 수 있다는 것을 입증하였다. 본원에 특정된 가소제 함량은, 시트가 보빈 상에 감겨지는 것을 허용하는 비정질 고체 가요성을 제공하며, 이는 본 발명의 소모품들의 제조에 유용하다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 형성제는 하나 이상의 다가 알코올들, 예컨대 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄다이올 및 글리세린; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올들의 에스테르들; 및/또는 모노-, 디- 또는 폴리카르복시산들의 지방족 에스테르들, 이를테면 디메틸 도데칸디오에이트 및 디메틸 테트라데칸디오에이트를 포함한다.
일부 실시예들에서, 비정질 고체는 하이드로겔이고, 습윤 중량을 기준으로 계산된 약 20 중량% 미만의 물을 포함한다. 일부 경우들에서, 하이드로겔은 건조 중량 기준으로 계산되는 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.
일부 실시예들에서, 비정질 고체는 활성 물질을 추가로 포함한다. 예컨대, 일부 경우들에서, 비정질 고체는 니코틴을 추가로 포함한다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 5 내지 60 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 활성 물질을 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 중량을 기준으로 계산됨)의 니코틴을 포함할 수 있다. 예컨대, 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%, 40 중량%, 35 중량% 또는 30 중량%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 담배 추출물을 포함할 수 있다. 예컨대, 비정질 고체는 10 내지 50 중량%, 15 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 중량을 기준으로 계산됨)의 니코틴을 포함하도록 하는 농도로 니코틴을 함유할 수 있다. 일부 경우들에서, 담배 추출물로부터 초래되는 니코틴 이외의 니코틴이 비정질 고체에 존재할 수 없다.
일부 실시예들에서, 활성 물질은, 칸나비다이올(CBD), 테트라하이드로칸나비놀(THC), 테트라하이드로칸나비놀산(THCA), 칸나비다이올산(CBDA), 칸나비놀(CBN), 칸나비게롤(CBG), 칸나비크로멘(CBC), 칸나비사이클롤(CBL), 칸나비바린(CBV), 테트라하이드로칸나비바린(THCV), 칸나비디바린(CBDV), 칸나비크로메바린(CBCV), 칸나비게로바린(CBGV), 칸나비게롤 모노메틸 에테르(CBGM), 칸나비엘소인(CBE) 및 칸나비시트란(CBT)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 칸나비노이드 화합물들을 포함한다.
활성 물질은 칸나비다이올(CBD) 및 테트라하이드로칸나비놀(THC)로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 칸나비노이드 화합물들을 포함할 수 있다.
활성 물질은 칸나비다이올(CBD)을 포함할 수 있다.
활성 물질은 니코틴 및 칸나비다이올(CBD)을 포함할 수 있다.
활성 물질은, 니코틴, 칸나비다이올(CBD) 및 테트라하이드로칸나비놀(THC)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 비정질 고체는 담배 추출물을 포함하지 않지만, 니코틴을 포함한다. 일부 그러한 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 중량을 기준으로 계산됨)의 니코틴을 포함할 수 있다. 예컨대, 비정질 고체는 1 내지 20 중량%, 2 내지 18 중량% 또는 3 내지 12 중량%의 니코틴을 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 활성 물질 및/또는 가향제의 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 가향제의 총 함량은 약 70 중량%, 60 중량%, 50 중량% 또는 40 중량%(모두 건조 중량 기준으로 계산됨) 미만일 수 있다.
일부 경우들에서, 미립자 식물성 재료, 니코틴 및 가향제의 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, 미립자 식물성 재료, 니코틴 및 가향제의 총 함량은 약 80 중량%, 70 중량%, 60 중량%, 50 중량% 또는 40 중량%(모두 건조 중량 기준으로 계산됨) 미만일 수 있다.
비정질 고체는 겔로 제조될 수 있고, 이러한 겔은 0.1 내지 50 중량%로 포함된 용제를 추가로 포함할 수 있다. 그러나, 발명자들은, 가향제가 가용성이 되는 용제의 포함이 겔 안정성을 감소시킬 수 있고 가향제가 겔 밖으로 결정화할 수 있는 것을 입증하였다. 이와 같이, 일부 경우들에서, 겔은 가향제가 가용성이 되는 용제를 포함하지 않는다.
놀랍게도, 발명자들은 (분말 형태의 멘톨과는 대조적으로) 제조 공정에서 용융된 멘톨의 사용이 멘톨을 이용한 제조 위치에서의 다른 기계류의 오염을 감소시킬 수 있는 것을 확인하였다. 특히, 슬러리의 다른 구성요소들 중 적어도 일부 또는 모두를 조합하기 전에 용융된 형태의 멘톨을 제공하는 것은 다른 기계류의 오염을 감소시킬 수 있다(즉, 슬러리 내의 모든 구성요소들이 조합되기 전에 멘톨이 용융됨). 용융된 멘톨의 사용은 또한 결과적인 비정질 고체 전체에 걸친 멘톨의 개선된 분산을 허용하고, 그리고/또는 슬러리에 존재하는 보다 많은 출발 멘톨이 비정질 고체에 유지되는 재료를 제공할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 가향제는 용융된 멘톨을 포함한다.
발명자들은 또한, 미립자 식물성 재료를 비정질 고체(겔)에 추가하는 것이 식물성 입자들의 고른 현탁액을 초래하는 것을 발견하였다. 미립자 담배 재료가 포함되는 경우, 미립자 담배 재료는 결과적인 소모품들에 의해 발생되는 에어로졸에 자연스러운 담배 맛이 나게 기여한다. 일부 경우들에서, 미립자 담배는 - 적어도 총 담배 분말 양의 일부에 대해 - 담배 셀 구조물의 크기 미만이거나 동일한 크기이다. 이론에 얽매이지 않고, 담배를 약 0.05 밀리미터로 미세 분쇄하는 것은 유리하게는, 담배 셀 구조물을 개방하여, 예컨대, 담배 향미 및 니코틴의 에어로졸화를 개선시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 약 0.03 밀리미터 내지 약 0.12 밀리미터의 평균 분말 크기를 갖는 담배 분말을 제공함으로써 에어로졸화가 개선될 수 있는 물질들의 예들은 펙틴, 니코틴, 에센셜 오일들 및 다른 담배 향미들이다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "담배 분말"은 약 0.03 밀리미터 내지 약 0.12 밀리미터의 평균 크기를 갖는 담배를 나타낸다. 슬러리는 에어로졸-생성 재료를 함유하는 균질화된 담배를 생산하기 위한 다수의 구성요소들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 슬러리의 구성요소는 미립자 담배이며; 이는 또한, "담배 분말"로 지칭될 수 있으며; 적합하게는, 미립자 담배는 슬러리에 존재하는 대부분의 담배를 나타내고 천연 담배 향미를 제공한다.
균질화된 비정질 고체의 웨브를 캐스팅하기 위해 최적인 슬러리의 특정 점도 및 수분을 달성하기 위해, 물이 슬러리에 추가될 수 있다.
미세하게 분쇄된 미립자 식물성 재료를 사용하는 것은 매우 균질한 슬러리를 초래하고, 그 결과, 매우 균질한 비정질 고체를 초래하지만; 이러한 슬러리로부터 획득되는 비정질 고체의 인장 강도는 상대적으로 낮을 수 있고, 잠재적으로 공정 동안 비정질 고체에 작용하는 힘들을 견디기에 불충분할 수 있다. 유리하게는, 겔화제를 포함하는 것은 비정질 고체의 인장 강도를 개선시킨다. 일부 경우들에서, 이는 섬유들이 비정질 고체의 인장 강도를 증가시키기 위해 첨가될 필요가 없다는 것을 의미한다. 더욱이, 일부 경우들에서, 지지부를 사용하는 것이 필요하지 않을 것인데, 왜냐하면 인장 강도가 겔에 의해 증강되기 때문이다. 이론에 얽매이지 않고, 최종 에어로졸-생성 재료가 불연성 에어로졸 제공 시스템 내에서 사용될 때, 겔에서의 담배와 같은 미립자 식물성 재료의 분산은 식물성 재료의 방향족 구성요소 방출을 용이하게 하는 것으로 또한 믿어진다.
약 0.03 밀리미터 내지 약 0.12 밀리미터의 미립자 식물성 재료의 일관된 평균 크기는 또한 슬러리의 균질성을 개선할 수 있다. 식물성 입자들이 너무 크면, 예컨대, 약 0.15 밀리미터보다 크면, 이는 슬러리로부터 형성되는 비정질 고체에 결함들 및 취약 영역들을 유발시킬 수 있다. 비정질 고체에서의 결함들은 비정질 고체의 인장 강도를 감소시킬 수 있다. 감소된 인장 강도는 소모품의 제조 시에 비정질 고체의 후속하는 조작에서의 어려움들로 이어질 수 있고, 예컨대 기계 정지들을 유발시킬 수 있다. 또한, 비균질한 비정질 고체는 동일한 비정질 고체로부터 제조되는 소모품들 사이의 에어로졸 전달에 의도하지 않은 차이를 생성할 수 있다.
따라서, 비교적 작은 평균 입자 크기를 갖는 미립자 식물성 재료는 본 발명의 소모품들을 위해 허용 가능한 비정질 고체를 획득하기 위한 슬러리를 형성하기 위한 시작 재료로서 요구된다. 너무 작은 식물성 입자들은, 이러한 추가의 감소를 위한 이점들을 추가하지 않고, 이들의 크기 감소를 위한 공정에서 요구되는 에너지 소비를 증가시킨다. 감소된 미립자 식물 평균 크기는 또한, 그것이 슬러리의 점도를 감소시키고, 이에 의해 더 양호한 균질성을 허용하기 때문에 유리하다.
비정질 고체는 착색제를 포함할 수 있다. 착색제의 추가는 비정질 고체의 시각적 외관을 변경시킬 수 있다. 비정질 고체 내의 착색제의 존재는 비정질 고체 및 에어로졸 생성 재료의 시각적 외관을 향상시킬 수 있다. 비정질 고체에 착색제를 추가함으로써, 비정질 고체는 에어로졸 생성 재료의 다른 구성요소들 또는 비정질 고체를 포함하는 물품의 다른 구성요소들과 컬러 매칭될(color-matched) 수 있다.
다양한 착색제들이 비정질 고체의 요구되는 컬러에 따라 사용될 수 있다. 비정질 고체의 컬러는, 예컨대, 백색, 녹색, 적색, 자주색, 청색, 갈색 또는 흑색일 수 있다. 다른 컬러들이 또한 예상된다. 천연 또는 합성 염료, 식품-등급 착색제들 및 제약-등급 착색제들과 같은 천연 또는 합성 착색제가 사용될 수 있다. 특정 실시예들에서, 착색제는 캐러멜(caramel)이며, 이는 비정질 고체에 갈색 외관을 부여할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 비정질 고체의 컬러는 비정질 고체를 포함하는 에어로졸 생성 재료 내의 다른 구성요소들(이를테면, 담배 재료)의 컬러와 유사할 수 있다. 일부 실시예들에서, 비정질 고체에 착색제를 추가하는 것은 비정질 고체를 에어로졸 생성 재료 내의 다른 구성요소들과 시각적으로 구별할 수 없게 만든다.
착색제는 비정질 고체의 형성 동안(예컨대, 비정질 고체를 형성하는 재료들을 포함하는 슬러리를 형성할 때) 포함될 수 있거나, 착색제는 비정질 고체의 형성 후에 (예컨대, 비정질 고체 상에 이를 분사함으로써) 비정질 고체에 적용될 수 있다.
일부 경우들에서, 비정질 고체는 1 내지 60 중량%의 충전제, 예컨대, 5 내지 50 중량%, 10 내지 40 중량% 또는 15 내지 30 중량%의 충전제를 포함한다. 일부 그러한 경우들에서, 비정질 고체는 적어도 1 중량%의 충전제, 예컨대, 적어도 5 중량%, 적어도 10 중량%, 적어도 20 중량%, 적어도 30 중량%, 적어도 40 중량%, 또는 적어도 50 중량%의 충전제를 포함한다.
