KR20230071783A - 에어로졸 발생 물품을 제조하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
에어로졸 발생 물품(1)을 연속적으로 제조하기 위한 방법은, (i) 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)를 제공하는 단계로서, 연속적 웨브(34)는, 중심선(18)을 갖는 실질적으로 평탄한 표면을 포함하는, 단계; (ii) 실질적으로 중심선(18)을 따라, 실질적으로 평탄한 표면에 적어도 하나의 발열체 패치(28)를 적용함으로써, 적어도 하나의 발열체 패치(28)의 각각의 면 상에 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 노출된 영역(90)을 남기는 단계; (iii) 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 노출된 영역(90)을 절단하여, 적어도 하나의 발열체 패치(28)의 각각의 면 상에 복수의 에어로졸 발생 스트립(15, 16)을 형성하는 단계; 및 (iv) 복수의 에어로졸 발생 스트립(15, 16) 및 적어도 하나의 발열체 패치(28)를 연속적 막대(88)로 형성하는 단계를 포함한다.
Description
본 개시물은 일반적으로 에어로졸 발생 물품에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다. 특히, 본 개시물의 실시형태는 에어로졸 발생 물품을 연속적으로 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 개시물은 특히 휴대용(소형) 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품의 제조에 적용 가능하다.
전통적인 담배 제품의 사용에 대한 대안으로서, 위험 감소(reduced-risk) 장치 또는 위험 변형(modified-risk) 장치(에어로졸 발생 장치 또는 증기 발생 장치로도 알려짐)의 대중성 및 사용이 최근 몇 년간 급격하게 성장하였다. 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 발생시키기 위해, 에어로졸 발생 물질을 가열하거나 데우는 다양한 장치 및 시스템이 이용 가능하다.
통상적으로 이용 가능한 위험 감소 또는 위험 변형 장치는, 가열식 기재(substrate) 에어로졸 발생 장치 또는 소위 비연소 가열식(heat-not-burn) 장치이다. 이러한 유형의 장치는, 전형적으로 150℃ 내지 300℃ 범위의 온도로 에어로졸 발생 기재를 가열함으로써 에어로졸 또는 증기를 발생시킨다. 에어로졸 발생 기재를 태우거나 연소시키지 않으면서, 이러한 범위 내의 온도로 에어로졸 발생 기재를 가열함으로써, 증기를 발생시키며, 전형적으로 증기가 냉각 및 응축되어, 장치의 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 형성한다.
현재 이용 가능한 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 기재에 열을 제공하기 위한 다수의 상이한 접근법 중 하나를 사용할 수 있다. 하나의 그러한 접근 방식은 유도 가열 시스템을 사용하는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이다. 이러한 장치에서, 유도 코일이 장치에 제공되며, 에어로졸 발생 기재를 가열하기 위해 유도 가열식 발열체(susceptor)가 제공된다. 사용자가 장치를 활성화시키는 경우, 전기 에너지가 유도 코일에 공급되어, 결과적으로 교번 전자기장을 발생시킨다. 발열체는 전자기장과 결합되고, 예를 들어 전도에 의해, 에어로졸 발생 기재로 전달되는 열을 발생시키며, 에어로졸 발생 기재가 가열됨에 따라, 에어로졸이 발생된다.
에어로졸 발생 장치 내로 사용자에 의해 삽입될 수 있는 에어로졸 발생 물품의 형태로, 에어로졸 발생 기재 및 유도 가열식 발열체 둘 모두를 함께 제공하는 것이 편리할 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품의 제조를 가능하게 하고, 특히 에어로졸 발생 물품이 용이하게 그리고 일관되게 대량 생산될 수 있도록 하는 방법을 제공할 필요가 있다.
본 개시물의 제1 양태에 따라, 에어로졸 발생 물품을 연속적으로 제조하기 위한 방법이 제공되고, 방법은,
(i) 연속적 웨브(web)의 에어로졸 발생 기재를 제공하는 단계로서, 연속적 웨브는, 중심선을 갖는 실질적으로 평탄한 표면을 포함하는, 단계;
(ii) 실질적으로 중심선을 따라, 실질적으로 평탄한 표면에 적어도 하나의 발열체 패치(patch)를 적용함으로써, 적어도 하나의 발열체 패치의 각각의 면 상에 연속적 웨브의 에어로졸 발생 기재의 노출된 영역을 남기는 단계;
(iii) 연속적 웨브의 에어로졸 발생 기재의 노출된 영역을 절단하여, 적어도 하나의 발열체 패치의 각각의 면 상에 복수의 에어로졸 발생 스트립(strip)을 형성하는 단계; 및
(iv) 복수의 에어로졸 발생 스트립 및 적어도 하나의 발열체 패치를 연속적 막대로 형성하는 단계를 포함한다.
