KR20230011979A - 난연성 래퍼를 갖는 변형된 에어로졸 발생 물품 - Google Patents

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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품(10; 110)이 제공된다. 에어로졸 발생 물품(10; 110)은: 로드 근위 말단으로부터 로드 근위 말단의 상류에 있는 로드 원위 말단으로 연장되는 에어로졸 발생 기재의 로드(12); 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 하류 위치에 있는 하류 섹션(14); 및 적어도 에어로졸 발생 기재의 로드(12)를 둘러싸는 래퍼(70)를 포함하며, 래퍼(70)는 평량을 갖는 래핑 기본 물질을 포함한다. 로드 근위 말단과 로드 원위 말단 사이에서 연장되는 래퍼(70)의 적어도 처리된 부분(72)은 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 난연성 조성물을 포함한다. 따라서, 래퍼(70)의 처리된 부분(72)은 래핑 기본 물질의 평량보다 더 큰 전체 평량을 갖는다. 처리된 부분(72)은 에어로졸 발생 기재의 로드의 외부 표면적의 적어도 약 80%에 걸쳐 연장된다.

Description

난연성 래퍼를 갖는 변형된 에어로졸 발생 물품
본 발명은 에어로졸 발생 기재를 포함하고 가열 시에 흡입 가능한 에어로졸을 생성하도록 구성된 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다.
담배 함유 기재와 같은 에어로졸 발생 기재가 연소되기보다는 가열되는 에어로졸 발생 물품이 당분야에 공지되어 있다.
종래의 궐련에서, 소비자는 근위 말단을 통해 공기를 흡인하면서 궐련의 원위 말단에 화염을 인가한다. 화염에 의해 국부적으로 발생된 열 및 궐련을 통해 흡인된 공기 중의 산소는 궐련의 원위 말단의 점화를 야기하고, 담배 로드 및 주위 래퍼의 연소는 흡입 가능한 연기를 발생시킨다. 대조적으로, 가열식 에어로졸 발생 물품에서, 에어로졸은 열원으로부터, 열원과 접촉하여, 열원의 내부에, 열원의 주위에 또는 열원의 하류에 위치될 수 있는, 물리적으로 분리된 에어로졸 발생 기재 또는 재료로의 더 부드러운 열 전달에 의해 발생된다. 에어로졸 발생 물품의 사용 동안, 휘발성 화합물은 열원으로부터의 열 전달에 의해 에어로졸 발생 기재로부터 방출되고 에어로졸 발생 물품을 통해 흡인된 공기에 비말동반된다. 방출된 화합물이 냉각되면서, 화합물은 응축되어 에어로졸을 형성한다.
다수의 종래 기술 문헌에 에어로졸 발생 물품을 소모하기 위한 에어로졸 발생 장치가 개시되어 있다. 이러한 장치는, 예를 들어 에어로졸 발생 장치의 하나 이상의 전기 히터 요소로부터 가열식 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재로의 열 전달에 의해 에어로졸이 발생되는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 발생 기재 내에 삽입되도록 적응된 내부 히터 블레이드를 포함하는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치가 제안되었다. 대안으로서, 에어로졸 발생 기재 및 에어로졸 발생 기재 내에 배열된 서셉터를 포함하는 유도 가열 가능한 에어로졸 발생 물품이 또한 제안되었다.
담배 함유 기재가 연소되기 보다는 가열되는 에어로졸 발생 물품은 종래의 흡연 물품에서 직면되지 않은 다수의 도전을 제시한다. 담배 함유 기재는 통상적으로 종래의 궐련 내의 연소 전방에 의해 도달되는 온도와 비교하여 상당히 더 낮은 온도로 가열된다. 그러나, 가열 온도는 이것이 담배 함유 기재로부터의 니코틴 방출 및 소비자로의 니코틴 전달에 영향을 미칠 수 있으므로, 너무 낮을 수 없다. 또한, 열 전달 효율을 최대화하기 위해, 열원이 가능한 한 가깝게, 바람직하게는 에어로졸 발생 기재와 접촉하여 위치되는 것이 일반적으로 바람직하다.
따라서, 에어로졸 발생 기재 내로 삽입된 히터 블레이드에 의해 또는 에어로졸 발생 기재 내에 배열된 서셉터에 의해 가열되도록 설계된 기존 에어로졸 발생 물품에서, 에어로졸 발생 기재는 통상적으로 종이 층을 알루미늄 포일과 같은 금속 포일과 조합하는 래퍼에 의해 둘러싸여 있다. 따라서, 에어로졸 발생 기재와 종이 래퍼 사이에 개재된 금속 층은 열 차폐부로서 작용하고, 사용 동안 종이 래퍼가 스코칭되거나 탄화되는 것을 방지한다.
이는 에어로졸 발생 물품의 사용 안전성을 증가시키고 사용 동안 종이 연소 생성물 또는 종이 열분해 생성물이 소비자에게 전달되는 것을 방지하기 때문에 바람직하다. 그러나, 하나의 이러한 금속 차폐부의 포함은 제조 공정을 더욱 복잡하고 비용이 많이 들게 하고, 사용 후에 폐기될 때 에어로졸 발생 물품의 환경적 영향을 증가시킬 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품의 원래의 시각적 영향이 사용 동안 실질적으로 보존됨에 따라, 에어로졸 발생 물품이 효과적으로 사용되었는지의 여부를 알아내기가 어려울 수 있다.
따라서, 폐기하기 쉽고 감소된 환경 영향을 갖는 동시에 사용 동안 물품의 스코칭 또는 탄화를 방지하도록 적응되는 신규하고 개선된 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 둘째, 물품의 남용을 실질적으로 방지하는 신규하고 개선된 에어로졸 발생 물품에 대한 필요성이 일반적으로 느껴져, 물품이 에어로졸 발생 기재를 가열하도록 적응되고 종래의 궐련으로서 사용되지 않는 에어로졸 발생 장치에서만 정확하게 사용될 수 있다. 또한, 효율적으로 그리고 고속으로, 바람직하게는 기존 장비의 광범위한 수정에 대한 요구 없이 제조될 수 있는 하나의 이러한 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
따라서, 전술한 바람직한 결과 중 적어도 하나를 달성하도록 적응된 새롭고 개선된 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시는 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품에 관한 것이며, 에어로졸 발생 물품은 로드 근위 말단과 로드 근위 말단의 상류에 있는 로드 원위 말단 사이에서 연장되는 에어로졸 발생 기재의 로드를 포함한다. 에어로졸 발생 기재는 적어도 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재의 로드의 하류의 위치에 하류 섹션을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 적어도 에어로졸 발생 기재의 로드를 둘러싸는 래퍼를 포함할 수 있다. 래퍼는 평량을 갖는 래핑 기본 물질을 포함할 수 있다. 로드 근위 말단과 로드 원위 말단 사이에서 연장되는 래퍼의 적어도 처리된 부분은, 래퍼의 처리된 부분이 래핑 기본 물질의 평량보다 큰 전체 평량을 갖도록, 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 난연성 조성물을 포함할 수 있다. 처리된 부분은 에어로졸 발생 기재의 로드의 외부 표면적의 적어도 약 80%에 걸쳐 연장될 수 있다.
본 발명에 따르면, 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품이 제공되며, 에어로졸 발생 물품은 로드 근위 말단과 로드 근위 말단의 상류에 있는 로드 원위 말단 사이에서 연장되는 에어로졸 발생 기재의 로드; 에어로졸 발생 기재의 로드의 하류의 위치에 있는 하류 섹션; 및 적어도 에어로졸 발생 기재의 로드를 둘러싸는 래퍼를 포함하며, 래퍼는 평량을 갖는 래핑 기본 물질을 포함한다. 로드 근위 말단과 로드 원위 말단 사이에서 연장되는 래퍼의 적어도 처리된 부분은, 래퍼의 처리된 부분이 래핑 기본 물질의 평량보다 큰 전체 평량을 갖도록 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 난연성 조성물을 포함한다. 처리된 부분은 에어로졸 발생 기재의 로드의 외부 표면적의 적어도 약 80%에 걸쳐 연장된다.
본 개시는 또한 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 에어로졸 발생 기재의 연속 로드를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 에어로졸 발생 기재의 연속 로드를 래퍼로 둘러싸는 추가 단계를 포함할 수 있으며, 상기 래퍼는 건조 평량을 갖는 래핑 기본 물질을 포함한다. 또한, 상기 방법은 래퍼의 적어도 일부분을 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 난연성 조성물로 처리하여, 래핑 베이스 물질의 건조 평량보다 큰 전체 건조 평량을 갖는 래퍼의 처리된 부분을 제공하도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은, 개별 로드 근위 말단으로부터 개별 로드 근위 말단의 상류에 있는 개별 로드 원위 말단으로 연장되는, 상기 처리된 포장된 에어로졸 발생 기재의 연속 로드를 개별 로드로 절단하여, 상기 개별 로드의 처리된 부분이 개별 로드의 외부 표면적의 적어도 약 80%에 걸쳐서 연장되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 물품을 제조하는 방법이 추가로 제공되며, 상기 방법은, 에어로졸 발생 기재의 연속 로드를 제공하는 단계; 상기 에어로졸 발생 기재의 연속 로드를 래퍼로 둘러싸는 단계로, 상기 래퍼는 건조 평량을 갖는 래핑 기본 물질을 포함하는, 단계; 상기 래퍼의 적어도 일부분을 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 난연성 조성물로 처리하여, 래핑 베이스 물질의 건조 평량보다 큰 전체 건조 평량을 갖는 래퍼의 처리된 부분을 제공하도록 하는 단계; 상기 처리된 포장된 에어로졸 발생 기재의 연속 로드를 개별 로드로 절단하되, 각각의 개별 로드는 개별 로드 근위 말단으로부터 개별 로드 근위 말단의 상류에 있는 개별 로드 원위 말단으로 연장되며, 상기 개별 로드의 처리된 부분이 개별 로드의 외부 표면적의 적어도 약 80%에 걸쳐 연장되도록 하는, 단계를 포함한다.
본 개시는 전기 작동식 에어로졸 발생 장치 및 위에 제시된 바와 같은 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다. 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 기재의 로드를 에어로졸 발생 기재로부터 에어로졸을 발생시키기에 충분한 온도로 가열하기 위한 수단을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전기 작동식 에어로졸 발생 장치 및 전술한 바와 같은 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 추가적으로 제공되며, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 기재의 로드를 에어로졸 발생 기재로부터 에어로졸을 발생시키기에 충분한 온도로 가열하기 위한 수단을 포함한다.
간단히 전술한 바와 같이, 본 발명은 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품을 제공하며, 물품은 로드 근위 말단에서 로드 근위 말단의 상류에 있는 로드 원위 말단까지 연장되는 에어로졸 발생 기재의 로드, 및 에어로졸 발생 기재의 로드의 하류의 위치에 있는 하류 섹션을 포함한다. 보다 상세하게, 본 발명은 약 100℃ 내지 약 800℃, 바람직하게는 약 150℃ 내지 약 500℃, 더 바람직하게는 약 200℃ 내지 약 300℃의 온도에서 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품을 제공한다.
이들 온도는 담배 함유 기재의 연소 시 종래의 궐련에서 도달된 온도보다 상당히 낮으며, 상업적으로 이용 가능한 궐련 라이터에 의해 도달된 온도보다 훨씬 더 낮으며, 이는 약 1000℃ 내지 2000℃ 범위일 수 있고 훨씬 더 높을 수 있다.
또한, 에어로졸 발생 물품은 적어도 에어로졸 발생 기재의 로드를 둘러싸는 래퍼를 포함하며, 래퍼는 평량을 갖는 래핑 베이스 물질을 포함한다. 기존의 에어로졸 발생 물품과 대조적으로, 로드 근위 말단과 로드 원위 말단 사이에서 연장되는 래퍼의 적어도 처리된 부분은 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 난연성 조성물을 포함한다. 따라서, 래퍼의 처리된 부분은 래핑 기본 물질의 평량보다 더 큰 전체 평량을 갖는다. 처리된 부분은 에어로졸 발생 기재의 로드의 외부 표면적의 적어도 약 80%에 걸쳐 연장된다.
본 발명자들은 에어로졸 발생 기재를 래퍼로 둘러싸서, 상기 래퍼의 처리된 부분이 난연성 조성물을 포함하고, 상기 처리된 부분은 에어로졸 발생 기재의 로드의 외부 표면적의 대부분에 걸쳐 연장되는 것을 발견하였고, 유리하게는, 사용 중에 가열시 상기 래퍼 및 아래에 놓인 에어로졸 발생 기재가 탄화되거나 스코칭되는 것을 방지하는 것이 가능하다는 것을 발견하였다. 즉, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 구성요소의 연소 및 열분해를 실질적으로 방지하는 것이 유리하게 가능하다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 이는 바람직하게는 금속 포일 또는 다른 열 차폐 재료의 추가 층이 에어로졸 발생 물품에 포함될 필요 없이 달성된다. 이는 제조 공정을 단순화하고 따라서 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 사용된 에어로졸 발생 물품이 폐기될 때, 예를 들어 알루미늄 포일과 같은 귀중한 재활용 가능한 재료를 분리 및 회수할 필요가 없기 때문에, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 폐기가 더 용이해진다. 또한, 본 발명자들은 사용 동안, 에어로졸 발생 기재가 약 100℃ 내지 약 800℃ 범위의 온도에 노출되었을 때, 전술한 바와 같은 래퍼에 의해 에어로졸 발생 기재를 둘러쌈으로써, 에어로졸 발생 물품이 상당히 변색된 것으로 보이고, 래퍼의 표면이 짙은 갈색 또는 거름스름하게 변한 것을 발견하였다. 이와 같이, 소비자가 에어로졸 발생 물품이 이전에 사용되었고 폐기되어야 하는지를 알려주는 것이 즉시 가능하다.
래퍼 내의 난연성 화합물의 양 (예를 들어, 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 양의 관점에서), 래퍼의 표면이 상술한 범위 이내의 난연성 조성물로 처리되는 정도뿐만 아니라, 난연성 조성물의 제형(즉, 난연성 화합물 또는 화합물들의 성질)을 조정함으로써, 래퍼 및 에어로졸 발생 물품의 난연 특성을 전체적으로 향상시키는 것이 유리하게 가능하다.
따라서, 본 발명은 사용 동안 에어로졸 발생 기재 및 래퍼의 스코칭 및 탄화를 실질적으로 방지할 수 있는 개선된 에어로졸 발생 물품을 제공한다. 이는 래퍼 상에 또는 래퍼 내에 또는 둘 모두에 하나 이상의 난연성 화합물을 제공함으로써, 래퍼 기본 재료의 에어로졸 초래 열분해 또는 연소를 발생시키기 위한 물품에 공급되는 열을 실질적으로 방지하는 것이 가능하기 때문이다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 유리하게는 일반적으로 기존 에어로졸 발생 물품에 흔히 있는 바와 같이, 물품이 금속 포일 층을 포함할 필요가 없으므로, 폐기가 용이하고 감소된 환경 영향을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 의도된 바와 같이, 즉 에어로졸 발생 기재를 가열하도록 적응된 장치와 조합하여 단지 정확하게 이용될 수 있는 추가적인 이점을 갖는다. 실제로, 종래의 궐련과 달리, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 본질적으로 점화될 수 없고, 종래의 궐련과 같이 연소를 지속할 수 없다.
본 발명에 따르면, 가열 시에 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 물품이 제공된다.
용어 "에어로졸 발생 물품"은 에어로졸 발생 기재가 소비자에게 전달되는 흡입 가능한 에어로졸을 생성하도록 가열되는 물품을 나타내기 위해 본원에서 사용된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 기재"는 가열 시, 에어로졸을 발생시키기 위해 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재를 나타낸다.
종래의 궐련은 사용자가 화염을 궐련의 일 말단에 적용하고 다른 말단을 통해 공기를 흡인할 때 불이 붙는다. 화염에 의해 제공되는 국부적인 열과 궐련을 통해 흡인된 공기 중의 산소는 궐련의 말단이 점화되게 야기하고, 생성된 연소는 흡입 가능한 연기를 발생시킨다. 대조적으로, 가열식 에어로졸 발생 물품에서, 에어로졸은 담배와 같은 향미 발생 기재를 가열하여 발생된다. 공지된 가열식 에어로졸 발생 물품은, 예를 들어 전기 가열식 에어로졸 발생 물품 및 가연성 연료 요소 또는 열원으로부터 물리적으로 분리된 에어로졸 형성 재료로의 열 전달에 의해서 에어로졸이 발생되는 에어로졸 발생 물품을 포함한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재의 로드 내에 삽입되도록 적응되는 내부 히터 블레이드를 갖는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에서 특정한 용례를 발견한다. 이러한 유형의 에어로졸 발생 물품은 종래 기술, 예를 들어 EP 0822670호에 설명된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 장치"는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재와 상호작용하여 에어로졸을 발생시키는 히터 요소를 포함하는 장치를 지칭한다.
본 발명과 관련하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '로드'는 실질적 원형, 계란형 또는 타원형 단면의 실질적으로 원형 요소를 나타내는 데 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이방향 축"은 에어로졸 발생 물품의 상류 말단과 하류 말단 사이에서 연장되는 에어로졸 발생 물품의 주 길이방향 축에 대응하는 방향을 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "상류" 및 "하류"는 에어로졸이 사용 중에 에어로졸 발생 물품을 통해 이송되는 방향에 대하여 에어로졸 발생 물품의 요소, 또는 요소의 일부분의 상대적 위치를 설명한다.
사용 동안, 공기는 에어로졸 발생 물품을 통해 길이방향으로 흡인된다. 용어 "가로방향"은 길이방향 축에 수직인 방향을 지칭한다. 에어로졸 발생 물품 또는 에어로졸 발생 물품의 구성요소의 "단면"에 대한 임의의 언급은 달리 언급되지 않는 한 횡단면을 지칭한다.
용어 "길이"는 길이방향으로의 에어로졸 발생 물품의 구성요소의 치수를 나타낸다. 예를 들어, 길이방향으로의 로드 또는 세장형 관형 요소의 치수를 나타내는 데 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재의 로드를 포함한다. 에어로졸 발생 기재의 로드는 로드 근위 말단으로부터 로드 근위 말단의 상류에 있는 로드 원위 말단까지 연장된다. 또한, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재의 로드의 하류의 위치에 있는 하류 섹션을 포함한다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 적어도 에어로졸 발생 기재의 로드는 래퍼에 의해 둘러싸인다. 이는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 에어로졸 발생 기재의 로드를 둘러싸는 동일한 래퍼가 또한 에어로졸 발생 기재의 로드의 상류의 위치에 제공된 에어로졸 발생 물품의 하류 섹션의 적어도 일부 또는 선택적인 추가 구성요소의 적어도 일부 또는 둘 모두를 둘러쌀 수 있는 것을 의미한다.
에어로졸 발생 물품은 약 35 mm 내지 약 100 mm의 전체 길이를 가질 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 적어도 약 38 mm이다. 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 적어도 약 40 mm이다. 보다 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 적어도 약 42 mm이다.
일부 구현예에서, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 80 mm 이하이다. 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 70 mm 이하이다. 보다 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 60 mm 이하이다. 가장 바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 50 mm 이하이다.
바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 38 mm 내지 약 70 mm, 더 바람직하게는 약 40 mm 내지 약 70 mm, 보다 더 바람직하게는 약 42 mm 내지 약 70 mm이다. 다른 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 약 38 mm 내지 약 60 mm, 더 바람직하게는 약 40 mm 내지 약 60 mm, 보다 더 바람직하게는 약 42 mm 내지 약 60 mm이다. 추가 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 약 38 mm 내지 약 50 mm, 더 바람직하게는 약 40 mm 내지 약 50 mm, 보다 더 바람직하게는 약 42 mm 내지 약 50 mm이다. 일부 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 45 mm이다.