일부 실시예들에서, 비정질 고체는 60 중량% 미만, 예컨대 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 실시예들에서, 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 경우들에서는 충전제를 포함하지 않는다.
존재한다면, 충전제는 하나 이상의 무기 충전제 재료들, 이를테면 칼슘 카보네이트, 펄라이트, 버미큘라이트, 규조토, 콜로이드 실리카, 마그네슘 옥사이드, 마그네슘 설파이트, 마그네슘 카보네이트, 및 적합한 무기 흡착제들, 예컨대 분자체(molecular sieve)들을 포함할 수 있다. 충전제는 하나 이상의 유기 충전제 재료들, 이를테면, 목재 펄프, 셀룰로오스 및 셀룰로오스 유도체들(이를테면, 메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 및 카복시메틸 셀룰로오스(CMC))을 포함할 수 있다. 특정한 경우들에서, 비정질 고체는 백악(chalk)과 같은 칼슘 카보네이트를 포함하지 않는다.
충전제를 포함하는 특정한 실시예들에서, 충전제는 섬유가다. 예컨대, 충전제는 섬유 유기 충전제 재료, 이를테면 목재 펄프, 대마 섬유, 셀룰로오스 또는 셀룰로오스 유도체들(이를테면, 메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스 및 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC))일 수 있다. 이론에 얽매이지 않고, 비정질 고체에 섬유 충전제를 포함하는 것이 재료의 인장 강도를 증가시킬 수 있는 것으로 간주된다. 이는, 비정질 고체의 시트가 에어로졸-생성 재료의 로드를 둘러쌀 때와 같이, 비정질 고체가 시트로서 제공되는 예들에서, 또는 비정질 고체의 시트가 로드를 형성하기 위해 크림핑되고 개더링되는 경우들에서 특히 유리할 수 있다.
일부 실시예들에서, 비정질 고체는 담배 섬유들을 포함하지 않는다. 특정 실시예들에서, 비정질 고체는 섬유 재료를 포함하지 않는다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 재료는 담배 섬유들을 포함하지 않는다. 특정 실시예들에서, 에어로졸 생성 재료는 섬유 재료를 포함하지 않는다.
일부 실시예들에서, 소모품은 담배 섬유들을 포함하지 않는다. 특정 실시예들에서, 소모품은 섬유 재료를 포함하지 않는다.
일부 경우들에서, 에어로졸-생성 재료는 약 0.015 mm 내지 약 1.0 mm의 두께를 가질 수 있다. 적합하게는, 두께는 약 0.05 mm, 0.1 mm 또는 0.15 mm 내지 약 0.5 mm 또는 0.3 mm의 범위일 수 있다. 발명자들은 0.2 mm의 두께를 가지는 재료가 특히 적합하다는 것을 발견하였다. 에어로졸-생성 재료는 하나 초과의 층을 포함할 수 있고, 본원에 설명된 두께는 이들 층들의 총 두께를 지칭한다.
일부 경우들에서, 비정질 고체는 약 0.015 mm 내지 약 1.0 mm의 두께를 가질 수 있다. 적합하게는, 두께는 약 0.05 mm, 0.1 mm 또는 0.15 mm 내지 약 0.5 mm 또는 0.3 mm의 범위일 수 있다. 발명자들은 0.2 mm의 두께를 가지는 재료가 특히 적합하다는 것을 발견하였다. 비정질 고체는 하나 초과의 층을 포함할 수 있고, 본원에 설명된 두께는 이들 층들의 총 두께를 지칭한다.
발명자들은, 에어로졸-생성 재료 또는 비정질 고체가 너무 두꺼우면, 가열 효율이 떨어지는 것을 입증하였다. 이는 사용 시에 전력 소비에 악영향을 미친다. 반대로, 에어로졸-생성 재료 또는 비정질 고체가 너무 얇으면, 제조 및 처리가 어렵고; 매우 얇은 재료는 캐스팅하기 더 어렵고, 부스러지기 쉬울 수 있어서 사용 시에 에어로졸 형성을 위태롭게 할 수 있다.
발명자들은, 본원에 규정된 에어로졸-생성 재료 또는 비정질 고체 두께들이 이러한 경쟁적인 고려 사항들을 고려하여 재료 특성들을 최적화했음을 입증하였다.
본원에 규정된 두께는 재료에 대한 평균 두께이다. 일부 경우들에서, 비정질 고체 두께는 25%, 20%, 15%, 10%, 5% 또는 1% 이하만큼 변할 수 있다.
일부 예들에서, 시트 형태의 비정질 고체는 약 200 N/m 내지 약 900 N/m의 인장 강도를 가질 수 있다. 일부 예들에서, 이를테면 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. 그러한 인장 강도들은, 에어로졸 생성 재료가 시트로서 형성된 후에 파쇄되어 에어로졸 생성 소모품에 통합되는 실시예들에 특히 적합할 수 있다. 일부 예들에서, 이를테면 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. 그러한 인장 강도들은, 에어로졸-생성 재료가, 적합하게는 튜브 형태의 롤링된 시트로서 에어로졸-생성 소모품/조립체에 포함되는 실시예들에 특히 적합할 수 있다.
일부 실시예들에서, 비정질 고체는 시트로서 형성된다. 일부 경우들에서, 비정질 고체 시트는 시트 형태로 소모품에 포함될 수 있다. 비정질 고체 시트는, 평면 시트로서, 개더링되거나 번칭된(bunched) 시트로서, 크림핑된 시트로서 또는 롤링된 시트(즉, 튜브의 형태)로서 포함될 수 있다. 그러한 일부 경우들에서, 이들 실시예들의 비정질 고체는 에어로졸-생성 재료(예컨대, 담배)의 로드를 둘러싸는 시트와 같은 시트로서 소모품에 포함될 수 있다. 예컨대, 비정질 고체 시트는 담배와 같은 에어로졸-생성 재료를 둘러싸는 래핑 종이(wrapping paper) 상에 형성될 수 있다. 다른 경우들에서, 시트는 파쇄된 후 조립체로 포함될 수 있고, 컷 래그 담배(cut rag tobacco)와 같은 에어로졸-생성 재료 내로 적합하게 혼합될 수 있다. 일부 경우들에서, 비정질 고체는 포드 또는 카트리지에 포함될 수 있다.
비정질 고체는 30 g/m2 내지 120 g/m2와 같은 임의의 적합한 면적 밀도를 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 시트는 (컷 래그 담배와 유사한 밀도를 갖고, 이러한 물질들의 혼합물은 용이하게 분리되지 않도록) 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. 그러한 면적 밀도들은, 에어로졸-생성 재료가 시트 형태로 또는 (하기에서 추가로 설명되는) 파쇄된 시트로 에어로졸 생성 소모품/조립체 내에 포함되는 경우에 특히 적합할 수 있다. 일부 경우들에서, 시트는 약 30 내지 70 g/m2, 40 내지 60 g/m2, 또는 25 내지 60 g/m2의 단위 면적당 질량을 가질 수 있고, 담배와 같은 에어로졸-생성 재료를 래핑하는 데 사용될 수 있다.
에어로졸-생성 재료를 지지하기 위해 지지부가 제공될 수 있다. 지지부는 비정질 고체 층이 그 위에 형성되어 제조를 용이하게 하는 지지부로서 기능한다. 지지부는 비정질 고체에 인장 강도를 제공하여 취급을 용이하게 할 수 있다.
일부 경우들에서, 지지부는 금속 포일, 종이, 카본지, 내유성 종이, 세라믹, 탄소 동소체들, 이를테면 흑연 및 그래핀, 플라스틱, 판지, 목재 또는 이들의 조합들로부터 선택된 재료들로 형성될 수 있다. 일부 경우들에서, 지지부는 한 장의 재생 담배와 같은 식물성 재료를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, 지지부는 서셉터 재료로 형성될 수 있다. 다른 경우들에서, 지지부는 금속 포일, 종이, 판지, 목재 또는 이들의 조합들로부터 선택된 재료들로 형성될 수 있다. 일부 경우들에서, 지지부 자체는 이전의 목록들로부터 선택된 재료들의 층들을 포함하는 적층 구조물이다. 일부 경우들에서, 지지부는 또한 향미 캐리어로서 기능할 수 있다. 예컨대, 캐리어 지지부는 가향제 또는 담배 추출물로 함침될 수 있다.
일부 경우들에서, 지지부는 비자성체일 수 있다.
일부 경우들에서, 지지부는 자성체일 수 있다. 이러한 기능성은 사용 시에 지지부를 조립체에 체결하는 데 사용될 수 있거나, 특정의 비정질 고체 형상들을 생성하는 데 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 생성 재료는 사용 시에 재료를 유도성 히터에 체결하는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 자석들을 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 지지부는 가스 및/또는 에어로졸에 대해 실질적으로 또는 전체적으로 불투과성일 수 있다. 이는 캐리어 층을 통한 에어로졸 또는 가스 통과를 방지하고, 이에 의해 유동을 제어하고 그리고 에어로졸 또는 가스가 사용자에게 전달되는 것을 보장한다. 이는 또한, 예컨대 에어로졸 생성 조립체에 제공된 히터의 표면 상에 사용 시에 가스/에어로졸의 응축 또는 다른 침착을 방지하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 소비 효율 및 위생이 일부 경우들에서 개선될 수 있다.
일부 경우들에서, 비정질 고체와 접하는 지지부의 표면은 다공성일 수 있다. 예컨대, 일 경우에서, 지지부는 종이를 포함한다. 발명자들은, 종이와 같은 다공성 지지부가 본 발명에 특히 적합하다는 것을 발견하였다; 다공성(예컨대, 종이) 층은 비정질 고체 층에 접하고 강한 접합을 형성한다. 비정질 고체는 겔을 건조함으로써 형성되며, 그리고 이론에 의해 얽매이지 않고, 겔이 형성되는 슬러리가 다공성 지지부(예컨대, 종이)를 부분적으로 함침해서, 겔이 경화되고 가교-결합들을 형성할 때, 캐리어 지지부는 겔 내로 부분적으로 결합되는 것으로 간주된다. 이는 겔과 지지부 사이에(그리고 건조된 겔과 캐리어 사이에) 강한 결합을 제공한다.
또한, 표면 거칠기는 비정질 고체와 지지부 사이의 접합 강도에 기여할 수 있다. 발명자들은, (캐리어와 접하는 표면에 대한) 종이 거칠기가 적합하게는 50 내지 1000 Bekk 초, 적합하게는 50 내지 150 Bekk 초, 적합하게는 100 Bekk 초(50.66 내지 48.00 kPa의 공기 압력 간격에 걸쳐 측정됨)의 범위에 있을 수 있다는 것을 발견하였다. (Bekk 평활도 시험기는 종이 표면의 평활도를 결정하기 위해 사용되는 기기이며, 여기서 지정된 압력의 공기가 매끄러운 유리 표면과 종이 샘플 사이에서 누출되며, 고정 체적의 공기가 이러한 표면들 사이로 새어 나오는 시간(초 단위)이 "Bekk 평활도"이다.)
반대로, 비정질 고체를 등지는 지지부의 표면은 히터와 접촉하게 배열될 수 있으며, 보다 매끄러운 표면은 보다 효율적인 열 전달을 제공할 수 있다. 따라서, 일부 경우들에서, 지지부는 비정질 고체와 접하는 더 거친 면 및 비정질 고체를 등지는 더 매끄러운 면을 갖도록 배치된다.
특정 일 경우에, 지지부는 페이퍼-백킹 포일(paper-backed foil)일 수 있으며; 종이 층은 비정질 고체 층에 접하며, 이전 단락들에서 논의된 특성들은 이러한 접합부에 의해 제공된다. 포일 백킹은 실질적으로 불투과성이어서, 에어로졸 유동 경로의 제어를 제공한다. 금속 포일 백킹은 또한 열을 비정질 고체로 전도하는 역할을 할 수 있다.
다른 경우에, 페이퍼-백킹된 포일의 포일 층은 비정질 고체에 접한다. 포일은 실질적으로 불투과성이며, 이에 의해 비정질 고체로 제공되는 물이 종이 내로 흡수되어 종이의 구조적 무결성을 약화시킬 수 있는 것을 방지한다.