방법에 의해 제조된 에어로졸 발생 물품은, 에어로졸 발생 기재의 적어도 하나의 성분을 휘발시킴으로써, 에어로졸 발생 장치의 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 형성하도록 냉각 및 응축되는 가열된 증기를 발생시키기 위해, 에어로졸 발생 기재를 연소시키지 않고 에어로졸 발생 기재를 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 것이다. 에어로졸 발생 장치는 소형 휴대용 장치이다.
일반적인 표현으로, 증기는 이의 임계 온도보다 더 낮은 온도에서 기상(gas phase)의 물질이며, 이는 온도를 감소시키지 않으면서 이의 압력을 증가시킴으로써 증기가 액체로 응축될 수 있는 반면에, 에어로졸은 공기 또는 다른 가스 중의 액체 액적 또는 미세 고체 입자의 부유물임을 의미한다. 그러나, "에어로졸" 및 "증기"라는 용어는 특히 사용자의 흡입을 위해 발생되는 흡입식 매체의 형태와 관련하여, 본 명세서에서 교환 가능하게 사용될 수 있음을 유의해야 한다.
본 개시물에 따른 방법은 에어로졸 발생 물품의 제조를 가능하게 하고, 특히 에어로졸 발생 물품이 비교적 용이하게 그리고 일관되게 대량 생산될 수 있게 한다. 적어도 하나의 발열체 패치를 절단하지 않으면서, 단계 (iii) 동안 에어로졸 발생 스트립이 형성되기 때문에, (예를 들어, 절단 유닛에 대한) 절단 단계 동안의 마모가 최소화된다. 본 개시물에 따른 방법에 의해 제조되는 에어로졸 발생 물품에서 (발열체 패치를 스트립으로 절단하지 않으면서 형성된) 에어로졸 발생 스트립 및 발열체의 조합은, 에어로졸 발생 장치에서의 에어로졸 발생 물품의 사용 동안, 발열체로부터 에어로졸 발생 스트립으로의 효과적인 열전달을 제공한다. 결과적으로, 이에 따라, 에어로졸 발생 스트립의 효과적이고 균일한 가열, 및 이에 따른 신뢰 가능한 증기 발생을 제공한다.
연속적 웨브의 에어로졸 발생 기재의 실질적으로 평탄한 표면의 중심선을 따라 적어도 하나의 발열체 패치를 정확하고 일관되게 위치시킴으로써, 본 개시물에 따른 방법에 의해 제조된 에어로졸 발생 물품이 일관되고 반복 가능한 특성을 갖도록 보장하는 것을 추가로 돕는다.
단계 (iii)은 회전식 절단기 유닛을 사용하여 수행될 수 있다. 회전식 절단기 유닛은, 제1 절단 드럼(drum) 및 제2 절단 드럼을 포함할 수 있다. 제1 절단 드럼은, 원주 방향으로 연장되는 제1 절단 형성물(formation)을 가질 수 있다. 제2 절단 드럼은, 원주 방향으로 연장되는 제2 절단 형성물을 가질 수 있다. 제1 및 제2 절단 형성물은, 연속적 웨브의 에어로졸 발생 기재의 노출된 영역을 절단하여 복수의 에어로졸 발생 스트립을 형성하도록 상호 작용할 수 있다. 회전식 절단기 유닛을 사용함으로써, 에어로졸 발생 물품의 연속적인 고속 제조가 용이하게 달성될 수 있다.
제1 절단 드럼 및 제2 절단 드럼은, 비-절단 영역을 그 사이에 한정할 수 있다. 비-절단 영역은, 단계 (ii) 동안 적어도 하나의 발열체 패치가 적용되는 에어로졸 발생 기재의 일부, 및 적어도 하나의 발열체 패치를 수용할 수 있다. 비-절단 영역을 제공함으로써, 고속 제조가 달성되도록 보장하면서, (발열체 패치를 위한 신장형 캐리어 스트립으로 작용하는) 에어로졸 발생 기재의 하부 부분 및 발열체 패치가 절단되지 않도록 보장한다.
제1 절단 드럼은, 비-절단 영역에서 제1 절단 형성물 없이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 절단 드럼은, 비-절단 영역에서 이의 표면에 원주 방향으로 연장되는 리세스(recess)를 포함할 수 있다. 제2 절단 드럼은, 비-절단 영역에서 제2 절단 형성물 없이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 절단 드럼은, 비-절단 영역에서 이의 표면에 원주 방향으로 연장되는 리세스를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 및 제2 절단 드럼 둘 모두는, 비-절단 영역에서 제1 및 제2 절단 형성물 없이 각각 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 적어도 하나의 발열체 패치의 적어도 일부는, 원주 방향으로 연장되는 리세스에 수용될 수 있다. 이러한 배치에 따라, 단계 (iii) 동안, 에어로졸 발생 기재(즉, 신장형 캐리어 스트립)의 하부 부분 및 발열체 패치가 절단되지 않고 고속 제조가 달성되도록 신뢰 가능하게 보장한다.
