KR20230071782A

KR20230071782A - 에어로졸 생성 물품 제조 방법

Info

Publication number: KR20230071782A
Application number: KR1020237012356A
Authority: KR
Inventors: 마르쿠스 바그너; 율리아 슈바네베크; 마를로-레안더 슈미트; 펠릭스 자이츠; 마르티나 슈타머
Original assignee: 제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님
Priority date: 2020-09-21
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2023-05-23
Also published as: EP4213651A1; TW202211824A; WO2022058480A1; JP2023541118A; US20230329320A1; CN116322376A

Abstract

에어로졸 생성 물품(1, 2)을 연속적으로 제조하기 위한 방법으로서, (i) 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 또는 연속적인 스트립(218)을 제공하는 단계; (ⅱ) 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 제공하는 단계; (ⅲ) 상기 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 연속적으로 컷팅하여 복수의 서셉터 패치(28)를 형성하는 단계; (ⅳ) 각각의 연속적인 서셉터 패치(28) 사이에서 미리 규정된 일정한 간격(74)으로, 상기 서셉터 패치(28)를 상기 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 또는 연속적인 스트립(218)의 표면에 연속적으로 부착하는 단계; 및 (v) 상기 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 또는 연속적인 스트립(218) 및 상기 서셉터 패치(28)를 연속적인 막대(88)로 형성하는 단계를 포함한다. 단계 (ⅲ)는 회전 컷팅 유닛(64)을 이용하여 수행되고, 회전 컷팅 유닛은 주변부 주위에서 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 지지하는 지지 드럼(66), 및 주변부 주위에서 복수의 원주방향으로 이격된 컷팅 요소(72)를 가지는 컷팅 드럼(68)을 포함한다. 컷팅 요소(72)는 지지 드럼(66)과 협력하여 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 전단 컷팅하고, 그에 따라 서셉터 패치(28)를 형성한다.

Description

에어로졸 생성 물품 제조 방법

본 개시 내용은 일반적으로 에어로졸 생성 물품에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 사용자가 흡입할 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 물품을 가열하기 위한 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용되는 에어로졸 생성 물품에 관한 것이다. 본 개시 내용의 실시형태는 특히 에어로졸 생성 물품을 연속적으로 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 개시 내용은 특히 휴대용(hand-held) 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용하기 위한 에어로졸 생성 물품의 제조에 적용될 수 있다.

(에어로졸 생성 디바이스 또는 증기 생성 디바이스로도 알려져 있는) 위험이 감소되거나 위험이 개선된 디바이스의 인기와 사용은 최근 몇 년 동안 전통적인 연초 제품 사용의 대안으로 빠르게 성장해 왔다. 에어로졸 생성 물질을 가열하거나 가온하여 사용자가 흡입할 수 있는 에어로졸을 발생시키는 다양한 디바이스 및 시스템이 이용 가능하다.

일반적으로 이용 가능한 위험이 감소되거나 또는 위험이 개선된 디바이스는 가열 기재 에어로졸 생성 디바이스 또는 소위 비-연소 가열 디바이스이다. 이러한 유형의 디바이스는, 에어로졸 생성 기재를 통상적으로 150℃ 내지 300℃ 범위의 온도로 가열함으로써 에어로졸 또는 증기를 생성한다. 에어로졸 생성 기재를 연소시커나 또는 태우지 않고 이러한 범위 내의 온도로 가열하면, 통상적으로 냉각되고 응축되어 디바이스의 사용자가 흡입할 수 있는 에어로졸을 형성하는 증기를 발생시킨다.

현재 입수할 수 있는 에어로졸 생성 디바이스는 에어로졸 생성 기재에 열을 제공하기 위한 많은 수의 상이한 접근 방식 중 하나를 이용할 수 있다. 하나의 이러한 방식은 유도 가열 시스템을 사용하는 에어로졸 생성 디바이스를 제공하는 것이다. 이러한 디바이스에서, 유도 코일이 디바이스 내에 제공되며, 유도 가열 가능 서셉터(susceptor)가 에어로졸 생성 기재를 가열하도록 제공된다. 사용자가 디바이스를 활성화시켜 결국 교류 전자기장을 생성하면, 전기 에너지가 유도 코일에 공급된다. 서셉터가 전자기장과 커플링되고, 예를 들어, 전도에 의해서 에어로졸 생성 기재에 전달되는 열을 생성하고, 에어로졸 생성 기재가 가열됨에 따라, 에어로졸이 생성된다.

에어로졸 생성 디바이스 내로 사용자에 의해서 삽입될 수 있는 에어로졸 생성 물품의 형태로, 에어로졸 생성 기재 및 유도 가열 가능 서셉터 모두를 제공하는 것이 편리할 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 물품의 제조를 용이하게 하고, 특히 에어로졸 생성 물품을 용이하고 일관되게 대량 생산할 수 있게 하는 방법의 제공이 필요하다.

본 개시 내용의 제1 양태에 따라, 에어로졸 생성 물품을 연속적으로 제조하기 위한 방법이 제공되고, 이러한 방법은,

(i) 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹 또는 연속적인 스트립을 제공하는 단계;

(ⅱ) 서셉터 재료의 연속적인 웹을 제공하는 단계;

(ⅲ) 서셉터 재료의 연속적인 웹을 연속적으로 컷팅하여 복수의 서셉터 패치를 형성하는 단계;

(ⅳ) 각각의 연속적인 서셉터 패치 사이에서 미리 규정된 일정한 간격으로, 복수의 서셉터 패치를 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹 또는 연속적인 스트립의 표면에 연속하여 부착하는 단계; 및

(v) 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹 또는 연속적인 스트립 및 서셉터 패치를 연속적인 막대(continuous rod)로 형성하는 단계

를 포함하고,

단계 (ⅲ)는 회전 컷팅 유닛을 이용하여 수행되고, 회전 컷팅 유닛은 주변부 주위에서 서셉터 재료의 연속적인 웹을 지지하는 지지 드럼, 및 주변부 주위에서 복수의 원주방향으로 이격된 컷팅 요소를 갖는 컷팅 드럼을 포함하고, 컷팅 요소가 지지 드럼과 협력하여 서셉터 재료의 연속적인 웹을 전단 컷팅하고 그에 따라 복수의 서셉터 패치를 형성한다.

에어로졸 생성 물품은, 에어로졸 생성 기재의 적어도 하나의 성분을 휘발시키고 그에 의해서 냉각 및 응축되어 에어로졸 생성 디바이스의 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 형성하는 가열된 증기를 생성하기 위해서, 에어로졸 생성 기재를 연소시키지 않고, 에어로졸 생성 기재를 가열하기 위한 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용된다. 에어로졸 생성 디바이스는 핸드-헬드, 휴대용 디바이스이다.

일반적인 용어로, 증기는 그 임계 온도보다 낮은 온도에서 기체 상의 물질이고, 이는, 온도를 감소시키지 않으면서 그 압력을 증가시키는 것에 의해서 증기가 액체로 응축될 수 있다는 것을 의미하는 반면, 에어로졸은 공기 또는 다른 기체 내의 미세 고체 입자 또는 액체의 액적(liquid droplet)의 현탁체이다. 그러나, '에어로졸' 및 '증기'라는 용어는, 특히 사용자가 흡입할 수 있도록 생성되는 흡입 가능 매체 형태와 관련하여, 본 명세서에서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다는 것에 주목하여야 한다.

본 개시 내용에 따른 방법은 에어로졸 생성 물품의 제조를 용이하게 하고, 특히 에어로졸 생성 물품이 지속적이고 비교적 용이하게 대량 생산될 수 있게 한다.

각각의 연속적인 서셉터 패치 사이의 미리 규정된 일정한 '간격'은 연속적인(즉, 인접한) 서셉터 패치들 사이의 가장 짧은 거리, 즉 연속적인(즉, 인접한) 서셉터 패치들의 연부들 사이의 거리 또는 간극이다.

단계 (v)에 의해서 형성된 연속적인 막대는 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹 또는 연속적인 스트립의 이동 방향으로 배향된다. 연속적인 막대는 길이방향 축을 갖는다. 따라서, 연속적인 막대의 길이방향 축은 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹 또는 연속적인 스트립의 이동 방향으로 배향된다. 에어로졸 생성 물품의 연속적인 대량 생산이 그에 의해서 용이하게 달성된다.

단계 (i) 및 (ⅱ)는 순차적으로, 임의의 순서로 수행될 수 있거나, 동시에 수행될 수 있다.

단계 (ⅲ)는 미리 규정된 일정한 간격으로 서셉터 재료의 연속적인 웹을 균일하게 컷팅하는 단계를 포함할 수 있다. 그렇게 함으로써, 서셉터 패치는 서셉터 재료의 연속적인 웹의 이동 방향으로 실질적으로 동일한 길이를 갖는다. 따라서, 이러한 방법에 의해서 제조된 에어로졸 생성 물품은 일정하고 반복 가능한 특성을 갖는다.

지지 드럼은 그 주변부 주위에서 복수의 원주방향으로 이격된 함몰부를 포함할 수 있다. 컷팅 드럼 상의 컷팅 요소가 지지 드럼 및 컷팅 드럼 모두의 회전 중에 원주방향으로 이격된 함몰부와 협력할 수 있고, 그에 따라 서셉터 재료의 연속적인 웹을 전단 컷팅하여 복수의 서셉터 패치를 형성할 수 있다.

지지 드럼은 흡입 드럼일 수 있다. 서셉터 재료의 연속적인 웹 및 서셉터 패치의 하나 이상이, 예를 들어 흡입력에 의해서, 흡입 드럼의 주변부 주위에서 지지될 수 있다. 서셉터 재료의 연속적인 웹 및 서셉터 패치는, 흡입 또는 진공 효과에 의해서, 흡입 드럼에 의해 희망 이동 방향으로 신뢰 가능하게 지지되고 운송된다.

각각의 연속적인 서셉터 패치 사이의 미리 규정된 일정한 간격은, 예를 들어 서셉터 재료의 연속적인 웹을 컷팅하여 서셉터 패치를 형성한 후에 미리 결정된 기간 동안, 서셉터 재료의 연속적인 웹과 지지 드럼 사이의 상대적인 이동을 허용함으로써 획득될 수 있다. 이러한 방식으로, 서셉터 재료의 연속적인 웹은, 서셉터 패치가 서셉터 재료의 연속적인 웹으로부터 컷팅된 후에 짧은 기간 동안, 정지 상태로 유지되거나 감소된 속력으로 이동한다. 동시에, 서셉터 패치와 지지 드럼 사이에 상대적인 이동은 없고, 그에 따라 서셉터 패치는 지지 드럼에 의해서 서셉터 재료의 연속적인 웹보다 더 빠른 속력으로 이송된다. 이는 편리한 방식으로 서셉터 패치와 서셉터 재료의 연속적인 웹 사이에서 미리 규정된 간격을 생성하고, 그에 따라 서셉터 재료의 연속적인 웹이 컷팅되어 후속 서셉터 패치를 형성할 때, 전술한 미리 결정되고 일정한 간격이 연속적인 서셉터 패치들 사이에서 형성된다. 서셉터 재료의 연속적인 웹과 지지 드럼 사이의 상대적인 이동이 허용되는 미리 결정된 기간이, 지지 드럼의 회전 속력과 조합되어, 각각의 연속적인 서셉터 패치 사이의 간격을 결정한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

서셉터 재료의 연속적인 웹과 지지 드럼, 예를 들어 흡입 드럼 사이의 상대적인 이동은 서셉터 재료의 웹에 인가되는 흡입력을 감소시킴으로써 얻어질 수 있다. 그에 따라, 서셉터 재료의 연속적인 웹과 흡입 드럼 사이의 상대적인 이동이 용이하게 달성될 수 있고 신뢰 가능하게 제어될 수 있다.