일부 경우들에서, 지지부는 알루미늄 포일과 같은 금속 포일로부터 형성되거나 이를 포함한다. 금속성 지지부는 비정질 고체로의 더 우수한 열 에너지의 전도를 가능하게 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 금속 포일은 유도 가열 시스템에서 서셉터로서 기능할 수 있다. 특정 실시예들에서, 지지부는 금속 포일 층 및 판지와 같은 지지 층을 포함한다. 이러한 실시예들에서, 금속 포일 층은 20 ㎛ 미만, 이를테면 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛, 적합하게는 약 5 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
일부 경우들에서, 지지부는 약 0.010 mm 내지 약 2.0 mm, 적합하게는 약 0.015 mm, 0.02 mm, 0.05 mm 또는 0.1 mm 내지 약 1.5 mm, 1.0 mm, 또는 0.5 mm의 두께를 가질 수 있다.
균질화된 식물성 재료의 시트들이 지지부들로서 사용될 수 있다. 균질화된 식물성 재료의 시트들은, 미립자 식물성 재료 및 하나 이상의 결합제들을 포함하는 슬러리를 컨베이어 벨트 또는 다른 지지 표면 상에 캐스팅하는 것, 균질화된 식물성 재료의 시트를 형성하기 위해 캐스팅된 슬러리를 건조하는 것, 그리고 균질화된 식물성 재료의 시트를 지지 표면으로부터 제거하는 것을 포함하는 캐스팅 프로세스에 의해 적절하게 형성된다. 특정 실시예들에서, 균질화된 식물성 재료의 시트는 보빈 내로 감겨진다.
특정 실시예들에서, 균질화된 식물성 재료의 시트들은 캐스팅(casting) 공정에 의해 미립자 식물성 재료, 구아 검, 셀룰로오스 섬유들 및 글리세롤을 포함하는 슬러리로부터 형성될 수 있다. 균질화된 식물성 재료의 그러한 시트들은 필터 토우, 종이 및 다른 재료들을 텍스처링하기 위해 적합한 공지된 기계류를 사용하여 텍스처링될 수 있다. 예컨대, 본원에 설명된 바와 같이 로드들을 형성하기 위한 균질화된 식물성 재료의 시트들은, 한 쌍의 회전가능한 크림핑 롤러들을 포함하는 CH-A-691156에 설명된 유형의 크림핑 유닛을 사용하여 크림핑될 수 있다. 균질화된 식물성 재료의 시트들은 균질화된 식물성 재료의 시트들을 변형시키거나 천공하는 다른 적합한 기계류 및 공정들을 사용하여 텍스처링될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 '크림핑된 시트'는 용어 '크레이핑된(creped) 시트'와 동의어인 것으로 의도되고, 복수의 실질적으로 평행한 리지들 또는 주름부들을 가지는 시트를 나타낸다. 적합하게는, 에어로졸-생성 재료의 크림핑된 시트는, 로드의 원통형 축에 대해 실질적으로 평행한 복수의 리지들 또는 주름부들을 갖는다. 이는 유리하게는 로드를 형성하기 위해 에어로졸-생성 재료의 크림핑된 시트의 개더링을 용이하게 한다. 그러나, 본원에 설명된 바와 같은 로드들에 사용하기 위한 에어로졸-생성 재료의 크림핑된 시트들 또는 비정질 고체의 크림핑된 시트들은, 대안적으로 또는 추가적으로 로드의 원통형 축에 대해 예각 또는 둔각으로 배치된 복수의 실질적으로 평행한 리지들 또는 주름부들을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다.
특정 실시예들에서, 본원에 설명된 바와 같은 소모품들에 사용하기 위한 에어로졸-생성 재료의 시트들은, 실질적으로 이들의 전체 표면에 걸쳐 실질적으로 균일하게 텍스처링될 수 있다. 예컨대, 본원에 설명된 바와 같은 로드들에 사용하기 위한 에어로졸-생성 재료의 크림핑된 시트들 또는 비정질 고체의 크림핑된 시트들은, 시트의 폭에 걸쳐 실질적으로 균등하게 이격된 복수의 실질적으로 평행한 리지들 또는 주름부들을 포함할 수 있다.
비정질 고체 또는 에어로졸-생성 재료의 시트들은, 필터 토우, 종이 및 다른 재료들을 텍스처링하기 위해 적합한 공지된 기계류를 사용하여 텍스처링될 수 있다. 예컨대, 본원에 설명된 바와 같이 로드들을 형성하기 위한 에어로졸-생성 재료의 시트들은, 한 쌍의 회전가능한 크림핑 롤러들을 포함하는 CH-A-691156에 설명된 유형의 크림핑 유닛을 사용하여 크림핑될 수 있다. 그러나, 비정질 고체 또는 에어로졸-생성 재료의 시트들은 비정질 고체 또는 에어로졸-생성 재료의 시트들을 변형시키거나 천공하는 다른 적합한 기계류 및 공정들을 사용하여 텍스처링될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
일부 실시예들에서, 비정질 고체는 수송 방향을 따라 이동 가능한 지지부 상에 슬러리를 케이싱함으로써 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 슬러리는 이동하는 수송 지지부의 폭에 걸쳐 캐스팅 장치에 의해 캐스팅된다. 예컨대, 캐스팅은 캐스팅 블레이드(casting blade)에 의해 일어날 수 있다. 수송 지지부는 캐스팅 장치로부터 슬러리를 제거하기 위해 길이 방향 또는 수송 방향을 따라 이동한다. 지지부는, 예컨대, 스테인리스강 이동 가능한 벨트를 포함할 수 있다. 캐스팅 장치는 이동 가능한 지지부 상에 실질적으로 균일한 두께를 가지는 캐스팅 슬러리를 형성하도록 적합하게 설계되고 분석된다.
캐스팅된 균질화된 담배 시트는, 이동 가능한 지지부의 수송 방향에 실질적으로 수직인 시트의 치수로 규정되는 폭을 가지며, 이는 바람직하게는 제조 속도와 건조 속도 사이의 절충(compromise)에 의해 결정된다. 바람직하게는, 시트의 수분은, 제한된 수의 결함들을 갖는 최종 제품을 획득하기 위해 실질적으로 균일하게 유지되고 제어될 필요가 있으며, 추가적으로, 가능한 한 높은 제조 속도를 획득할 필요가 존재한다. 상대적으로 "작은 폭"이 수분 함량의 보다 큰 균일성을 허용하지만; 특히, 건조 단계 동안, 시트가 비교적 넓을 때 제조 속도가 증가될 수 있기 때문에, 적절한 수분 제어는 시트의 폭에 대해 선택된 값을 감소시킬 것이다. 따라서, 바람직하게는, 시트의 폭은 그 수분 함량의 적합한 제어가 허용되는 정도까지 넓다.
소모품 및 불연성 에어로졸 제공 시스템
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "전달 시스템"은 물질을 사용자에게 전달하는 시스템들을 포함하는 것으로 의도되며, (담배, 담배 파생품들, 팽화 담배(expanded tobacco), 재생 담배, 담배 대용품들 또는 다른 흡연 가능한 재료에 기반하는지에 무관하게) 파이프용 또는 손으로 만 담배(roll-your-own )용 또는 자작 담배(make-your-own)용 담배, 시가들, 시가릴로들 및 시가렛들과 같은 연소성 에어로졸 제공 시스템들; 에어로졸-생성 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성하기 위한 전자 시가렛들, 담배 가열 제품들, 및 하이브리드 시스템들과 같은, 에어로졸-생성 재료를 연소시키지 않고 에어로졸-생성 재료로부터 화합물들을 방출하는 불연성 에어로졸 제공 시스템들; 에어로졸-생성 재료를 포함하고 이들 불연성 에어로졸 제공 시스템들 중 하나 내에서 사용되도록 구성된 소모품들; 및 로젠지들(lozenges), 검들, 패치들, 흡입 가능한 분말들을 포함하는 소모품들, 및 구강 제품들, 이를테면 스너스(snus) 또는 습식 코담배(moist snuff)를 포함하는 구강 담배를 포함하는(그러나 이에 제한되지 않음), 하나 이상의 물질들을 에어로졸을 형성하지 않고 사용자에게 구강으로, 비강으로, 경피적으로 또는 다른 방식으로 전달하는 에어로졸-없는 전달 시스템들을 포함하며, 여기서 물질은 니코틴을 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있다.
본 개시에 따라, "연소성" 에어로졸 제공 시스템은, 에어로졸 제공 시스템의 구성에어로졸-생성 재료(또는 이의 구성요소)가 사용자로의 전달을 용이하게 하기 위해 사용 동안 연소되거나 타는 시스템이다.
본 개시에 따라, "불연성" 에어로졸 제공 시스템은, 에어로졸 제공 시스템의 구성에어로졸-생성 재료(또는 이의 구성요소)가 사용자로의 전달을 용이하게 하기 위해 연소되거나 타지 않는 시스템이다.
일부 실시예들에서, 전달 시스템은 시가렛, 시가릴로 및 시가로 구성된 그룹으로부터 선택된 연소성 에어로졸 제공 시스템이다.
일부 실시예들에서, 본 개시는 연소성 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 구성요소, 이를테면, 필터, 필터 로드, 필터 세그먼트, 담배 로드, 스필(spill), 첨가제 방출 구성요소, 이를테면 캡슐, 스레드(thread), 또는 비드, 또는 종이, 이를테면 플러그 랩, 티핑 종이 또는 시가렛 종이에 관한 것이다.
일부 실시예들에서, 전달 시스템은 불연성 에어로졸 제공 시스템, 이를테면 전력식(powered) 불연성 에어로졸 제공 시스템이다.
일부 실시예들에서, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 베이핑 디바이스(vaping device) 또는 전자 니코틴 전달 시스템(END)으로도 공지된 전자 시가렛이지만, 에어로졸-생성 재료 내의 니코틴의 존재가 필요 조건은 아니라는 것에 주목한다.
일부 실시예들에서, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 비연소식 가열 시스템(heat-non-burn system)으로도 공지되어 있는 담배 가열 시스템이다.
일부 실시예들에서, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸-생성 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성하기 위한 하이브리드 시스템이며, 이들 중 하나 또는 복수 개가 가열될 수 있다. 에어로졸-생성 재료들 각각은, 예컨대, 고체, 액체 또는 겔의 형태일 수 있고, 니코틴을 함유할 수 있거나 함유하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서, 하이브리드 시스템은 액체 또는 겔 에어로졸-생성 재료 및 고체 에어로졸-생성 재료를 포함한다. 고체 에어로졸-생성 재료는, 예컨대 담배 또는 비-담배 제품을 포함할 수 있다.
전형적으로, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 불연성 에어로졸 제공 디바이스 및 불연성 에어로졸 제공 디바이스에 사용하기 위한 소모품을 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 구성요소에 전력을 공급하기 위한 수단을 자체적으로 포함하는 소모품들은 그 자체로 불연성 에어로졸 제공 시스템을 형성할 수 있는 것이 예상된다.
일부 실시예들에서, 불연성 에어로졸 제공 디바이스는 파워 소스 및 제어기를 포함할 수 있다. 파워 소스는 예컨대, 전력 파워 소스 또는 발열 파워 소스일 수 있다. 일부 실시예들에서, 발열 파워 소스는 발열 파워 소스에 근접한 에어로졸-생성 재료 또는 열 전달 재료에 열의 형태로 파워를 분배하도록 에너자이징될 수 있는 탄소 기재(carbon substrate)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 발열 파워 소스와 같은 파워 소스는 불연성 에어로졸 제공부를 형성하도록 소모품에 제공된다.
일부 실시예들에서, 불연성 에어로졸 제공 디바이스에 사용하기 위한 소모품은 에어로졸-생성 재료, 에어로졸 생성 구성요소, 에어로졸 생성 영역, 마우스피스 및/또는 에어로졸-생성 재료를 수용하기 위한 영역을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 구성요소는 에어로졸-생성 재료로부터 하나 이상의 휘발성 물질들을 방출하여 에어로졸을 형성하도록 에어로졸-생성 재료와 상호작용할 수 있는 히터이다. 일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 구성요소는 가열 없이 에어로졸-생성 재료로부터 에어로졸을 생성할 수 있다. 예컨대, 에어로졸 생성 구성요소는 에어로졸-생성 재료에 열을 가하지 않고, 예컨대 진동, 기계적, 가압 또는 정전식 수단 중 하나 이상을 통해 에어로졸-생성 재료로부터 에어로졸을 생성할 수 있다.