다른 구현예에서, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 적어도 약 40 mm, 더 바람직하게는 약 50 mm, 보다 더 바람직하게는 약 60 mm이다. 이들 구현예에서, 에어로졸 발생의 전체 길이는 바람직하게는 약 95 mm 이하, 더 바람직하게는 약 90 mm 이하, 보다 더 바람직하게는 85 mm 이하, 가장 바람직하게는 80 mm 이하이다.
바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 40 mm 내지 약 95 mm, 바람직하게는 약 40 mm 내지 약 90 mm, 더 바람직하게는 약 40 mm 내지 약 85 mm, 보다 더 바람직하게는 약 40 mm 내지 약 80 mm이다. 다른 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 50 mm 내지 약 95 mm, 바람직하게는 약 50 mm 내지 약 90 mm, 더 바람직하게는 약 50 mm 내지 약 85 mm, 보다 더 바람직하게는 약 50 mm 내지 약 80 mm이다. 추가 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 60 mm 내지 약 95 mm, 바람직하게는 약 60 mm 내지 약 90 mm, 더 바람직하게는 약 60 mm 내지 약 85 mm, 보다 더 바람직하게는 약 60 mm 내지 약 80 mm이다. 추가 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 70 mm 내지 약 95 mm, 바람직하게는 약 70 mm 내지 약 90 mm, 더 바람직하게는 약 70 mm 내지 약 85 mm, 보다 더 바람직하게는 약 70 mm 내지 약 80 mm이다. 예시적인 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 75 mm이다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 적어도 4 mm의 외경을 가질 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 적어도 5 mm의 외경을 갖는다. 더 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 적어도 6 mm의 외경을 갖는다. 보다 더 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 적어도 7 mm의 외경을 갖는다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 약 12 mm 이하의 외경을 갖는다. 더 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 약 10 mm 이하의 외경을 갖는다. 보다 더 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 약 8 mm 이하의 외경을 갖는다.
일부 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 약 4 mm 내지 약 12 mm, 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 12 mm, 더 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 12 mm, 보다 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 12 mm의 외경을 갖는다. 다른 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 약 4 mm 내지 약 10 mm, 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 10 mm, 더 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 10 mm, 보다 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 10 mm의 외경을 갖는다. 추가 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 약 4 mm 내지 약 8 mm, 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 8 mm, 더 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 8 mm, 보다 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 8 mm의 외경을 갖는다.
에어로졸 발생 기재의 로드는 약 5 mm 내지 약 100 mm의 길이를 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드는 적어도 약 6 mm, 더 바람직하게는 적어도 약 7 mm의 길이를 갖는다. 이들 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드는 약 90 mm 미만의 길이를 가질 수 있고 바람직하게는 약 70 mm 미만, 더 바람직하게는 약 65 mm 미만, 더 바람직하게는 약 50 mm 미만, 가장 바람직하게는 40 mm 미만의 길이를 갖는다. 특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드는 약 35 mm 미만, 더 바람직하게는 25 mm 미만, 보다 더 바람직하게는 약 20 mm 미만의 길이를 갖는다. 일 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드는 약 10 mm의 길이를 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드는 약 12 mm의 길이를 갖는다. 이는 약 45 mm의 에어로졸 발생 물품의 전체 길이와 조합될 수 있다.
다른 구현예에서, 에어로졸 발생의 로드는 바람직하게는 적어도 약 10 mm, 더 바람직하게는 적어도 약 20 mm, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 30 mm의 길이를 갖는다. 이들 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이는 바람직하게는 약 60 mm 이하, 더 바람직하게는 약 50 mm 이하, 보다 더 바람직하게는 약 40 mm 이하이다.
바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이는 약 10 mm 내지 약 60 mm, 바람직하게는 약 20 mm 내지 약 60 mm, 더 바람직하게는 약 30 mm 내지 약 60 mm이다. 다른 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이는 약 10 mm 내지 약 50 mm, 바람직하게는 약 20 mm 내지 약 50 mm, 더 바람직하게는 약 30 mm 내지 약 50 mm이다. 추가 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이는 약 10 mm 내지 약 40 mm, 바람직하게는 약 20 mm 내지 약 40 mm, 더 바람직하게는 약 40 mm 내지 약 60 mm이다. 예시적인 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이는 약 35 mm이다. 이는 약 75 mm의 에어로졸 발생 물품의 전체 길이와 조합될 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 기재의 로드는 로드의 길이를 따라 실질적으로 균일한 단면을 갖는다. 특히 바람직하게는, 에어로졸 발생 기재의 로드는 실질적으로 원형 단면을 갖는다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 상기 에어로졸 발생 기재의 밀도는 바람직하게는 약 300 mg/cm³초과이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재를 참조하여, 용어 "밀도"는 기재의 "겉보기 밀도" 또는 "용적 밀도"를 지칭하고, 주어진 부피의 에어로졸 발생 기재의 몸체의 총 질량과 같으며, 이는 균질화 식물 재료, 에어로졸 형성제 등의 질량이거나, 에어로졸 발생 기재의 로드의 상기 부피로 나누어진, 주어진 부피의 겔 조성물의 질량이다.
이와 같이, 예를 들어, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 주어진 부피의 균질화 담배 재료의 바디의 질량 및 균질화 담배 재료의 주어진 표면적의 패킹 효율을 결정한다. 균질화 담배 재료의 밀도는 일반적으로 그의 제조에 사용되는 공정의 유형에 의해 대부분 결정된다. 균질화 담배 재료를 생산하기 위한 다수의 재구성 공정이 당분야에 공지되어 있다. 이들은, 예를 들어 US-A-5,724,998에 기재되어 있는 유형의 제지 공정; 예를 들어 US-A-5,724,998에 기재되어 있는 유형의 캐스팅 공정; 예를 들어 US-A-3,894,544에 기재되어 있는 유형의 도우(dough) 재구성 공정; 및 예를 들어 GB-A-983,928에 기재되어 있는 유형의 압출 공정을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
통상적으로, 압출 공정 및 도우 재구성 공정에 의해 생산된 균질화 담배 재료의 밀도는 캐스팅 공정에 의해 생산된 균질화 담배 재료의 밀도보다 더 크다. 압출 공정에 의해 생산된 균질화 담배 재료의 밀도는 도우 재구성 공정에 의해 생산된 균질화 담배 재료의 밀도보다 더 클 수 있다.
예로서, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 적어도 약 310 mg/cm³또는 적어도 약 320 mg/cm³또는 적어도 약 330 mg/cm³이다.
일부 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 바람직하게는 적어도 약 350 mg/cm³이다. 더 바람직하게는, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 적어도 약 400 mg/cm³이다. 보다 더 바람직하게는, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 적어도 약 450 mg/cm³이다. 특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 적어도 약 500 mg/cm³이다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 약 1000 mg/cm³이하, 더 바람직하게는 약 900 mg/cm³이하, 보다 더 바람직하게는 약 800 mg/cm³이하이다. 예로서, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 약 350 mg/cm³내지 약 1000 mg/cm³, 바람직하게는 약 400 mg/cm³내지 약 1000 mg/cm³, 더 바람직하게는 약 450 mg/cm³내지 약 1000 mg/cm³, 보다 더 바람직하게는 약 500 mg/cm³내지 약 1000 mg/cm³일 수 있다. 다른 예로서, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 약 350 mg/cm³내지 약 900 mg/cm³, 바람직하게는 약 400 mg/cm³내지 약 900 mg/cm³, 더 바람직하게는 약 450 mg/cm³내지 약 900 mg/cm³, 보다 더 바람직하게는 약 500 mg/cm³내지 약 900 mg/cm³일 수 있다. 추가 예로서, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 약 350 mg/cm³내지 약 800 mg/cm³, 바람직하게는 약 400 mg/cm³내지 약 800 mg/cm³, 더 바람직하게는 약 450 mg/cm³내지 약 800 mg/cm³, 보다 더 바람직하게는 약 500 mg/cm³내지 약 800 mg/cm³일 수 있다.
다른 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 적어도 약 600 mg/cm³, 바람직하게는 적어도 약 700 mg/cm³, 더 바람직하게는 적어도 약 800 mg/cm³, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 900 mg/cm³이다. 일부 특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 적어도 약 1 g/cm³, 바람직하게는 적어도 약 1.1 g/cm³, 더 바람직하게는 적어도 약 1.2 g/cm³, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 1.3 g/cm³이다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 약 2.0 g/cm³ 이하, 더 바람직하게는 약 1.9 g/cm³ 이하, 보다 더 바람직하게는 1.8 g/cm³ 이하이다. 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 약 1.7 g/cm³ 이하, 더 바람직하게는 약 1.6 g/cm³ 이하, 보다 더 바람직하게는 약 1.5 g/cm³ 이하이다.
예로서, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 약 1 g/cm³ 내지 약 1.7 g/cm³, 바람직하게는 약 1.1 g/cm³ 내지 약 1.7 g/cm³, 더 바람직하게는 약 1.2 g/cm³ 내지 약 1.7 g/cm³, 보다 더 바람직하게는 약 1.3 g/cm³ 내지 약 1.7 g/cm³이다. 다른 예로서, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 약 1 g/cm³ 내지 약 1.6 g/cm³, 바람직하게는 약 1.1 g/cm³ 내지 약 1.6 g/cm³, 더 바람직하게는 약 1.2 g/cm³ 내지 약 1.6 g/cm³, 보다 더 바람직하게는 약 1.3 g/cm³ 내지 약 1.6 g/cm³이다. 추가 예로서, 에어로졸 발생 기재의 밀도는 약 1 g/cm³ 내지 약 1.5 g/cm³, 바람직하게는 약 1.1 g/cm³ 내지 약 1.5 g/cm³, 더 바람직하게는 약 1.2 g/cm³ 내지 약 1.5 g/cm³, 보다 더 바람직하게는 약 1.3 g/cm³ 내지 약 1.5 g/cm³이다.
에어로졸 발생 기재는 고체 에어로졸 발생 기재일 수 있다.
특정 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 균질화 식물 재료, 바람직하게는 균질화 담배 재료를 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "균질화 식물 재료"는 식물의 입자의 응집에 의해 형성된 임의의 식물 재료를 포괄한다. 예를 들면, 본 발명의 에어로졸 발생 기재를 위한 균질화 담배 재료의 시트 또는 웹은 식물 재료 및 선택적으로 담배 잎몸 및 담배 잎자루(leaf stem) 중 하나 이상을 미분화, 제분 또는 분쇄함으로써 얻어진 담배 재료의 입자를 응집시켜서 형성될 수 있다. 균질화 식물 재료는 캐스팅, 압출, 제지 공정 또는 당업계에 공지된 다른 임의의 적합한 공정에 의해 생성될 수 있다.
균질화 식물 재료는 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 균질화 식물 재료는 하나 이상의 시트 형태일 수 있다. 본 발명과 관련하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "시트"는 그의 두께보다 실질적으로 큰 폭 및 길이를 갖는 적층 요소(laminar element)를 설명하고 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 식물 재료는 복수의 펠릿 또는 과립의 형태일 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 식물 재료는 복수의 스트랜드, 스트립 또는 조각의 형태일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "스트랜드"는 폭과 두께보다 실질적으로 더 큰 길이를 갖는 재료의 세장형 요소를 설명한다. 용어 "스트랜드"는 유사한 형태를 갖는 스트립, 조각 및 임의의 다른 균질화 식물 재료를 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 균질화 식물 재료의 스트랜드는, 예를 들어 절단 또는 파쇄에 의해, 또는 예를 들어 다른 방법, 예를 들어 압출 방법에 의해, 균질화 식물 재료의 시트로 형성될 수 있다.
일부 구현예에서, 예를 들어 권축의 결과로서, 에어로졸 발생 기재의 형성 동안 균질화 식물 재료의 시트의 분할 또는 균열의 결과로서, 스트랜드는 에어로졸 발생 기재 내에서 원 위치(in situ)에서 형성될 수 있다. 에어로졸 발생 기재 내부의 균질화 식물 재료의 스트랜드는 서로 분리된 것일 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 발생 기재 내의 균질화 식물 재료의 각각의 스트랜드는 스트랜드들의 길이를 따라 인접하는 스트랜드 또는 스트랜드들에 적어도 부분적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 인접하는 스트랜드는 하나 이상의 섬유에 의해 연결될 수 있다. 이는, 예를 들어 전술한 바와 같이, 에어로졸 발생 기재의 생산 동안 균질화 식물 재료의 시트의 분할로 인해 스트랜드가 형성된 경우에 발생할 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 기재는 균질화 식물 재료의 하나 이상의 시트 형태이다. 본 발명의 다양한 구현예에서, 균질화 식물 재료의 하나 이상의 시트는 캐스팅 공정에 의해 생산될 수 있다. 본 발명의 다양한 구현예에서, 균질화 식물 재료의 하나 이상의 시트는 제지 공정에 의해 생산될 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같은 하나 이상의 시트는 각각 개별적으로 100 μm 내지 600 μm, 바람직하게는 150 μm 내지 300 μm, 가장 바람직하게는 200 μm 내지 250 μm의 두께를 가질 수 있다. 개별 두께는 개별 시트의 두께를 지칭하는 반면, 합친 두께는 에어로졸 발생 기재를 구성하는 모든 시트의 총 두께를 지칭한다. 예를 들어, 에어로졸-발생 기재가 2개의 개별 시트로부터 형성되는 경우, 합친 두께는 2개의 개별 시트의 두께 또는 2개의 시트가 에어로졸-발생 기재에 적층되는 2개의 시트의 측정된 두께의 합이다.
본원에서 설명된 바와 같은 하나 이상의 시트는 각각 개별적으로 약 100 g/m2 내지 약 300 g/m2의 평량을 가질 수 있다.
본원에 설명된 바와 같은 하나 이상의 시트는 각각 개별적으로 약 0.3 g/cm3 내지 약 1.3 g/cm3, 바람직하게는 약 0.7 g/cm3 내지 약 1.0 g/cm3의 밀도를 가질 수 있다.
에어로졸 발생 기재가 하나 이상의 균질화 식물 재료의 시트를 포함하는 본 발명의 구현예에서, 시트는 바람직하게는 하나 이상의 주름진 시트의 형태이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "주름진(gathered)"은 균질화 식물 재료의 시트가 플러그 또는 로드의 원통형 축에 실질적으로 가로방향으로 둘둘 말리거나, 접히거나, 그렇지 않으면 압축되거나 수축되는 것을 나타낸다.
균질화 식물 재료의 하나 이상의 시트는 그의 길이방향 축에 대하여 가로방향으로 주름지고 래퍼로 둘러싸여 연속적인 로드 또는 플러그를 형성할 수 있다.
균질화 식물 재료의 하나 이상의 시트는 유리하게는 권축되거나 유사하게 처리될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "권축된(crimped)"은 복수의 실질적으로 평행한 리지(ridge) 또는 물결주름을 갖는 시트를 나타낸다. 권축되는 것에 대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 식물 재료의 하나 이상의 시트는 양각, 음각, 천공 또는 그렇지 않으면 변형되어 시트의 한 측면 또는 양 측면 상에 질감을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 균질화 식물 재료의 각각의 시트는 플러그의 원통형 축에 실질적으로 평행한 복수의 리지 또는 물결주름을 갖도록 권축될 수 있다. 이 처리는 균질화 식물 재료의 권축된 시트의 주름형성을 유리하게 용이하게 해서 플러그를 형성한다. 바람직하게는, 균질화 식물 재료의 하나 이상의 시트는 주름진 것일 수 있다. 균질화 식물 재료의 권축된 시트는 대안적으로 또는 추가적으로 플러그의 원통형 축에 예각 또는 둔각으로 배치된 복수의 실질적으로 평행한 리지 및 물결주름을 가질 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 시트는 재료의 분리를 일으키는 복수의 평행한 리지 또는 물결주름에서 시트의 온전성이 파괴되는 정도로 권축되어, 균질화 식물 재료의 조각, 스트랜드 또는 스트립의 형성을 초래할 수 있다.
대안적으로, 균질화 식물 재료의 하나 이상의 시트는 위에서 언급된 바와 같이 스트랜드로 절단될 수 있다. 이러한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 균질화 식물 재료의 복수의 스트랜드를 포함한다. 스트랜드를 사용하여 플러그를 형성할 수 있다. 통상적으로, 이러한 스트랜드의 폭은 약 5 mm, 또는 약 4 mm, 또는 약 3 mm, 또는 약 2 mm 이하이다. 스트랜드의 길이는 약 5 mm 초과, 약 5 mm 내지 약 15 mm, 약 8 mm 내지 약 12 mm, 또는 약 12 mm일 수 있다. 바람직하게는, 스트랜드는 서로 실질적으로 동일한 길이를 갖는다. 스트랜드의 길이는 제조 공정에 의해 결정될 수 있고, 이에 의해 로드가 더 짧은 플러그로 절단되고 스트랜드의 길이는 플러그의 길이에 대응한다. 스트랜드는 취성일 수 있으며, 이는 특히 운송 중에 파단을 초래할 수 있다. 이러한 경우, 일부 스트랜드의 길이는 플러그의 길이보다 작을 수 있다.
복수의 스트랜드는 바람직하게는 길이방향 축과 정렬된, 에어로졸 발생 기재의 길이를 따라 실질적으로 길이방향으로 연장되어 있다. 바람직하게는, 복수의 스트랜드는 서로 실질적으로 평행하게 정렬된다.
균질화 식물 재료는 건조 중량 기준으로, 최대 약 95 중량%의 식물 입자를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 균질화 식물 재료는 건조 중량 기준으로, 최대 약 90 중량%의 식물 입자, 더 바람직하게는 최대 약 80 중량%의 식물 입자, 더 바람직하게는 최대 약 70 중량%의 식물 입자, 더 바람직하게는 최대 약 60 중량%의 식물 입자, 더 바람직하게는 최대 약 50 중량%의 식물 입자를 포함한다.
예를 들면, 균질화 식물 재료는 건조 중량 기준으로, 약 2.5% 내지 약 95 중량%의 식물 입자, 또는 약 5% 내지 약 90 중량%의 식물 입자, 또는 약 10% 내지 약 80 중량%의 식물 입자, 또는 약 15% 내지 약 70 중량%의 식물 입자, 또는 약 20% 내지 약 60 중량%의 식물 입자, 또는 약 30% 내지 약 50 중량%의 식물 입자를 포함할 수 있다.
본 발명의 특정 구현예에서, 균질화 식물 재료는 담배 입자를 포함하는 균질화 담배 재료이다. 본 발명의 이러한 구현예에서 사용하기 위한 균질화 담배 재료의 시트는 건조 중량 기준으로 적어도 약 40 중량%, 더 바람직하게는 건조 중량 기준으로 적어도 약 50 중량%, 더 바람직하게는 건조 중량 기준으로 적어도 약 70 중량%, 가장 바람직하게는 건조 중량 기준으로 적어도 약 90 중량%의 담배 함량을 가질 수 있다.
본 발명을 참조하면, 용어 "담배 입자"는 니코티아나(Nicotiana) 속의 임의의 식물 구성원의 입자를 기술한다. 용어 "담배 입자"는 분쇄된 또는 분말형 담배 잎몸, 분쇄된 또는 분말형 담배 잎자루, 담배 가루, 담배 미분, 및 담배의 처리, 취급 및 배송 동안에 형성된 다른 미립자 담배 부산물을 포함한다. 바람직한 구현예에서, 담배 입자는 실질적으로 전부 담배 잎몸으로부터 유래된다. 대조적으로, 단리된 니코틴 및 니코틴 염은 담배로부터 유래하지만, 본 발명의 목적을 위해 담배 입자로 간주되지 않으며, 미립자성 식물 재료의 백분율에 포함되지 않는다.