복수의 서셉터 패치의 각각이 실질적으로 동일한 치수를 가질 수 있다. 따라서, 이러한 방법에 의해서 제조된 에어로졸 생성 물품은 일정하고 반복 가능한 특성을 갖는다.

각각의 서셉터 패치는 5 ㎜ 내지 50 ㎜, 바람직하게는 10 ㎜ 내지 30 ㎜의 길이를 가질 수 있다. 일 실시형태에서, 각각의 서셉터 패치는 0.1 ㎜ 내지 5 ㎜, 바람직하게는 0.5 ㎜ 내지 2 ㎜의 폭을 가질 수 있다. 다른 실시형태에서, 각각의 서셉터 패치는 0.1 ㎜ 내지 7 ㎜, 바람직하게는 1 ㎜ 내지 5 ㎜의 폭을 가질 수 있다. 각각의 서셉터 패치는 1 ㎛ 내지 500 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 이러한 치수의 서셉터 패치는 에어로졸 생성 물품의 제조에 특히 적합하다.

각각의 연속적인 서셉터 패치 사이의 미리 규정된 일정한 간격은 1 ㎜ 내지 20 ㎜, 바람직하게는 2 ㎜ 내지 10 ㎜일 수 있다.

단계 (ⅳ)는 서셉터 패치를 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹 또는 연속적인 스트립의 표면에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 서셉터 패치를 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹 또는 연속적인 스트립의 표면에 부착함으로써, 각각의 연속적인 서셉터 패치 사이의 미리 결정되고 일정한 간격이 유지될 수 있고, 그에 따라 본 개시 내용에 따른 방법에 의해서 제조된 에어로졸 생성 물품이 일정하고 반복 가능한 특성을 갖도록 보장한다.

단계 (ⅳ)는 서셉터 패치를 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹 또는 연속적인 스트립의 표면 상으로 프레싱하는 단계(pressing)를 포함할 수 있다. 프레싱 단계는 캠 롤러를 이용하여 수행될 수 있다. 서셉터 패치를 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹 또는 연속적인 스트립의 표면 상으로 프레싱함으로써, 각각의 연속적인 서셉터 패치 사이의 미리 결정되고 일정한 간격이 유지될 수 있고, 그에 따라 본 개시 내용에 따른 방법에 의해서 제조된 에어로졸 생성 물품이 일정하고 반복 가능한 특성을 갖는 것이 보장된다. 캠 롤러의 이용은, 부착되는 서셉터 패치의 위치들에 상응하는 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹 또는 연속적인 스트립을 따른 이격된 위치들에서 프레싱 힘을 용이하게 인가할 수 있기 때문에, 유리할 수 있다.

단계 (i)에서 제공된 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹 또는 연속적인 스트립은, 중심선을 가질 수 있는 실질적으로 편평한 표면을 포함할 수 있다. 단계 (ⅳ)는 복수의 서셉터 패치를 실질적으로 중심선을 따라서 실질적으로 편평한 표면에 연속적으로 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 중심선을 따른 서셉터 패치의 정확하고 일정한 배치는, 본 개시 내용에 따른 방법에 의해서 제조된 에어로졸 생성 물품이 일정하고 반복 가능한 특성을 가질 수 있게 한다.

방법은 (ⅵ) 적어도 하나의 서셉터 패치를 각각 포함하는 복수의 개별적인 에어로졸 생성 물품을 형성하기 위해서 연속적인 막대를 컷팅하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물품의 연속적인 대량 생산이 그에 의해서 용이하게 달성된다.

단계 (ⅵ)는 인접 서셉터 패치들 사이의 위치에서 연속적인 막대를 컷팅하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로 연속적인 막대를 커팅하는 것은, 연속적인 막대를 컷팅함으써 형성된 개별적인 에어로졸 생성 물품의 각각이 서셉터 패치를 포함하도록 보장하고, 에어로졸 생성 물품이 일정하고 반복 가능하도록 보장한다. 또한, 서셉터 패치가 단계 (ⅵ) 중에 컷팅되지 않기 때문에, (예를 들어, 컷팅 유닛에서의) 컷팅 단계 중에 마모가 최소화된다.

단계 (ⅵ)는 인접 서셉터 패치들 사이의 실질적으로 중간 지점에서 연속적인 막대를 컷팅하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 서셉터 패치는 결과적인 에어로졸 생성 물품의 양 단부로부터 내측으로 이격되고, 에어로졸 생성 물품의 양 단부에서 보이지 않는다. 이는, 본 개시 내용에 따른 방법에 의해서 제조된 에어로졸 생성 물품의 사용자 수용성을 개선할 수 있다. 또한, 서셉터는 결과적인 에어로졸 생성 물품의 에어로졸 생성 기재 내에 완전히 매립되고, 이는, 전체 서셉터가 에어로졸 생성 기재에 의해서 둘러싸이고 그에 따라 서셉터로부터 에어로졸 생성 기재로의 열 전달이 최대화되기 때문에, 에어로졸 및 증기가 더 효율적으로 생성되게 할 수 있다.

각각의 서셉터 패치는, 비제한적으로, 알루미늄, 철, 니켈, 스테인리스 강, 탄소강, 이들의 합금, 예를 들어 니켈 크롬 또는 니켈 구리 중 하나 이상과 같은, 유도 가열 가능 서셉터 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 디바이스 내의 에어로졸 생성 물품의 사용 중에 전자기장이 근접하여 인가될 때, 전자기장으로부터 열로의 에너지 변환을 초래하는 와전류 및 자기 이력 손실로 인해서, 서셉터 재료가 열을 생성할 수 있다.

에어로졸 생성 기재는 임의의 유형의 고체 또는 반-고체 재료일 수 있다. 예시적인 유형의 에어로졸 생성 고체는 분말, 과립, 펠릿, 조각, 스트랜드, 입자, 겔, 스트립, 느슨한 잎, 컷팅된 잎, 컷팅된 필러, 다공성 재료, 발포체 재료 또는 시트를 포함한다. 에어로졸 생성 기재는 식물 유래 재료를 포함할 수 있고, 특히 연초를 포함할 수 있다. 이는, 예를 들어 연초, 그리고 셀룰로오스 섬유, 연초 줄기 섬유 및 CaCO3와 같은 무기 필러 중 임의의 하나 이상을 포함하는, 재구성 연초(reconstituted tobacco)를 유리하게 포함할 수 있다.

결과적으로, 에어로졸 생성 물품과 함께 사용되도록 의도된 에어로졸 생성 디바이스는 "가열식 연초 디바이스", "비-연소 가열식 연초 디바이스", "연초 제품을 증기화하기 위한 디바이스" 등으로 지칭될 수 있고, 이는 이러한 효과를 달성하기에 적합한 디바이스로서 해석된다. 본원에서 개시된 특징은, 임의의 에어로졸 생성 기재를 기화시키도록 설계된 디바이스에 동일하게 적용될 수 있다.

연속적인 막대는 종이 랩퍼(paper wrapper)에 의해서 둘러싸일 수 있다. 따라서, 방법은 연속적인 막대를 종이 랩퍼로 랩핑하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 물품은 실질적으로 스틱의 형상으로 형성될 수 있고, 에어로졸 생성 기재가 적절한 방식으로 배치된 관형 영역을 갖는 담배와 대체로 유사할 수 있다. 에어로졸 생성 물품은, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하는, 필터 세그먼트를 근위 단부에 포함할 수 있다. 필터 세그먼트는 마우스피스 필터를 구성할 수 있고, 예를 들어 복수의 에어로졸 생성 스트립에 의해서 구성된, 에어로졸 생성 기재와 동축으로 정렬될 수 있다. 하나 이상의 증기 수집 영역, 냉각 영역, 및 다른 구조물이 또한 일부 설계에 포함될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품은 필터 세그먼트의 상류에서 적어도 하나의 관형 세그먼트를 포함할 수 있다. 관형 세그먼트는 증기 냉각 영역으로서 작용할 수 있다. 증기 냉각 영역은 유리하게는, 필터 세그먼트를 통해서, 에어로졸 생성 기재의 가열에 의해서 생성된 가열된 증기를 냉각 및 응축시켜 사용자가 흡입하는 데 적합한 특성을 갖는 에어로졸을 형성할 수 있다.

에어로졸 생성 기재는 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제의 예는 다가 알코올 및 이들의 혼합물, 예를 들어 글리세린 또는 프로필렌 글리콜을 포함한다. 일반적으로, 에어로졸 생성 기재는 건조 중량을 기초로 약 5% 내지 약 50%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 에어로졸 생성 기재는 건조 중량을 기초로 약 10% 내지 약 20%, 그리고 가능하게는 약 15%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다.

가열 시에, 에어로졸 생성 기재는 휘발성 화합물을 방출할 수 있다. 휘발성 화합물은 니코틴 또는 연초 향미제와 같은 향미 화합물을 포함할 수 있다.