대안적으로, 소모품은 본원에서 카트리지로 지칭될 수 있다. 소모품은 THP, 하이브리드 디바이스 또는 다른 에어로졸 생성 디바이스에 사용하도록 적응될 수 있다. 일부 경우들에서, 소모품은 이전에 설명된 바와 같이, 필터 및/또는 냉각 요소를 추가로 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 소모품은 종이와 같은 래핑 재료에 의해 둘러싸일 수 있다.
본 발명의 소모품은 통기 구멍들을 추가로 포함할 수 있다. 이들은 소모품의 측벽에 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 통기 구멍들은 필터 및/또는 냉각 요소에 제공될 수 있다. 이들 구멍들은 사용 동안에 냉각 공기가 소모품 내로 흡인되게 할 수 있으며, 이는 가열 휘발된 구성요소들과 혼합되어 에어로졸을 냉각시킬 수 있다.
통기는, 사용 시에 소모품이 가열될 때 소모품으로부터 가시적인 가열 휘발된 구성요소들의 생성을 향상시킨다. 가열 휘발된 구성요소들의 과포화가 발생하도록 가열 휘발된 구성요소들을 냉각시키는 공정에 의해, 가열 휘발된 구성요소들이 가시적이게 된다. 그 후, 가열 휘발된 구성요소들은 달리 핵생성으로 알려진 액적 형성을 겪고, 최종적으로 가열 휘발된 구성요소들의 추가의 응축에 의해, 그리고 가열 휘발된 구성요소들로부터 새로 형성된 액적들의 응고에 의해, 가열 휘발된 구성요소들의 에어로졸 입자들의 크기가 증가한다.
일부 경우들에서, 통기 비율로 알려진, 냉각 공기 대 가열 휘발된 구성요소들과 냉각 공기의 합의 비는 적어도 15%이다. 15%의 통기 비율은, 가열 휘발된 구성요소들이 전술된 방법에 의해 가시적이 되게 할 수 있다. 가열 휘발된 구성요소들의 가시성은 사용자가 휘발된 구성요소들이 발생된 것을 식별하는 것을 가능하게 하고, 흡연 경험의 감각적 경험을 더한다.
다른 예에서, 통기 비율은 가열 휘발된 구성요소들에 추가의 냉각을 제공하기 위해 50% 내지 85%이다. 일부 경우들에서, 통기 비율은 적어도 60% 또는 65%일 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 에어로졸-생성 소모품(101)의 일 예의 부분 절단면도 및 사시도가 도시되어 있다. 소모품(101)은 전원 및 히터를 갖는 디바이스에 사용하기에 적합하다. 본 실시예의 소모품(101)은 후술하는 도 5 내지 도 7에 도시된 디바이스(51)에 사용하기에 특히 적합하다. 사용 시에, 소모품(101)은 디바이스(51)의 삽입 지점(20)에서 도 5에 도시된 디바이스 내로 제거 가능하게 삽입될 수 있다.
일 예의 소모품(101)은 에어로졸-생성 재료의 본체(103) 및 로드 형태의 필터 조립체(105)를 포함하는 실질적으로 원통형 로드의 형태이다. 에어로졸-생성 재료는 본원에 설명된 비정질 고체 재료를 포함한다. 일부 실시예들에서, 이는 시트 형태로 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이는 파쇄된 시트 형태로 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 본원에 설명된 에어로졸-생성 재료는 시트 형태 및 파쇄된 형태로 포함될 수 있다.
필터 조립체(105)는 3개의 세그먼트들, 즉 냉각 세그먼트(107), 필터 세그먼트(109) 및 마우스 단부 세그먼트(111)를 포함한다. 소모품(101)은 마우스 단부 또는 근위 단부로도 공지된 제1 단부(113) 및 원위 단부로도 공지된 제2 단부(115)를 갖는다. 에어로졸-생성 재료(103)의 본체는 소모품(101)의 원위 단부(115)를 향해 위치된다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(107)는 에어로졸 생성 재료(103)의 본체와 필터 세그먼트(109) 사이에 에어로졸-생성 재료(103)의 본체에 인접하게 위치되어, 냉각 세그먼트(107)는 에어로졸-생성 재료(103) 및 필터 세그먼트(103)와 접하는 관계에 있다. 다른 예들에서, 에어로졸-생성 재료(103)의 본체와 냉각 세그먼트(107) 사이에, 그리고 에어로졸-생성 재료(103)의 본체와 필터 세그먼트(109) 사이에 분리가 존재할 수 있다. 필터 세그먼트(109)는 냉각 세그먼트(107)와 마우스 단부 세그먼트(111) 사이에 위치된다. 마우스 단부 세그먼트(111)는 필터 세그먼트(109)에 인접한, 소모품(101)의 근위 단부(113)를 향해 위치된다. 일 예에서, 필터 세그먼트(109)는 마우스 단부 세그먼트(111)와 접하는 관계에 있다. 일 실시예에서, 필터 조립체(105)의 총 길이는 37 mm 내지 45 mm이고, 더 바람직하게는 필터 조립체(105)의 총 길이는 41 mm이다.
일 예에서, 에어로졸-생성 재료(103)의 로드는 길이가 34 mm 내지 50 mm이고, 적합하게는 길이가 38 mm 내지 46 mm, 적합하게는 길이가 42 mm이다.
일 예에서, 소모품(101)의 총 길이는 71 mm 내지 95 mm, 적합하게는 79 mm 내지 87 mm, 적합하게는 83 mm이다.
에어로졸-생성 재료(103)의 본체의 축 방향 단부는 소모품(101)의 원위 단부(115)에서 볼 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 소모품(101)의 원위 단부(115)는 에어로졸-생성 재료(103)의 본체의 축 방향 단부를 커버하는 단부 부재(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
에어로졸-생성 재료(103)의 본체는 환형 티핑 종이(annular tipping paper)(도시되지 않음)에 의해 필터 조립체(105)에 결합되며, 이 티핑 종이는 실질적으로 필터 조립체(105)를 둘러싸기 위해 필터 조립체(105)의 원주 둘레에 위치되고, 에어로졸-생성 재료의 본체(103)의 길이를 따라 부분적으로 연장된다. 일 예에서, 티핑 종이는 58GSM 표준 티핑 원지로 만들어진다. 일 예에서, 티핑 종이는 42 mm 내지 50 mm, 적합하게는 46 mm의 길이를 갖는다.
일 예에서, 냉각 세그먼트(107)는 환형 튜브이고, 에어 갭의 둘레에 위치되어 냉각 세그먼트 내에 에어 갭을 한정한다. 에어 갭은 에어로졸-생성 재료(103)의 본체로부터 발생되는 가열 휘발된 구성요소들이 흐르게 하는 챔버를 제공한다. 냉각 세그먼트(107)는, 소모품(101)이 디바이스(51) 내로 삽입되는 동안 사용되면서 그리고 제조 동안 발생할 수 있는 축 방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분히 강성인, 에어로졸 축적을 위한 챔버를 제공하기 위해 중공형이다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(107)의 벽의 두께는 대략 0.29 mm이다.
냉각 세그먼트(107)는 에어로졸-생성 재료(103)와 필터 세그먼트(109) 사이에 물리적 변위를 제공한다. 냉각 세그먼트(107)에 의해 제공되는 물리적 변위는 냉각 세그먼트(107)의 길이에 걸친 열적 구배를 제공할 것이다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(107)는 냉각 세그먼트(107)의 제1 단부로 진입하는 가열 휘발된 구성요소와 냉각 세그먼트(107)의 제2 단부를 빠져나가는 가열 휘발된 구성요소 사이에 적어도 40 ℃의 온도 차이를 제공하도록 구성된다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(107)는 냉각 세그먼트(107)의 제1 단부로 진입하는 가열 휘발된 구성요소와 냉각 세그먼트(107)의 제2 단부를 빠져나가는 가열 휘발된 구성요소 사이에 적어도 60 ℃의 온도 차이를 제공하도록 구성된다. 냉각 요소(107)의 길이에 걸친 이러한 온도 차이는 에어로졸-생성 재료(103)가 디바이스(51)에 의해 가열될 때 에어로졸-생성 재료(103)의 고온으로부터 온도 민감성 필터 세그먼트(109)를 보호한다. 물리적 변위가 필터 세그먼트(109)와 에어로졸-생성 재료(103)의 본체와 디바이스(51)의 가열 요소들 사이에 제공되지 않았다면, 온도 감응성 필터 세그먼트(109)는 사용 시에 손상될 수 있어, 요구되는 기능을 효과적으로 수행하지 않을 것이다.
일 예에서, 냉각 세그먼트(107)의 길이는 적어도 15 mm이다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(107)의 길이는 20mm 내지 30mm, 더 구체적으로는 23mm 내지 27mm, 더 구체적으로는 25mm 내지 27mm이며, 적합하게는 25mm이다.
냉각 세그먼트(107)는 종이로 제조되며, 이는 냉각 세그먼트가 디바이스(51)의 히터에 인접하게 사용 시에 우려되는 화합물들, 예컨대, 독성 화합물들을 생성하지 않는 재료로 구성되는 것을 의미한다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(107)는, 중공 내부 챔버를 제공하지만 기계적인 강성을 유지하는, 나선형으로 감겨진 종이 튜브로 제조된다. 나선형으로 감겨진 종이 튜브들은 튜브 길이, 외경, 진원도 및 진직도에 대해 고속 제조 공정들의 엄격한 치수 정확도 요건들을 충족시킬 수 있다.
다른 예에서, 냉각 세그먼트(107)는 강성 플러그 랩(stiff plug wrap) 또는 티핑 종이로 생성되는 리세스이다. 강성 플러그 랩 또는 티핑 종이는, 소모품(101)이 디바이스(51) 내로의 삽입되는 동안 사용되면서 그리고 제조 동안 발생할 수 있는 축 방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분한 강성을 갖도록 제조된다.
필터 세그먼트(109)는 에어로졸-생성 재료로부터의 가열 휘발된 구성요소들로부터 하나 이상의 휘발된 화합물들을 제거하기에 충분한 임의의 필터 재료로 형성될 수 있다. 일 예에서, 필터 세그먼트(109)는 셀룰로오스 아세테이트와 같은 모노-아세테이트 재료로 제조된다. 필터 세그먼트(109)는 가열 휘발된 구성요소들의 양을 사용자가 불만족스러운 레벨로 고갈시키지 않고 가열 휘발된 구성요소들로부터 냉각 및 자극-감소를 제공한다.
일부 실시예들에서, 캡슐(도시되지 않음)이 필터 세그먼트(109)에 제공될 수 있다. 캡슐은 필터 세그먼트(109) 직경을 가로질러 그리고 필터 세그먼트(109) 길이를 따라 필터 세그먼트(109)의 실질적으로 중앙에 배치될 수 있다. 다른 경우들에서, 캡슐은 하나 이상의 치수로 오프셋될 수 있다. 캡슐은 일부 경우들에서, 존재하는 경우, 가향제 또는 에어로졸 생성제와 같은 휘발성 구성요소를 함유할 수 있다.
필터 세그먼트(109)의 셀룰로오스 아세테이트 토우 재료의 밀도는 필터 세그먼트(109)에 걸친 압력 강하를 제어하며, 이는 결국 소모품(101)의 흡인 저항(draw resistance)을 제어한다. 따라서, 필터 세그먼트(109)의 재료의 선택은 소모품(101)의 흡인에 대한 저항을 제어하는 데 중요하다. 또한, 필터 세그먼트는 소모품(101)에서 여과 기능을 수행한다.