담배 입자는 하나 이상의 담배 식물 품종으로부터 제조될 수 있다. 임의의 유형의 담배가 블렌드에 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 담배 유형의 예시는, 양건종 담배(sun-cured tobacco), 황색종 담배(flue-cured tobacco), 버얼리종 담배(Burley tobacco), 메릴랜드종 담배(Maryland tobacco), 오리엔트종 담배, 버지니아 담배, 및 기타 특수 담배를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
화건은 담배를 건조하는 방법이며, 특히 버지니아 담배에 사용된다. 화건 공정 동안, 가열된 공기는 조밀하게 패킹된 담배를 통해 순환된다. 제1 단계 동안, 담뱃잎이 노란색으로 변하고 시들게 된다. 제2 단계 동안, 잎의 순엽이 완전히 건조된다. 제3 단계 동안, 잎자루가 완전히 건조된다.
버얼리종 담배는 많은 담배 블렌드에서 중요한 역할을 한다. 버얼리종 담배는 독특한 향미와 아로마를 가지고, 또한 다량의 케이스를 흡수하는 능력을 갖는다.
오리엔탈은 작은 잎과 높은 방향 품질을 갖는 담배의 유형이다. 그러나, 오리엔트종 담배는, 예를 들어 버얼리종보다 더 온화한 향미를 갖는다. 일반적으로, 오리엔트종 담배는 담배 블렌드에서 비교적 작은 비율로 사용된다.
카스투리(Kasturi), 마두라(Madura) 및 자팀(Jatim)은 사용 가능한 양건 담배의 하위 유형이다. 바람직하게는, 카스투리 담배와 황색종 담배(flue-cured tobacco)는 담배 입자를 제조하기 위해 블렌드에 사용될 수 있다. 따라서, 미립자성 식물 재료 내의 담배 입자는 카스투리 담배와 황색종 담배의 블렌드를 포함할 수 있다.
담배 입자는 건조 중량 기준으로, 적어도 약 2.5 중량%의 니코틴 함량을 가질 수 있다. 더 바람직하게는, 담배 입자는 건조 중량 기준으로, 적어도 약 3%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 약 3.2%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 약 3.5%, 가장 바람직하게는 적어도 약 4%의 니코틴 함량을 가질 수 있다.
본 발명의 특정 다른 구현예에서, 균질화 식물 재료는 비-담배 식물 향미 입자와 조합하여 담배 입자를 포함한다. 바람직하게는, 비-담배 식물 향미 입자는 생강 입자, 유칼립투스 입자, 정향 입자 및 스타 아니스 입자 중 하나 이상으로부터 선택된다. 바람직하게는, 이러한 구현예에서, 균질화 식물 재료는 건조 중량 기준으로 적어도 약 2.5 중량%의 비-담배 식물 향미 입자를 포함하고, 나머지 식물 입자는 담배 입자이다. 바람직하게는, 균질화 식물 재료는 건조 중량 기준으로, 적어도 약 4 중량%의 비-담배 식물 향미 입자, 더 바람직하게는 적어도 약 6 중량%의 비-담배 식물 향미 입자, 더 바람직하게는 적어도 약 8 중량%의 비-담배 식물 향미 입자, 더 바람직하게는 적어도 약 10 중량%의 비-담배 식물 향미 입자를 포함한다. 바람직하게는, 균질화 식물 재료는 최대 약 20 중량%의 비-담배 식물 향미 입자, 더 바람직하게는 최대 약 18 중량%의 비-담배 식물 향미 입자, 더 바람직하게는 최대 약 16 중량%의 비-담배 식물 향미 입자를 포함한다.
균질화 식물 재료를 형성하는 미립자성 식물 재료에서 비-담배 식물 향미 입자 및 담배 입자의 중량비는 원하는 향미 특성 및 사용 동안 에어로졸 발생 기재로부터 생성된 에어로졸의 조성물에 따라 변화될 수 있다. 바람직하게는, 균질화 식물 재료는 담배 입자에 대한 비-담배 식물 향미 입자의 적어도 1:30 중량비, 더 바람직하게는 담배 입자에 대한 비-담배 식물 향미 입자의 적어도 1:20 중량비, 더 바람직하게는 담배 입자에 대한 비-담배 식물 향미 입자의 적어도 1:10 중량비, 가장 바람직하게는 담배 입자에 대한 적어도 1:5 중량비를 건조 중량 기준으로 포함한다.
본 발명에 따른 에어로졸-발생 기재의 균질화 식물 재료 내에 담배 입자를 포함시키는 것에 대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 식물 재료는 칸나비스 입자를 포함할 수 있다. 용어 "칸나비스(cannabis) 입자"는 칸나비스 사티바, 칸나비스 인디카(Cannabis sativa, Cannabis indica), 및 칸나비스 루데랄리스(Cannabis ruderalis) 종과 같은 칸나비스 식물의 입자를 지칭한다.
균질화 식물 재료는 바람직하게는 건조 중량 기준으로, 약 95 중량% 이하의 미립자성 식물 재료를 포함한다. 따라서, 미립자성 식물 재료는 통상적으로 하나 이상의 다른 성분과 조합되어 균질화 식물 재료를 형성한다.
균질화 식물 재료는 미립자성 식물 재료의 기계적 특성을 변경하기 위한 결합제를 더 포함할 수 있으며, 여기서 결합제는 본원에서 설명된 바와 같은 제조 동안 균질화 식물 재료에 포함된다. 적합한 외재성 결합제는 당분야의 숙련자에게 공지되어 있고, 이들에만 한정되는 것은 아니지만, 검류, 예컨대 구아 검, 잔탄 검, 아라비아 검 및 로커스트 콩 검; 셀룰로스 결합제류, 예컨대 하이드록시프로필 셀룰로스, 카르복시메틸 셀룰로스, 하이드록시에틸 셀룰로스, 메틸 셀룰로스 및 에틸 셀룰로스; 다당류, 예컨대 전분, 유기산, 예컨대 알긴산, 유기산의 짝염기 염, 예컨대, 알긴산 나트륨, 한천 및 펙틴; 및 그들의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 결합제는 구아 검을 포함한다.
결합제는 균질화 식물 재료의 건조 중량 기준으로, 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 바람직하게는 균질화 식물 재료의 건조 중량 기준으로, 약 2 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 식물 재료는 휘발성 성분(예를 들어, 에어로졸 형성제, 진저롤 및 니코틴)의 확산성을 용이하게 하기 위한 하나 이상의 지질을 더 포함할 수 있으며, 여기서 지질은 본원에서 설명된 바와 같은 제조 동안 균질화 식물 재료에 포함된다. 균질화 식물 재료에 포함시키기 위한 적합한 지질은, 이에 한정되지는 않지만, 중쇄 트리글리세라이드, 코코아 버터, 팜유, 팜 커넬유, 망고 오일, 시어 버터, 대두유, 면실유, 야자유, 수소화 야자유, 캔델릴라 왁스, 카르나우바 왁스, 셸락, 해바라기 왁스, 해바라기유, 쌀겨, 및 Revel A; 및 이들의 조합을 포함한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 식물 재료는 pH 개질제를 더 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 식물 재료는 균질화 식물 재료의 기계적 특성을 변경시키기 위한 섬유를 더 포함할 수 있고, 여기서 섬유는 본원에서 설명된 바와 같이 제조 동안 균질화 식물 재료에 포함된다. 균질화 식물 재료에 포함시키기에 적합한 외재성 섬유는 당분야에 공지되어 있으며, 셀룰로스 섬유; 연목재 섬유; 견목재 섬유; 황마(jute) 섬유; 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 비-담배 재료 및 비-생강 재료로부터 형성된 섬유를 포함한다. 또한, 담배 및/또는 생강으로부터 유래된 외재성 섬유가 첨가될 수 있다. 균질화 식물 재료에 첨가된 임의의 섬유는 전술한 바와 같이 "미립자성 식물 재료"의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않는다. 균질화 식물 재료에 포함시키기 전에, 섬유는 기계 펄핑(mechanical pulping); 정제(refining); 화학 펄핑(chemical pulping); 표백; 황산염 펄핑(sulfate pulping); 및 이들의 조합을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는 본 기술분야에 공지되어 있는 적합한 공정에 의해 처리될 수 있다. 섬유는 통상적으로 그 폭보다 큰 길이를 갖는다.
적합한 섬유는 통상적으로, 400 μm 초과, 4 mm 이하, 바람직하게는 0.7 mm 내지 4 mm 범위 내의 길이를 갖는다. 바람직하게는, 섬유는 기재의 건조 중량 기준으로, 약 2 중량% 내지 약 15 중량%, 가장 바람직하게는 약 4중량%의 양으로 존재한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 식물 재료는 하나 이상의 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 증발시, 에어로졸 형성제는 에어로졸에서 니코틴 및 향미제와 같이, 가열시 에어로졸 발생 기재로부터 방출된 다른 증발된 화합물을 전달할 수 있다. 균질화 식물 재료에 포함시키기 위한 적합한 에어로졸 형성제는 당분야에 공지되어 있으며, 이들에만 한정되는 것은 아니지만, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세롤과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트 및 디메틸 테트라데칸디오에이트와 같은 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함한다.
균질화 식물 재료는 건조 중량 기준으로 약 5 중량% 내지 약 30 중량%, 예컨대 건조 중량 기준으로 약 10 중량% 내지 약 25 중량%, 또는 건조 중량 기준으로 약 15 중량% 내지 약 20 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다.
예를 들어, 기재가 가열 요소를 갖는 전기 작동식 에어로졸 발생 시스템용 에어로졸 발생 물품에 사용되도록 의도된 경우, 바람직하게는 건조 중량 기준으로 약 5 중량% 내지 약 30 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다. 기재가 가열 요소를 갖는 전기 작동식 에어로졸 발생 시스템용 에어로졸 발생 물품에 사용되도록 의도된 경우, 에어로졸 형성제는 바람직하게는 글리세롤일 수 있다.
다른 구현예에서, 균질화 식물 재료는 건조 중량 기준으로 약 1 중량% 내지 약 5 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 예를 들어, 기재가 에어로졸 형성제가 기재로부터 분리된 저장소에 유지되는 에어로졸 발생 물품에 사용되도록 의도된 경우, 기재는 1% 초과 및 약 5% 미만의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 이러한 구현예에서, 에어로졸 형성제는 가열 시에 증발되고 에어로졸 형성제의 스트림은 에어로졸 발생 기재와 접촉되어 에어로졸의 에어로졸 발생 기재로부터 향미를 비말동반하도록 한다.
다른 구현예에서, 균질화 식물 재료는 약 30 중량% 내지 약 45 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 이러한 비교적 높은 수준의 에어로졸 형성제는 275℃미만의 온도에서 가열되도록 의도되는 에어로졸 발생 기재에 특히 적합하다. 이러한 구현예에서, 균질화 식물 재료는 바람직하게는 건조 중량 기준으로 약 2 중량% 내지 약 10 중량%의 셀룰로스 에테르, 및 건조 중량 기준으로 약 5 중량% 내지 약 50 중량%의 추가 셀룰로스를 더 포함한다. 셀룰로스 에테르와 추가 셀룰로스의 조합의 사용은 30 중량% 내지 45 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는 에어로졸 발생 기재에 사용될 때, 에어로졸의 특히 효과적인 전달을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
적합한 셀룰로스 에테르는 메틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 하이드록실 에틸 셀룰로스, 하이드록실 프로필 셀룰로스, 에틸 하이드록실 에틸 셀룰로스 및 카르복시메틸 셀룰로스(CMC)를 포함하지만 이들에 제한되지 않는다. 특히 바람직한 구현예에서, 셀룰로스 에테르는 카르복시메틸 셀룰로스이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "추가 셀룰로스"는 균질화 식물 재료에 통합된 임의의 셀룰로스 재료를 포함하며, 이는 균질화 식물 재료에 제공된 비-담배 식물 입자 또는 담배 입자로부터 유도되지 않는다. 따라서, 추가 셀룰로스는 비-담배 식물 재료 또는 담배 재료에 더하여, 비-담배 식물 입자 또는 담배 입자 내에 본질적으로 제공된 임의의 셀룰로스에 대한 별도의 구별되는 셀룰로스 공급원으로서 균질화 식물 재료에 통합된다. 추가 셀룰로스는 통상적으로 비-담배 식물 입자 또는 담배 입자와 상이한 식물로부터 유래될 것이다. 바람직하게는, 추가 셀룰로스는 불활성 셀룰로스 재료의 형태이며, 이는 감각적으로 불활성이고 따라서 에어로졸 발생 기재로부터 발생된 에어로졸의 관능적 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는다. 예를 들어, 추가 셀룰로스는 바람직하게는 무미 및 무취 재료이다.
추가 셀룰로스는 셀룰로스 분말, 셀룰로스 섬유, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
에어로졸 형성제는 에어로졸 발생 기재 내의 습윤제로서 작용할 수 있다.
본 발명의 특정 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 알칼로이드 화합물, 또는 칸나비노이드 화합물, 또는 알칼로이드 화합물 및 칸나비노이드 화합물 둘 모두를 포함하는 겔 조성물을 포함한다. 특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 니코틴을 포함하는 겔 조성물을 포함한다.
바람직하게는, 겔 조성물은 알칼로이드 화합물, 또는 칸나비노이드 화합물, 또는 알칼로이드 화합물 및 칸나비노이드 화합물 둘 모두; 에어로졸 형성제; 및 적어도 하나의 겔화제를 포함한다. 바람직하게는, 적어도 하나의 겔화제는 고체 매체를 형성하고, 글리세롤은 고체 매체에 분산되며, 알칼로이드 또는 칸나비노이드는 글리세롤에 분산된다. 바람직하게는, 겔 조성물은 안정한 겔 상이다.
유리하게는, 니코틴을 포함하는 안정한 겔 조성물은 보관 시 또는 제조에서 소비자로의 이동 시 예측 가능한 조성물 형태를 제공한다. 니코틴을 포함하는 안정한 겔 조성물은 실질적으로 그의 형상을 유지한다. 니코틴을 실질적으로 포함하는 안정한 겔 조성물은 보관 시 또는 제조에서 소비자로의 이동 시 실질적으로 액상을 방출하지 않는다. 니코틴을 포함하는 안정한 겔 조성물은 간단한 소모품 디자인을 제공할 수 있다. 이러한 소모품은 액체를 함유하도록 설계될 필요가 없을 수 있으며, 따라서 더 넓은 범위의 재료 및 용기 구성이 고려될 수 있다.
본원에서 설명된 겔 조성물은 에어로졸 발생 장치와 조합되어 종래의 흡연 체제 흡입 또는 기류 속도 내에 있는 흡입 또는 기류 속도로 니코틴 에어로졸을 폐에 제공할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 겔 조성물을 연속적으로 가열할 수 있다. 소비자는 복수의 흡입 또는 "퍼프(puff)"을 행할 수 있으며, 여기서 각각의 "퍼프"는 니코틴 에어로졸의 양을 전달한다. 겔 조성물은, 가열될 때, 바람직하게는 연속적인 방식으로 높은 니코틴/저 총 미립자 물질(TPM) 에어로졸을 소비자에게 전달할 수 있다.
"안정적인 겔 상" 또는 "안정적인 겔"이라는 어구는 다양한 환경 조건에 노출될 때 실질적으로 겔의 형상과 질량을 유지하는 겔을 지칭한다. 안정한 겔은 약 10% 내지 약 60%의 상대 습도를 변화시키면서 표준 온도 및 압력에 노출될 때 실질적으로(땀)을 방출하거나 물을 흡수하지 않을 수 있다. 예를 들어, 안정한 겔은 약 10% 내지 약 60%의 상대 습도를 변화시키면서 표준 온도 및 압력에 노출될 때 겔의 형상 및 질량을 실질적으로 유지할 수 있다.
겔 조성물은 알칼로이드 화합물, 또는 칸나비노이드 화합물, 또는 알칼로이드 화합물 및 칸나비노이드 화합물 둘 모두를 포함한다. 겔 조성물은 하나 이상의 알칼로이드를 포함할 수 있다. 겔 조성물은 하나 이상의 칸나비노이드를 포함할 수 있다. 겔 조성물은 하나 이상의 알칼로이드 및 하나 이상의 칸나비노이드의 조합을 포함할 수 있다.
용어 "알칼로이드 화합물"은 하나 이상의 염기성 질소 원자를 함유하는 자연적으로 발생하는 유기 화합물 부류 중 임의의 하나를 지칭한다. 일반적으로, 알칼로이드는 아민형 구조체에 적어도 하나의 질소 원자를 함유한다. 알칼로이드 화합물의 분자 내의 이러한 또는 다른 질소 원자는 산-염기 반응에서 염기로서 활성화될 수 있다. 대부분의 알칼로이드 화합물은, 예를 들어 헤테로사이클릭 고리과 같은 고리형 시스템의 일부로서 하나 이상의 질소 원자를 갖는다. 사실상, 알칼로이드 화합물은 주로 식물에서 발견되며, 특정 현화 식물과에서 특히 흔하다. 그러나, 일부 알칼로이드 화합물은 동물 종 및 균류에서 발견된다. 본 개시에서, 용어 "알칼로이드 화합물"은 천연 유래 알칼로이드 화합물 및 합성 제조된 알칼로이드 화합물을 둘 다 지칭한다.
겔 조성물은 바람직하게는 니코틴, 아나타빈 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 알칼로이드 화합물을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 겔 조성물은 니코틴을 포함한다.
용어 "니코틴"은 유리 염기(free-base) 니코틴, 니코틴 염 등과 같은 니코틴 및 니코틴 파생물을 지칭한다.
용어 "칸나비노이드 화합물"은 칸나비스 식물(cannabis plant) - 즉 칸나비스 사티바(Cannabis sativa), 칸나비스 인디카(Cannabis indica), 및 칸나비스 루데랄리스(Cannabis ruderalis) 종들의 일부에서 발견되는 자연 발생 화합물 부류 중 임의의 하나를 지칭한다. 칸나비노이드 화합물은 특히 암꽃 머리에 농축된다. 칸나비스 식물에서 자연적으로 발생하는 칸나비노이드 화합물은 칸나비디올(CBD) 및 테트라하이드로칸나비놀(THC)을 포함한다. 본 개시에서, 용어 "칸나비노이드 화합물"은 천연 유래 칸나비노이드 화합물 및 합성 제조된 칸나비노이드 화합물 둘 모두를 설명하기 위해 사용된다.
겔은 칸나비디올(CBD), 테트라하이드로칸나비놀(THC), 테트라하이드로칸나비놀산(THCA), 칸나비디올산(CBDA), 칸나비놀(CBN), 칸나비게롤(CBG), 칸나비크로멘(CBC), 칸나비사이클롤(CBL), 칸나비바린(CBV), 테트라하이드로칸나비바린(THCV), 칸나비디바린(CBDV), 칸나비크롬바린(CBCV), 칸나비게로바린(CBGV), 칸나비게롤 모노메틸 에테르(CBGM), 칸나비엘소인(CBE), 칸나비시트란(CBT), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 칸나비노이드 화합물을 포함할 수 있다.
겔 조성물은 바람직하게는 칸나비디올(CBD), THC(테트라하이드로칸나비놀) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 칸나비노이드 화합물을 포함할 수 있다.
겔은 바람직하게는 칸나비디올(CBD)을 포함할 수 있다.
겔 조성물은 니코틴 및 칸나비디올(CBD)을 포함할 수 있다.
겔 조성물은 니코틴을 포함할 수 있고, 칸나비디올(CBD), 및 THC(테트라하이드로칸나비놀)을 포함할 수 있다.