도 1a는 에어로졸 생성 물품의 제1 실시예의 개략적인 횡단면 측면도이다.
도 1b는 도 1a의 선 A-A를 따른 개략적 횡단면도이다.
도 2a는 도 1a 및 도 1b에 도시된 에어로졸 생성 물품의 제1 실시예를 제조하기 위한 장치 및 방법의 개략도이다.
도 2b는, 에어로졸 생성 기재 및 서셉터 패치가 도 2a에 도시된 장치를 통해 화살표로 도시된 방향으로 이동할 때의, 에어로졸 생성 기재 및 서셉터 패치의 평면도이다.
도 3은 접착제 영역 및 비접착제 영역을 보여 주는 서셉터 재료의 연속적인 웹의 섹션의 평면도이다.
도 4는, 서셉터 패치를 서셉터 재료의 연속적인 웹으로부터 형성하고 서셉터 패치를 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹의 표면에 부착하는 것을 개략적으로 도시하는, 도 2a의 장치 및 방법의 일부의 기능적 도면이다.
도 5는 서셉터 컷팅 유닛의 개략적 사시도이다.
도 6은 도 2a의 장치의 스트립 컷팅 유닛의 개략도이다.
도 7a는 에어로졸 생성 물품의 제2 실시예의 개략적인 횡단면 측면도이다.
도 7b는 도 7a의 선 A-A를 따른 개략적 횡단면도이다.
도 8a는 도 7a 및 도 7b에 도시된 에어로졸 생성 물품의 제2 실시예를 제조하기 위한 장치 및 방법의 제1 실시형태의 개략도이다.
도 8b는, 에어로졸 생성 기재 및 서셉터 패치가 도 8a에 도시된 장치를 통해 화살표로 도시된 방향으로 이동할 때의, 에어로졸 생성 기재 및 서셉터 패치의 평면도이다.
도 9는 도 8a의 장치의 스트립 컷팅 유닛의 개략도이다.
도 10a는 도 7a 및 도 7b에 도시된 에어로졸 생성 물품의 제2 실시예를 제조하기 위한 장치 및 방법의 제2 실시형태의 개략도이다.
도 10b는, 에어로졸 생성 기재 및 서셉터 패치가 도 8a에 도시된 장치를 통해 화살표로 도시된 방향으로 이동할 때의, 에어로졸 생성 기재 및 서셉터 패치의 평면도이다.
도 11은, 서셉터 패치를 서셉터 재료의 연속적인 웹으로부터 형성하고 서셉터 패치를 에어로졸 생성 기재의 연속적인 스트립의 표면에 부착하는 것을 개략적으로 도시하는, 도 10a의 장치 및 방법의 일부의 기능적 도면이다.
도 12는 도 10a의 장치의 스트립 컷팅 유닛의 개략도이다.

이제 첨부 도면을 참조하여, 단지 예로서, 본 개시 내용의 실시예에 대해 설명할 것이다.

에어로졸 생성 물품(실시예 1)

도 1a 및 도 1b를 먼저 참조하면, 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용하기 위한 에어로졸 생성 물품(1)의 제1 실시예가 도시되어 있으며, 에어로졸 생성 디바이스는, 에어로졸 생성 물품(1)을 유도 가열하여 디바이스의 사용자가 흡입할 에어로졸을 생성하기 위한 유도 가열 시스템을 포함한다. 이러한 디바이스는 당업계에 알려져 있고 본 명세서에서 더 구체적으로 설명하지 않을 것이다. 에어로졸 생성 물품(1)은 세장형으로 이루어져 원위 단부(11a) 및 근위 단부(또는 입쪽 단부)(11b)를 가지는, 실질적으로 원통형이다. 원형 횡단면은 사용자에 의한 물품(1)의 취급 및 에어로졸 생성 디바이스의 공동 또는 가열 격실 내로의 물품(1)의 삽입을 용이하게 한다.

에어로졸 생성 물품(1)은, 제1 및 제2 단부(10a, 10b)를 갖는 에어로졸 생성 기재(10), 및 유도 가열식 서셉터(12)를 포함한다. 에어로졸 생성 기재(10) 및 유도 가열식 서셉터(12)는 랩퍼(14) 내에 배치되고 그에 의해서 둘러싸인다. 랩퍼(14)는, 실질적으로 비-전기 전도성 및 비-자기 투과성인 재료를 포함한다. 도시된 실시예에서, 랩퍼(14)는 종이 랩퍼이고 담배 종이를 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 물품(1)은, 원위 단부(11a)와 근위(입쪽) 단부(11b) 사이에서 측정된, 30 ㎜ 내지 100 ㎜, 바람직하게는 50 ㎜ 내지 70 ㎜, 가능하게는 약 55 ㎜의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 생성 기재(10)는, 제1 및 제2 단부들(10a, 10b) 사이에서 측정된, 5 ㎜ 내지 50 ㎜, 바람직하게는 10 ㎜ 내지 30 ㎜, 가능하게는 약 20 ㎜의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 생성 물품(1)은 5 ㎜ 내지 10 ㎜, 바람직하게는 6 ㎜ 내지 8 ㎜, 가능하게는 약 7 ㎜의 직경을 가질 수 있다.

에어로졸 생성 기재(10)는, 에어로졸 생성 재료를 포함하는 복수의 세장형 제1 스트립(15)을 포함한다. 복수의 세장형 제1 스트립(15)은 에어로졸 생성 스트립(16)을 구성하고, 실질적으로 에어로졸 생성 물품(1)의 길이방향으로 배향된다. 세장형 제1 스트립(15)은 일반적으로 길이방향으로 접히지 않고(foldless), 그에 따라 공기 유동 경로가 중단되지 않고 물품(1)을 통한 균일한 공기 유동이 달성될 수 있다.

유도 가열식 서셉터(12)는, 유도 가열식 서셉터 재료를 포함하는 복수의 세장형 제2 스트립(13)을 포함한다. 복수의 세장형 제2 스트립(13)은 서셉터 스트립(18)을 구성하고, 또한 실질적으로 에어로졸 생성 물품(1)의 길이방향으로 배향된다. 세장형 제2 스트립(13)은 길이방향으로 접히지 않고, 그에 따라 에어로졸 생성 기재(10) 내의 핫 스팟을 방지한다.

에어로졸 생성 물품(1)은, 에어로졸 생성 재료를 포함하는 복수의 세장형 제3 스트립(17)(도 1b 참조)을 포함한다. 세장형 제3 스트립(17)은 또한 에어로졸 생성 스트립(16)을 구성하고, 실질적으로 에어로졸 생성 물품(1)의 길이방향으로 배향된다. 세장형 제3 스트립(17)은 세장형 제1 스트립(15)과 동일한 길이를 가지고, 그에 따라 에어로졸 생성 물품(1) 내의 에어로졸 생성 스트립(16) 모두는 동일한 길이를 갖는다. 세장형 제2 스트립(13)은 세장형 제3 스트립(17)에 부착되고, 세장형 제2 스트립(13) 및 세장형 제3 스트립(17)은 동일한 폭을 갖는다. 바람직한 실시형태에서, 세장형 제1 스트립(15)은 또한 세장형 제2 스트립(13) 및 세장형 제3 스트립(17)과 동일한 폭을 갖는다.

세장형 제1 스트립(15), 세장형 제2 스트립(13) 및 세장형 제3 스트립(17)은 실질적으로 막대-형상의 에어로졸 생성 물품(1)을 형성하도록 배치되고, 에어로졸 생성 물품(1)의 횡단면 내에서 복수의 상이한 배향들을 갖도록 막대-형상의 에어로졸 생성 물품(1)의 횡단면 전체를 통해서 무작위적으로 분포될 수 있다. 도 1b로부터 명확하지는 않지만, 충분한 수의 세장형 제1 스트립(15)이 제공되어 에어로졸 생성 기재(10)의 횡단면을 실질적으로 채우고, 더 적은 수의 세장형 제1 스트립(15)이 단지 예를 위해서 도시되었다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 가열 요건에 따라, 임의의 적합한 수의 세장형 제2 스트립(13)이 에어로졸 생성 기재(10) 내에 배치될 수 있다는 것에 또한 주목하여야 한다. 세장형 제2 스트립(13)의 각각은 유리하게는 세장형 제1 스트립(15)에 의해서 둘러싸이고, 그에 의해서 세장형 제1 스트립(15)으로의 열 전달이 최대화되도록 보장하고 세장형 제2 스트립들(13) 사이의 접촉 가능성이 최소화되도록 보장한다.

도 1a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 복수의 세장형 제1 스트립(15)의 각각은 원위 단부(15a)를 가지고, 복수의 세장형 제2 스트립(13)의 각각은 원위 단부(13a)를 갖는다. 세장형 제1 스트립(15)의 원위 단부(15a)는 에어로졸 생성 기재(10)의 제1 단부(10a), 그리고 그에 상응하게, 에어로졸 생성 물품(1)의 원위 단부(11a)를 형성한다. 세장형 제2 스트립(13)은 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 제3 스트립(17)보다 짧다. 세장형 제2 스트립(13)의 원위 단부(13a)는 세장형 제1 스트립(15)의 원위 단부(15a)로부터 내측에 배치된다. 그에 따라, 세장형 제2 스트립(13)의 원위 단부(13a)는 에어로졸 생성 물품(1)의 원위 단부(11a)에서 보이지 않는다.

에어로졸 생성 물품(1)은 에어로졸 생성 기재(10)의 하류에 배치된 마우스피스 세그먼트(20)를 포함한다. 에어로졸 생성 기재(10) 및 마우스피스 세그먼트(20)가 랩퍼(14)의 내측에 동축 정렬로 배치되어 구성요소를 제 위치에서 유지하고, 그에 따라 막대-형상의 에어로졸 생성 물품(1)을 형성한다.

도시된 실시형태에서, 마우스피스 세그먼트(20)는 하류 방향으로, 다시 말해서 에어로졸 생성 물품(1)의 원위 단부(11a)로부터 근위(입쪽) 단부(11b)까지, 동축 정렬로 순차적으로 배치된 구성요소들, 즉 냉각 세그먼트(22), 중심 홀 세그먼트(23), 및 필터 세그먼트(24)를 포함한다. 냉각 세그먼트(22)는, 종이 랩퍼(14)의 두깨보다 두꺼운 두께를 갖는 중공형 종이 튜브(22a)를 포함한다. 중심 홀 세그먼트(23)는 셀룰로오스 아세테이트 섬유 및 가소제를 포함하는 경화된 혼합물을 포함할 수 있고, 마우스피스 세그먼트(20)의 강도를 증가시키는 기능을 한다. 필터 세그먼트(24)는 일반적으로 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하고 마우스피스 필터로서 작용한다. 가열된 증기가 에어로졸 생성 기재(10)로부터 에어로졸 생성 물품(1)의 근위(입쪽) 단부(11b)를 향해서 유동함에 따라, 증기는 냉각 세그먼트(22) 및 중심 홀 세그먼트(23)를 통과하면서 냉각되고 응축되어, 필터 세그먼트(24)를 통해서 사용자가 흡입하기 위한 적합한 특성을 갖는 에어로졸을 형성한다.

세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 제3 스트립(17)은 일반적으로 연초와 같은 식물 유래 재료를 포함한다. 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 제3 스트립(17)은 연초, 그리고 셀룰로오스 섬유, 연초 줄기 섬유 및 CaCO3와 같은 무기 필러 중 임의의 하나 이상을 포함하는, 재구성 연초를 유리하게 포함할 수 있다.

세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 제3 스트립(17)은 일반적으로 글리세린 또는 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함한다. 일반적으로, 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 제3 스트립(17)은 건조 중량을 기초로 약 5% 내지 약 50%의 에어로졸 형성제 함량을 포함한다. 가열 시에, 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 제3 스트립(17)은, 니코틴 또는 연초 향미제와 같은 향미 화합물을 포함할 수 있는 휘발성 화합물을 방출한다.