일 예에서, 필터 세그먼트(109)는 8Y15 등급의 필터 토우 재료로 제조되며, 이는 가열 휘발된 재료로부터 초래되는 응축된 에어로졸 액적들의 크기를 감소시키면서도 가열 휘발된 재료에 대한 여과 효과를 제공한다.
필터 세그먼트(109)의 존재는 냉각 세그먼트(107)를 빠져나가는 가열 휘발된 구성요소들에 추가의 냉각을 제공함으로써 단열 효과를 제공한다. 이러한 추가의 냉각 효과는 필터 세그먼트(109)의 표면 상에의 사용자 입술의 접촉 온도를 감소시킨다.
일 예에서, 필터 세그먼트(109)는 길이가 6 mm 내지 10 mm, 적합하게는 8 mm이다.
마우스 단부 세그먼트(111)는 환형 튜브이며, 에어 갭 주위에 위치되어 마우스 단부 세그먼트(111) 내에 에어 갭을 한정한다. 에어 갭은 필터 세그먼트(109)로부터 유동하는 가열 휘발된 구성요소들을 위한 챔버를 제공한다. 마우스 단부 세그먼트(111)는, 소모품이 디바이스(51) 내로 삽입되는 동안 사용되면서 그리고 제조 동안 발생할 수 있는 축 방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분히 강성인, 에어로졸 축적을 위한 챔버를 제공하기 위해 중공형이다. 일 예에서, 마우스 단부 세그먼트(111)의 벽의 두께는 대략 0.29 mm이다. 일 예에서, 마우스 단부 세그먼트(111)의 길이는 6 mm 내지 10 mm, 적합하게는 8 mm이다.
마우스 단부 세그먼트(111)는, 중공 내부 챔버를 제공하면서도 중요한 기계적인 강성을 유지하는 나선형으로 감겨진 종이 튜브로 제조될 수 있다. 나선형으로 감겨진 종이 튜브들은 튜브 길이, 외경, 진원도 및 진직도에 대해 고속 제조 공정들의 엄격한 치수 정확도 요건들을 충족시킬 수 있다.
마우스 단부 세그먼트(111)는 필터 세그먼트(109)의 출구에 축적되는 임의의 액체 응축물이 사용자와 직접 접촉하게 되는 것을 방지하는 기능을 제공한다.
일 예에서, 마우스 단부 세그먼트(111) 및 냉각 세그먼트(107)는 단일 튜브로 형성될 수 있고, 필터 세그먼트(109)가 그 튜브 내에 위치되어 마우스 단부 세그먼트(111)와 냉각 세그먼트(107)를 분리시키는 것이 이해되어야 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 소모품(301)의 일 예의 부분 절단면도 및 사시도들이 도시되어 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 참조 부호들은 도 1 및 도 2에 도시된 참조 부호들과 대응되지만, 200의 증분이 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 소모품(301)의 예에서, 통기 영역(317)이 소모품(301)에 제공되어 공기가 소모품(301)의 외부로부터 소모품(301)의 내부로 유동할 수 있게 한다. 일 예에서, 통기 영역(317)은 소모품(301)의 외부 층을 통해 형성되는 하나 이상의 통기 홀들(317)의 형태를 취한다. 통기 홀들은 소모품(301)의 냉각을 돕기 위해 냉각 세그먼트(307)에 위치될 수 있다. 일 예에서, 통기 영역(317)은 하나 이상의 홀들의 열들을 포함하고, 바람직하게는, 홀들의 각각의 열은 소모품(301)의 길이방향 축에 실질적으로 수직한 단면에 소모품(301) 주위에 원주 방향으로 배열된다.
일 예에서, 소모품(301)에 대한 통기를 제공하기 위해 1열 내지 4열의 통기 홀들이 존재한다. 통기 홀들의 각각의 열은 12개 내지 36개의 통기 홀들(317)을 가질 수 있다. 통기 홀들(317)은, 예컨대, 직경이 100 내지 500 ㎛일 수 있다. 일 예에서, 통기 홀들(317)의 열들 사이의 축 방향 분리는 0.25 mm 내지 0.75 mm, 적합하게는 0.5 mm이다.
일 예에서, 통기 홀들(317)은 균일한 크기를 갖는다. 다른 예에서, 통기 홀들(317)은 크기가 다양하다. 통기 홀들은 임의의 적합한 기법, 예컨대, 다음의 기법들, 즉 레이저 기술, 냉각 세그먼트(307)의 기계적인 천공 또는 냉각 세그먼트(307)가 소모품(301)에 형성되기 전에 냉각 세그먼트(307)의 사전 천공 중 하나 이상을 사용하여 만들어질 수 있다. 통기 홀들(317)은 소모품(301)에 효과적인 냉각을 제공하도록 포지셔닝된다.
일 예에서, 통기 홀들(317)의 열들은 소모품의 근위 단부(313)로부터 적어도 11 mm, 적합하게는 소모품(301)의 근위 단부(313)로부터 17 mm 내지 20 mm에 위치된다. 통기 홀들(317)의 위치는, 소모품(301)이 사용 중일 때 사용자가 통기 홀들(317)을 막지 않도록 포지셔닝된다.
소모품(301)의 근위 단부(313)로부터 17 mm 내지 20 mm의 통기 홀들의 열들을 제공하는 것은, 도 6 및 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 소모품(301)이 디바이스(51) 내에 완전히 삽입될 때, 통기 홀들(317)이 디바이스(51) 외부에 위치될 수 있게 한다. 통기 홀들을 디바이스 외부에 위치시킴으로써, 비가열된 공기가 디바이스(51) 외부로부터 통기 홀들을 통해 소모품(301)으로 진입하여 소모품(301)의 냉각을 도울 수 있다.
냉각 세그먼트(307)의 길이는, 소모품(301)이 디바이스(51) 내로 완전히 삽입될 때, 냉각 세그먼트(307)가 디바이스(51) 내로 부분적으로 삽입되게 하는 길이이다. 냉각 세그먼트(307)의 길이는, 디바이스(51)의 히터 배열체와 감열 필터 배열체(309) 사이에 물리적인 갭을 제공하는 제1 기능, 및 소모품(301)이 디바이스(51) 내로 완전히 삽입될 때, 통기 홀들(317)이 디바이스(51) 외부에 위치되면서도 냉각 세그먼트에 위치될 수 있게 하는 제2 기능을 제공한다. 도 6 및 도 7로부터 볼 수 있는 바와 같이, 냉각 요소(307)의 대부분은 디바이스(51) 내에 위치된다. 그러나, 디바이스(51) 밖으로 연장하는 냉각 요소(307)의 부분이 존재한다. 이는 디바이스(51) 밖으로 연장하는 냉각 요소(307)의 이러한 부분에 있으며, 여기에 통기 홀들(317)이 위치된다.
이제 도 5 내지 도 7을 더 상세히 참조하면, 에어로졸-생성 재료를 가열하여 에어로졸-생성 재료의 적어도 하나의 구성요소를 휘발시키도록, 통상적으로 흡입될 수 있는 에어로졸을 형성하도록 배열된 디바이스(51)의 예가 도시되어 있다. 디바이스(51)는 에어로졸-생성 재료를 가열하되 태우지 않음으로써 화합물들을 방출하는 가열 디바이스이다.
제1 단부(53)는 때때로 본원에서 디바이스(51)의 마우스 또는 근위 단부(53)로 지칭되고, 제2 단부(55)는 때때로 본원에서 디바이스(51)의 원위 단부(55)로 지칭된다. 디바이스(51)는 디바이스(51)가 전체적으로 사용자에 의해 원하는 바에 따라 스위치 온 및 오프될 수 있게 하는 온/오프 버튼(57)을 갖는다.
디바이스(51)는 디바이스(51)의 다양한 내부 구성요소들을 위치 설정하고 보호하기 위한 하우징(59)을 포함한다. 도시된 예에서, 하우징(59)은, 일반적으로 디바이스(51)의 '최상부'를 한정하는 최상부 패널(17) 및 일반적으로 디바이스(51)의 '최하부'를 한정하는 최하부 패널(19)로 캡핑되는, 디바이스(51)의 주변부를 둘러싸는 일체형(uni-body) 슬리브(11)를 포함한다. 다른 예에서, 하우징은 최상부 패널(17) 및 최하부 패널(19) 외에도, 전방 패널, 후방 패널 및 한 쌍의 대향 측면 패널들을 포함한다.
최상부 패널(17) 및/또는 최하부 패널(19)은 디바이스(51)의 내부에 대한 용이한 접근을 허용하기 위해 일체형 슬리브(11)에 제거 가능하게 고정될 수 있거나, 예컨대, 사용자가 디바이스(51)의 내부에 접근하는 것을 방지하기 위해 일체형 슬리브(11)에 "영구적으로" 고정될 수 있다. 일 예에서, 패널들(17 및 19)은 예컨대 사출 성형에 의해 형성되는 유리-충전된 나일론을 포함하는 플라스틱 재료로 제조되며, 일체형 슬리브(11)는 알루미늄으로 제조되지만, 다른 재료들 및 다른 제조 공정들이 사용될 수 있다.
디바이스(51)의 최상부 패널(17)은 디바이스(51)의 마우스 단부(53)에 개구(20)를 가지며, 이 개구를 통해, 사용 시에, 에어로졸-생성 재료를 포함하는 소모품(101, 301)은 사용자에 의해 디바이스(51) 내로 삽입되고 디바이스(51)로부터 제거될 수 있다.
하우징(59)은 히터 배열체(23), 제어 회로(25) 및 파워 소스(27)를 내부에 위치시키거나 고정시킨다. 본 예에서, 히터 배열체(23), 제어 회로(25) 및 파워 소스(27)는 측 방향으로 인접하고(즉, 단부에서 볼 때 인접함), 제어 회로(25)는 일반적으로 히터 배열체(23)와 파워 소스(27) 사이에 위치되지만, 다른 위치들이 가능하다.
제어 회로(25)는 하기에서 추가로 논의되는 바와 같이 소모품(101, 301) 내의 에어로졸-생성 재료의 가열을 제어하도록 구성 및 배열된, 마이크로프로세서 배열체와 같은 제어기를 포함할 수 있다.
파워 소스(27)는 예컨대, 배터리일 수 있으며, 이는 충전식 배터리 또는 비충전식 배터리일 수 있다. 적합한 배터리들의 예들은, 예를 들어, 리튬-이온 배터리, 니켈 배터리(예를 들어, 니켈-카드뮴 배터리), 알칼리 배터리 등을 포함한다. 배터리(27)는 요구될 때 그리고 제어 회로(25)의 제어 하에서 소모품 내의 에어로졸-생성 재료를 가열하도록(논의된 바와 같이, 에어로졸 생성-재료를 태우지 않고 에어로졸-생성 재료를 휘발하도록) 전력을 공급하기 위해 히터 배열체(23)에 전기적으로 커플링된다.
히터 배열체(23)에 측방향으로 인접하게 파워 소스(27)를 위치시키는 것의 이점은 디바이스(51)가 전체적으로 과도하게 길어지게 하지 않고 물리적으로 큰 파워 소스(25)가 사용될 수 있다는 점이다. 이해될 바와 같이, 일반적으로 물리적으로 큰 파워 소스(25)는 더 큰 용량(즉, 종종 Amp-hours 등으로 측정되는, 공급될 수 있는 전체 전기 에너지)을 갖고, 따라서 디바이스(51)에 대한 배터리 수명이 더 길 수 있다.
일 예에서, 히터 배열체(23)는 일반적으로 에어로졸-생성 재료를 포함하는 소모품(101, 301)이 사용 시에 가열을 위해 삽입되는 중공 내부 가열 챔버(29)를 갖는 중공 원통형 튜브의 형태이다. 히터 배열체(23)를 위한 상이한 배열들이 가능하다. 예컨대, 히터 배열체(23)는 단일 가열 요소를 포함할 수 있거나, 히터 배열체(23)의 길이방향 축을 따라 정렬된 복수의 가열 요소들로 형성될 수 있다. 가열 요소 또는 각각의 가열 요소는 그 원주 주위에서 환형 또는 관형, 또는 적어도 부분적 환형, 또는 부분적 관형일 수 있다. 예에서, 가열 요소 또는 각각의 가열 요소는 박막 히터일 수 있다. 다른 예에서, 가열 요소 또는 각각의 가열 요소는 세라믹 재료로 만들어질 수 있다. 적합한 세라믹 재료들의 예들은 알루미나 및 알루미늄 나이트라이드 및 실리콘 나이트라이드 세라믹스를 포함하며, 이들은 적층되고 소결될 수 있다. 예컨대, 유도 가열, 적외선을 방출함으로써 가열하는 적외선 히터 요소들, 또는 예컨대 저항성 전기 권선에 의해 형성되는 저항성 가열 요소들을 포함하는 다른 가열 배열체들이 가능하다.