겔 조성물은 바람직하게는 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 알칼로이드 화합물, 또는 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 칸나비노이드 화합물, 또는 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 총량의 알칼로이드 화합물 및 칸나비노이드 화합물 둘 모두를 포함한다. 겔 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%의 알칼로이드 화합물, 또는 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%의 칸나비노이드 화합물, 또는 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%의 총량의 알칼로이드 화합물 및 칸나비노이드 화합물 둘 모두를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 겔 조성물 약 1 중량% 내지 약 3 중량%의 알칼로이드 화합물, 또는 약 1 중량% 내지 약 3 중량%의 칸나비노이드 화합물, 또는 약 1 중량% 내지 약 3 중량%의 총량의 알칼로이드 화합물 및 칸나비노이드 화합물 둘 모두를 포함한다. 겔 조성물은 바람직하게는 약 1.5 중량% 내지 약 2.5 중량%의 알칼로이드 화합물, 또는 약 1.5 중량% 내지 약 2.5 중량%의 칸나비노이드 화합물, 또는 약 1.5 중량% 내지 약 2.5 중량%의 총량의 알칼로이드 화합물 및 칸나비노이드 화합물 둘 모두를 포함할 수 있다. 겔 조성물은 바람직하게는 약 2 중량%의 알칼로이드 화합물, 또는 약 2 중량%의 칸나비노이드 화합물, 또는 약 2 중량%의 총량의 알칼로이드 화합물 및 칸나비노이드 화합물 둘 모두를 포함할 수 있다. 겔 제형의 알칼로이드 화합물 성분은 겔 제형의 가장 높은 휘발성 성분일 수 있다. 일부 양태에서 물은 겔 제형의 가장 높은 휘발성 성분일 수 있고 겔 제형의 알칼로이드 화합물 성분은 겔 제형의 두번째로 높은 휘발성 성분일 수 있다. 겔 제형의 칸나비노이드 화합물 성분은 겔 제형의 가장 휘발성 성분일 수 있다. 일부 양태에서 물은 겔 제형의 가장 높은 휘발성 성분일 수 있고 겔 제형의 알칼로이드 화합물 성분은 겔 제형의 두번째로 높은 휘발성 성분일 수 있다.
바람직하게는, 니코틴이 겔 조성물에 포함되어 있다. 니코틴은 자유 염기 형태 또는 염 형태로 조성물에 첨가될 수 있다. 겔 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 니코틴, 또는 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%의 니코틴을 포함한다. 바람직하게는, 겔 조성물은 약 1 중량% 내지 약 3 중량%의 니코틴, 또는 약 1.5 중량% 내지 약 2.5 중량%의 니코틴, 또는 약 2 중량%의 니코틴을 포함한다. 겔 제형의 니코틴 성분은 겔 제형의 가장 높은 휘발성 성분일 수 있다. 일부 측면에서 물은 겔 제형의 가장 높은 휘발성 성분일 수 있고 겔 제형의 니코틴 성분은 겔 제형의 두번째로 높은 휘발성 성분일 수 있다.
겔 조성물은 에어로졸 형성제를 포함한다. 이상적으로 에어로졸 형성제는 관련된 에어로졸 발생 장치의 작동 온도에서 열적 열화에 실질적으로 내성이 있다. 적합한 에어로졸 형성제는 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. 다가 알코올 또는 이들의 혼합물은 트리에틸렌 글리콜, 1, 3-부탄디올 및 글리세린(글리세롤 또는 프로판-1,2,3-트리올) 또는 폴리에틸렌 글리콜 중 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 형성제는 글리세롤이다.
겔 조성물은 에어로졸 형성제의 대부분을 포함할 수 있다. 겔 조성물은, 에어로졸 형성제가 겔 조성물의 대부분(중량 기준)을 형성하는, 물과 에어로졸 형성제의 혼합물을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제는 적어도 약 50 중량%의 겔 조성물을 형성할 수 있다. 에어로졸 형성제는 겔 조성물의 적어도 약 60 중량% 또는 적어도 약 65 중량% 또는 적어도 약 70 중량%의 형성할 수 있다. 에어로졸 형성제는 약 70 중량% 내지 약 80 중량%의 겔 조성물을 형성할 수 있다. 에어로졸 형성제는 약 70 중량% 내지 약 75 중량%의 겔 조성물을 형성할 수 있다.
겔 조성물은 글리세롤의 대부분을 포함할 수 있다. 겔 조성물은, 글리세롤이 겔 조성물의 대부분(중량 기준)을 형성하는, 물 및 글리세롤의 혼합물을 포함할 수 있다. 글리세롤은 적어도 약 50 중량%의 겔 조성물을 형성할 수 있다. 글리세롤은 적어도 약 60 중량% 또는 적어도 약 65 중량% 또는 적어도 약 70 중량%의 겔 조성물을 형성할 수 있다. 글리세롤은 약 70 중량% 내지 약 80 중량%의 겔 조성물을 형성할 수 있다. 글리세롤은 약 70 중량% 내지 약 75 중량%의 겔 조성물을 형성할 수 있다.
겔 조성물은 바람직하게는 적어도 하나의 겔화제를 포함한다. 바람직하게는, 겔 조성물은 약 0.4 중량% 내지 약 10 중량%의 범위로 겔화제의 총량을 포함한다. 더 바람직하게는, 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 8 중량%의 범위로 겔화제를 포함한다. 더 바람직하게는, 조성물은 약 1 중량% 내지 약 6 중량%의 범위로 겔화제를 포함한다. 더 바람직하게는, 조성물은 약 2 중량% 내지 약 4 중량%의 범위로 겔화제를 포함한다. 더 바람직하게는, 조성물은 약 2 중량% 내지 약 3 중량%의 범위로 겔화제를 포함한다.
용어 "겔화제"는 50 중량%의 물/50 중량%의 글리세롤 혼합물에 첨가될 때, 약 0.3 중량%의 양으로, 겔을 유도하는 고체 매체 또는 지지 매트릭스를 균일하게 형성하는 화합물을 지칭한다. 겔화제는 수소-결합 가교 겔화제, 및 이온성 가교 겔화제를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
겔화제는 하나 이상의 생체고분자를 포함할 수 있다. 생체고분자는 다당류로 형성될 수 있다.
생체고분자는, 예를 들어 젤란 검(천연, 저 아실 젤란 검, 저 아실 젤란 검을 갖는 고 아실 젤란 검), 잔탄 검, 알지네이트(알긴산), 한천, 구아 검 등을 포함한다. 조성물은 바람직하게는, 잔탄 검을 포함할 수 있다. 조성물은 2개의 생체고분자를 포함할 수 있다. 조성물은 3개의 생체고분자를 포함할 수 있다. 조성물은 실질적으로 동일한 중량으로 2개의 생체고분자를 포함할 수 있다. 조성물은 실질적으로 동일한 중량으로 3개의 생체고분자를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 겔 조성물은 적어도 약 0.2 중량%의 수소-결합 가교 겔화제를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 겔 조성물은 바람직하게는 적어도 약 0.2 중량%의 이온성 가교 겔화제를 포함한다. 가장 바람직하게는, 겔 조성물은 적어도 약 0.2 중량%의 수소-결합 가교 겔화제 및 적어도 약 0.2 중량%의 이온성 가교 겔화제를 포함한다. 겔 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 수소-결합 가교 겔화제 및 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 이온성 가교 겔화제, 또는 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 수소-결합 가교 겔화제 및 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 이온성 가교 겔화제를 포함할 수 있다. 수소-결합 가교 겔화제 및 이온성 가교 겔화제는 실질적으로 동일한 중량의 겔 조성물에 존재할 수 있다.
용어 "수소-결합 가교 겔화제(hydrogen-bond crosslinking gelling agent)"는 수소 결합을 통해 비공유 가교 결합 또는 물리적 가교 결합을 형성하는 겔화제를 지칭한다. 수소 결합은 수소 원자에 공유 결합이 아닌 분자들 사이의 정전 쌍극자간 인력의 유형이다. 이는 N, O, 또는 F 원자와 같은 매우 음전성 원자 및 다른 매우 음전성 원자에 공유 결합된 수소 원자 사이의 인력으로부터 기인한다.
수소-결합 가교 겔화제는 갈락토만난, 젤라틴, 아가로스, 또는 곤약 검 또는 한천 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 수소-결합 가교 겔화제는 바람직하게는 한천을 포함할 수 있다.
겔 조성물은 약 0.3 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 수소-결합 가교 겔화제를 포함한다. 바람직하게는, 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위로 수소-결합 가교 겔화제를 포함한다. 바람직하게는, 조성물은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위로 수소-결합 가교 겔화제를 포함한다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 갈락토만난을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 갈락토만난은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 갈락토만난은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 갈락토만난은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 젤라틴을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 젤라틴은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 젤라틴은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 젤라틴은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 아가로스를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 아가로스는 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 아가로스는 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 아가로스는 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 곤약 검을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 곤약 검은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 곤약 검은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 곤약 검은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 한천을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 한천은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 한천은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 한천은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
용어 "이온성 가교 겔화제(ionic crosslinking gelling agent)"는 이온 결합을 통해 비공유 가교 결합 또는 물리적 가교 결합을 형성하는 겔화제를 지칭한다. 이온성 가교는 비공유 상호작용에 의한 중합체 사슬의 연결을 포함한다. 가교된 네트워크는, 반대 전하의 다가 분자가 서로 정전기적으로 당겨서 가교된 중합체 네트워크를 생성할 때 형성된다.
이온성 가교 겔화제는 저 아실 겔란, 펙틴, 카파 카라기난, 아이오타 카라기난 또는 알긴산염을 포함할 수 있다. 이온성 가교 겔화제는, 바람직하게는 저 아실 겔란을 포함할 수 있다.
겔 조성물은 약 0.3 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 이온성 가교 겔화제를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위로 이온성 가교 겔화제를 포함한다. 바람직하게는, 조성물은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위로 이온성 가교 겔화제를 포함한다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 저 아실 겔란을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 저 아실 겔란은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 저 아실 겔란은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 저 아실 겔란은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 펙틴을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 펙틴은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 펙틴은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 펙틴은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 카파 카라기난을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 카파 카라기난은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 카파 카라기난은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 카파 카라기난은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 아이오타 카라기난을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 아이오타 카라기난은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 아이오타 카라기난은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 아이오타 카라기난은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량% 범위로 알긴산염을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 알긴산염은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 알긴산염은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 알긴산염은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 3:1 내지 약 1:3의 비율로 수소-결합 가교 겔화제 및 이온성 가교 겔화제를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 겔 조성물은 약 2:1 내지 약 1:2의 비율로 수소-결합 가교 겔화제 및 이온성 가교 겔화제를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 겔 조성물은 약 1:1의 비율로 수소-결합 가교 겔화제 및 이온성 가교 겔화제를 포함할 수 있다.
겔 조성물은 점성화제를 더 포함할 수 있다. 수소-결합 가교 겔화제 및 이온성 가교 겔화제와 조합된 점성화제는 놀랍게도 고체 매체를 지지하고 겔 조성물이 높은 수준의 글리세롤을 포함하고 있는 경우에도 겔 조성물을 유지하는 것으로 보인다.
용어 "점성화제(viscosifying agent)"는 25℃, 50 중량%의 물/50 중량%의 글리세롤 혼합물에 균일하게 첨가될 때 0.3 중량%의 양으로, 겔의 형성을 야기하지 않고 점도를 증가시키는 화합물을 지칭하며, 혼합물은 유체를 지속하거나 남긴다. 바람직하게는, 점성화제는 25℃, 50 중량%의 물/50 중량%의 글리세롤 혼합물에 균일하게 첨가될 때, 0.1 s-1의 전단 속도에서, 0.3 중량%의 양으로, 겔의 형성을 야기하지 않고, 적어도 50 cPs, 바람직하게는 적어도 200 cPs, 바람직하게는 적어도 500 cPs, 바람직하게는 적어도 1000 cPs까지 점도를 증가시키는 화합물을 지칭하며, 혼합물은 유체를 지속하거나 남긴다. 바람직하게는, 점성화제는 25℃, 50 중량%의 물/50 중량%의 글리세롤 혼합물에 균일하게 첨가될 때, 0.1 s-1의 전단 속도에서, 0.3 중량%의 양으로, 겔의 형성을 야기하지 않고, 첨가하기 전보다 더 높은 적어도 2배, 또는 적어도 5배, 또는 적어도 10배, 또는 적어도 100배로 점도를 증가시키는 화합물을 지칭하며, 혼합물은 유체를 지속하거나 남긴다.
본원에서 인용된 점도값은 6 rpm의 속도로 25℃에서 디스크 타입 RV#2 스핀들을 회전시키는 Brookfield RVT 점도계를 사용하여 측정될 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량% 범위로 점성화제를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위로 점성화제를 포함한다. 바람직하게는, 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위로 점성화제를 포함한다. 바람직하게는, 조성물은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위로 점성화제를 포함한다.
점성화제는 잔탄 검, 카르복시메틸-셀룰로스, 미정질 셀룰로스, 메틸 셀룰로스, 아라비아 검, 구아 검, 람다 카라기난 또는 전분 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 점성화제는 바람직하게는 잔탄 검을 포함할 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 잔탄 검을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 잔탄 검은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 잔탄 검은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 잔탄 검은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 카르복시메틸-셀룰로스를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 카르복시메틸-셀룰로스는 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 카르복시메틸-셀룰로스는 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 카르복시메틸-셀룰로스는 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 미정질 셀룰로스를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 미정질 셀룰로스는 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 미정질 셀룰로스는 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 미정질 셀룰로스는 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 메틸 셀룰로스를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 메틸 셀룰로스는 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 메틸 셀룰로스는 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 메틸 셀룰로스는 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 아라비아 검(gum Arabic)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 아라비아 검은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 아라비아 검은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 아라비아 검은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 구아 검을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 구아 검은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 구아 검은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 구아 검은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 람다 카라기난을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 람다 카라기난은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 람다 카라기난은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 람다 카라기난은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 전분을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 전분은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 전분은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 전분은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 2가 양이온을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 2가 양이온은 용액 속의 락트산 칼슘과 같은 칼슘 이온을 포함한다. 칼슘 이온과 같은 2가 양이온은, 예를 들어 이온성 가교 겔화제와 같은 겔화제를 포함하는 조성물의 겔 제형을 보조할 수 있다. 이온 효과는 겔 제형을 보조할 수 있다. 2가 양이온은 약 0.1 내지 약 1 중량%의 범위, 또는 약 0.5 중량%의 겔 조성물 내에 존재할 수 있다.
겔 조성물은 산을 더 포함할 수 있다. 산은 카르복실산을 포함할 수 있다. 카르복실산은 케톤기를 포함할 수 있다. 바람직하게는 카르복실산은 약 10개 미만의 탄소 원자, 또는 약 6개 미만의 탄소 원자, 또는 약 4개 미만의 탄소 원자를 갖는, 예컨대 레불린산 또는 락트산과 같은 케톤기를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이 카르복실산은 3개의 탄소 원자(예를 들어, 락트산)를 갖는다. 락트산은 놀랍게도 유사한 카르복실산보다도 겔 조성물의 안정성을 개선한다. 카르복실산은 겔 제형을 보조할 수 있다. 카르복실산은 보관 중에 겔 조성물 내에서 알칼로이드 화합물 농도, 또는 칸나비노이드 화합물 농도, 또는 알칼로이드 화합물 농도 및 칸나비노이드 화합물 농도 둘 모두를 감소시킬 수 있다. 카르복실산은 보관 중에 겔 조성물 내의 니코틴 농도의 변화를 감소시킬 수 있다.
겔 조성물은 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 범위로 카르복실산을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 카르복실산은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 카르복실산은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 카르복실산은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 락트산을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 락트산은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 락트산은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 락트산은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
겔 조성물은 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 레불린산을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 레불린산은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 레불린산은 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 레불린산은 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 범위일 수 있다.
바람직하게는, 겔 조성물은 일부 물을 포함한다. 겔 조성물은 조성물이 일부 물을 포함하고 있는 경우에 더욱 안정적이다. 바람직하게는, 겔 조성물은 적어도 약 1 중량%, 또는 적어도 약 2 중량%, 또는 적어도 약 5 중량%의 물을 포함한다. 바람직하게는, 겔 조성물은 적어도 약 10 중량% 또는 적어도 약 15 중량%의 물을 포함한다.
바람직하게는, 겔 조성물은 약 8 중량% 내지 약 32 중량%의 물을 포함한다. 바람직하게는, 겔 조성물은 약 15 중량% 내지 약 25 중량%의 물을 포함한다. 바람직하게는, 겔 조성물은 약 18 중량% 내지 약 22 중량%의 물을 포함한다. 바람직하게는, 겔 조성물은 약 20 중량%의 물을 포함한다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 기재는 약 150 mg 내지 약 350 mg의 겔 조성물을 포함한다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 기재는 겔 조성물이 로딩된 다공성 매체를 포함한다. 겔이 로딩된 다공성 매체의 장점은 겔 조성물이 다공성 매체 내에 유지된다는 점이며, 이는 겔 조성물의 제조, 저장 또는 이송하는 데 도움이 될 수 있다. 이는 특히 제조, 이송 또는 사용 동안, 겔 조성물의 원하는 형상을 유지하는 데 도움을 줄 수 있다.
다공성 매체는 겔 조성물을 보유하거나 유지할 수 있는 임의의 적합한 다공성 재료일 수 있다. 이상적으로, 다공성 매체는 겔 조성물이 그 내부에서 이동하게 할 수 있다. 특정 구현예에서, 다공성 매체는 천연 재료, 합성 재료, 또는 반-합성 재료, 또는 이들의 조합을 포함한다. 특정 구현예에서, 다공성 매체는 시트 재료, 발포체, 또는 섬유, 예를 들어 느슨한 섬유; 또는 이의 조합을 포함한다. 특정 구현예에서, 다공성 매체는 직물, 부직포, 또는 압출된 재료, 또는 이의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 다공성 매체는 면, 종이, 비스코스, PLA, 또는 셀룰로스 아세테이트, 또는 이의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 다공성 매체는 시트 재료, 예를 들어 면 또는 셀룰로스 아세테이트를 포함한다. 특히 바람직한 구현예에서, 다공성 매체는 면 섬유로 제조된 시트를 포함한다.
본 발명에 사용된 다공성 매체는 권축되거나 세절될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 다공성 매체는 권축된다. 대안적인 구현예에서, 다공성 매체는 세절된 다공성 매체를 포함한다. 권축 또는 세절 공정은 겔 조성물이 로딩되기 전 또는 후일 수 있다.
시트 재료의 권축은 구조를 통한 통로를 허용하기 위해 구조를 개선하는 장점을 갖는다. 권축된 시트 재료를 통과하는 통로는 겔을 로딩하고, 겔을 유지하며, 또한 유체가 권축된 시트 재료를 통과하는 것을 보조한다. 따라서, 권축된 시트 재료를 다공성 매체로서 사용하는 장점이 있다.
세절은 매체에 대한 고표면적 대 부피비를 제공하여 겔을 쉽게 흡수할 수 있다.
특정 구현예에서, 시트 재료는 복합 재료이다. 바람직하게는, 시트 재료는 다공성이다. 시트 재료는 겔을 포함하는 관형 요소의 제조를 도울 수 있다. 시트 재료는 겔을 포함하는 관형 요소에 활성제를 도입하는 것을 도울 수 있다. 시트 재료는 겔을 포함하는 관형 요소의 구조를 안정화시키는 데 도움을 줄 수 있다. 시트 재료는 겔의 이송 또는 보관을 보조할 수 있다. 시트 재료를 사용하면, 예를 들어 시트 재료의 권축에 의해 다공성 매체에 구조의 추가할 수 있거나 이를 돕는다.
다공성 매체는 스레드일 수 있다. 스레드는, 예를 들어 면, 종이 또는 아세테이트 토우를 포함할 수 있다. 스레드는 또한, 임의의 다른 다공성 매체와 같은 겔이 로딩될 수 있다. 다공성 매체로서 스레드를 사용하는 장점은 제조의 용이성을 도울 수 있다는 것이다.
스레드는 임의의 공지된 수단에 의해 겔이 로딩될 수 있다. 스레드는 겔로 간단히 코팅될 수 있거나, 스레드는 겔로 함침될 수 있다. 제조에서, 스레드는 겔로 함침되고 관형 요소의 조립체에 포함되도록 사용할 준비 상태로 보관될 수 있다.