에어로졸 생성 디바이스 내의 물품(1)을 사용하는 동안 시간에 따라 달라지는 전자기장이 세장형 제2 스트립(13)에 근접하여 인가될 때, 와전류 및 자기 이력 손실로 인해서 열이 세장형 제2 스트립(13) 내에서 생성된다. 열이 세장형 제2 스트립(13)으로부터 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 제3 스트립(17)으로 전달되어 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 제3 스트립(17)을, 연소시키지 않고, 가열하고, 그에 따라 하나 이상의 휘발성 화합물을 방출하고 그에 의해서 증기를 생성한다. 사용자가 필터 세그먼트(24)를 통해서 흡입할 때, 가열된 증기가 물품(1)을 통해서 에어로졸 생성 기재(10)의 제1 단부(10a)로부터 에어로졸 생성 기재(10)의 제2 단부(10b)를 향해서, 그리고 필터 세그먼트(24)를 향해서 하류 방향으로 끌어당겨진다. 앞서 주목한 바와 같이, 가열된 증기가 냉각 세그먼트(22) 및 중심 홀 세그먼트(23)을 통해서 필터 세그먼트(24)를 향해서 유동할 때, 가열된 증기가 냉각되고 응축되어 필터 세그먼트(24)를 통해 사용자가 흡입하는 데 적합한 특성을 갖는 에어로졸을 형성한다.

에어로졸 생성 물품의 제조(실시예 1)

도 2a를 참조하면, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 전술한 에어로졸 생성 물품(1)의 제1 실시예를 제조하기 위한 장치(30) 및 방법의 개략도가 도시되어 있다. 도 2b는, 도 2b의 화살표 방향으로 장치(30)를 통해서 이동할 때의, 에어로졸 생성 기재(10) 및 서셉터 패치(28)의 평면도이다.

장치(30)는, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 공급을 제어하기 위한 실질적으로 편평한 표면 및 제1 공급 롤러(36)를 가지는, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)을 수반하는 기재 공급 릴(32)(예를 들어, 제1 보빈)을 포함한다. 장치(30)는 또한, 당업자에 의해서 이해되는 바와 같이, 웹 장력 조절기 및 웹 연부 제어 시스템을 포함할 수 있으나, 이러한 부가적인 구성요소는 본 개시 내용의 맥락에서 본질적인 것이 아니므로 단순함을 위해서 생략하였다.

장치(30)는, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 수반하는 서셉터 공급 릴(38)(예를 들어, 제2 보빈), 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 공급을 제어하기 위한 공급 롤러(42, 44), 접착제 도포기 유닛(46), 및 서셉터 컷팅 유닛(48)을 포함한다.

장치(30)는 선택적 가열기(50), 스트립 컷팅 유닛(52), 공급 롤러(54), 막대 형성 유닛(56), 및 막대 컷팅 유닛(58)을 추가로 포함한다.

서셉터 패치 준비

동작 시, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)은 기재 공급 릴(32)로부터 연속적으로 공급된다. 동시에, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)이 서셉터 공급 릴(38)로부터 공급 롤러(42, 44)를 통해서 접착제 도포기 유닛(46)으로 연속적으로 공급된다. 접착제 도포기 유닛(46)은 접착제(47)를 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 표면에 도포한다. 도시된 실시예에서, 접착제 도포기 유닛(46)은 접착제(47)를 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 표면에 간헐적으로 그리고 웹(40)의 전체 폭에 걸쳐 도포한다. 이러한 방식으로, 단속적인 접착제 영역(60)(도 3 및 도 4 참조)이 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 표면에 형성되고, 비접착제 영역(62)이 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 이동 방향으로 인접 접착제 영역들(60) 사이에 형성된다.

서셉터 재료의 연속적인 웹(40)이 접착제 도포기 유닛(46)으로부터 서셉터 컷팅 유닛(48)으로 공급되고, 서셉터 컷팅 유닛은 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 연속적으로 컷팅하여 복수의 서셉터 패치(28)를 형성한다. 도 2b에서 가장 잘 확인되는 바와 같이, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40), 그리고 그에 따라 서셉터 패치(28)는, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 폭보다 상당히 더 좁은 폭을 갖는다. 예를 들어, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)은 약 140 ㎜의 폭을 가질 수 있는 반면, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40) 그리고 그에 따라 서셉터 패치(28)는 약 0.1 ㎜ 내지 5 ㎜의 폭을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 서셉터 패치(28)는 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 이동 방향으로 약 5 ㎜ 내지 50 ㎜의 길이를 가질 수 있고, 약 1 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

접착제 도포기 유닛(46)에 의해서 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)에 도포된 접착제(47)로 인해 서셉터 컷팅 유닛(48)이 오염되는 것을 최소화하기 위해서, 서셉터 컷팅 유닛(48)은, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 표면 상의 접착제 영역들(60) 사이의 위치에 있는 비접착제 영역(62) 내에서 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 컷팅한다. 이는, 서셉터 컷팅 유닛(48)의 동작을 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 이동과 동기화시키는 것에 의해서 달성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 서셉터 컷팅 유닛(48)은, 지지 드럼(66) 및 컷팅 드럼(68)을 포함하는 회전 컷팅 유닛(64)을 포함한다. 지지 드럼(66)은 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 그 주변부 주위에서 지지하고, 그 주변부 주위에서 복수의 원주방향으로 이격된 함몰부(70)를 포함한다. 지지 드럼(66)은 일반적으로 흡입 드럼이고, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40) 및 서셉터 패치(28)는 흡입 포트(67)를 통해서 인가되는 흡입력에 의해서 흡입 드럼의 주변부 주위에서 지지된다. 컷팅 드럼(68)은 그 주변부 주위에서 복수의 원주방향으로 이격된 컷팅 요소(72), 예를 들어 돌출 컷팅 블레이드를 포함하고, 컷팅 요소(72)는, 도 5에서 화살표로 도시된 바와 같이, 반대되는 방향들을 따른 지지 드럼(66) 및 컷팅 드럼(68) 모두의 동기화된 회전 중에 원주방향으로 이격된 함몰부(70)와 협력한다(예를 들어, 그 내부로 연장된다). 그 결과, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 연속적으로 전단 컷팅하여 복수의 서셉터 패치(28)를 형성하게 된다.

서셉터 패치 부착

예를 들어 도 2b 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 연속적인 서셉터 패치(28)의 연부들 사이에 일정하고 미리 결정된 간격(74)이 있도록, 서셉터 컷팅 유닛(48)에 의해서 제공되는 서셉터 패치(28)가 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(40)의 표면에 부착될 수 있다. 일정하고 미리 결정된 간격(74)은 예를 들어 1 ㎜ 내지 20 ㎜일 수 있다. 인접 서셉터 패치들(28)의 연부들 사이에서 일정하고 미리 결정된 간격(74)을 생성하기 위해서, 서셉터 컷팅 유닛(48)은, 지지 드럼(66)에 수반되는 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)이 컷팅 드럼(68)에 의해서 컷팅되어 서셉터 패치(28)를 형성한 직후에, 미리 결정된 기간 동안 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)과 지지 드럼(66) 사이의 상대적인 이동을 허용한다. 이러한 상대적인 이동은, 서셉터 패치(28)가 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)으로부터 컷팅된 후에 짧은 기간 동안, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)이 정지 상태로 유지되거나 감소된 속력으로 이동할 수 있게 한다. 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)과 지지 드럼(66) 사이의 상대적인 이동은, 예를 들어, 지지 드럼(66)에 의해서 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)에 인가되는 흡입력을 감소시키는 한편, 동시에 이미 컷팅된 서셉터 패치(28)와 지지 드럼(66) 사이에서 적절한 흡입력을 유지하여 서셉터 패치(28)와 지지 드럼(66) 사이에 상대적인 이동이 없도록 보장하는 것에 의해서 달성될 수 있다. 이러한 방식으로, 서셉터 컷팅 유닛(48)에 의해서 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)으로부터 컷팅된 서셉터 패치(28)가, 이러한 서셉터 패치(28)가 컷팅된 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)보다 빠른 속력으로 짧은 기간 동안 이송되고, 그에 의해서 인접 서셉터 패치들(28)의 연부들 사이에서 희망하는 일정하고 미리 결정된 간격(74)을 생성한다.

접착제(47)가 도포된 서셉터 패치(28)는 실질적으로 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 중심선을 따라서 연속적인 웹(34)의 표면에 연속적이고 계속적으로 부착된다. 인접 서셉터 패치들(28)은, 서셉터 패치(28)가 서셉터 컷팅 유닛(48) 내에서 형성될 때 생성되는 서셉터 패치들(28)의 연부들 사이의 일정하고 미리 결정된 간격(74)에 의해서, 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹(34)의 이동 방향으로 이격된다. 서셉터 패치(28)와 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 실질적으로 편평한 표면 사이에서 적절한 부착이 이루어지도록 보장하기 위해서, 서셉터 패치(28)는, 도 2a에 개략적으로 도시된, 캠 롤러(76)에 의해서 실질적으로 편평한 표면 상으로 프레싱될 수 있다. 캠 롤러(76)의 회전은 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 이동과 동기화되며, 그에 따라 프레싱 힘은 연속적인 서셉터 패치(28)에 인가되나, 연속적인 서셉터 패치들(28) 사이의 이격된 영역에는 인가되지 않는다.

접착제 도포기 유닛(46)에 의해서 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)에 (그리고 그에 따라 서셉터 패치(28)에) 도포된 접착제(47)의 특성에 따라, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 및 그 표면에 부착된 서셉터 패치(28)가 선택적 가열기(50)에 의해서 가열될 수 있다. 이는 접착제(47)의 경화(cure/set)를 보조할 수 있고, 그에 의해서 각각의 서셉터 패치(28)와 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 표면 사이의 양호한 본딩을 보장할 수 있다. 접착제(47)를 경화시키기 위한 충분한 가열이 달성되도록 하는 한편, 동시에 에어로졸 생성 기재(10)로부터의 휘발성 성분의 방출을 방지하거나 적어도 최소화하도록 하기 위해서, 가열 온도는 에어로졸 생성 기재(10) 및 접착제(47) 모두의 특성을 기초로 주의 깊게 선택되어야 한다.