하나의 특정 예에서, 히터 배열체(23)는 스테인리스강 지지 튜브에 의해 지지되고 폴리이미드 가열 요소를 포함한다. 히터 배열체(23)는, 소모품(101, 301)이 디바이스(51) 내로 삽입될 때, 소모품(101, 301)의 에어로졸-생성 재료(103, 303)의 본체의 실질적으로 전체가 히터 배열체(23) 내로 삽입되도록 치수 설정된다.
가열 요소 또는 각각의 가열 요소는, 에어로졸-생성 재료의 선택된 구역들이, 예컨대, (앞서 논의된 바와 같이, 시간의 흐름에 따라) 순차적으로 독립적으로 가열되거나 또는 원하는 대로 함께(동시에) 가열될 수 있도록 배열될 수 있다.
본 예에서, 히터 배열체(23)는 그 길이의 적어도 일부를 따라 단열재(31)에 의해 둘러싸인다. 단열재(31)는 히터 배열체(23)로부터 디바이스(51)의 외부로 전달되는 열을 감소시키는 것을 돕는다. 이는 일반적으로 열 손실들을 감소시키기 때문에, 히터 배열체(23)에 대한 전력 요건들을 낮추는 것을 돕는다. 단열재(31)는 또한 히터 배열체(23)의 작동 동안 디바이스(51) 외부를 차가운 상태로 유지하는 것을 돕는다. 일 예에서, 단열재(31)는 슬리브의 2개의 벽들 사이에 저압 영역을 제공하는 이중벽 슬리브일 수 있다. 즉, 단열재(31)는 예컨대, "진공" 튜브, 즉 전도 및/또는 대류에 의한 열 전달을 최소화하도록 적어도 부분적으로 배기된 튜브일 수 있다. 이중 벽 슬리브 외에도 또는 이중 벽 슬리브 대신에, 예컨대 적합한 발포형 재료를 포함하는 단열 재료들을 사용하는 것을 포함하여, 단열재(31)를 위한 다른 배열들이 가능하다.
하우징(59)은 가열 배열체(23)뿐만 아니라 모든 내부 구성요소들을 지지하기 위한 다양한 내부 지지 구조물들(37)을 더 포함할 수 있다.
디바이스(51)는, 개구(20) 주위로 연장되어 그로부터 하우징(59) 내부로 돌출되는 칼라(collar)(33), 및 칼라(33)와 진공 슬리브(31)의 일 단부 사이에 위치되는 대체로 관형의 챔버(35)를 더 포함한다. 챔버(35)는 냉각 구조물(35f)을 더 포함하며, 본 예에서 냉각 구조물(35f)은 챔버(35)의 외부 표면을 따라 이격되고, 챔버(35)의 외부 표면 주위에 원주방향으로 각각 배열된 복수의 냉각 핀들(35f)을 포함한다. 소모품(101, 301)이 중공형 챔버(35)의 길이의 적어도 일부에 걸쳐 디바이스(51)에 삽입될 때, 중공형 챔버(35)와 소모품(101, 301) 사이에 에어 갭(36)이 존재한다. 에어 갭(36)은 냉각 세그먼트(307)의 적어도 일부에 걸친 소모품(101, 301)의 모든 원주 둘레에 있다.
칼라(33)는 개구(20)의 주변부 둘레에 원주 방향으로 배열되고 개구(20) 내로 돌출되는 복수의 리지들(60)을 포함한다. 리지들(60)은, 리지들(60)의 위치들에서의 개구(20)의 개방 폭이 리지들(60)이 없는 위치들에서의 개구(20)의 개방 폭보다 더 좁도록 개구(20) 내의 공간을 차지한다. 리지들(60)은 디바이스 내로 삽입된 소모품(101, 301)과 맞물려서 디바이스(51) 내에 소모품(101, 301)을 고정시키는 것을 돕도록 구성된다. 소모품(101, 301) 및 리지들(60)의 인접한 쌍에 의해 한정된 개방 공간들(도면들에는 도시되지 않음)은 소모품(101, 301)의 외부 둘레에 통기 경로들을 형성한다. 이들 통기 경로들은 소모품(101, 301)으로부터 빠져나간 뜨거운 증기들이 디바이스(51)를 빠져나가는 것을 허용하고, 그리고 냉각 공기가 에어 갭(36) 내의 소모품(101, 301) 둘레에서 디바이스(51)로 유동하게 한다.
작동 시에, 소모품(101, 301)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 디바이스(51)의 삽입 지점(20) 내로 제거 가능하게 삽입된다. 특히 도 6을 참조하면, 일 예에서, 소모품(101, 301)의 원위 단부(115, 315)를 향해 위치되는 에어로졸-생성 재료(103, 303)의 본체는 디바이스(51)의 히터 배열체(23) 내에 전체적으로 수용된다. 소모품(101, 301)의 근위 단부(113, 313)는 디바이스(51)로부터 연장되고, 사용자를 위한 마우스피스 조립체로서 작용한다.
작동 시에, 히터 배열체(23)는 소모품(101, 301)을 가열하여 에어로졸-생성 재료(103, 303)의 본체로부터 에어로졸-생성 재료의 적어도 하나의 구성요소를 휘발시킬 것이다.
에어로졸-생성 재료(103, 303)의 본체로부터의 가열 휘발된 구성요소들을 위한 주요 유동 경로는, 축 방향으로, 소모품(101, 301)을 통해, 냉각 세그먼트(107, 307) 내측에 있는 챔버를 통해, 필터 세그먼트(109, 309)를 통해, 그리고 마우스 단부 세그먼트(111, 313)를 통해 사용자까지이다. 일 예에서, 에어로졸 생성 재료의 본체로부터 생성된 가열 휘발된 구성요소들의 온도는 60 ℃ 내지 250 ℃이며, 이는 사용자에 대해 허용 가능한 흡입 온도를 초과할 수 있다. 가열된 휘발된 구성요소가 냉각 세그먼트(107, 307)를 통해 이동함에 따라, 가열된 휘발된 구성요소는 냉각될 것이며, 일부 휘발된 구성요소들은 냉각 세그먼트(107, 307)의 내부 표면 상에 응축될 것이다.
도 3 및 도 4에 도시된 소모품(301)의 예들에서, 냉각 공기는 냉각 세그먼트(307)에 형성된 통기 홀들(317)을 통해 냉각 세그먼트(307)에 진입할 수 있다. 이러한 냉각 공기는 가열 휘발된 구성요소들과 혼합되어 가열 휘발된 구성요소들에 추가의 냉각을 제공할 것이다.
정의들
활성 물질
일부 실시예들에서, 전달될 물질은 활성 물질을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같은 활성 물질은 생리학적 활성 재료일 수 있으며, 이는 생리학적 반응을 달성하거나 증진시키려는 재료이다. 활성 물질, 예컨대, 뉴트라슈티컬스(nutraceuticals), 누트로픽스(nootrophics), 및 향정신성 활성제들로부터 선택될 수 있다. 활성 물질은 자연 발생적이거나 합성적으로 획득될 수 있다. 활성 물질은 예컨대, 니코틴, 카페인, 타우린, 테인, B6 또는 B12 또는 C와 같은 비타민들, 멜라토닌, 카나비노이드들, 또는 이의 성분들, 유도체들, 또는 조합물들을 포함할 수 있다. 활성 물질은 담배, 대마초 또는 다른 식물성 약재의 하나 이상의 성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 활성 물질은 니코틴을 포함한다. 일부 실시예들에서, 활성 물질은 카페인, 멜라토닌 또는 비타민 B12를 포함한다.
일부 실시예들에서, 에어로졸-생성 재료는, 칸나비다이올(CBD), 테트라하이드로칸나비놀(THC), 테트라하이드로칸나비놀산(THCA), 칸나비다이올산(CBDA), 칸나비놀(CBN), 칸나비게롤(CBG), 칸나비크로멘(CBC), 칸나비사이클롤(CBL), 칸나비바린(CBV), 테트라하이드로칸나비바린(THCV), 칸나비디바린(CBDV), 칸나비크로메바린(CBCV), 칸나비게로바린(CBGV), 칸나비게롤 모노메틸 에테르(CBGM), 칸나비엘소인(CBE) 및 칸나비시트란(CBT)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 칸나비노이드 화합물들을 포함한다.
에어로졸-생성 재료는, 칸나비다이올(CBD) 및 THC(테트라하이드로칸나비놀)로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 칸나비노이드 화합물들을 포함할 수 있다.
에어로졸-생성 재료는 칸나비다이올(CBD)을 포함할 수 있다.
에어로졸-생성 재료는 니코틴 및 칸나비다이올(CBD)을 포함할 수 있다.
에어로졸-생성 재료는 니코틴, 칸나비다이올(CBD) 및 THC(테트라하이드로칸나비놀)을 포함할 수 있다.
식물성 약재
본원에 언급된 바와 같이, 활성 물질은 하나 이상의 식물성 약재들 또는 이의 성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이로부터 유도될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "식물성 약재"는 추출물들, 잎들, 나무 껍질, 섬유들, 줄기들, 뿌리들, 종자들, 꽃들, 과일들, 꽃가루, 외피, 껍질들 등을 포함하는(그러나 이에 제한되지 않음) 식물들로부터 유래된 임의의 재료를 포함한다. 대안적으로, 재료는 합성적으로 획득되는, 식물성 약재에 자연적으로 존재하는 활성 화합물을 포함할 수 있다. 재료는 액체, 가스, 고체, 분말, 가루, 분쇄된 입자들, 과립들, 펠릿들, 조각들, 스트립들, 시트들 등의 형태일 수 있다. 예시적인 식물성 약재들은, 담배, 유칼립투스, 스타 아니스, 대마, 코코아, 대마초, 회향, 레몬그래스, 페퍼민트, 스피어민트, 루이보스, 카모마일, 아마, 생강, 은행나무, 개암, 히비스커스, 월계수, 감초, 말차, 마테 나무, 오렌지 껍질, 파파야, 장미, 세이지, 녹차 또는 홍차와 같은 차, 백리향, 정향, 시나몬, 커피, 아니스 씨앗(아니스), 바질, 월계수 잎들, 카다멈, 고수풀, 커민, 육두구, 오레가노, 파프리카, 로즈마리, 사프란, 라벤더, 레몬 껍질, 민트, 향나무, 엘더 플라워, 바닐라, 노루발풀, 차조기, 강황, 심황, 백단, 실란트로, 베르가못, 오렌지 꽃, 머틀, 카시스, 발레리안, 피망, 메이스, 데미안, 마조람, 올리브, 레몬 밤, 레몬 바질, 차이브, 카르비, 버베나, 타라곤, 제라늄, 뽕나무, 인삼, 테아닌, 테아크린, 마카, 아슈와간다, 다미아나, 과라나, 엽록소, 바오밥 나무 또는 이들의 임의의 조합이다. 민트는 하기의 민트 종류들로부터 선택될 수 있다: 멘타 아르벤티스(Mentha Arventis), 멘타 c.v.(Mentha c.v.), 멘다 닐리아카(Mentha niliaca), 멘타 피페리타(Mentha piperita), 멘타 피페리타 시트라타 c.v.(Mentha piperita citrata c.v.), 멘다 피페리타 c.v.(Mentha piperita c.v.), 멘타 스피카타 크리스파(Mentha spicata crispa), 멘타 카디폴리아(Mentha cardifolia), 멘타 롱기폴리아(Mentha longipolia), 멘타 수아베올렌스 바리에가카(Mentha suaveolens variegata), 멘타 풀레기움(Mentha pulegium), 멘타 스피카타 c.v.(Mentha spicata c.v.) 및 멘타 수아베올렌스(Mentha suaveolens)로부터 선택될 수 있다.