겔 조성물이 로딩된 다공성 매체는 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 일부를 형성하는 관형 요소 내에 제공된다. 용어 "관형 요소"는 에어로졸 발생 물품에 사용하는 데 적합한 구성요소를 설명하는 데 사용된다. 이상적으로, 관형 요소는 폭에서 보다 길이방향 길이가 더 길 수 있지만, 관형 요소의 폭보다 관형 요소의 길이방향 길이가 이상적으로 더 긴 다중 구성요소 물품의 일부분일 수 있기 때문에 반드시 그럴 필요는 없다. 통상적으로, 관형 요소는 원통형이지만 반드시 그러하지는 않다. 예를 들어, 관형 요소는 난형, 삼각형 또는 직사각형과 같은 다각형 또는 임의의 횡단면을 가질 수 있다.
관형 요소는 바람직하게 제1 길이방향 통로를 포함한다. 관형 요소는 바람직하게는 제1 길이방향 통로를 정의하는 래퍼로 형성된다. 래퍼는 바람직하게는 내수성 래퍼이다. 래퍼의 이러한 내수 특성은 내수성 재료를 사용하거나, 래퍼의 재료를 처리함으로써 달성될 수 있다. 이는 래퍼의 일 측면 또는 양 측면을 처리함으로써 달성될 수 있다. 내수성을 갖는 것은 구조, 강성 또는 경질성을 상실하지 않는 데 도움이 될 것이다. 이는 또한, 특히 유체 구조의 겔이 사용될 때, 겔 또는 액체의 누출을 방지하는 데 도움을 줄 수 있다.
일부 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드는 에어로졸 발생 기재 내에 배열된 서셉터 요소를 더 포함한다. 실제로, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 일부 구현예에서, 예를 들어 세장형 서셉터와 같은 서셉터 요소는 에어로졸 발생 기재의 로드 내에 실질적으로 배열되어 서셉터 요소는 에어로졸 발생 기재와 열 접촉한다.
본 발명과 관련하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "서셉터"는 전자기 에너지를 열로 변환할 수 있는 재료를 지칭한다. 변동 전자기장 내에 위치될 경우 서셉터 내에 유도된 와전류는 서셉터를 가열한다. 세장형 서셉터가 에어로졸 발생 기재와 열 접촉하여 위치되므로, 에어로졸 발생 기재는 서셉터에 의해 가열된다.
바람직하게는, 서셉터 요소는 세장형 서셉터의 형태이다. 서셉터를 설명하는 데 사용될 때, 용어 "세장형"은 서셉터가 그의 폭 치수 또는 그의 두께 치수보다 더 큰, 예를 들어 그의 폭 치수 또는 그의 두께 치수의 2배보다 더 큰 길이 치수를 갖는 것을 의미한다.
세장형 서셉터는 바람직하게는 로드 내에 실질적으로 길이방향으로 배열된다. 이는 세장형 서셉터의 길이 치수가 로드의 길이방향에 대략 평행하게 되도록, 예를 들면 로드의 길이 방향에 +/- 10도 이내로 평행하게 되도록 배열되는 것을 의미한다. 바람직한 구현예에서, 세장형 서셉터는 로드 내부의 반경 방향 중심 위치에 위치할 수 있고, 로드의 길이방향 축을 따라 연장될 수 있다.
바람직하게는, 세장형 서셉터는 에어로졸 발생 물품의 로드의 하류 말단까지 완전히 연장된다. 일부 구현예에서, 서셉터는 에어로졸 발생 물품의 로드의 상류 말단까지 완전히 연장될 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서, 서셉터는 에어로졸 발생 기재의 로드와 실질적으로 동일한 길이를 갖고, 로드의 상류 말단으로부터 로드의 하류 말단으로 연장된다.
서셉터는 바람직하게는 핀, 로드, 스트립 또는 블레이드 형태이다.
서셉터는 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 15 mm, 예를 들어 약 6 mm 내지 약 12 mm, 또는 약 8 mm 내지 약 10 mm의 길이를 갖는다.
서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 약 0.2 내지 약 0.35일 수 있다.
일부 구현예에서, 서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 적어도 약 0.22, 더 바람직하게는 적어도 약 0.24, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 0.26이다. 서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 바람직하게는 약 0.34 미만, 더 바람직하게는 약 0.32 미만, 보다 더 바람직하게는 약 0.3 미만이다. 다른 구현예에서, 서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 바람직하게는 약 0.22 내지 약 0.34, 더 바람직하게는 약 0.24 내지 약 0.34, 보다 더 바람직하게는 약 0.26 내지 약 0.34이다. 추가 구현예에서, 서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 바람직하게는 약 0.22 내지 약 0.32, 더 바람직하게는 약 0.24 내지 약 0.32, 보다 더 바람직하게는 약 0.26 내지 약 0.32이다. 추가 구현예에서, 서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 바람직하게는 약 0.22 내지 약 0.3, 더 바람직하게는 약 0.24 내지 약 0.3, 보다 더 바람직하게는 약 0.26 내지 약 0.3이다.
특히 바람직한 구현예에서, 서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 약 0.27이다.
서셉터는 바람직하게는 약 1 mm 내지 약 5 mm의 폭을 갖는다.
서셉터는 일반적으로 약 0.01 mm 내지 약 2 mm, 예를 들어 약 0.5 mm 내지 약 2 mm의 두께를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 서셉터는 바람직하게는 약 10 μm 내지 약 500 μm, 더 바람직하게는 약 10 μm 내지 약 100 μm의 두께를 갖는다.
서셉터가 일정한 단면, 예를 들어 원형 단면을 가지면, 그것은 약 1 mm 내지 약 5 mm의 바람직한 폭 또는 직경을 갖는다.
서셉터가 스트립 또는 블레이드의 형태를 가지면, 스트립 또는 블레이드는 바람직하게는 약 2 mm 내지 약 8 mm, 더 바람직하게는 약 3 mm 내지 약 5 mm의 폭을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 예로서, 블레이드의 스트립 형태의 서셉터는 약 4 mm의 폭을 가질 수 있다.
서셉터가 스트립 또는 블레이드의 형태를 가지면, 스트립 또는 블레이드는 바람직하게는 직사각형 형상 및 약 0.03 mm 내지 약 0.15 mm, 더 바람직하게는 약 0.05 mm 내지 약 0.09 mm의 두께를 갖는다. 예로서, 블레이드의 스트립 형태의 서셉터는 약 0.07 mm의 두께를 가질 수 있다.
바람직한 구현예에서, 세장형 서셉터는 스트립 또는 블레이드의 형태이고, 바람직하게는 직사각형 형상을 갖고, 약 55 μm 내지 약 65 μm의 두께를 갖는다.
더 바람직하게는, 세장형 서셉터는 약 57 μm 내지 약 63 μm의 두께를 갖는다. 보다 더 바람직하게는, 세장형 서셉터는 약 58 μm 내지 약 62 μm의 두께를 갖는다. 특히 바람직한 구현예에서, 세장형 서셉터는 약 60 μm의 두께를 갖는다.
이론에 얽매이지 않는 범위에서, 발명자들은 전체적으로 서셉터에 대한 주어진 두께의 선택이 또한 서셉터의 선택된 길이 및 폭에 의해 설정된 제약뿐만 아니라 에어로졸 발생 기재의 로드의 기하학적 구조 및 치수에 의해 설정된 제약에 의해 영향을 받는 것을 고려한다. 예로서, 서셉터의 길이는 바람직하게는 예컨대 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이와 일치하도록 선택된다. 서셉터의 폭은 바람직하게는 기재 내의 서셉터의 변위가 방지되는 한편, 또한 제조 동안 용이한 삽입을 가능하게 하도록 선택되어야 한다.
본 발명자들은 전술한 범위 내의 두께를 갖는 서셉터가 사용 동안 유도식으로 열을 공급하기 위해 제공되는 에어로졸 발생 물품에서, 유리하게는 특히 효과적이고 효율적인 방식으로 에어로졸 발생 기재 전체에 걸쳐 열을 발생시키고 분배할 수 있는 것을 발견하였다. 이론에 얽매이지 않는 범위에서, 본 발명자들은 이것이 하나의 이러한 서셉터가 서셉터 표면적 및 유도력에 의해 최적의 열 발생 및 열 전달을 제공하도록 적응되기 때문이라는 것을 믿는다. 대조적으로, 더 얇은 서셉터는 변형하기에 너무 용이할 수 있고, 에어로졸 발생 물품의 제조 동안 에어로졸 발생 기재의 로드 내에서 원하는 형상 및 배향을 유지하지 않을 수 있으며, 이는 사용 동안 덜 균일하고 덜 미세하게 조정된 열 분포를 초래할 수 있다. 동시에, 더 두꺼운 서셉터는 정밀도와 일관성으로 길이로 절단하는 것이 더 어려울 수 있고, 이는 또한 서셉터가 에어로졸 발생 기재의 로드 내에서 길이방향 정렬로 얼마나 정확히 제공될 수 있는지에 영향을 미치며, 따라서 로드 내의 열 분포의 균질성에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있다. 이러한 유리한 효과는 서셉터가 에어로졸 발생 물품의 로드의 하류 말단까지 완전히 연장될 때 특히 느껴진다. 따라서, 이는 RTD에 기여할 수 있는 서셉터의 하류의 위치에서 로드 내에 에어로졸 발생 기재가 존재하지 않으므로, 서셉터의 하류의 흡인 저항(RTD)이 기본적으로 최소화될 수 있기 때문인 것으로 생각된다. 이는 에어로졸 발생 물품이 중공 중간 섹션을 포함하는 하류 섹션을 포함하는 구현예에서 특히 효과적으로 달성된다. 하나의 이러한 중공 중간 섹션은 에어로졸 발생 물품의 전체 RTD에 실질적으로 기여하지 않고 서셉터의 하류 말단과 직접 접촉하지 않는다.
이론에 얽매이지 않는 범위에서, 본 발명자들은 에어로졸 발생 기재의 로드의 가장 하류 부분이 에어로졸 발생 기재의 로드의 더 상류 부분에 대한 필터로서 일정 정도 작용할 수 있는 것을 고려한다. 따라서, 본 발명자들은 또한 에어로졸 발생 기재의 로드의 가장 하류 부분을 균일하게 가열할 수 있는 것이 바람직하여, 이는 휘발성 에어로졸 종의 방출에 능동적으로 관여하고 전체 에어로졸 발생 및 전달에 기여하고, 소비자에게 에어로졸의 전달을 방해할 수 있는 임의의 가능한 여과 효과가 에어로졸 발생 기재의 전체에 걸쳐 휘발성 에어로졸 종의 방출에 의해 긍정적으로 대응되는 것을 믿는다.
바람직하게는, 세장형 서셉터는 에어로졸 발생 기재의 길이와 동일하거나 이보다 더 짧은 길이를 갖는다. 바람직하게는, 세장형 서셉터는 에어로졸 발생 기재와 동일한 길이를 갖는다.
서셉터는 에어로졸 발생 기재로부터 에어로졸을 생성하기에 충분한 온도로 유도 가열될 수 있는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 바람직한 서셉터는 금속 또는 탄소를 포함한다.
바람직한 서셉터는 강자성 재료, 예를 들어 강자성 합금, 페라이트 철 또는 강자성 강 또는 스테인리스 스틸을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 적합한 서셉터는 알루미늄이거나 이를 포함할 수 있다. 바람직한 서셉터는 400 시리즈 스테인리스 스틸, 예를 들어 그레이드 410, 또는 그레이드 420 또는 그레이드 430 스테인리스 스틸으로 형성될 수 있다. 상이한 재료는 유사한 값의 주파수 및 자계 강도를 갖는 전자기장 내에 위치될 경우 상이한 양의 에너지를 소실한다.
따라서, 재료 유형, 길이, 폭 및 두께와 같은 서셉터의 파라미터는 모두 공지된 전자기장 내의 목적하는 전력 소실을 제공하도록 변경될 수 있다. 바람직한 서셉터는 250℃를 초과하는 온도까지 가열될 수 있다.
적합한 서셉터는 비금속 코어 상에 배치된 금속 층, 예를 들어 세라믹 코어의 표면 상에 형성된 금속 트랙을 갖는 비금속 코어를 포함할 수 있다. 서셉터는 보호성 외부 층, 예를 들어 서셉터를 캡슐화하는 보호성 세라믹 층 또는 보호성 외부 층을 가질 수 있다. 서셉터는 서셉터 재료의 코어 위로 형성된, 유리, 세라믹, 또는 불활성 금속에 의해 형성된 보호용 코팅을 포함할 수 있다.
서셉터는 에어로졸 발생 기재와 열 접촉하여 배열된다. 따라서, 서셉터가 가열될 때, 에어로졸 발생 기재가 가열되어 에어로졸이 형성된다. 바람직하게는, 서셉터는 에어로졸 발생 기재와 직접 물리적으로 접촉하여, 예를 들면 에어로졸 발생 기재 내에 배열된다.
서셉터는 다중 재료 서셉터일 수 있고, 제1 서셉터 재료 및 제2 서셉터 재료를 포함할 수 있다. 제1 서셉터 재료는 제2 서셉터 재료와 물리적으로 밀접하게 접촉하여 배치된다. 제2 서셉터 재료는 바람직하게는 500℃보다 낮은 퀴리 온도를 갖는다. 서셉터가 변동 전자기장 내에 배치될 때, 제1 서셉터 재료는, 바람직하게는 서셉터를 가열하는 데 주로 사용된다. 임의의 적합한 재료가 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 서셉터 재료는 알루미늄일 수 있거나 스테인리스 스틸과 같은 철 재료를 함유한 재료일 수 있다. 제2 서셉터 재료는 서셉터가 제2 서셉터 재료의 퀴리 온도인 특정 온도에 도달한 때를 표시하는 데 주로 사용되는 것이 바람직하다. 제2 서셉터 재료의 퀴리 온도는 작동 동안에 전체 서셉터의 온도를 조정하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 제2 서셉터 재료의 퀴리 온도는 에어로졸 발생 기재의 발화점 아래이어야 한다. 제2 서셉터 재료로 적합한 재료는 니켈 및 특정 니켈 합금을 포함할 수 있다.
적어도 제1 및 제2 서셉터 재료를 갖는 서셉터를 제공함으로써, 제2 서셉터 재료는 퀴리 온도를 갖고 제1 서셉터 재료는 퀴리 온도를 갖지 않거나, 제1 및 제2 서셉터 재료는 서로 구별되는 제1 및 제2 퀴리 온도를 갖는 상태에서, 에어로졸 발생 기재의 가열 및 가열의 온도 제어가 분리될 수 있다. 제1 서셉터 재료는 바람직하게는 500℃를 초과하는 퀴리 온도를 갖는 자성 재료이다. 제1 서셉터 재료의 퀴리 온도는 서셉터가 가열될 수 있어야 하는 임의의 최대 온도 위에 있는 것이 가열 효율의 관점에서 바람직하다. 제2 퀴리 온도는 바람직하게는 400℃ 미만, 바람직하게는 380℃ 미만, 또는 360℃ 미만으로 선택될 수 있다. 제2 서셉터 재료는 원하는 최대 가열 온도와 실질적으로 동일한 제2 퀴리 온도를 갖도록 선택된 자성 재료인 것이 바람직하다. 즉, 제2 퀴리 온도는 에어로졸 발생 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위해 서셉터가 가열되어야 하는 온도와 대략 동일한 것이 바람직하다. 제2 퀴리 온도는 예를 들어, 200℃ 내지 400℃ 또는 250℃ 내지 360℃의 범위 내에 있을 수 있다. 제2 서셉터 재료의 제2 퀴리 온도는 예를 들어, 제2 퀴리 온도와 동일한 온도에 있는 서셉터에 의해 가열될 때, 에어로졸 발생 기재의 전체 평균 온도가 240℃를 초과하지 않도록 선택될 수 있다.
위에 간단히 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 적어도 에어로졸 발생 기재의 로드를 둘러싸는 래퍼는 평량을 갖는 래핑 베이스 물질을 포함한다. 로드 근위 말단과 로드 원위 말단 사이에서 연장되는 래퍼의 적어도 처리된 부분은, 래퍼의 처리된 부분이 래핑 기본 물질의 평량보다 큰 전체 평량을 갖도록 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 난연성 조성물을 포함한다. 실제로, 적어도 에어로졸 발생 기재의 로드를 둘러싸는 래퍼는 래핑 기본 물질을 포함하고, 난연성 조성물은 래핑 기본 물질 상에 도포되거나, 래핑 기본 물질은 난연성 조성물로 함침되거나 둘 모두가 된다. 처리된 부분은 에어로졸 발생 기재의 로드의 외부 표면적의 적어도 약 80%에 걸쳐 연장된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "난연성 조성물"은 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 조성물을 나타낸다.
용어 "난연성 화합물"은 종이 또는 플라스틱 화합물과 같은 기재에 첨가되거나 달리 혼입될 때, 기재에 다양한 정도의 가연성 보호를 제공하는 화학 화합물을 설명하기 위해 본원에서 사용된다. 실제로, 난연성 화합물은 점화원의 존재에 의해 활성화될 수 있고, 다양한 상이한 물리적 및 화학적 메커니즘에 의한 점화의 추가 발생을 방지하거나 느리게 하도록 적응된다.
난연제 조성물은 통상적으로 많은 비-난연성 화합물, 즉 하나 이상의 화합물 - 예컨대 용매, 부형제, 필러 - 중 하나를 더 포함할 수 있으며, 이는 가연성 보호를 기재에 능동적으로 기여하는 것이 아니라, 난연성 화합물 또는 화합물들이 래퍼 상으로 또는 래퍼 내로 또는 둘 모두로 도포되는 것을 용이하게 하기 위해 사용된다.
-용매와 같은- 난연성 조성물의 비-난연성 화합물의 일부는 휘발성이고, 난연성 조성물이 래핑 기본 물질 상으로 또는 그 내로 또는 둘 모두로 도포된 후 건조 시 래퍼로부터 증발될 수 있다. 이와 같이, 이러한 비-난연성 화합물이 난연성 조성물의 제형의 일부를 형성하지만, 이들은 더 이상 존재하지 않을 수 있거나, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 래퍼 내에서 미량으로만 검출 가능할 수 있다.
난연성 조성물을 종이 기반 또는 중합체 기반 래퍼에 포함시키기 위해, 난연성 조성물은 래퍼 제조 공정 동안 펄프 또는 중합체 혼합물에 첨가되거나, 이후의 단계에서, 크기 가압, 분무, 인쇄, 코팅 등에 기초한 도포 공정에 의해 래퍼에 첨가될 수 있다. 난연성 조성물은 예를 들어 코팅 층으로서, 래퍼의 일 측면 상에 또는 래퍼의 양 측면 상에 도포될 수 있다.
다수의 적합한 난연성 화합물이 공지되어 있다. 미네랄 난연제와 같은 일부 난연성 화합물은 주로 첨가제 난연제로서 작용하고, 주변 시스템에 화학적으로 부착되지 않는다. 유기할로겐 및 유기인산염 화합물의 대부분은 또한 영구적으로 반응하지 않아 그들 주위로 부착된다. 특정 비할로겐화 생성물과 같은 반응성 난연성 화합물은 그 난연 효율을 손실하지 않으면서 주변 시스템에 통합된다는 점에서 반응성이다. 이는 이들 재료가 유리하게는 환경에 방출되지 않게 한다.
적어도 에어로졸 발생 기재의 로드를 둘러싸는 래퍼의 래핑 기본 물질은 종이 래핑 기본 물질 또는 비-종이 래핑 기본 물질일 수 있다. 바람직한 구현예에서, 적어도 에어로졸 발생 기재의 로드를 둘러싸는 래퍼의 래핑 기본 물질은 종이를 포함한다. 본 발명의 특정한 구현예에서 사용하기 위한 적합한 종이 래핑 기본 물질은 당분야에 공지되어 있고, 궐련지; 및 필터 플러그 랩을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 특정 구현예에서 사용하기 위한 적합한 비-종이 래핑 기본 물질은 당분야에 공지되어 있고. 균질화 담배 재료의 시트 및 특정 중합체 재료의 시트를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 특정 구현예에서, 래핑 기본 물질은 복수의 층을 포함하는 적층 재료로 형성될 수 있다.