스트립 컷팅

이격된 서셉터 패치들(28)이 표면에 부착된 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)이 (도 6에 가장 잘 도시된) 스트립 컷팅 유닛(52)에 공급되고, 이러한 스트립 컷팅 유닛은 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 및 서셉터 패치(28)를 동시에 컷팅하여 복수의 연속적인 에어로졸 생성 스트립(16) 및 복수의 서셉터 스트립(18)을 형성한다. 실시형태에서, 스트립 컷팅 유닛(52)은 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 및 서셉터 패치(28)를 컷팅하여, 스트립 폭이 약 1 ㎜인 서셉터 스트립(18) 및 에어로졸 생성 스트립(16)을 형성한다. 따라서, 서셉터 패치(28)가 전술한 바와 같이 5 ㎜의 폭을 가지는 경우에, 5개의 서셉터 스트립(18)이 각각의 서셉터 패치(28)의 컷팅에 의해서 형성된다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

서셉터 패치(28)를 컷팅하는 것에 의해서 형성된 서셉터 스트립들(18)의 단부들은, 인접 서셉터 패치들(28)의 연부들 사이에 존재하였던 동일한 미리 결정되고 일정한 간격(74)에 의해서 길이방향으로 이격된다. 도 2a 및 도 6에 도시된 바와 같이, 스트립 컷팅 유닛(52)은 회전 컷터 유닛(78)이고, 제1 및 제2 컷팅 드럼(80, 82)을 포함한다. 제1 컷팅 드럼(80)은 원주방향으로 연장되는 제1 컷팅 형성부(84)를 포함하고, 제2 컷팅 드럼(82)은 원주방향으로 연장되는 제2 컷팅 형성부(86)를 포함한다. 제1 및 제2 컷팅 형성부(84, 86)가 협력하여(예를 들어, 상호 맞물려) 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 및 서셉터 패치(28)를 연속적인 웹(34)의 이동 방향으로 전단 컷팅하고, 그에 따라 복수의 에어로졸 생성 스트립(16) 및 복수의 서셉터 스트립(18)을 형성한다. 도 2b 및 도 6으로부터 예상할 수 있는 바와 같이, 서셉터 패치(28)가 표면에 부착된 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 중앙 영역을 컷팅함으로써 형성된 에어로졸 생성 스트립(16)은, 그에 부착된 서셉터 스트립(18)(즉, 세장형 제2 스트립(13))을 가지며, 이는, 세장형 제3 스트립(17)을 구성하는 이러한 중앙 영역을 컷팅하는 것에 의해서 형성된 에어로졸 생성 스트립(16)이다. 다른 한편으로, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 측면 영역을 컷팅함으로써 형성된 에어로졸 생성 스트립(16)은, 서셉터 패치(28)의 대향 측면들 상에서, 그에 부착된 서셉터 스트립(18)을 가지지 않고, 이는, 세장형 제1 스트립(15)을 구성하는 이러한 측면 영역을 컷팅하는 것에 의해서 형성된 에어로졸 생성 스트립(16)이다.

막대 형성

에어로졸 생성 스트립(16) 및 서셉터 스트립(18)은 막대 형성 유닛(56)으로 이송되고, 여기에서 이들은 연속적인 막대(88)로 형성된다. 희망하는 경우, 랩핑 종이(미도시)의 연속적인 시트가 공급 릴(미도시)로부터 막대 형성 유닛(56)에 공급될 수 있거나, (마찬가지로 공급 릴로부터) 막대 형성 유닛(56)의 하류에 배치될 수 있는 별도의 랩핑 유닛에 공급될 수 있다. 랩핑 종이의 시트가 막대 형성 유닛(56) 또는 별도의 랩핑 유닛을 통해서 운반되고 안내될 때, 이는, 연속적인 막대(88)가 랩퍼(14)에 의해서 둘러싸이도록, 에어로졸 생성 스트립(16) 및 서셉터 스트립(18) 주위에 랩핑될 수 있다.

막대 컷팅

이어서, (선택적으로 랩퍼(14)에 의해서 둘러싸인) 연속적인 막대(88)가 막대 컷팅 유닛(58)으로 운반되고, 여기에서 연속적인 막대는 적절한 위치에서 미리 결정된 길이로 컷팅되어 다수의 에어로졸 생성 물품(1)을 형성한다. 막대 컷팅 유닛(58)에 의해서 형성된 에어로졸 생성 물품(1)은 5 ㎜ 내지 50 ㎜, 바람직하게는 10 ㎜ 내지 30 ㎜의 길이를 가질 수 있다. 이러한 길이가 도 1a 및 도 1b를 참조하여 전술한 에어로졸 생성 기재(10)의 길이에 상응한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 연속적인 막대(88)는 바람직하게는, 연속적인 서셉터 패치(28)를 컷팅함으로써 형성된 서셉터 스트립(18)의 단부들 사이의 실질적으로 중간 지점에서, 막대 컷팅 유닛(58)에 의해서 반복적으로 컷팅된다. 이러한 방식으로, 서셉터 스트립(18)은 막대 컷팅 유닛(58)에 의해서 컷팅되지 않고, 그에 의해서 컷팅 요소의 마모를 감소시킨다. 또한 서셉터 스트립(18)이 에어로졸 생성 스트립(16)보다 짧기 때문에, 서셉터 스트립(18)의 단부들은 막대 컷팅 유닛(58)에 의해서 형성된 에어로졸 생성 물품(1)의 양 단부에서 보이지 않는다. 이러한 유형의 방법이 에어로졸 생성 물품(1)의 대량 생산에 특히 적합하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

최종 조립

추가적인 유닛(미도시)이 막대 컷팅 유닛(58)의 하류에 배치될 수 있고, 전술한 마우스피스 세그먼트(20)와 같은 하나 이상의 부가적인 구성요소를 제공하고 이들을 막대 컷팅 유닛(56)에 의해서 형성된 개별적인 에어로졸 생성 물품(1)과 조립하여, 예를 들어 도 1에 도시된 유형의, 완성된 에어로졸 생성 물품(1)을 형성하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 조립된 구성요소들이 동시에 랩핑되어 완성된 에어로졸 생성 물품(1)을 형성하도록, 별도의 랩핑 유닛이 막대 컷팅 유닛(58)의 하류에 제공될 수 있다. 추가적인 유닛이 장치(30)의 일부를 형성할 수 있거나, 최종 조립 라인의 일부를 형성하는 별도의 독립적인 유닛일 수 있다.

에어로졸 생성 물품(실시예 2)

이제 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 에어로졸 생성 물품을 유도 가열하고 그에 의해서 디바이스의 사용자가 흡입할 에어로졸을 생성하기 위해서 유도 가열 시스템을 포함하는 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용하기 위한 에어로졸 생성 물품(2)의 제2 실시예가 도시되어 있다. 에어로졸 생성 물품(2)은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 전술한 에어로졸 생성 물품(1)과 유사하고, 동일한 참조 번호를 이용하여 상응하는 구성요소들을 식별할 것이다.

에어로졸 생성 물품(2)은, 제1 및 제2 단부(10a, 10b)를 갖는 에어로졸 생성 기재(10) 및 유도 가열 가능 서셉터(12)를 포함한다. 에어로졸 생성 기재(10) 및 유도 가열식 서셉터(12)는 랩퍼(14) 내에 배치되고 그에 의해서 둘러싸인다. 랩퍼(14)는, 실질적으로 비-전기 전도성 및 비-자기 투과성인 재료를 포함한다. 도시된 실시예에서, 랩퍼(14)는 종이 랩퍼이고 담배 종이를 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 물품(2)은 일반적으로, 원위 단부(11a)와 근위(입쪽) 단부(11b) 사이에서 측정된, 30 ㎜ 내지 100 ㎜, 바람직하게는 50 ㎜ 내지 70 ㎜의 총 길이를 갖는다. 에어로졸 생성 기재(10)는, 제1 및 제2 단부들(10a, 10b) 사이에서 측정된, 5 ㎜ 내지 50 ㎜, 바람직하게는 10 ㎜ 내지 30 ㎜의 총 길이를 갖는다. 에어로졸 생성 물품(1)은 일반적으로 5 ㎜ 내지 10 ㎜, 바람직하게는 6 ㎜ 내지 8 ㎜의 직경을 갖는다.

에어로졸 생성 기재(10)는 일반적으로, 에어로졸 생성 재료를 포함하는 복수의 세장형 제1 스트립(15)을 포함한다. 복수의 세장형 제1 스트립(15)은 에어로졸 생성 스트립(16)을 구성하고, 실질적으로 에어로졸 생성 물품(2)의 길이방향으로 배향된다. 세장형 제1 스트립(15)은 일반적으로 길이방향으로 접히지 않고, 그에 따라 공기 유동 경로가 중단되지 않고 물품(2)을 통한 균일한 공기 유동이 달성될 수 있다.

유도 가열식 서셉터(12)는, 유도 가열식 서셉터 재료를 포함하는 세장형 제2 스트립(13)을 포함한다. 그에 따라, 세장형 제2 스트립(13)은, 실질적으로 에어로졸 생성 물품(2)의 길이방향으로 또한 배향된 스트립-형상의 또는 블레이드-형상의 세장형 서셉터(12)로서 간주될 수 있다. 도 7b에서 명확하게 확인될 수 있는 바와 같이, 세장형 제1 스트립(15)의 각각은 세장형 제2 스트립(13)의 폭보다 좁은 폭을 갖는다.

에어로졸 생성 물품(2)은, 제1 및 제2 주 표면(17a, 17b)을 갖는 적어도 하나의 세장형 캐리어 스트립(17)을 포함한다. 세장형 캐리어 스트립(17)은 에어로졸 생성 재료를 포함하고, 그에 따라, 에어로졸 생성 스트립(16)을 또한 구성한다. 세장형 캐리어 스트립(17)은 에어로졸 생성 물품(2)의 길이방향으로 실질적으로 배향된다. 세장형 캐리어 스트립(17)은 세장형 제1 스트립(15)과 동일한 길이를 가지고, 그에 따라 에어로졸 생성 물품(2) 내의 에어로졸 생성 스트립(16) 모두는 동일한 길이를 갖는다.

세장형 제2 스트립(13)은 세장형 캐리어 스트립(17)에 부착되고, 도 7b에서 명확하게 확인될 수 있는 바와 같이, 세장형 캐리어 스트립(17)은 세장형 제2 스트립(13)의 폭보다 넓은 폭을 갖는다. 세장형 제2 스트립(13)은 제1 및 제2 대향 면들(13b, 13c)을 갖는다. 제2 면(13c)은 세장형 캐리어 스트립(17)의 제2 주면(17b)에 부착되고, 세장형 캐리어 스트립(17)에 의해서, 보다 구체적으로는 제2 주 표면(17b)에 의해서 그 전체가 덮인다.

세장형 제1 스트립(15), 세장형 제2 스트립(13) 및 세장형 캐리어 스트립(17)은 실질적으로 막대-형상의 에어로졸 생성 물품(2)을 형성하도록 배치되고, 세장형 제1 스트립(15)은, 에어로졸 생성 물품(2)의 횡단면 내에서 복수의 상이한 배향들을 갖도록, 막대-형상의 에어로졸 생성 물품(2)의 횡단면 전체를 통해서 무작위적으로 분포될 수 있다. 도 7b로부터 명확하지는 않지만, 충분한 수의 세장형 제1 스트립(15)이 제공되어 에어로졸 생성 기재(10)의 횡단면을 실질적으로 채우고, 더 적은 수의 세장형 제1 스트립(15)이 단지 예를 위해서 도시되었다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 세장형 제2 스트립(13) 및 세장형 캐리어 스트립(17)은 에어로졸 생성 기재(10)의, 그리고 그에 따라 에어로졸 생성 물품(2)의 횡단면 내에서 대략적으로 중앙에 배치된다. 그러한 배치는, 세장형 제2 스트립(13)으로부터 세장형 제1 스트립(15)으로 열이 균일하게 전달되도록 보장하는 데 도움을 준다.