일부 실시예들에서, 활성 물질은 하나 이상의 식물성 약재들 또는 이들의 성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이로부터 유도되고, 식물성 약재는 담배이다.
일부 실시예들에서, 활성 물질은 하나 이상의 식물성 약재들 또는 이의 성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이들로부터 유도되며, 식물성 약재는 유칼립투스, 스타 아니스(star anise), 코코아 및 대마(hemp)로부터 선택된다.
일부 실시예들에서, 활성 물질은 하나 이상의 식물성 약재들 또는 이의 성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이들로부터 유도되며, 식물성 약재는 루이보스 및 회향으로부터 선택된다.
향미들
일부 실시예들에서, 전달될 물질은 향미를 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어들 "향미" 및 "가향제"는, 지역 규제들(local regulations)이 허용하는 경우, 성인 소비자들을 위해 제품에 원하는 맛, 향기 또는 다른 체성 감각 느낌을 생성하는 데 사용될 수 있는 재료들을 지칭한다. 이들은 자연 발생 향미 재료들, 식물 생약들(botanicals), 식물 생약들의 추출물들, 합성적으로 획득된 재료들, 또는 이들의 조합들(예컨대, 담배, 대마초, 감초, 수국, 유제놀, 일본 흰 껍질 목련 잎, 카모마일, 호로파, 정향, 메이플, 말차, 멘톨, 일본 민트, 아니스열매(anise), 시나몬, 심황, 인도 향신료들, 아시아 향신료들, 허브, 노루발풀, 체리, 베리, 레드 베리, 크랜베리, 복숭아, 사과, 오렌지, 망고, 클레멘타인, 레몬, 라임, 열대 과일, 파파야, 대황, 포도, 두리안, 용과, 오이, 블루 베리, 오디, 감귤류, 드람뷔, 버번, 스카치, 위스키, 진, 데킬라, 럼 주, 스피아민트, 페퍼민트, 라벤더, 알로에 베라, 카다몬, 셀러리, 카스카라야, 육두구, 백단유, 베르가못, 제라늄, 캇, 나스와르, 빈랑, 시샤, 소나무, 허니 에센스, 로즈 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 오렌지 꽃, 벚꽃, 계수나무, 캐러웨이, 코냑, 자스민, 일랑-일랑, 세이지, 회향, 와사비, 피망, 생강, 고수, 커피, 대마, 멘타 속(genus Mentha)의 임의의 종들로부터의 민트 오일, 유칼립투스, 스타 아니스, 코코아, 레몬그래스, 루이보스, 아마, 은행나무, 개암, 히비스커스, 월계수, 마테, 오렌지 껍질, 장미, 녹차 또는 홍차와 같은 차, 백리향, 향나무, 엘더 플라워, 바질, 만 잎, 커민, 오레가노, 파프리카, 로즈마리, 사프란, 레몬 껍질, 민트, 소엽, 강황, 고수, 머틀, 카시스, 쥐오줌풀, 피망, 메이스, 데미안, 마조람, 올리브, 레몬 밤, 레몬 바질, 차이브, 카르비, 버베나, 타라곤, 리모넨, 티몰, 캄펜), 향미 증강제들, 쓴맛 수용체 부위 차단제들, 감각 수용체 부위 활성화제들 또는 자극제들, 당류 및/또는 당 대용물들(예컨대, 수크랄로스, 아세설팜 칼륨, 아스파탐, 사카린, 사이클라메이트들, 락토오스, 자당, 포도당, 과당, 소르비톨, 또는 만니톨), 및 다른 첨가제들, 예컨대 목탄, 엽록소, 미네랄들, 식물 생약들, 또는 입냄새 제거제들을 포함할 수 있다. 이들은 인조, 합성 또는 천연 성분들 또는 이들의 블렌드들일 수 있다. 이들은 임의의 적합한 형태, 예컨대, 오일과 같은 액체, 분말과 같은 고체, 또는 기체일 수 있다.
일부 실시예들에서, 향미는 멘톨, 스피아민트 및/또는 페퍼민트를 포함한다. 일부 실시예들에서, 향미는 오이, 블루베리, 감귤류 및/또는 레드 베리의 향미 구성요소들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 향미는 유제놀을 포함한다. 일부 실시예들에서, 향미는 담배로부터 추출된 향미 구성요소들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 향미는 대마초로부터 추출된 향미 구성요소들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 향미는, 아로마 또는 미각 신경들에 부가하여 또는 대신에, 제5 뇌신경(삼차신경)의 자극에 의해 보통 화학적으로 유도되고 인지되는 체성 감각 느낌을 달성하도록 의도되는 센세이트(sensate)를 포함할 수 있으며, 이들은 열, 냉각, 따끔거림(tingling), 마비 효과를 제공하는 작용제들을 포함할 수 있다. 적합한 열 효과제는 바닐릴 에틸 에테르일 수 있지만 이에 제한되지 않으며, 적절한 냉각제는 유칼립톨, WS-3일 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
에어로졸-생성 재료
에어로졸-생성 재료는 예컨대, 임의의 다른 방식으로 가열되거나, 조사되거나 또는 에너지 공급될 때, 에어로졸을 생성시킬 수 있는 재료이다. 에어로졸-생성 재료는, 예컨대, 활성 물질 및/또는 가향제들을 함유할 수 있거나 함유하지 않을 수 있는 고체, 액체 또는 겔의 형태일 수 있다. 일부 실시예들에서, 에어로졸-생성 재료는 "비정질 고체"를 포함할 수 있으며, 이는 대안적으로 "모놀리식 고체(monolithic solid)"(즉, 비-섬유)로 지칭될 수 있다. 일부 실시예들에서, 비정질 고체는 건조 겔일 수 있다. 비정질 고체는 그 내부에 액체와 같은 일부 유체를 유지할 수 있는 고체 재료이다. 일부 실시예들에서, 에어로졸-생성 재료는 예컨대 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 재료
에어로졸-형성제 재료는 에어로졸을 형성할 수 있는 하나 이상의 성분들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 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 수베이레이트, 트리에틸 시트레이트, 트리아세틴, 디아세틴 혼합물, 벤질 벤조에이트, 벤질 페닐 아세테이트, 트리부티린, 라우릴 아세테이트, 라우르산, 미리스트산, 및 프로필렌 카보네이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 형성제는 하나 이상의 다가 알코올들, 예컨대 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄다이올 및 글리세린; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올들의 에스테르들; 및/또는 모노-, 디- 또는 폴리카르복시산들의 지방족 에스테르들, 이를테면 디메틸 도데칸디오에이트 및 디메틸 테트라데칸디오에이트를 포함한다.
기능성 재료
하나 이상의 다른 기능성 재료들은 pH 조절제들, 착색제들, 보존제들, 결합제들, 충전제들, 안정화제들, 및/또는 산화방지제들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
산
에어로졸-생성 재료 또는 비정질 고체는 산을 포함할 수 있다. 산은 유기산일 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 산은 일양성자산, 이양성자산 및 삼양성자산 중 적어도 하나일 수 있다. 그러한 일부 실시예들에서, 산은 적어도 하나의 카르복실 작용기를 함유할 수 있다. 그러한 일부 실시예들에서, 산은 알파-하이드록시산, 카르복시산, 디카르복시산, 트리카르복시산 및 케토산 중 적어도 하나일 수 있다. 그러한 일부 실시예들에서, 산은 알파-케토산일 수 있다.
그러한 일부 실시예들에서, 산은 숙신산, 락트산, 벤조산, 시트르산, 타르타르산, 푸마르산, 레불린산, 아세트산, 말산, 포름산, 소르브산, 벤조산, 프로판산 및 피루브산 중 적어도 하나일 수 있다.
적합하게는, 산은 락트산이다. 다른 실시예들에서, 산은 벤조산이다. 다른 실시예들에서, 산은 무기산일 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 산은 무기산일 수 있다. 그러한 일부 실시예들에서, 산은 황산, 염산, 붕산 및 인산 중 적어도 하나일 수 있다. 일부 실시예들에서, 산은 레불린산이다.
산을 포함하는 것은 에어로졸-생성 재료가 니코틴을 포함하는 실시예들에서 특히 바람직하다. 그러한 실시예들에서, 산의 존재는 에어로졸-생성 재료가 형성되는 슬러리 내에 용해된 종들을 안정화시킬 수 있다. 산의 존재는 슬러리의 건조 동안 니코틴의 증발을 감소시키거나 실질적으로 방지하고, 이에 의해 제조 동안 니코틴의 손실을 감소시킬 수 있다.
특정 실시예들에서, 에어로졸-생성 재료 또는 비정질 고체는 셀룰로오스 겔화제 및/또는 비-셀룰로오스 겔화제를 포함하는 겔화제, 활성 물질 및 산을 포함한다.
기재
재료는 기재를 형성하기 위해 지지부 상에 또는 지지부에 존재할 수 있다. 지지부는, 예컨대, 종이, 카드, 골판지, 판지, 재생 재료, 플라스틱 재료, 세라믹 재료, 복합 재료, 유리, 금속 또는 금속 합금이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 지지부는 서셉터를 포함한다. 일부 실시예들에서, 서셉터는 재료 내에 매립된다. 일부 대안적인 실시예들에서, 서셉터는 재료의 일 측에 또는 재료의 양 측 상에 있다.
소모품
소모품은 에어로졸-생성 재료를 포함하거나 이로 구성된 물품이며, 이 에어로졸-생성 재료의 일부 또는 전부는 사용자에 의한 사용 동안 소모되도록 의도된다. 소모품은 에어로졸-생성 재료 저장 영역, 에어로졸-생성 재료 전달 구성요소, 에어로졸 생성 영역, 하우징, 래퍼(wrapper), 마우스피스(mouthpiece), 필터(filter) 및/또는 에어로졸-개질제와 같은 하나 이상의 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 소모품은 또한, 에어로졸-생성 재료가 사용 시에 에어로졸을 생성하게 하도록 열을 방출하는 히터(heater)와 같은 에어로졸 생성기를 포함할 수 있다. 히터는, 예컨대, 가연성 재료, 전기 전도에 의해 가열 가능한 재료 또는 서셉터를 포함할 수 있다.
서셉터
서셉터는 교번 자기장과 같은 변화하는 자기장에 의한 침투에 의해 가열 가능한 재료이다. 서셉터는 전기 전도성 재료일 수 있어서, 변화하는 자기장에 의한 서셉터의 침투는 가열 재료의 유도 가열을 유발한다. 가열 재료는 자성 재료일 수 있어서, 변화하는 자기장에 의한 가열 재료의 침투는 가열 재료의 자기 히스테리시스 가열을 유발한다. 서셉터는 전기 전도성 및 자성 둘 모두일 수 있어서, 서셉터는 가열 메커니즘들 둘 모두에 의해 가열 가능하다. 가변 자기장을 생성하도록 구성되는 디바이스는 본원에서 자기장 발생기로 지칭된다.
에어로졸 생성기
에어로졸 생성기는 에어로졸이 에어로졸-생성 재료로부터 생성되게 하도록 구성된 장치이다. 일부 실시예들에서, 에어로졸 생성기는 에어로졸-생성 재료로부터 하나 이상의 휘발성 물질들을 방출하여 에어로졸을 형성하기 위해, 에어로졸-생성 재료에 열 에너지를 가하도록 구성된 히터이다. 일부 실시예들에서, 에어로졸 생성기는 가열 없이 에어로졸이 에어로졸-생성 재료로부터 생성되게 하도록 구성된다. 예컨대, 에어로졸 생성기는 에어로졸-생성 재료에 진동, 증가된 압력 또는 정전 에너지 중 하나 이상을 가하도록 구성될 수 있다.