예로서, 래핑 기본 물질은 적어도 약 20 g/m²의 평량을 가질 수 있다. 바람직하게는, 래핑 기본 물질은 적어도 약 25 g/m²의 평량을 갖는다. 더 바람직하게는, 래핑 기본 물질은 적어도 약 30 g/m²의 평량을 갖는다. 보다 더 바람직하게는, 래핑 기본 물질은 적어도 약 40 g/m² 또는 적어도 약 50 g/m²의 평량을 갖는다. 일부 구현예에서, 래핑 기본 물질은 적어도 약 70 g/m²의 평량을 갖는다.
래핑 기본 물질은 최대 약 220 g/m²의 평량을 가질 수 있다. 바람직하게는, 래핑 기본 물질은 약 200g/m² 이하의 평량을 갖는다. 더 바람직하게는, 래핑 기본 물질은 약 180 g/m² 이하의 평량을 갖는다. 보다 더 바람직하게는, 래핑 기본 물질은 약 160 g/m² 이하의 평량을 갖는다.
바람직한 구현예에서, 래핑 기본 물질은 약 150 g/m² 이하, 바람직하게는 약 140 g/m² 이하, 보다 더 바람직하게는 약 130 g/m² 이하, 가장 바람직하게는 약 120 g/m² 이하의 평량을 갖는다.
일부 구현예에서, 래핑 기본 물질은 약 30 g/m² 내지 약 220 g/m², 바람직하게는 약 40 g/m² 내지 약 220 g/m², 더 바람직하게는 약 50 g/m² 내지 약 220 g/m², 보다 더 바람직하게는 약 60 g/m² 내지 약 220 g/m²의 평량을 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 래핑 기본 물질은 약 30 g/m² 내지 약 200 g/m², 바람직하게는 약 40 g/m² 내지 약 200 g/m², 더 바람직하게는 약 50 g/m² 내지 약 200 g/m², 보다 더 바람직하게는 약 60 g/m² 내지 약 200 g/m²의 평량을 가질 수 있다. 추가 구현예에서, 래핑 기본 물질은 약 30 g/m² 내지 약 180 g/m², 바람직하게는 약 40 g/m² 내지 약 180 g/m², 더 바람직하게는 약 50 g/m² 내지 약 180 g/m², 보다 더 바람직하게는 약 60 g/m² 내지 약 180 g/m²의 평량을 가질 수 있다. 또 다른 구현예에서, 래핑 기본 물질은 약 30 g/m² 내지 약 160 g/m², 바람직하게는 약 40 g/m² 내지 약 160 g/m², 더 바람직하게는 약 50 g/m² 내지 약 160 g/m², 보다 더 바람직하게는 약 60 g/m² 내지 약 160 g/m²의 평량을 가질 수 있다.
특히 바람직한 구현예에서, 래핑 기본 물질은 약 70 g/m² 내지 약 110 g/m², 더 바람직하게는 약 80 g/m² 내지 약 110 g/m²의 평량을 가질 수 있다. 보다 더 바람직한 구현예에서, 래핑 기본 물질은 약 70 g/m² 내지 약 100 g/m², 보다 더 바람직하게는 약 80 g/m² 내지 약 100 g/m²의 평량을 가질 수 있다.
다른 구현예에서, 래핑 기본 물질은 약 20 g/m² 내지 약 120 g/m², 바람직하게는 약 25 g/m² 내지 약 120 g/m², 더 바람직하게는 약 30 g/m² 내지 약 120 g/m², 보다 더 바람직하게는 약 40 g/m² 내지 약 120 g/m², 가장 바람직하게는 약 50 g/m² 내지 약 120 g/m²의 평량을 가질 수 있다. 추가 구현예에서, 래핑 기본 물질은 약 20 g/m² 내지 약 100 g/m², 바람직하게는 약 25 g/m² 내지 약 100 g/m², 더 바람직하게는 약 30 g/m² 내지 약 100 g/m², 보다 더 바람직하게는 약 40 g/m² 내지 약 100 g/m², 가장 바람직하게는 약 50 g/m² 내지 약 100 g/m²의 평량을 가질 수 있다. 추가 구현예에서, 래핑 기본 물질은 약 20 g/m² 내지 약 80 g/m², 바람직하게는 약 25 g/m² 내지 약 80 g/m², 더 바람직하게는 약 30 g/m² 내지 약 80 g/m², 보다 더 바람직하게는 약 40 g/m² 내지 약 80 g/m², 가장 바람직하게는 약 50 g/m² 내지 약 80 g/m²의 평량을 가질 수 있다. 대안적인 구현예에서, 래핑 기본 물질은 약 20 g/m² 내지 약 70 g/m², 바람직하게는 약 25 g/m² 내지 약 70 g/m², 더 바람직하게는 약 30 g/m² 내지 약 70 g/m², 보다 더 바람직하게는 약 40 g/m² 내지 약 70 g/m², 가장 바람직하게는 약 50 g/m² 내지 약 70 g/m²의 평량을 가질 수 있다.
다른 구현예에서, 래핑 기본 물질은 약 20 g/m² 내지 약 50 g/m², 바람직하게는 약 25 g/m² 내지 약 50 g/m², 더 바람직하게는 약 30 g/m² 내지 약 50 g/m², 보다 더 바람직하게는 약 40 g/m² 내지 약 50 g/m²의 평량을 가질 수 있다.
적어도 에어로졸 발생 기재의 로드를 둘러싸는 래퍼는 래핑 기본 물질의 평량과 래핑 기본 물질의 표면 상에 또는 래핑 기본 물질 내에 또는 둘 모두에 존재하는 난연성 조성물 성분의 중량의 합인 전체 건조 평량을 갖는다. 래퍼 상에 또는 래퍼 내에 존재하는 난연성 조성물 성분의 중량은 난연성 화합물 또는 화합물들의 총 중량과 임의의 잔류 비-난연성 화합물의 중량의 합이다. 본 발명의 맥락 내에서, 난연성 조성물 성분의 중량은 또한 래핑 기본 물질의 제곱 미터당 성분의 그램으로 표현된다.
래퍼의 전체 건조 평량에 대한 난연성 화합물(들)의 총 중량의 비율은 래퍼 내의 난연성 화합물(들)의 농도의 표시로서 간주될 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 래퍼의 전체 건조 평량에 대한 난연성 화합물(들)의 총 중량의 비율은 적어도 약 0.02일 수 있다. 바람직하게는, 래퍼의 전체 건조 평량에 대한 난연성 화합물(들)의 총 중량의 비율은 적어도 약 0.03이다. 더 바람직하게는, 래퍼의 전체 건조 평량에 대한 난연성 화합물(들)의 총 중량의 비율은 적어도 약 0.04이다. 보다 더 바람직하게는, 래퍼의 전체 건조 평량에 대한 난연성 화합물(들)의 총 중량의 비율은 적어도 약 0.05이다.
바람직하게는, 래퍼의 전체 건조 평량에 대한 난연성 화합물(들)의 총 중량의 비율은 약 0.20 이하이다. 더 바람직하게는, 래퍼의 전체 건조 평량에 대한 난연성 화합물(들)의 총 중량의 비율은 약 0.15 이하이다. 보다 더 바람직하게는, 래퍼의 전체 건조 평량에 대한 난연성 화합물(들)의 총 중량의 비율은 약 0.10 이하이다.
일부 구현예에서, 래퍼의 전체 건조 평량에 대한 난연성 화합물(들)의 총 중량의 비율은 약 0.02 내지 약 0.20, 바람직하게는 약 0.03 내지 약 0.20, 더 바람직하게는 약 0.04 내지 약 0.20, 보다 더 바람직하게는 약 0.05 내지 약 0.20일 수 있다. 다른 구현예에서, 래퍼의 전체 건조 평량에 대한 난연성 화합물(들)의 총 중량의 비율은 약 0.02 내지 약 0.15, 바람직하게는 약 0.03 내지 약 0.15, 더 바람직하게는 약 0.04 내지 약 0.15, 보다 더 바람직하게는 약 0.05 내지 약 0.15일 수 있다. 추가 구현예에서, 래퍼의 전체 건조 평량에 대한 난연성 화합물(들)의 총 중량의 비율은 약 0.02 내지 약 0.10, 바람직하게는 약 0.03 내지 약 0.10, 더 바람직하게는 약 0.04 내지 약 0.10, 보다 더 바람직하게는 약 0.05 내지 약 0.10일 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 난연성 조성물은 래퍼의 처리된 부분 내에 제공된다. 이는 난연성 조성물이 래핑 기본 물질의 대응하는 부분 상으로 또는 그 내로 또는 둘 모두로 도포되었던 것을 의미한다. 따라서, 처리된 부분에서, 래퍼는 래핑 기본 물질의 건조 평량보다 더 큰 전체 건조 평량을 갖는다.
위에 간단히 설명된 바와 같이, 래퍼의 처리된 부분은 에어로졸 발생 기재의 로드의 외부 표면적의 적어도 약 80%에 걸쳐 연장된다. 바람직하게는, 래퍼의 처리된 부분은 에어로졸 발생 기재의 로드의 외부 표면적의 적어도 약 85%에 걸쳐 연장된다. 더 바람직하게는, 래퍼의 처리된 부분은 에어로졸 발생 기재의 로드의 외부 표면적의 적어도 약 90%에 걸쳐 연장된다. 보다 더 바람직하게는, 래퍼의 처리된 부분은 에어로졸 발생 기재의 로드의 외부 표면적의 적어도 약 95%에 걸쳐 연장된다. 가장 바람직하게는, 래퍼의 처리된 부분은 에어로졸 발생 기재의 로드의 전체 외부 표면적에 걸쳐 실질적으로 연장된다.
처리된 영역의 길이는 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이의 적어도 약 75%일 수 있다. 바람직하게는, 처리된 영역의 길이는 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이의 적어도 약 80%이다. 더 바람직하게는, 처리된 영역의 길이는 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이의 적어도 약 85%이다. 보다 더 바람직하게는, 처리된 영역의 길이는 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이의 적어도 약 90%이다. 가장 바람직하게는, 처리된 영역의 길이는 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이의 적어도 약 95%이다.
특히 바람직한 구현예에서, 처리된 영역의 길이는 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이와 실질적으로 동일하다.
적어도 약 10 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포될 수 있다. 바람직하게는, 적어도 약 12 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 더 바람직하게는, 적어도 약 14 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 보다 더 바람직하게는, 적어도 약 16 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 특히 바람직한 구현예에서, 적어도 약 18 그램 또는 적어도 약 20 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다.
바람직하게는, 약 35 그램 이하의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 더 바람직하게는, 약 30 그램 이하의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 보다 더 바람직하게는, 약 25 그램 이하의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다.
일부 구현예에서, 약 10 그램 내지 약 35 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 바람직하게는, 약 12 그램 내지 약 35 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 더 바람직하게는, 약 14 그램 내지 약 35 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 보다 더 바람직하게는, 약 16 그램 내지 약 35 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 특히 바람직한 구현예에서, 약 18 그램 내지 약 35 그램 또는 약 20 그램 내지 약 35 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다.
다른 구현예에서, 약 10 그램 내지 약 30 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 적용된다. 바람직하게는, 약 12 그램 내지 약 30 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 더 바람직하게는, 약 14 그램 내지 약 30 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 보다 더 바람직하게는, 약 16 그램 내지 약 30 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 특히 바람직한 구현예에서, 약 18 그램 내지 약 30 그램 또는 약 20 그램 내지 약 30 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다.
추가 구현예에서, 약 10 그램 내지 약 25 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 바람직하게는, 약 12 그램 내지 약 25 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 더 바람직하게는, 약 14 그램 내지 약 25 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 보다 더 바람직하게는, 약 16 그램 내지 약 25 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다. 특히 바람직한 구현예에서, 약 18 그램 내지 약 25 그램 또는 약 20 그램 내지 약 25 그램의 난연성 조성물은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 처리된 부분 상에 도포된다.
래퍼의 처리된 부분은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 적어도 약 0.1 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 래퍼의 처리된 부분은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 적어도 약 0.5 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함한다. 더 바람직하게는, 래퍼의 처리된 부분은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 적어도 약 1.0 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함한다. 보다 더 바람직하게는, 래퍼의 처리된 부분은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 적어도 약 2.0 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함한다. 특히 바람직한 구현예에서, 래퍼의 처리된 부분은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 적어도 약 3.0 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들 또는 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 적어도 약 4.0 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들 또는 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 적어도 약 5.0 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함한다.
바람직하게는, 래퍼의 처리된 부분은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 12 그램 이하의 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함한다. 더 바람직하게는, 래퍼의 처리된 부분은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 10 그램 이하의 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함한다. 보다 더 바람직하게는, 래퍼의 처리된 부분은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 8 그램 이하의 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함한다.
일부 구현예에서, 래퍼의 처리된 부분은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 0.5 그램 내지 약 12 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들, 바람직하게는 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 1.0 그램 내지 약 12 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들, 더 바람직하게는 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 2.0 그램 내지 약 12 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들, 보다 더 바람직하게는 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 3.0 그램 내지 약 12 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함한다.
다른 구현예에서, 래퍼의 처리된 부분은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 0.5 그램 내지 약 10 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들, 바람직하게는 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 1.0 그램 내지 약 10 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들, 더 바람직하게는 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 2.0 그램 내지 약 10 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들, 보다 더 바람직하게는 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 3.0 그램 내지 약 120 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함한다.
추가 구현예에서, 래퍼의 처리된 부분은 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 0.5 그램 내지 약 8 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들, 바람직하게는 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 1.0 그램 내지 약 12 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들, 더 바람직하게는 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 2.0 그램 내지 약 8 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들, 보다 더 바람직하게는 처리된 부분의 표면적의 제곱 미터당 약 3.0 그램 내지 약 8 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함한다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 처리된 부분 내의 난연성 화합물 또는 화합물들의 함량은 바람직하게는, 500℃에서 저항 가열식 코일을 사용하여 적어도 5초 동안, 바람직하게는 30초 동안 에어로졸 발생 물품이 가열될 때, 에어로졸 발생 물품이 점화되지 않도록 하는 것이다. 용어 "점화하지 않는다"는 특히 에어로졸 발생 기재를 둘러싸는 래퍼의 연소가 개시되지 않고, 화염이 검출되지 않는 것을 의미하기 위해 본원에서 사용된다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 저항 가열식 코일을 사용하는 사전 라이팅 단계를 포함하는 캐나다 보건부 인텐스 체제에 제출될 때, 및 에어로졸 발생 물품(존재하는 경우) 상의 환기 구역의 100%가 차단된 상태에서 30초마다 55 밀리리터 및 2초 지속의 하나의 퍼프의 퍼핑 체제에서 점화되지 않는다. 흡연" 파라미터 및 표준 시험 조건에 대한 추가의 세부 사항은 ISO 3308:2000(일상 분석 담배 흡연 기계 - 정의 및 표준 조건)에 제공된다.
일부 구현예에서, 래퍼는 래핑 기본 물질을 포함하고, 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함하는 층은 에어로졸 발생 기재와 대면하는 래핑 기본 물질의 표면 상에 제공된다. 다른 구현예에서, 래퍼는 래핑 기본 물질을 포함하고, 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함하는 층은 에어로졸 발생 기재와 멀리 대면하는 래핑 기본 물질의 표면 상에 제공된다. 추가 구현예에서, 래퍼는 래핑 기본 물질을 포함하고, 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함하는 층은 래핑 기본 물질의 양 표면 상에 제공된다.
다수의 적합한 난연성 화합물은 당업자에게 공지되어 있을 것이다. 특히, 셀룰로스 재료를 처리하기에 적합한 여러 난연성 화합물 및 제형은 공지되어 있고, 개시되어 있으며, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품용 래퍼의 제조에 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 난연성 조성물은 적어도 하나의 모노, 디- 및/또는 트리-카르복실산, 적어도 하나의 폴리인산, 피로인산 및/또는 인산, 및 알칼리 또는 알칼리 토금속의 수산화물 또는 염에 기초한 혼합된 염 및 중합체를 포함하며, 이때 상기 적어도 하나의 모노, 디- 및/또는 트리-카르복실산과 상기 수산화물 또는 염은 카르복실레이트를 형성하고, 상기 적어도 하나의 폴리인산, 피로인산 및/또는 인산과 상기 수산화물 또는 염은 인산염을 형성한다.
바람직하게는, 이러한 구현예에서, 난연성 조성물은 알칼리 또는 알칼리 토금속의 탄산염을 더 포함한다.
다른 구현예에서, 난연성 조성물은 적어도 하나의 C10 이상의 지방산, 톨유 지방산(TOFA), 인산화된 아마씨 오일, 인산화된 다운스트림 옥수수 오일(phosphorylated downstream corn oil)로 수정된 셀룰로스를 포함한다. 바람직하게는, 적어도 하나의 C10 이상의 지방산은 카프르산, 미리스트산, 팔미트산, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
간단히 전술한 바와 같이, 본 발명의 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재의 로드의 하류의 위치에 있는 하류 섹션을 더 포함한다. 하류 섹션은 하나 이상의 하류 요소를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 에어로졸 발생 물품의 하류 섹션은 특히, 에어로졸 발생 기재의 로드의 하류에 위치되고 에어로졸 발생 기재의 로드와 길이방향으로 정렬되는 마우스피스 요소를 포함할 수 있다.
마우스피스 요소는 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 하류 말단 또는 마우스 말단에 위치하고, 에어로졸 발생 물품의 마우스 말단까지 완전히 연장된다.
바람직하게는, 마우스피스 요소는 에어로졸 발생 기재로부터 발생되는 에어로졸을 필터링하기 위한 섬유질 여과 재료의 적어도 하나의 마우스피스 필터 세그먼트를 포함하고 있다. 적합한 섬유질 여과 재료는 당업자에게 공지될 것이다. 특히 바람직하게는, 적어도 하나의 마우스피스 필터 세그먼트는 셀룰로스 아세테이트 토우로 형성된 셀룰로스 아세테이트 필터 세그먼트를 포함한다.
특정 바람직한 구현예에서, 마우스피스 요소는 단일 마우스피스 필터 세그먼트로 구성된다. 대안적인 구현예에서, 마우스피스 요소는 서로 접경하는 말단 대 말단 관계로 축방향으로 정렬된 2개 이상의 마우스피스 필터 세그먼트를 포함한다.
본 발명의 특정 구현예에서, 하류 섹션은 전술한 바와 같이 마우스피스 요소의 하류에 있는, 하류 말단에 마우스 말단 공동을 포함할 수 있다. 마우스 말단 공동은 마우스피스의 하류 말단에 제공된 중공 관형 요소에 의해 정의될 수 있다. 대안적으로, 마우스 말단 공동은 마우스피스 요소의 외부 래퍼에 의해 정의될 수 있으며, 외부 래퍼는 마우스피스 요소로부터 하류 방향으로 연장된다.
마우스피스 요소는 선택적으로 향미제를 포함할 수 있으며, 이는 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 마우스피스 요소는 하나 이상의 캡슐, 향미제의 비드 또는 과립, 또는 하나 이상의 향미제가 로딩된 스레드 또는 필라멘트를 포함할 수 있다.
특정 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 하류 섹션은 에어로졸 발생 기재의 로드의 바로 하류에 위치된 지지 요소를 더 포함한다. 마우스피스 요소는 바람직하게는 지지 요소의 하류에 위치된다.