도 7b에서 가장 잘 확인되는 바와 같이, 중앙에 배치된 세장형 캐리어 스트립(17) 및 그에 부착된 세장형 제2 스트립(13)은 에어로졸 생성 기재(10)의 횡단면, 그리고 그에 따라 에어로졸 생성 물품(2)의 횡단면 내에서 제1 및 제2 영역(5,6)을 형성한다. 제1 영역(5)은 세장형 캐리어 스트립(17)의 제1 주 표면(17a)에 대면되고, 제2 영역(6)은 세장형 캐리어 스트립(17)의 제2 주 표면(17b)에 대면된다. 제1 및 제2 영역(5,6) 모두는 복수의 세장형 제1 스트립(15)을 포함한다.

도 7a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 복수의 세장형 제1 스트립(15)의 각각은 원위 단부(15a)를 가지고, 복수의 세장형 제2 스트립(13)은 원위 단부(13a)를 갖는다. 세장형 제2 스트립(15)의 원위 단부(15a)는 에어로졸 생성 기재(10)의 제1 단부(10a), 그리고 그에 상응하게, 에어로졸 생성 물품(2)의 원위 단부(11a)를 형성한다. 세장형 제2 스트립(13)은 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 캐리어 스트립(17)보다 짧다. 세장형 제2 스트립(13)의 원위 단부(13a)는 세장형 제1 스트립(15)의 원위 단부(15a)로부터 내측에 배치된다. 그에 따라, 세장형 제2 스트립(13)(즉, 세장형 서셉터(12))의 원위 단부(13a)는 에어로졸 생성 물품(2)의 원위 단부(11a)에서 보이지 않는다.

에어로졸 생성 물품(2)은 에어로졸 생성 기재(10)의 하류에 배치된 마우스피스 세그먼트(20)를 포함한다. 에어로졸 생성 기재(10) 및 마우스피스 세그먼트(20)가 랩퍼(14)의 내측에 동축 정렬로 배치되어 구성요소를 제 위치에서 유지하고, 그에 따라 막대-형상의 에어로졸 생성 물품(2)을 형성한다. 마우스피스 세그먼트(20)는, 에어로졸 생성 물품(1)의 제1 실시예와 관련하여 전술한 마우스피스 세그먼트(20)와 동일한 구성을 가지고 동일한 구성요소를 포함한다.

세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 캐리어 스트립(17)은 일반적으로 연초와 같은 식물 유래 재료를 포함한다. 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 캐리어 스트립(17)은 연초, 그리고 셀룰로오스 섬유, 연초 줄기 섬유 및 CaCO3와 같은 무기 필러 중 임의의 하나 이상을 포함하는, 재구성 연초를 유리하게 포함할 수 있다.

세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 캐리어 스트립(17)은 일반적으로 글리세린 또는 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함한다. 일반적으로, 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 캐리어 스트립(17)은 건조 중량을 기초로 약 5% 내지 약 50%의 에어로졸 형성제 함량을 포함한다. 가열 시에, 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 캐리어 스트립(17)은, 니코틴 또는 연초 향미제와 같은 향미 화합물을 포함할 수 있는 휘발성 화합물을 방출한다.

에어로졸 생성 디바이스 내의 물품(2)을 사용하는 동안 시간에 따라 달라지는 전자기장이 세장형 제2 스트립(13)에 근접하여 인가될 때, 와전류 및 자기 이력 손실로 인해서 열이 세장형 제2 스트립(13) 내에서 생성된다. 열이 세장형 제2 스트립(13)으로부터 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 캐리어 스트립(17)으로 전달되어 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 캐리어 스트립(17)을, 연소시키지 않고, 가열하고, 그에 따라 하나 이상의 휘발성 화합물을 방출하고 그에 의해서 증기를 생성한다. 사용자가 필터 세그먼트(24)를 통해서 흡입할 때, 가열된 증기가 물품(2)을 통해서 에어로졸 생성 기재(10)의 제1 단부(10a)로부터 에어로졸 생성 기재(10)의 제2 단부(10b)를 향해서, 그리고 필터 세그먼트(24)를 향해서 하류 방향으로 끌어당겨진다. 가열된 증기가 냉각 세그먼트(22) 및 중심 홀 세그먼트(23)을 통해서 필터 세그먼트(24)를 향해서 유동할 때, 가열된 증기가 냉각되고 응축되어 필터 세그먼트(24)를 통해 사용자가 흡입하기에 적합한 특성을 갖는 에어로졸을 형성한다.

에어로졸 생성 물품의 제조(실시예 2): 실시형태 1

도 8a를 참조하면, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 전술한 에어로졸 생성 물품(2)의 제2 실시예를 제조하기 위한 장치(130) 및 방법의 제1 실시형태의 개략도가 도시되어 있다. 도 8b는, 도 8b의 화살표 방향으로 장치(130)를 통해서 이동할 때의, 에어로졸 생성 기재(10) 및 서셉터 패치(28)의 평면도이다. 장치(130) 및 방법은 도 2 내지 도 6을 참조하여 전술한 장치(30) 및 방법과 유사하고, 동일한 참조 번호를 이용하여 상응하는 구성요소들을 식별할 것이다.

장치(130)는, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 공급을 제어하기 위한 중심선(118)을 갖는 실질적으로 편평한 표면 및 제1 공급 롤러(36)를 가지는, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)을 수반하는 기재 공급 릴(32)(예를 들어, 제1 보빈)을 포함한다. 장치(130)는 또한, 당업자에 의해서 이해되는 바와 같이, 웹 장력 조절기 및 웹 연부 제어 시스템을 포함할 수 있으나, 이러한 부가적인 구성요소는 본 개시 내용의 맥락에서 본질적인 것이 아니므로 단순함을 위해서 생략하였다.

장치(130)는, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 수반하는 서셉터 공급 릴(38)(예를 들어, 제2 보빈), 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 공급을 제어하기 위한 공급 롤러(42, 44), 접착제 도포기 유닛(46), 및 서셉터 컷팅 유닛(48)을 포함한다.

장치(130)는 선택적 가열기(50), 스트립 컷팅 유닛(52), 공급 롤러(54), 막대 형성 유닛(56), 및 막대 컷팅 유닛(58)을 추가로 포함한다.

서셉터 패치 준비

동작 시, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)은 기재 공급 릴(32)로부터 연속적으로 공급된다. 동시에, 서셉터 패치(28)는 장치(30) 및 상응 방법과 관련하여 전술한 것과 정확히 동일한 방식으로 준비되고, 상세 내용을 반복하지 않을 것이다. 이하의 설명으로부터 명확해지는 바와 같이, 각각의 서셉터 패치(28)는 도 7a 및 도 7b를 참조하여 전술한 완성된 에어로졸 생성 물품(2) 내의 세장형 제2 스트립(13)(즉, 세장형 서셉터(12))에 상응한다.

서셉터 패치 부착

예를 들어 도 8b 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 연속적인 서셉터 패치(28)의 연부들 사이에 일정하고 미리 결정된 간격(74)이 있도록, 서셉터 컷팅 유닛(48)에 의해서 제공되는 서셉터 패치(28)가 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 표면에 부착될 수 있다. 예를 들어 1 ㎜ 내지 20 ㎜일 수 있는 일정하고 미리 결정된 간격(74)은, 장치(30) 및 상응하는 방법과 관련하여 전술한 것과 동일한 방식으로 달성된다.

접착제(47)가 도포된 서셉터 패치(28)는 실질적으로 중심선(118)을 따라서 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 편평한 표면에 연속적이고 계속적으로 부착된다. 그에 의해서, 앞서 주목한 바와 같이, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)이 서셉터 패치(28)보다 실질적으로 더 넓기 때문에, 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹(34)의 노출된 측면 영역(190)은 서셉터 패치(28)의 양 측면에 형성된다(도 8b 참조). 인접 서셉터 패치들(28)은 또한, 서셉터 패치(28)가 서셉터 컷팅 유닛(48) 내에서 형성될 때 생성되는 서셉터 패치들(28)의 연부들 사이의 일정하고 미리 결정된 간격(74)에 의해서, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 이동 방향으로 이격된다.

서셉터 패치(28)와 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 실질적으로 편평한 표면 사이에서 적절한 부착이 이루어지도록 보장하기 위해서, 서셉터 패치(28)는, 도 8a에 개략적으로 도시된, 캠 롤러(76)에 의해서 실질적으로 편평한 표면 상으로 프레싱될 수 있다. 캠 롤러(76)의 회전은 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 이동과 동기화되며, 그에 따라 프레싱 힘은 연속적인 서셉터 패치(28)에 인가되나, 연속적인 서셉터 패치들(28) 사이의 이격된 영역에는 인가되지 않는다.

접착제 도포기 유닛(46)에 의해서 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)에 (그리고 그에 따라 서셉터 패치(28)에) 도포된 접착제(47)의 특성에 따라, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 및 그 표면에 부착된 서셉터 패치(28)가 선택적 가열기(50)에 의해서 가열될 수 있다. 앞서 주목한 바와 같이, 이는 접착제(47)의 경화를 보조할 수 있고, 그에 의해서 각각의 서셉터 패치(28)와 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 편평한 표면 사이의 양호한 본딩을 보장할 수 있다.

스트립 컷팅

이격된 서셉터 패치들(28)이 그 편평 표면에 부착된 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)이 (도 9에 가장 잘 도시된) 스트립 컷팅 유닛(52)에 공급된다. 스트립 컷팅 유닛(52)은, 서셉터 패치(28)를 컷팅하지 않으면서, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 노출된 측면 영역(190)만을 컷팅하고, 그에 따라 서셉터 패치(28)와 함께 복수의 연속적인 에어로졸 생성 스트립(16)을 형성한다. 실시형태에서, 스트립 컷팅 유닛(52)은 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 노출된 측면 영역(190)을 컷팅하여, 스트립 폭이 약 1 ㎜인 에어로졸 생성 스트립(16)을 형성한다.

도 8a 및 도 9에 도시된 바와 같이, 스트립 컷팅 유닛(52)은 회전 컷터 유닛(78)이고, 제1 및 제2 컷팅 드럼(80, 82)을 포함한다. 제1 컷팅 드럼(80)은 원주방향으로 연장되는 제1 컷팅 형성부(84)를 포함하고, 제2 컷팅 드럼(82)은 원주방향으로 연장되는 제2 컷팅 형성부(86)를 포함한다. 제1 및 제2 컷팅 형성부(84, 86)가 협력하여(예를 들어, 상호 맞물려) 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 노출된 측면 영역(190)을 연속적인 웹(34)의 이동 방향으로 전단 컷팅하고, 그에 따라 연속적인 에어로졸 생성 스트립(16)을 형성하고, 구체적으로 도 7a 및 도 7b에 도시된 세장형 제1 스트립(15)을 형성한다.