본원에 설명된 모든 중량 백분율(중량%로 표시됨)은 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 건조 중량 기준으로 계산된다. 모든 중량 비들은 또한 건조 중량 기준으로 계산된다. 건조 중량을 기준으로 인용된 중량은 물을 제외한 추출물 또는 슬러리 또는 재료 전체를 지칭하고, 글리세롤과 같은 실온 및 압력에서 그 자체가 액체인 구성요소들을 포함할 수 있다. 반대로, 습윤 중량 기준으로 인용된 중량 백분율은 물을 포함하는 모든 구성요소들을 지칭한다.
의심의 여지를 없애기 위해, 본 명세서에서, 용어 "포함한다(comprises)"가 본 발명 또는 본 발명의 특징들을 한정하는 데 사용되지만, "포함한다" 대신에 용어들 "필수적 요소로 하여 구성되는(consists essentially of)" 또는 "구성되는"을 사용하여 본 발명 또는 특징이 한정될 수 있는 실시예들이 또한 개시된다. 특정 피처들을 "포함하는" 재료에 대한 언급은 이들 피처들이 재료 내에 포함되거나, 재료 내에 함유되거나 재료 내에 유지됨을 의미한다.
위의 실시예들은 본 발명의 예시적인 예들로 이해되어야 한다. 본 발명의 추가적 실시예들이 예상된다. 임의의 일 실시예와 관련하여 설명된 임의의 특징은 단독으로 또는 설명된 다른 특징들과 조합하여 사용될 수 있고, 또한 임의의 다른 실시예들의 하나 이상의 특징들과 조합하여 사용되거나, 임의의 다른 실시예들의 임의의 조합에서 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 전술되지 않은 균등물들 및 수정들이 또한 이용될 수 있다.

Claims (34)

  1. 비정질 고체를 제조하는 방법으로서,
    a) 미립자 식물성 재료, 겔화제 및 에어로졸-형성제 재료를 포함하는 슬러리를 형성하는 단계;
    b) 상기 슬러리의 층을 형성하는 단계; 및
    c) 상기 비정질 고체를 제공하기 위해 상기 슬러리를 건조하는 단계를 포함하는,
    비정질 고체를 제조하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    (a) 단계에서 형성된 슬러리를 수송 방향을 따라 이동 가능한 지지부 상에 캐스팅하는 단계를 포함하는, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 비정질 고체는 시트 형태인, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    d) 상기 비정질 고체의 분할된 시트들을 형성하기 위해, 상기 시트가 이송 방향을 따라 이동되는 동안, 상기 시트를 상기 이송 방향을 따라 슬리팅(slitting)하는 단계를 포함하는, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 시트를 보빈 상에 감는 단계를 포함하는, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬러리는 충전제를 포함하는, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 충전제는 목재 펄프 및/또는 셀룰로오스 또는 이의 유도체들을 포함하는, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬러리의 층을 형성하는 단계는, 지지부 상에 상기 슬러리의 층을 형성하는 단계를 포함하는, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 지지부는 서셉터 재료를 포함하는, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 서셉터 재료는 알루미늄 포일을 포함하는, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 지지부는 시트 형태이고, 균질화된 식물성 재료의 시트인, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비정질 고체를 크림핑(crimping)하는 단계를 포함하는, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    불연성 에어로졸 제공 시스템 내에서 사용하기 위한 소모품을 형성하기 위해, 상기 비정질 고체를 로드로 개더링(gathering)하고 상기 로드를 래퍼로 둘러싸는 단계를 포함하는, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  14. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬러리를 건조하는 단계는 상기 비정질 고체의 시트를 제공하기 위해 상기 슬러리를 건조하는 단계를 포함하고;
    상기 방법은,
    d) 크림핑된 시트를 형성하기 위해 상기 시트를 크림핑하는 단계; 및
    e) 상기 크림핑된 시트를 개더링하는 단계를 포함하는,
    비정질 고체를 제조하는 방법.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조 단계는 습윤 중량(wet weight) 기준으로 계산된 상기 슬러리에서 50 내지 95중량%의 물을 제거하는, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  16. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    결과적인 비정질 고체는 습윤 중량 기준으로 계산하여, 약 1 중량% 내지 약 15 중량%의 물을 포함하는, 비정질 고체를 제조하는 방법.
  17. 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 획득 가능하거나 획득되는, 비정질 고체.
  18. 비정질 고체를 포함하는 에어로졸 생성 재료로서,
    상기 비정질 고체는 미립자 식물성 재료, 겔화제 및 에어로졸-형성제 재료를 포함하며,
    상기 비정질 고체는 시트 형태인,
    에어로졸-생성 재료.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 비정질 고체는 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 획득 가능하거나 또는 획득되는, 에어로졸-생성 재료.
  20. 제18 항 또는 제19 항에 있어서,
    상기 비정질 고체는 크림핑되고 개더링된 시트 형태인, 에어로졸-생성 재료.
  21. 제18 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    지지부를 더 포함하는, 에어로졸-생성 재료.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 지지부는 캐리어 시트인, 에어로졸-생성 재료.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 캐리어 시트는 균질화된 식물성 재료를 포함하는, 에어로졸-생성 재료.
  24. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 지지부는 서셉터 재료를 포함하는, 에어로졸-생성 재료.
  25. 불연성 에어로졸 제공 시스템 내에서 사용하기 위한 소모품으로서,
    제16 항 내지 제24 항 중 어느 한 항의 에어로졸-생성 재료를 포함하거나, 제17 항의 비정질 고체를 포함하는,
    소모품.
  26. 불연성 에어로졸 제공 시스템 내에서 사용하기 위한 소모품으로서,
    상기 소모품은 비정질 고체를 포함하는 에어로졸-생성 재료를 포함하고,
    상기 비정질 고체는 미립자 식물성 재료, 겔화제 및 캐리어 성분을 포함하는,
    소모품.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 비정질 고체는 시트 형태인, 소모품.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 시트는 크림핑되고 개더링된 시트인, 소모품.
  29. 제25 항 내지 제28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어로졸-생성 재료를 둘러싸는 래퍼(wrapper)를 포함하는, 소모품.
  30. 제25 항 내지 제29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    지지부를 더 포함하는, 소모품.
  31. 제30 항에 있어서,
    상기 지지부는 캐리어 시어(carrier sheer)이고, 그리고/또는 서셉터 재료를 포함하는, 소모품.
  32. 제31 항에 있어서,
    상기 캐리어 시트는 균질화된 식물성 재료의 시트인, 소모품.
  33. 불연성 에어로졸 제공 시스템으로서,
    제25 항 내지 제32 항 중 어느 한 항에 따른 소모품 및 불연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함하며,
    상기 불연성 에어로졸 제공 디바이스는 상기 소모품이 불연성 에어로졸 제공 디바이스에 사용될 때 상기 소모품으로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸-생성 디바이스를 포함하는,
    불연성 에어로졸 제공 시스템.
  34. 불연성 에어로졸 제공 디바이스에서의, 제25 항 내지 제32 항 중 어느 한 항에 따른 소모품의 사용으로서,
    상기 불연성 에어로졸 제공 디바이스는 상기 소모품이 상기 불연성 에어로졸 제공 디바이스에 사용될 때 상기 소모품으로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸-생성 디바이스를 포함하는,
    소모품의 사용.

KR1020227018130A 2019-11-29 2020-11-27 에어로졸-형성 재료를 포함하는 비정질 고체를 제조하는 방법 KR20220121790A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1917473.9 2019-11-29
GBGB1917473.9A GB201917473D0 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Aerosol generation
PCT/EP2020/083788 WO2021105466A1 (en) 2019-11-29 2020-11-27 Method of manufacturing an amorphous solid comprising an aerosol-former material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220121790A true KR20220121790A (ko) 2022-09-01

Family

ID=69146980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227018130A KR20220121790A (ko) 2019-11-29 2020-11-27 에어로졸-형성 재료를 포함하는 비정질 고체를 제조하는 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230010782A1 (ko)
EP (1) EP4064864A1 (ko)
JP (1) JP2023505091A (ko)
KR (1) KR20220121790A (ko)
GB (1) GB201917473D0 (ko)
WO (1) WO2021105466A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB202110557D0 (en) * 2021-07-22 2021-09-08 Nicoventures Trading Ltd Aerosol generation
GB202110560D0 (en) * 2021-07-22 2021-09-08 Nicoventures Trading Ltd Aerosol generation
GB202110558D0 (en) * 2021-07-22 2021-09-08 Nicoventures Trading Ltd Aerosol generation
CN216135183U (zh) * 2021-08-23 2022-03-29 深圳麦克韦尔科技有限公司 雾化组件、雾化器及电子雾化装置
WO2024084065A1 (en) * 2022-10-20 2024-04-25 Nicoventures Trading Limited An aerosol-generating material in the form of one or more non-linear strands
WO2024084083A1 (en) * 2022-10-20 2024-04-25 Nicoventures Trading Limited An aerosol-generating material in the form of one or more non-linear strands
WO2024084062A1 (en) * 2022-10-20 2024-04-25 Nicoventures Trading Limited An aerosol-generating material in the form of one or more non-linear strands
WO2024084060A1 (en) * 2022-10-20 2024-04-25 Nicoventures Trading Limited An aerosol-generating composition comprising an aerosol-generating material in the form of one or more non-linear strands
GB202215504D0 (en) * 2022-10-20 2022-12-07 Nicoventures Trading Ltd Aerosol generating composition

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5499636A (en) * 1992-09-11 1996-03-19 Philip Morris Incorporated Cigarette for electrical smoking system
CH691156A5 (fr) 1998-05-19 2001-05-15 Philip Morris Prod Ligne d'alimentation d'une machine de production de filtres de cigarettes.
US7308898B2 (en) * 2002-11-19 2007-12-18 R.J. Reynolds Tobacco Company Process for making a bandcast tobacco sheet and smoking article therefrom
US10588337B2 (en) * 2015-05-21 2020-03-17 Philip Morris Products S.A. Method for manufacturing inductively heatable tobacco rods
CN108135247B (zh) * 2015-11-27 2021-08-31 菲利普莫里斯生产公司 均质化烟草材料生产线及线上生产均质化烟草材料的方法
PL3462923T3 (pl) * 2016-05-27 2020-08-10 Philip Morris Products S.A. Sposób przygotowania arkusza odlanego homogenizowanego materiału tytoniowego

Also Published As

Publication number Publication date
EP4064864A1 (en) 2022-10-05
JP2023505091A (ja) 2023-02-08
US20230010782A1 (en) 2023-01-12
GB201917473D0 (en) 2020-01-15
WO2021105466A1 (en) 2021-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210177041A1 (en) Aerosol generation
KR20220121790A (ko) 에어로졸-형성 재료를 포함하는 비정질 고체를 제조하는 방법
US20230087967A1 (en) A consumable for use with a non-combustible aerosol provision system
US20210315266A1 (en) Aerosol generating substrate
US20210298346A1 (en) Aerosol generation
KR20210033531A (ko) 에어로졸 발생
KR20210035284A (ko) 에어로졸 생성
KR20210031987A (ko) 에어로졸 발생
KR20230079018A (ko) 조성물들 및 방법들
KR20230079019A (ko) 조성물들 및 방법들
KR20210031750A (ko) 에어로졸 생성 기재
US20230037155A1 (en) Consumable comprising two different aerosol-generating materials for non-combustible aerosol provision device
US20220408789A1 (en) Method of making an amorphous solid using a stencil
US20230000135A1 (en) Aerosol-generating comprising an amorphous solid with alginate and pectin as gelling agents
US20220248743A1 (en) Aerosol generation
US20220408790A1 (en) Method of making an amorphous solid for use with a non-combustible aerosol provision system
US20210289830A1 (en) Aerosol generation
US20230000134A1 (en) Aerosol-generating material comprising an amorphous solid with carrageenan
US20230000137A1 (en) Method of making an amorphous solid for use within a non-combustible aerosol provision system
US20230118168A1 (en) Aerosol generation
KR20220122611A (ko) 에어로졸 생성
US20220408788A1 (en) Method of making an amorphous solid for use with a non-combustible aerosol provision system
US20230309606A1 (en) Compositions and methods
US20220408791A1 (en) Aerosol generation
KR20240053036A (ko) 키토산 및 부가적인 결합제를 포함하는 에어로졸 생성 재료