지지 요소는 임의의 적합한 재료 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지 요소는, 셀룰로스 아세테이트; 판지; 권축된 종이, 예를 들어 권축된 내열성 종이 또는 권축된 황산지(parchment paper); 및 중합체 재료, 예를 들어 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 형성될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 지지 요소는 셀룰로스 아세테이트로 형성된다. 다른 적합한 재료는 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 섬유를 포함한다.
지지 요소는 제1 중공 관형 세그먼트를 포함할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 지지 요소는 중공형 셀룰로스 아세테이트 관을 포함하고 있다.
지지 요소는 로드와 실질적으로 정렬되어 배열된다. 이는 지지 요소의 길이 치수가 로드의 길이방향에 대략 평행하게, 예를 들어 로드의 길이 방향에 +/- 10도 이내로 평행하게 배열되는 것을 의미한다. 바람직한 구현예에서, 지지 요소는 로드의 길이방향 축을 따라 연장된다.
지지 요소는 바람직하게는 에어로졸 발생 기재의 로드의 외경 및 에어로졸 발생 물품의 외경과 거의 외경을 갖는다.
지지 요소의 주변 벽은 적어도 1 mm, 바람직하게는 적어도 약 1.5 mm, 더 바람직하게는 적어도 약 2 mm의 두께를 가질 수 있다.
지지 요소는 약 5 mm 내지 약 15 mm의 길이를 가질 수 있다.
바람직하게는, 지지 요소는 적어도 약 6 mm, 바람직하게는 적어도 약 7 mm의 길이를 갖는다.
바람직한 구현예에서, 지지 요소는 약 12 mm 미만, 더 바람직하게는 약 10 mm 미만의 길이를 갖는다.
일부 구현예에서, 지지 요소는 약 5 mm 내지 약 15 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 15 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 15 mm의 길이를 갖는다. 다른 구현예에서, 지지 요소는 약 5 mm 내지 약 12 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 12 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 12 mm의 길이를 갖는다. 추가 구현예에서, 지지 요소는 약 5 mm 내지 약 10 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 10 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 10 mm의 길이를 갖는다.
바람직한 구현예에서, 지지 요소는 약 8 mm의 길이를 갖는다.
일부 구현예에서, 하류 섹션은 지지 요소의 바로 하류에 위치된 에어로졸 냉각 요소를 더 포함한다. 마우스피스 요소는 바람직하게는 지지 요소 및 에어로졸 냉각 요소 둘 모두의 하류에 위치된다. 특히 바람직하게는, 마우스피스 요소는 에어로졸 냉각 요소의 바로 하류에 위치된다. 예로서, 마우스피스 요소는 에어로졸 냉각 요소의 하류 말단과 접경할 수 있다.
에어로졸 냉각 요소는 로드와 실질적으로 정렬되어 배열된다. 이는 에어로졸 냉각 요소의 길이 치수가 로드의 길이 방향에 대략 평행하게, 예를 들어 로드의 길이방향에 +/- 10도 이내로 평행하게 배열되는 것을 의미한다. 바람직한 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 로드의 길이방향 축을 따라 연장된다.
에어로졸 냉각 요소는 바람직하게는 에어로졸 발생 기재의 로드의 외경 및 에어로졸 발생 물품의 외경과 대략 동일한 외경을 갖는다.
일부 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 에어로졸 냉각 요소의 상류 말단으로부터 에어로졸 냉각 요소의 하류 말단까지 완전히 연장되는 공동을 정의하는 중공 관형 세그먼트의 형태이고, 환기 구역은 중공 관형 세그먼트를 따르는 위치에 제공된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "중공 관형 세그먼트"는 그의 길이방향 축을 따라 루멘(lumen) 또는 기류 통로를 정의하는 전반적으로 세장형 요소를 나타내는 데 사용된다. 특히, 용어 "관형"은 실질적으로 원통형 단면을 갖고 관형 요소의 상류 말단과 관형 요소의 하류 말단 사이에 방해받지 않는 유체 연통을 확립하는 적어도 하나의 기류 도관을 정의하는 관형 요소를 참조하여 이하에 사용될 것이다. 그러나, 관형 요소의 대안적인 기하학적 구조(예를 들어, 대안적인 단면 형상)가 가능할 수 있음을 이해할 것이다.
중공 관형 세그먼트는 무제한 유동 채널을 제공한다. 이는 중공 관형 세그먼트가 무시할 만한 수준의 흡인 저항(RTD)을 제공하는 것을 의미한다. 따라서, 유동 채널은 길이방향으로의 공기의 유동을 방해할 임의의 구성 요소가 없어야 한다. 바람직하게는, 유동 채널은 실질적으로 비어 있다.
에어로졸 냉각 요소를 설명하기 위해 사용될 때, 용어 "세장형"은 에어로졸 냉각 요소가 그의 폭 치수 또는 그의 직경 치수보다 더 큰 길이 치수, 예를 들어 그의 폭 치수 또는 그의 직경 치수의 2배 이상의 길이를 갖는 것을 의미한다.
에어로졸 냉각 요소의 주변 벽은 약 2.5 mm 미만, 바람직하게는 약 1.5 mm 미만, 더 바람직하게는 약 1250 μm 미만, 보다 더 바람직하게는 약 1000 μm 미만의 두께를 가질 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소의 주변 벽은 약 900 μm 미만, 바람직하게는 약 800 μm 미만의 두께를 갖는다.
에어로졸 냉각 요소는 5 mm 내지 15 mm의 길이를 가질 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 냉각 요소는 적어도 약 6 mm, 더 바람직하게는 적어도 약 7 mm의 길이를 갖는다.
바람직한 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 약 12 mm 미만, 더 바람직하게는 약 10 mm 미만의 길이를 갖는다.
일부 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 약 5 mm 내지 약 15 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 15 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 15 mm의 길이를 갖는다. 다른 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 약 5 mm 내지 약 12 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 12 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 12 mm의 길이를 갖는다. 추가 실시예에서, 에어로졸-냉각 요소는 약 5 mm 내지 약 10 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 10 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 10 mm의 길이를 갖는다.
본 발명의 특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 10 mm 미만의 길이를 갖는다. 예를 들어, 특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 8 mm의 길이를 갖는다. 따라서, 이러한 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 종래 기술 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 냉각 요소와 비교하여 비교적 짧은 길이를 갖는다. 에어로졸 냉각 요소의 길이의 감소는 에어로졸의 냉각 및 핵 형성에서 에어로졸 냉각 요소를 형성하는 중공 관형 세그먼트의 최적화된 효과로 인해 가능하다. 에어로졸 냉각 요소의 길이의 감소는 에어로졸 냉각 요소가 통상적으로 마우스피스보다 더 낮은 변형 저항을 갖기 때문에, 사용 동안 압축으로 인해 에어로졸 발생 물품의 변형 위험을 유리하게 감소시킨다. 또한, 에어로졸 냉각 요소의 길이의 감소는 중공 관형 세그먼트의 비용이 통상적으로 마우스피스 요소와 같은 다른 요소의 비용보다 단위 길이 당 더 높기 때문에, 제조업자에게 비용 이점을 제공할 수 있다.
에어로졸 냉각 요소의 길이와 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이 사이의 비율은 약 0.25 내지 약 1일 수 있다.
에어로졸 냉각 요소는 임의의 적합한 재료 또는 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 냉각 요소는 셀룰로스 아세테이트; 판지; 권축된 내열성 종이 또는 권축된 황산지(parchment paper)와 같은 권축 종이; 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 같은 중합체 재료로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 형성될 수 있다. 다른 적합한 재료는 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 섬유를 포함한다.
바람직한 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 셀룰로스 아세테이트로 형성된다.
환기 구역은 에어로졸 냉각 요소의 주변 벽을 통한 복수의 천공을 포함한다. 바람직하게는, 환기 구역은 적어도 하나의 원주상 천공 열을 포함한다. 일부 구현예에서, 환기 구역은, 예를 들어 천공의 2개의 원주상 열을 포함할 수 있다. 예를 들어, 천공은 에어로졸 발생 물품의 제조 동안 온라인으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 각각의 원주 방향 천공 줄은 8개 내지 30개의 천공을 포함한다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 적어도 약 5%의 환기 수준을 가질 수 있다.
용어 "환기 수준(ventilation level)"은 환기 구역(환기 기류)을 통해 에어로졸 발생 물품 내로 진입된 기류와 에어로졸 기류 및 환기 기류의 합 사이의 부피비를 나타내도록 본 명세서 전반에 걸쳐 사용된다. 환기 수준이 더 클수록, 소비자에게 전달되는 에어로졸 흐름의 희석이 더 높다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 적어도 약 10%, 더 바람직하게는 적어도 약 15%, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 20%의 환기 수준을 가질 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 적어도 약 25%의 환기 수준을 갖는다. 이론에 얽매이지 않는 범위에서, 본 발명자는 환기 구역을 통해 중공 관형 세그먼트 내로 더 차가운 외부 공기를 유입함으로써 유발되는 온도 저하가 에어로졸 입자의 핵 형성 및 성장에 유리한 효과를 가질 수 있음을 발견하였다. 환기 구역을 통해 중공 관형 세그먼트 내로 외부 공기를 유입시킴으로써 유도된 급속 냉각은 에어로졸 액적의 핵 형성 및 성장에 선호되도록 유리하게 사용될 수 있다. 그러나, 동시에, 중공 관형 세그먼트 내로 외부 공기의 유입은 소비자에게 전달되는 에어로졸 스트림을 희석시키는 즉각적인 단점을 갖는다. 본 발명자는 놀랍게도, - 특히 에어로졸 발생 기재에 포함된 (글리세롤과 같은) 에어로졸 형성제의 전달에 대한 효과를 측정함으로써 평가될 수 있는 - 에어로졸에 대한 희석 효과가 환기 수준이 전술된 범위 내에 있을 때 유리하게 최소화되는 것을 발견하였다.
일부 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 예컨대 열 교환을 위해 이용 가능한 고표면적을 만들기 위해 복수의 길이방향으로 연장되는 채널을 정의하는 추가 냉각 요소를 더 포함할 수 있다. 즉, 하나의 이러한 추가 냉각 요소는 실질적으로 열 교환기로서 기능하도록 적응된다. 복수의 길이방향으로 연장되는 채널은 절곡되거나(pleated), 주름지거나(gathered), 접혀져서(folded) 채널을 형성하는 시트 재료에 의해 정의될 수 있다. 복수의 길이방향으로 연장되는 채널은 절곡, 주름, 및 접힘을 행하여 다수의 채널을 형성하는 단일의 시트에 의해 정의될 수 있다. 시트는 또한 절곡되거나, 주름지거나, 접히기 전에 권축되었을 수 있다. 대안적으로, 복수의 길이방향으로 연장되는 채널은 권축, 절곡, 주름, 또는 접힘을 통해 다수의 채널을 형성하는 다수의 시트에 의해 정의될 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 길이방향으로 연장되는 채널은 함께 권축되거나, 절곡되거나, 주름지거나 접힌 다수의 시트에 의해, 즉 중첩 배열로 된 다음 하나로 권축되거나, 절곡되거나, 주름지거나 접힌 2개 이상의 시트에 의해 정의될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '시트'는 그것의 두께보다 실질적으로 큰 폭과 길이를 갖는 적층 요소를 나타낸다.
다른 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 복수의 길이방향으로 연장되는 채널을 포함하는 하나의 이러한 냉각 요소의 형태로 제공될 수 있다.
하나의 이러한 추가 냉각 요소는 약 300 mm²/mm 길이와 약 1000 mm²/mm 길이 사이의 총 표면적을 가질 수 있다.
추가 냉각 요소는 바람직하게는 금속 포일, 중합체 시트, 및 실질적으로 비다공성 종이 또는 판지를 포함하는 그룹으로부터 선택된 시트 재료를 포함한다. 일부 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리락트산(PLA), 셀룰로스 아세테이트(CA), 및 알루미늄 포일로 이루어진 군으로부터 선택된 시트 재료를 포함할 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서, 추가 냉각 요소는 PLA의 시트를 포함한다.
에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재의 로드의 상류의 위치에 상류 섹션을 더 포함할 수 있다. 상류 섹션은 하나 이상의 상류 요소를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 상류 섹션은 에어로졸 발생 기재의 로드의 바로 상류에 배열된 상류 요소를 포함할 수 있다.
본 발명의 에어로졸 발생 물품은 바람직하게는 에어로졸 발생 기재의 상류에 위치하고 그에 인접하는 상류 요소를 포함하고 있으며, 여기서 상류 섹션은 적어도 하나의 상류 요소를 포함하고 있다. 상류 요소는 유리하게는 에어로졸 발생 기재의 상류 말단과의 직접적인 물리적 접촉을 방지한다. 특히, 에어로졸 발생 기재가 서셉터 요소를 포함하는 경우, 상류 요소는 서셉터 요소의 상류 말단과의 직접적인 물리적 접촉을 방지할 수 있다. 이는 에어로졸 발생 물품의 취급 또는 이송 동안 서셉터 요소의 변위 또는 변형을 방지하는 것을 돕는다. 이는 결국 서셉터 요소의 형태 및 위치를 고정하는 것을 돕는다. 또한, 상류 요소의 존재는 기재의 임의의 손실을 방지하는 것을 돕는다.
상류 요소는 또한 에어로졸 발생 물품의 상류 말단에 개선된 외관을 제공할 수 있다. 또한, 원하는 경우, 상류 요소는 에어로졸 발생 물품에 대한 정보, 예를 들어, 물품이 사용되도록 의도된 에어로졸 발생 장치의 브랜드, 향미, 함량, 또는 세부사항에 대한 정보를 제공하는 데 사용될 수 있다.
상류 요소는 다공성 플러그 요소일 수 있다. 바람직하게는, 다공성 플러그 요소는 에어로졸 발생 물품의 흡인 저항을 변경하지 않는다. 바람직하게는, 상류 요소는 에어로졸 발생 물품의 길이방향으로 적어도 50%의 다공성을 갖는다. 더 바람직하게는, 상류 요소는 길이방향으로 약 50% 내지 약 90%의 다공성을 갖는다. 길이방향으로의 상류 요소의 다공성은 상류 요소를 형성하는 재료의 단면적 대 상류 요소의 위치에서의 에어로졸 발생 물품의 내부 단면적의 비율에 의해 정의된다.
상류 요소는 다공성 재료로 제조될 수 있거나 복수의 개구를 포함할 수 있다. 이는 예를 들어, 레이저 천공을 통해 달성될 수 있다. 바람직하게는, 복수의 개구는 상류 요소의 단면 전체에 걸쳐 균일하게 분포된다.
상류 요소의 다공성 또는 투과성은 에어로졸 발생 물품의 바람직한 전체 흡인 저항을 제공하기 위해 유리하게 변화될 수 있다.
바람직하게는, 상류 요소의 RTD는 적어도 약 5 mm H2O이다. 더 바람직하게는, 상류 요소의 RTD는 적어도 약 10 mm H2O이다. 보다 더 바람직하게는, 상류 요소의 RTD는 적어도 약 15 mm H2O이다. 특히 바람직한 구현예에서, 상류 요소의 RTD는 적어도 약 20 mm H2O이다.
더 바람직하게는, 상류 요소의 RTD는 약 80 mm H2O 이하이다. 더 바람직하게는, 상류 요소의 RTD는 약 60 mm H2O 이하이다. 보다 더 바람직하게는, 상류 요소의 RTD는 약 40 mm H2O 이하이다.
대안적인 구현예에서, 상류 요소는 공기에 불투과성인 재료로 형성될 수 있다. 이러한 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 공기가 래퍼에 제공된 적합한 환기 수단을 통해 에어로졸 발생 기재의 로드 내로 흐르도록 구성될 수 있다.
상류 요소는 에어로졸 발생 물품에서 사용하기에 적합한 임의의 재료로 제조될 수 있다. 상류 요소는 예를 들어, 마우스피스, 냉각 요소 또는 지지 요소와 같은, 에어로졸 발생 물품의 다른 구성 요소 중 하나에 사용되는 것과 동일한 재료로 제조될 수 있다. 상류 요소를 형성하기 위한 적합한 재료는 필터 재료, 세라믹, 중합체 재료, 셀룰로스 아세테이트, 판지, 제올라이트. 또는 에어로졸 발생 기재를 포함한다. 바람직하게는, 상류 요소는 셀룰로스 아세테이트의 플러그로 형성된다.
바람직하게는, 상류 요소는 내열성 재료로 형성된다. 예를 들어, 바람직하게는 상류 요소는 최대 350℃의 온도에 저항하는 재료로 형성된다. 이는 상류 요소가 에어로졸 발생 기재를 가열하기 위한 가열 수단에 의해 악영향을 받지 않는 것을 보장한다.
바람직하게는, 상류 요소는 에어로졸 발생 물품의 직경과 대략 같은 직경을 갖는다.
바람직하게는, 상류 요소는 약 1 mm 내지 약 10 mm, 더 바람직하게는 약 3 mm 내지 약 8 mm, 더 바람직하게는 약 4 mm 내지 약 6 mm의 길이를 갖는다. 특히 바람직한 구현예에서, 상류 요소는 약 5 mm의 길이를 갖는다. 상류 요소의 길이는 유리하게는 에어로졸 발생 물품의 원하는 총 길이를 제공하기 위해 변화될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품의 다른 구성요소 중 하나의 길이를 감소시키는 것이 바람직한 경우, 상류 요소의 길이는 물품의 동일한 전체 길이를 유지하기 위해 증가될 수 있다.
상류 요소는 바람직하게는 래퍼에 의해 둘러싸여 있다. 상류 요소를 둘러싸는 래퍼는 바람직하게는 강성 플러그 랩, 예를 들어, 적어도 약 80 g/m²(gsm), 또는 적어도 약 100 gsm, 또는 적어도 약 110 gsm의 기본 중량을 갖는 플러그 랩이다. 이는 상류 요소에 구조적 경질성을 제공한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 래퍼는 금속을 함유하지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 본 발명을 참조하여, 용어 "금속"은 0의 산화 상태에서 금속의 함량, 즉 유리 형태의 요소로서 래퍼 내의 금속의 함량을 나타낸다. 따라서, 예를 들어, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속과 같은 금속의 함량은 이온 형태로 존재하거나 난연성 조성물의 하나 이상의 난연성 화합물 중 다른 요소에 결합될 수 있는 데, 본원에서 사용되는 용어 "금속"에 의해 포함되지 않는다.
즉, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 래퍼는 바람직하게는 0의 산화 상태에서 임의의 금속을 포함하지 않는다.
따라서, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 유리하게는 열 차폐 요소로서 작용하는 금속 포일을 포함하지 않는다. 특히, 에어로졸 발생 기재는 하나의 이러한 금속 포일 열 차폐 요소에 의해 둘러싸이지 않는다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재의 연속 로드를 제공하는 제1 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 하나의 이러한 방법은 에어로졸 발생 기재의 연속 로드를 래퍼로 둘러싸는 제2 단계를 포함하고, 여기서 래퍼는 건조 평량을 갖는 래핑 기본 물질을 포함한다. 상기 방법은, 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 난연성 조성물로 래퍼의 적어도 일부분을 처리하여, 래퍼의 건조 평량보다 큰 전체 건조 평량을 갖는 래퍼의 처리된 부분을 제공하도록 하는, 제3 단계를 더 포함한다. 또한, 상기 방법은, 처리된 에어로졸 발생 기재의 연속 로드를 개별 로드로 절단하는 제4 단계를 포함하며, 각각의 개별 로드는 개별 로드 근위 말단으로부터 개별 로드 근위 말단의 상류에 있는 개별 로드 근위 말단으로 연장된다. 각각의 개별 로드에서, 래퍼의 처리된 부분은 개별 로드의 외부 표면적의 적어도 약 80%에 걸쳐 연장된다.