에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 노출된 측면 영역(190)만을 컷팅하여 세장형 제1 스트립(15)을 형성하기 위해서, 제1 및 제2 컷팅 드럼(80, 82)은 비-컷팅 영역(92)을 그 사이에 형성하고, 이러한 비-컷팅 영역은 서셉터 패치(28) 및 서셉터 패치(28)가 부착된 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 일부를 수용한다. 도시된 실시형태에서, 제1 컷팅 드럼(80)은, 비-컷팅 영역(92) 내에 제1 컷팅 형성부(84)가 없이 형성된다. 마찬가지로, 제2 컷팅 드럼(82) 또한 비-컷팅 영역(92) 내에 제2 컷팅 형성부(86)가 없이 형성된다. 또한, 제1 컷팅 드럼(80)은 비-컷팅 영역(92) 내의 그 표면에서 원주방향 연장 함몰부(94)를 포함하며, 그로써 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 노출된 측면 영역(190)을 컷팅하는 동안 서셉터 패치(28)의 적어도 일부가 원주방향 연장 함몰부(94) 내에 수용될 수 있다. 따라서, 각각의 제1 및 제2 컷팅 드럼(80, 82) 상의 제1 및 제2 컷팅 형성부들(84, 86) 사이의 협력에 의해서, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 노출된 측면 영역(190)이 컷팅되어 세장형 제1 스트립(15)을 형성할 때, 비-컷팅 영역(92) 내에 수용되고 스트립으로 컷팅되지 않는 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 중앙 부분은 도 7b를 참조하여 전술한 세장형 캐리어 스트립(17)을 구성한다.

막대 형성

에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 노출된 측면 영역(190)을 컷팅함으로써 형성된 에어로졸 생성 스트립(16), 세장형 캐리어 스트립(17) 및 부착된 서셉터 패치(28)는 막대 형성 유닛(56)으로 이송되고, 여기에서 이들은 연속적인 막대(88)로 형성된다. 희망하는 경우, 랩핑 종이(미도시)의 연속적인 시트가 공급 릴(미도시)로부터 막대 형성 유닛(56)에 공급될 수 있거나, (마찬가지로 공급 릴로부터) 막대 형성 유닛(56)의 하류에 배치될 수 있는 별도의 랩핑 유닛에 공급될 수 있다. 랩핑 종이의 시트가 막대 형성 유닛(56) 또는 별도의 랩핑 유닛을 통해서 운반되고 안내될 때, 이는, 연속적인 막대(88)가 랩퍼(14)에 의해서 둘러싸이도록, 에어로졸 생성 스트립(16) 및 서셉터 패치(28) 주위에 랩핑될 수 있다.

막대 컷팅

이어서, (선택적으로 랩퍼(14)에 의해서 둘러싸인) 연속적인 막대(88)가 막대 컷팅 유닛(58)으로 운반되고, 여기에서 연속적인 막대는 적절한 위치에서 미리 결정된 길이로 컷팅되어 다수의 에어로졸 생성 물품(2)을 형성한다. 막대 컷팅 유닛(58)에 의해서 형성된 에어로졸 생성 물품(2)은 5 ㎜ 내지 50 ㎜, 바람직하게는 10 ㎜ 내지 30 ㎜의 길이를 가질 수 있다. 이러한 길이가 도 7a 및 도 7b를 참조하여 전술한 에어로졸 생성 기재(10)의 길이에 상응한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 연속적인 막대(88)는 바람직하게는, 실질적으로 서셉터 패치들(28)의 연부들 사이의 중간 지점에서 막대 컷팅 유닛(58)에 의해서 반복적으로 컷팅된다. 이러한 방식으로, 서셉터 패치(28)는 막대 컷팅 유닛(58)에 의해서 컷팅되지 않고, 그에 의해서 컷팅 요소의 마모를 감소시킨다. 또한 서셉터 패치(28)가 에어로졸 생성 스트립(16)보다 짧기 때문에, 개별적인 서셉터 패치(28)(즉, 세장형 제2 스트립(13))의 단부들은 막대 컷팅 유닛(58)에 의해서 형성된 에어로졸 생성 물품(2)의 양 단부에서 보이지 않는다. 이러한 유형의 방법이 에어로졸 생성 물품(2)의 대량 생산에 특히 적합하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

최종 조립

추가적인 유닛(미도시)이 막대 컷팅 유닛(58)의 하류에 배치될 수 있고, 전술한 마우스피스 세그먼트(20)와 같은 하나 이상의 부가적인 구성요소를 제공하고 이들을 막대 컷팅 유닛(56)에 의해서 형성된 개별적인 에어로졸 생성 물품(2)과 조립하여, 예를 들어 도 7에 도시된 유형의, 완성된 에어로졸 생성 물품(2)을 형성하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 조립된 구성요소들이 동시에 랩핑되어 완성된 에어로졸 생성 물품(2)을 형성하도록, 별도의 랩핑 유닛이 막대 컷팅 유닛(58)의 하류에 제공될 수 있다. 추가적인 유닛이 장치(130)의 일부를 형성할 수 있거나, 최종 조립 라인의 일부를 형성하는 별도의 독립적인 유닛일 수 있다.

에어로졸 생성 물품의 제조(실시예 2): 실시형태 2

도 10a를 참조하면, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 전술한 에어로졸 생성 물품(2)의 제2 실시예를 제조하기 위한 장치(230) 및 방법의 제2 실시형태의 개략도가 도시되어 있다. 도 10b는, 도 10b의 화살표 방향으로 장치(230)를 통해서 이동할 때의, 에어로졸 생성 기재(10) 및 서셉터 패치(28)의 평면도이다. 장치(230) 및 방법은 도 2 내지 도 6 및 도 8 및 도 9를 참조하여 전술한 장치(30, 130) 및 방법과 유사하고, 동일한 참조 번호를 이용하여 상응하는 구성요소들을 식별할 것이다.

장치(230)는, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 공급을 제어하기 위한 실질적으로 편평한 표면 및 제1 공급 롤러(36)를 가지는 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)을 수반하는 기재 공급 릴(32)(예를 들어, 제1 보빈)을 포함한다. 장치(230)는 또한, 당업자에 의해서 이해되는 바와 같이, 웹 장력 조절기 및 웹 연부 제어 시스템을 포함할 수 있으나, 이러한 부가적인 구성요소는 본 개시 내용의 맥락에서 본질적인 것이 아니므로 단순함을 위해서 생략하였다.

장치(230)는, 예를 들어 원형 컷팅 나이프를 포함하는, 회전 컷터 유닛(290)을 추가로 포함하고, 이는 하나의 연부(19)를 따라서 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)을 컷팅하여 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218)을 연속적인 웹(34)으로부터 분리한다. 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218)은 도 7a 및 도 7b를 참조하여 전술한 완성된 에어로졸 생성 물품(2) 내의 세장형 캐리어 스트립(17)에 상응한다. 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218)은 실질적으로 편평한 표면을 가지고, 연속적인 스트립(218) 및 연속적인 웹(34)이 장치(230)에 의해서 개별적으로 프로세스될 수 있도록 운반 롤러(92, 94)에 의해서, 도 10a에 가장 잘 도시된 바와 같이 예를 들어 위쪽 방향으로, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)으로부터 멀리 운반된다.

장치(230)는 또한, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 수반하는 서셉터 공급 릴(38)(예를 들어, 제2 보빈), 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 공급을 제어하기 위한 공급 롤러(42, 44), 접착제 도포기 유닛(46), 및 서셉터 컷팅 유닛(48)을 포함한다.

장치(230)는 선택적 가열기(50), 공급 롤러(51), 스트립 컷팅 유닛(52), 공급 롤러(54), 막대 형성 유닛(56), 및 막대 컷팅 유닛(58)을 추가로 포함한다.

서셉터 패치 준비

동작 시에, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)이 기재 공급 릴(32)로부터 공급되고, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218)이 회전 커터 유닛(290)에 의해서 연속적인 웹(34)의 연부(19)로부터 분리되고 전술한 바와 같이 운반 롤러(92, 94)에 의해서 연속적인 웹(34)으로부터 멀리 운반된다. 동시에, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)이 서셉터 공급 릴(38)로부터, 공급 롤러(42, 44)를 통해서 접착제 도포기 유닛(46)으로 연속적으로 공급된다. 접착제 도포기 유닛(46)은 접착제(47)를 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 표면에 도포한다. 도시된 실시예에서, 접착제 도포기 유닛(46)은 접착제(47)를 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 표면에 간헐적으로 그리고 웹(40)의 전체 폭에 걸쳐 도포한다. 이러한 방식으로, 단속적인 접착제 영역(60)(도 3 및 도 11 참조)이 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 표면에 형성되고, 비접착제 영역(62)이 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 이동 방향으로 인접 접착제 영역들(60) 사이에 형성된다.

서셉터 재료의 연속적인 웹(40)이 접착제 도포기 유닛(46)으로부터 서셉터 컷팅 유닛(48)으로 공급되고, 서셉터 컷팅 유닛은 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 연속적으로 컷팅하여 복수의 서셉터 패치(28)를 형성한다. 서셉터 컷팅 유닛(48)의 구성 및 동작은 도 5와 관련하여 전술한 것과 동일하다. 이하의 설명으로부터 명확해지는 바와 같이, 각각의 서셉터 패치(28)는 도 7a 및 도 7b를 참조하여 전술한 완성된 에어로졸 생성 물품(2) 내의 세장형 제2 스트립(13)(즉, 세장형 서셉터(12))에 상응한다.

도 10b에서 가장 잘 확인되는 바와 같이, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40), 그리고 그에 따라 서셉터 패치(28)는, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218)의 폭보다 좁은 폭을 갖는다. 예를 들어, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40) 그리고 그에 따라 서셉터 패치(28)는 약 0.1 ㎜ 내지 7 ㎜의 폭을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 서셉터 패치(28)는 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 이동 방향으로 약 5 ㎜ 내지 50 ㎜의 길이를 가질 수 있고, 약 1 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

접착제 도포기 유닛(46)에 의해서 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)에 도포된 접착제(47)에 의한 서셉터 컷팅 유닛(48)의 오염을 최소화하기 위해서, 서셉터 컷팅 유닛(48)은, 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 표면 상의 접착제 영역들(60) 사이의 위치에 있는 비접착제 영역(62) 내에서 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 컷팅한다. 이는, 서셉터 컷팅 유닛(48)의 동작을 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 이동과 동기화시키는 것에 의해서 달성될 수 있다.

서셉터 패치 부착

예를 들어 도 10b 및 도 11에 도시된 바와 같이, 각각의 연속적인 서셉터 패치(28)의 연부들 사이에 일정하고 미리 결정된 간격(74)이 있도록, 서셉터 컷팅 유닛(48)에 의해서 제공되는 서셉터 패치(28)가 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(218)의 편평한 표면에 부착될 수 있다. 예를 들어 1 ㎜ 내지 20 ㎜일 수 있는 일정하고 미리 결정된 간격(74)은, 장치(30) 및 상응하는 방법과 관련하여 전술한 것과 동일한 방식으로 달성된다.