난연성 조성물은 크기 가압, 분무, 인쇄 또는 코팅에 기초한 도포 공정에 의해 래퍼의 래핑 기본 물질의 적어도 하나의 측면 상에 도포될 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 특히, 에어로졸 발생 물품 및 전기 작동식 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에서의 용도를 발견하며, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품을 수용하여 물품의 에어로졸 발생 기재가 가열 챔버 내에서 가열되도록 구성된 세장형 가열 챔버 및 히터를 포함한다.
일부 구현예에서, 히터는 물품이 가열 챔버 내로 수용될 때 물품의 에어로졸 발생 기재 내로 삽입되도록 적응될 수 있다. 예로서, 히터는 가열 로드 또는 핀의 형태일 수 있다.
다른 구현예에서, 히터는 실질적으로 원통형, 세장형 가열 요소를 포함할 수 있고, 가열 챔버는 히터의 원주 길이방향 표면 주위에 배치된다. 따라서, 사용 동안, 히터에 의해 공급되는 열 에너지는 히터의 표면으로부터 가열 챔버 및 에어로졸 발생 물품 내로 방사상 외측으로 이동한다. 그러나, 히터 및 가열 챔버의 다른 형상 및 구성이 대안적으로 사용될 수 있다. 히터는 복수의 개별 가열 요소를 포함할 수 있으며, 다양한 가열 요소는 서로 독립적으로 작동 가능하여 상이한 요소는 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위해 상이한 시간에 활성화될 수 있다. 예로서, 히터는 복수의 축 방향 정렬된 가열 요소를 포함할 수 있으며, 이는 히터의 길이를 따라 복수의 독립적인 가열 구역을 제공한다. 각각의 가열 요소는 히터의 전체 길이보다 상당히 작은 길이를 가질 수 있다. 따라서, 하나의 개별 가열 요소가 활성화될 때, 이는 에어로졸 발생 기재의 나머지를 실질적으로 가열하지 않고 가열 요소의 부근에서 방사상으로 위치된 에어로졸 발생 기재의 일부에 열 에너지를 공급한다. 따라서, 에어로졸 발생 기재의 상이한 부분은 독립적으로 그리고 상이한 시간에 가열될 수 있다.
대안으로서, 또는 추가적으로, 히터는 히터의 길이방향 축 주위의 상이한 위치에서 복수의 세장형 길이방향 연장 가열 요소를 포함할 수 있다. 따라서, 하나의 개별 가열 요소가 활성화될 때, 이는 가열 요소에 실질적으로 평행하고 인접하여 놓이는 에어로졸 발생 기재의 길이방향 부분에 열 에너지를 공급한다. 이러한 배열은 또한 별개의 부분에서 에어로졸 발생 기재의 독립적인 가열을 허용한다.
가열 챔버에 대해 주변 위치에 배치된 히터 요소를 포함하는 이들 구현예의 일부에서, 에어로졸 발생 시스템은 가열식 에어로졸 발생 기재로부터의 열 손실을 감소시키기 위해 장치의 가열 챔버와 외부 사이에 배열된 절연 수단을 더 포함할 수 있다.
추가 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재 내에 배열된 서셉터를 포함하며, 서셉터는 에어로졸 발생 기재와 열 접촉하고, 히터는 하나 이상의 유도 코일을 포함하는 유도 가열 장치의 형태이다. 유도 코일에 의해 방출된 전자기 에너지는 서셉터에 의해 흡수되어 열로 변환되어, 이어서 주로 전도에 의해 에어로졸 발생 기재로 전달된다.
이하에서, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 발생 물품의 개략적인 측단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 다른 에어로졸 발생 물품의 개략적인 측단면도를 도시한다.
도 1에 도시된 에어로졸 발생 물품(10)은 에어로졸 발생 기재(12)의 로드(12) 및 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 하류의 위치에 있는 하류 섹션(14)을 포함한다. 또한, 에어로졸 발생 물품(10)은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 상류의 위치에 상류 섹션(16)을 포함한다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(10)은 상류 또는 원위 말단(18)로부터 하류 또는 마우스 말단(20)로 연장된다.
에어로졸 발생 물품은 약 45 mm의 전체 길이를 갖는다.
하류 섹션(14)은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 바로 하류에 위치된 지지 요소(22)를 포함하며, 지지 요소(22)는 로드(12)와 길이방향으로 정렬된다. 도 1의 구현예에서, 지지 요소(18)의 상류 말단은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 하류 말단과 접경한다. 또한, 하류 섹션(14)은 지지 요소(22)의 바로 하류에 위치된 에어로졸 냉각 요소(24)를 포함하며, 에어로졸 냉각 요소(24)는 로드(12) 및 지지 요소(22)와 길이방향으로 정렬된다. 도 1의 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소(24)의 상류 말단은 지지 요소(22)의 하류 말단과 접경한다. 도 1의 구현예에서, 지지 요소(22) 및 에어로졸 냉각 요소(24)는 에어로졸 발생 물품(10)의 중간 중공 섹션(50)을 함께 정의한다.
지지 요소(22)는 제1 중공 관형 세그먼트(26)를 포함한다. 제1 중공 관형 세그먼트(26)는 셀룰로스 아세테이트로 제조된 중공 원통형 튜브의 형태로 제공된다. 제1 중공 관형 세그먼트(26)는 제1 중공 관형 세그먼트의 상류 말단(30)로부터 제1 중공 관형 세그먼트(20)의 하류 말단(32)까지 완전히 연장되는 내부 공동(28)을 정의한다. 내부 공동(28)은 실질적으로 비어 있고, 따라서 실질적으로 무제한 기류는 내부 공동(28)을 따라 활성화된다.
제1 중공 관형 세그먼트(26)는 약 8 mm의 길이, 약 7.25 mm의 외경, 및 약 1.9 mm의 내경을 갖는다. 따라서, 제1 중공 관형 세그먼트(26)의 주변 벽의 두께는 약 2.67 mm이다.
에어로졸 냉각 요소(24)는 제2 중공 관형 세그먼트(34)를 포함한다. 제2 중공 관형 세그먼트(34)는 셀룰로스 아세테이트로 제조된 중공 원통형 튜브의 형태로 제공된다. 제2 중공 관형 세그먼트(34)는 중공 관형 세그먼트의 상류 말단(38)로부터 제2 중공 관형 세그먼트(34)의 하류 말단(40)까지 완전히 연장되는 내부 공동(36)을 정의한다. 내부 공동(36)은 실질적으로 비어 있고, 따라서 실질적으로 무제한 기류는 내부 공동(36)을 따라 활성화된다.
제2 중공 관형 세그먼트(34)는 약 8 mm의 길이, 약 7.25 mm의 외경, 및 약 3.25 mm의 내경을 갖는다. 따라서, 제2 중공 관형 세그먼트(34)의 주변 벽의 두께는 약 2 mm이다. 따라서, 제1 중공 관형 세그먼트(26)의 내경과 제2 중공 관형 세그먼트(34)의 내경 사이의 비율은 약 0.75이다.
에어로졸 발생 물품(10)은 제2 중공 관형 세그먼트(34)를 따르는 위치에 제공된 환기 구역(60)을 포함한다. 보다 상세하게, 환기 구역은 제2 중공 관형 세그먼트(34)의 상류 말단으로부터 약 2 mm에 제공된다. 에어로졸 발생 물품(10)의 환기 수준은 약 25%이다.
도 1의 구현예에서, 하류 섹션(14)은 중간 중공 섹션(50)의 하류의 위치에 마우스피스 요소(42)를 더 포함한다. 보다 상세하게, 마우스피스 요소(42)는 에어로졸 냉각 요소(24)의 바로 하류에 위치된다. 도 1의 도면에 도시된 바와 같이, 마우스피스 요소(42)의 상류 말단은 에어로졸 냉각 요소(18)의 하류 말단(40)와 접경한다.
마우스피스 요소(42)는 저밀도 셀룰로스 아세테이트의 원통형 플러그의 형태로 제공된다. 마우스피스 요소(42)는 약 12 mm의 길이 및 약 7.25 mm의 외경을 갖는다.
로드(12)는 전술한 유형 중 하나의 에어로졸 발생 기재를 포함한다. 에어로졸 발생 기재의 밀도는 약 600 mg/cm³이다.
에어로졸 발생 기재의 로드(12)는 약 7.25 mm의 외경 및 약 12 mm의 직경을 갖는다.
에어로졸 발생 물품(10)은 에어로졸 발생 기재의 로드(12) 내에 세장형 서셉터(44)를 더 포함한다. 보다 상세하게, 서셉터(44)는 예컨대 로드(12)의 길이 방향에 대략 평행하도록, 에어로졸 발생 기재 내에 실질적으로 길이방향으로 배열된다. 도 1의 도면에 도시된 바와 같이, 서셉터(44)는 로드 내의 반경방향 중심 위치에 위치되고 로드(12)의 길이방향 축을 따라 효과적으로 연장된다. 보다 상세하게, 서셉터(44)는 에어로졸 발생 기재와 열 접촉한다. 서셉터(44)는 로드(12)의 상류 말단으로부터 하류 말단까지 완전히 연장된다. 실제로, 서셉터(44)는 에어로졸 발생 기재의 로드(12)와 실질적으로 동일한 길이를 갖는다.
도 1의 구현예에서, 서셉터(44)는 스트립의 형태로 제공되고, 약 12 mm의 길이, 약 60 μm의 두께, 및 약 4 mm의 폭을 갖는다.
상류 섹션(16)은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 바로 상류에 위치된 상류 요소(46)를 포함하고, 상류 요소(46)는 로드(12)와 길이방향으로 정렬된다. 도 1의 구현예에서, 상류 요소(46)의 하류 말단은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 상류 말단과 접경한다. 이는 유리하게는 서셉터(44)가 이탈되는 것을 방지한다. 또한, 이는 소비자가 사용 후에 가열된 서셉터(44)와 우발적으로 접촉하지 않는 것을 보장한다.
상류 요소(46)는 강성 래퍼에 의해 둘러싸인 셀룰로스 아세테이트의 원통형 플러그의 형태로 제공된다. 상류 요소(46)는 약 5 mm의 길이를 갖는다. 상류 요소(46)의 RTD는 약 30 mm H2O이다.
도 1의 도면에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(10)은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)를 둘러싸는 래퍼(70)를 더 포함한다. 래퍼(70)는 약 90 g/m²의 평량을 갖는 래핑 기본 물질을 포함한다. 또한, 래퍼(70)는 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 난연성 조성물을 포함한다.
보다 상세하게, 난연성 조성물은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 근위 말단과 원위 말단 사이에서 연장되는 래퍼의 처리된 부분(72) 내에 적어도 제공된다. 처리된 부분(72)은 처리된 부분(72)의 표면적의 제곱 미터당 약 3.5 그램의 하나 이상의 난연성 화합물을 포함한다. 따라서, 래퍼(70)의 처리된 부분(72)은 래핑 기본 물질의 평량보다 더 큰 전체 평량을 갖는다. 도 1의 구현예에서, 처리된 부분(72)은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 길이와 실질적으로 일치하는 길이를 갖고, 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 전체 외부 표면적에 걸쳐 실질적으로 연장된다.
도 2에 도시된 에어로졸 발생 물품(110)은 도 1의 에어로졸 발생 물품(10)과 공통인 다수의 특징을 갖고, 에어로졸 발생 물품(10)과 상이한 경우에만 아래에서 설명될 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(110)은 에어로졸 발생 기재(12)의 로드(12) 및 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 하류의 위치에 있는 변형된 하류 섹션(114)을 포함한다. 또한, 에어로졸 발생 물품(110)은 상류 섹션을 포함하지 않는다.
에어로졸 발생 물품(10)의 하류 섹션(14)과 마찬가지로, 에어로졸 발생 물품(110)의 변형된 하류 섹션(114)은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 바로 하류에 위치된 지지 요소(22)를 포함하고, 지지 요소(22)는 로드(12)와 길이방향으로 정렬되며, 지지 요소(22)의 상류 말단은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 하류 말단과 접경한다.
또한, 변형된 하류 섹션(114)은 지지 요소(22)의 바로 하류에 위치된 에어로졸 냉각 요소(124)를 포함하며, 에어로졸 냉각 요소(124)는 로드(12) 및 지지 요소(22)와 길이방향으로 정렬된다. 더 상세하게, 에어로졸 냉각 요소(124)의 상류 말단은 지지 요소(22)의 하류 말단과 접경한다.
에어로졸 발생 물품(10)의 하류 섹션(14)과 대조적으로, 수정된 하류 섹션(114)의 에어로졸 냉각 요소(124)는 로드를 통한 공기의 통행에 대해 낮거나 실질적으로 무효 저항을 제공하는 복수의 길이방향으로 연장되는 채널을 포함한다. 더 상세하게, 에어로졸 냉각 요소(124)는 바람직하게는 금속 포일, 중합체 시트, 및 실질적으로 비-다공성 종이 또는 판지를 포함하는 그룹으로부터 선택된 비-다공성 시트 재료로 형성된다. 특히, 도 2에 예시된 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소(124)는 권축되고 주름진 폴리락트산(PLA) 시트의 형태로 제공된다. 에어로졸 냉각 요소(124)는 약 8 mm의 길이 및 약 7.25 mm의 외경을 갖는다.
도 1의 구현예와 유사하게, 도 2의 에어로졸 발생 물품(110)은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)를 둘러싸는 래퍼(70)를 더 포함한다. 래퍼(70)는 약 90 g/m²의 평량을 갖는 래핑 기본 물질을 포함한다. 또한, 래퍼(70)는 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 난연성 조성물을 포함한다.
보다 상세하게, 난연성 조성물은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 근위 말단과 원위 말단 사이에서 연장되는 래퍼의 처리된 부분(72) 내에 적어도 제공된다. 처리된 부분(72)은 처리된 부분(72)의 표면적의 제곱 미터당 약 3.5 그램의 하나 이상의 난연성 화합물을 포함한다. 따라서, 래퍼(70)의 처리된 부분(72)은 래핑 기본 물질의 평량보다 더 큰 전체 평량을 갖는다. 도 1의 구현예에서, 처리된 부분(72)은 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 길이와 실질적으로 일치하는 길이를 갖고, 에어로졸 발생 기재의 로드(12)의 전체 외부 표면적에 걸쳐 실질적으로 연장된다.

Claims (21)

  1. 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품으로서, 상기 에어로졸 발생 물품은,
    로드 근위 말단으로부터 상기 로드 근위 말단의 상류에 있는 로드 원위 말단까지 연장되는 에어로졸 발생 기재의 로드;
    상기 에어로졸 발생 기재의 로드의 하류의 위치에 있는 하류 섹션; 및
    적어도 에어로졸 발생 기재의 로드를 둘러싸는 래퍼를 포함하되, 상기 래퍼는 평량을 갖는 래핑 기본 물질을 포함하고;
    상기 로드 근위 말단과 상기 로드 원위 말단 사이에서 연장되는 래퍼의 적어도 처리된 부분은, 상기 래퍼의 처리된 부분이 상기 래핑 기본 물질의 평량보다 큰 전체 평량을 갖도록, 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 난연성 조성물을 포함하고;
    상기 처리된 부분은 상기 에어로졸 발생 기재의 로드의 외부 표면적의 적어도 약 90%에 걸쳐 연장되는, 에어로졸 발생 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리된 부분의 길이는 상기 에어로졸 발생 기재의 로드의 길이의 적어도 약 90%인, 에어로졸 발생 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리된 부분은 상기 에어로졸 발생 기재의 로드의 외부 표면적의 실질적으로 전체에 걸쳐 연장되는, 에어로졸 발생 물품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 난연성 화합물의 총 중량 대 상기 래퍼의 전체 평량 비는 적어도 약 0.02일 수 있는, 에어로졸 발생 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리된 부분은 상기 처리된 부분의 표면적의 제곱미터당 적어도 약 10 그램의 난연성 조성물을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리된 부분은 상기 처리된 부분의 표면적의 제곱미터당 약 35 그램 이하의 난연성 조성물을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리된 부분은 상기 처리된 부분의 표면적의 제곱미터당 적어도 약 0.1 그램의 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 래핑 기본 물질의 평량은 적어도 20g/㎡인, 에어로졸 발생 물품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 래핑 기본 물질의 평량은 약 40g/㎡ 이하인, 에어로졸 발생 물품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 래퍼는 상기 에어로졸 발생 기재와 대면하는 래핑 기본 물질의 표면, 상기 에어로졸 발생 기재와 멀리 대면하는 래핑 기본 물질의 표면, 또는 둘 모두에 제공되는 난연성 화합물 또는 화합물들을 포함하는 층을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 난연성 조성물은 적어도 하나의 모노, 디- 및/또는 트리-카르복실산, 적어도 하나의 폴리인산, 피로인산 및/또는 인산, 및 알칼리 또는 알칼리 토금속의 수산화물 또는 염에 기초한 혼합된 염 및 중합체를 포함하며, 상기 적어도 하나의 모노, 디- 및/또는 트리-카르복실산과 상기 수산화물 또는 염은 카르복실레이트를 형성하고, 상기 적어도 하나의 폴리인산, 피로인산 및/또는 인산과 상기 수산화물 또는 염은 인산염을 형성하는, 에어로졸 발생 물품.
  12. 제11항에 있어서, 상기 난연성 조성물은 알칼리 또는 알칼리 토금속의 탄산염을 더 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 난연성 조성물은 적어도 하나의 C10 이상의 지방산, 톨유 지방산(TOFA), 인산화된 아마씨 오일, 인산화된 다운스트림 옥수수 오일(phosphorylated downstream corn oil)로 수정된 셀룰로스를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 래퍼는 금속을 포함하지 않는, 에어로졸 발생 물품.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 기재의 로드는 약 40 mm 미만의 길이 및 건조 중량 기준으로 적어도 약 10%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는, 에어로졸 발생 물품.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 기재의 로드는 주름진 균질화 담배 재료 시트 또는 겔 조성물을 포함하며, 상기 겔 조성물은 적어도 하나의 겔화제, 알칼로이드 화합물 및 칸나비노이드 화합물 중 적어도 하나, 및 에어로졸 형성제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 기재의 로드는 상기 에어로졸 발생 기재 내에 배열된 서셉터 요소를 더 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리된 부분 내의 난연성 화합물 또는 화합물들의 함량은 500℃에서 저항 가열식 코일을 사용하여 적어도 5초 동안, 바람직하게는 30초 동안 에어로졸 발생 물품이 가열될 때, 에어로졸 발생 물품이 점화되지 않도록 하는 것인, 에어로졸 발생 물품.
  19. 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 물품을 제조하는 방법으로서, 방법은,
    에어로졸 발생 기재의 연속 로드를 제공하는 단계;
    상기 에어로졸 발생 기재의 연속 로드를 래퍼로 둘러싸되, 상기 래퍼는 건조 평량을 갖는 래핑 기본 물질을 포함하는, 단계;
    상기 래퍼의 적어도 일부분을 하나 이상의 난연성 화합물을 포함하는 난연성 조성물로 처리하여, 상기 래핑 기본 물질의 건조 평량보다 큰 전체 건조 평량을 갖는 상기 래퍼의 처리된 부분을 제공하도록 하는 단계;
    상기 처리된 포장된 에어로졸 발생 기재의 연속 로드를 개별 로드로 절단하되, 각각의 개별 로드는 개별 로드 근위 말단으로부터 상기 개별 로드 근위 말단의 상류에 있는 개별 로드 원위 말단으로 연장되며, 상기 처리된 부분이 상기 개별 로드의 외부 표면적의 적어도 약 90%에 걸쳐 연장되도록 하는, 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 난연성 조성물의 층은 크기 가압, 분무, 인쇄 또는 코팅에 기초한 도포 공정에 의해 상기 래핑 기본 물질의 적어도 하나의 측면 상에 도포되는, 방법.
  21. 전기 작동식 에어로졸 발생 장치 및 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템으로서, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 에어로졸 발생 기재의 로드를 상기 에어로졸 발생 기재로부터 에어로졸을 발생시키기에 충분한 온도로 가열하기 위한 수단을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
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