접착제(47)가 도포된 서셉터 패치(28)는 실질적으로 연속적인 스트립(218)의 중심을 따라서 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218)의 편평한 표면에 연속적이고 계속적으로 부착된다. 인접 서셉터 패치들(28)은, 서셉터 패치(28)가 서셉터 컷팅 유닛(48) 내에서 형성될 때 생성되는 서셉터 패치들(28)의 연부들 사이의 일정하고 미리 결정된 간격(74)에 의해서, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218)의 이동 방향으로 이격된다.

서셉터 패치(28)와 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218)의 실질적으로 편평한 표면 사이에서 적절한 부착이 이루어지도록 보장하기 위해서, 서셉터 패치(28)는, 도 10a에 개략적으로 도시된, 캠 롤러(76)에 의해서 실질적으로 편평한 표면 상으로 프레싱될 수 있다. 캠 롤러(76)의 회전은 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218)의 이동과 동기화되며, 그에 따라 프레싱 힘은 연속적인 서셉터 패치(28)에 인가되나, 연속적인 서셉터 패치들(28) 사이의 이격된 영역에는 인가되지 않는다.

접착제 도포기 유닛(46)에 의해서 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)에 (그리고 그에 따라 서셉터 패치(28)에) 도포된 접착제(47)의 특성에 따라, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218) 및 그 표면에 부착된 서셉터 패치(28)가 선택적 가열기(50)에 의해서 가열될 수 있다. 앞서 주목한 바와 같이, 이는 접착제(47)의 경화를 보조할 수 있고, 그에 의해서 각각의 서셉터 패치(28)와 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218)의 편평한 표면 사이의 양호한 본딩을 보장할 수 있다.

스트립 컷팅

에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218)이 회전 커터 유닛(290)에 의해서 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 연부(19)로부터 분리된 후에, 에어로졸 생성 기재(10)의 나머지 웹(34)은 (도 12에 가장 잘 도시된) 스트립 컷팅 유닛(52)에 공급된다. 스트립 컷팅 유닛(52)은 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)을 그 전체 폭에 걸쳐 컷팅하여, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 전술한 완성된 에어로졸 생성 물품(2) 내의 세장형 제1 스트립(15)에 상응하는 복수의 연속적인 에어로졸 생성 스트립(16)을 형성한다. 실시형태에서, 스트립 컷팅 유닛(52)은 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)을 컷팅하여, 스트립 폭이 약 1 ㎜인 에어로졸 생성 스트립(16)을 형성한다.

도 10a 및 도 12에 도시된 바와 같이, 스트립 컷팅 유닛(52)은 회전 컷팅 유닛(78)이고, 제1 및 제2 컷팅 드럼(80, 82)을 포함한다. 제1 컷팅 드럼(80)은 원주방향으로 연장되는 제1 컷팅 형성부(84)를 포함하고, 제2 컷팅 드럼(82)은 원주방향으로 연장되는 제2 컷팅 형성부(86)를 포함한다. 제1 및 제2 컷팅 형성부(84, 86)가 협력하여(예를 들어, 상호 맞물려) 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)을 연속적인 웹(34)의 이동 방향으로 전단 컷팅하고, 그에 따라 복수의 에어로졸 생성 스트립(16)을 형성하고, 구체적으로 도 7a 및 도 7b에 도시된 세장형 제1 스트립(15)을 형성한다.

막대 형성

에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)을 컷팅함으로써 형성된 에어로졸 생성 스트립(16)은 막대 형성 유닛(56)으로 이송되고, 여기에서 이들은 연속적인 막대(88)로 형성된다. 서셉터 패치(28)가 부착된 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 스트립(218)이 또한 공급 롤러(51)에 의해서 막대 형성 유닛(56)으로 이송되고, 에어로졸 생성 스트립(16)과 조합되어 연속적인 막대(88)를 형성한다. 희망하는 경우, 랩링 종이(미도시)의 연속적인 시트가 공급 릴(미도시)로부터 막대 형성 유닛(56)에 공급될 수 있거나, (마찬가지로 공급 릴로부터) 막대 형성 유닛(56)의 하류에 배치될 수 있는 별도의 랩핑 유닛에 공급될 수 있다. 랩핑 종이의 시트가 막대 형성 유닛(56) 또는 별도의 랩핑 유닛을 통해서 운반되고 안내될 때, 이는, 연속적인 막대(88)가 랩퍼(14)에 의해서 둘러싸이도록, 에어로졸 생성 스트립(16) 및 서셉터 패치(28) 주위에 랩핑될 수 있다.

막대 컷팅

최종 조립

추가적인 유닛(미도시)이 막대 컷팅 유닛(58)의 하류에 배치될 수 있고, 전술한 마우스피스 세그먼트(20)와 같은 하나 이상의 부가적인 구성요소를 제공하고 이들을 막대 컷팅 유닛(56)에 의해서 형성된 개별적인 에어로졸 생성 물품(2)과 조립하여, 예를 들어 도 7에 도시된 유형의, 완성된 에어로졸 생성 물품(2)을 형성하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 조립된 구성요소들이 동시에 랩핑되어 완성된 에어로졸 생성 물품(2)을 형성하도록, 별도의 랩핑 유닛이 막대 컷팅 유닛(58)의 하류에 제공될 수 있다. 추가적인 유닛이 장치(230)의 일부를 형성할 수 있거나, 최종 조립 라인의 일부를 형성하는 별도의 독립적인 유닛일 수 있다.

예시적인 실시형태들을 앞의 단락들에서 설명하였지만, 첨부된 청구범위의 범주를 벗어나지 않고도 이러한 실시형태에 다양한 수정이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 범주 및 범위는 상술한 예시적인 실시형태에 의해서 제한되지 않아야 한다.

본원에서 달리 명시되지 않거나 문맥에 의해서 분명히 반대로 설명되지 않는 한, 모든 가능한 변경예 내의 전술한 특징들의 임의 조합은 본 개시 내용에 포함된다.

문맥상 명백하게 달리 요구되지 않는 한, 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐, "포함한다", "포함하는" 등의 단어는, 배타적 또는 포괄적 의미에 대비되는 것으로서, 포함하는 의미로, 즉, "포괄하지만 그러한 것으로 제한하지 않는" 의미로 해석되어야 한다.

Claims

에어로졸 생성 물품(1, 2)을 연속적으로 제조하기 위한 방법으로서,
(i) 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 또는 연속적인 스트립(218)을 제공하는 단계;
(ⅱ) 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 제공하는 단계;
(ⅲ) 상기 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 연속적으로 컷팅하여 복수의 서셉터 패치(28)를 형성하는 단계;
(ⅳ) 각각의 연속적인 서셉터 패치(28) 사이에서 미리 규정된 일정한 간격(74)으로, 상기 복수의 서셉터 패치(28)를 상기 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 또는 연속적인 스트립(218)의 표면에 연속적으로 부착하는 단계; 및
(v) 상기 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 또는 연속적인 스트립(218) 및 상기 서셉터 패치(28)를 연속적인 막대(88)로 형성하는 단계
를 포함하고;
단계 (ⅲ)는 회전 컷팅 유닛(64)을 이용하여 수행되고, 상기 회전 컷팅 유닛은 주변부 주위에서 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 지지하는 지지 드럼(66), 및 주변부 주위에서 복수의 원주방향으로 이격된 컷팅 요소(72)를 갖는 컷팅 드럼(68)을 포함하고, 상기 컷팅 요소(72)는 상기 지지 드럼(66)과 협력하여 상기 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 전단 컷팅하고 그에 따라 상기 복수의 서셉터 패치(28)를 형성하는, 방법.
제1항에 있어서,
단계 (ⅲ)는, 상기 서셉터 패치(28)가 상기 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)의 이동 방향으로 실질적으로 동일한 길이를 갖도록, 미리 규정된 일정한 간격으로 상기 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 균일하게 컷팅하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지지 드럼(66)은 그 주변부에서 복수의 원주방향으로 이격된 함몰부(70)를 포함하고, 상기 컷팅 드럼(68) 상의 컷팅 요소(72)는, 상기 지지 드럼(66) 및 상기 컷팅 드럼(68) 모두의 회전 중에, 상기 원주방향으로 이격된 함몰부(70)와 협력하여 상기 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 컷팅하고 그에 따라 상기 복수의 서셉터 패치(28)를 형성하는, 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 드럼(66)은 흡입 드럼이고, 상기 서셉터 재료의 연속적인 웹(40) 및 상기 서셉터 패치(28)의 하나 이상이 흡입력에 의해서 상기 흡입 드럼의 주변부 주위에서 지지되는, 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 연속적인 서셉터 패치(28) 사이의 미리 규정되고 일정한 간격(74)은, 상기 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)을 컷팅하여 서셉터 패치(28)를 형성한 직후에 미리 결정된 기간 동안, 상기 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)과 상기 지지 드럼(66) 사이의 상대적인 이동을 허용함으로써 획득되는, 방법.
제4항 및 제5항에 있어서,
상기 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)과 상기 지지 드럼(66) 사이의 상대적인 이동은 상기 서셉터 재료의 연속적인 웹(40)에 인가되는 흡입력을 감소시킴으로써 얻어지는, 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 서셉터 패치(28)의 각각이 실질적으로 동일한 치수를 가지는, 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 서셉터 패치(28)의 길이가 5 ㎜ 내지 50 ㎜이고, 바람직하게는 각각의 서셉터 패치(28)의 길이가 10 ㎜ 내지 30 ㎜인, 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 연속적인 서셉터 패치(28) 사이의 상기 미리 규정된 일정한 간격(74)이 1 ㎜ 내지 20 ㎜이고, 바람직하게는 상기 미리 규정된 일정한 간격이 2 ㎜ 내지 10 ㎜인, 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (ⅳ)는 상기 서셉터 패치(28)를 상기 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 또는 연속적인 스트립(218)의 표면에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (ⅳ)는 상기 서셉터 패치(28)를 상기 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 또는 연속적인 스트립(218)의 표면 상으로 프레싱하는 단계를 포함하고, 바람직하게는 상기 프레싱 단계가 캠 롤러(76)를 이용하여 수행되는, 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (i)에서 제공된 상기 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 또는 연속적인 스트립(218)은 중심선(118)을 갖는 실질적으로 편평한 표면을 포함하고, 단계 (ⅳ)는 실질적으로 상기 중심선(118)을 따라서 상기 복수의 서셉터 패치(28)를 상기 실질적으로 편평한 표면에 연속적으로 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은,
(ⅵ) 적어도 하나의 서셉터 패치(28)를 각각 포함하는 복수의 개별적인 에어로졸 생성 물품(1, 2)을 형성하기 위해서 연속적인 막대(88)를 컷팅하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제13항에 있어서,
단계 (ⅵ)는 인접 서셉터 패치들(28) 사이의 위치에서 연속적인 막대(88)를 컷팅하는 단계를 포함하는, 방법.
제14항에 있어서,
단계 (ⅵ)는 인접 서셉터 패치들(28) 사이의 실질적으로 중간 지점에서 상기 연속적인 막대(88)를 컷팅하는 단계를 포함하는, 방법.