각각의 복수의 에어로졸 발생 스트립은, 약 0.1 mm 내지 5.0 mm, 가능하게는 약 0.5 mm 내지 2.0 mm의 폭을 가질 수 있다. 각각의 복수의 에어로졸 발생 스트립은 1.0 mm의 폭을 가질 수 있다. 이러한 폭 치수에 따라, 본 개시물에 따른 방법을 사용하여 제조된 에어로졸 발생 물품이 적합한 수의 에어로졸 발생 스트립을 포함하도록 보장함으로써, 에어로졸 발생 물품을 통하는 균일한 공기 흐름, 및 허용 가능한 양의 증기 또는 에어로졸의 발생을 가능하게 한다. 에어로졸 발생 스트립의 폭이 너무 작은 경우, 스트립의 강도가 감소될 수 있으며, 결과적으로, 에어로졸 발생 물품의 대량 생산이 어려워질 수 있다.
단계 (ii)는, 접착제를 사용하여, 연속적 웨브의 에어로졸 발생 기재의 실질적으로 평탄한 표면에 적어도 하나의 발열체 패치를 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 연속적 웨브의 에어로졸 발생 기재와 발열체 패치 간의 적절한 접착이 달성되므로, 발열체 패치가 연속적 웨브의 에어로졸 발생 기재에 대하여 이동하지 않도록 보장한다. 결과적으로, 이에 따라, 연속적 웨브의 에어로졸 발생 기재의 노출된 영역만이 단계 (iii) 동안 절단되어 에어로졸 발생 스트립을 형성하도록 보장하는 것을 도울 수 있다.
단계 (ii)는, 각각의 연속적인 발열체 패치 사이에 미리 한정된 일정한 간격을 가지면서, 연속적 웨브의 에어로졸 발생 기재의 실질적으로 평탄한 표면에 복수의 발열체 패치를 연속적으로 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 각각의 연속적인 발열체 패치 사이의 미리 한정된 일정한 "간격"은, 연속적인(즉, 인접한) 발열체 패치 사이의 최단 거리, 즉 연속적인(즉, 인접한) 발열체 패치의 에지 사이의 거리 또는 갭이다. 단계 (iii)은, 연속적 웨브의 에어로졸 발생 기재의 노출된 영역을 절단하여 발열체 패치의 각각의 면 상에 복수의 에어로졸 발생 스트립을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 단계 (iv)는, 복수의 에어로졸 발생 스트립 및 발열체 패치를 연속적 막대로 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 발생 물품의 대량 생산이 용이하게 달성된다.
적어도 하나의 발열체 패치는, 5 mm 내지 50 mm, 바람직하게는 10 mm 내지 30 mm의 길이를 가질 수 있다. 적어도 하나의 발열체 패치는, 0.1 mm 내지 7 mm, 바람직하게는 1 mm 내지 5 mm의 폭을 가질 수 있다. 적어도 하나의 발열체 패치는, 1 ㎛ 내지 500 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 100 ㎛, 가능하게는 약 50 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 이러한 치수를 갖는 발열체 패치는, 에어로졸 발생 물품의 제조를 위해 특히 적합하다.
방법은, (v) 연속적 막대를 절단하여 복수의 개별 에어로졸 발생 물품을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 각각의 개별 에어로졸 발생 물품은, 적어도 하나의 발열체 패치를 포함할 수 있다. 따라서, 단계 (v)는, 연속적 막대를 절단하여, 적어도 하나의 발열체 패치를 각각 포함하는 복수의 개별 에어로졸 발생 물품을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 발생 물품의 연속적인 대량 생산이 용이하게 달성된다.
단계 (v)는, 인접한 발열체 패치 사이의 위치에서 연속적 막대를 절단하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로 연속적 막대를 절단함에 따라, 연속적 막대를 절단함으로써 형성된 개별 에어로졸 발생 물품이 발열체 패치를 각각 포함하도록 보장하며, 이에 따라, 에어로졸 발생 물품이 일관되고 반복 가능하도록 보장한다. 또한, 단계 (v) 동안 발열체 패치가 절단되지 않기 때문에, (예를 들어, 절단 유닛에 대한) 절단 단계 동안의 마모가 최소화된다.
단계 (v)는, 인접한 발열체 패치 사이의 실질적으로 중간 지점에서 연속적 막대를 절단하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 발열체는, 결과적인 에어로졸 발생 물품의 양 단부로부터 내향하게 이격되며, 에어로졸 발생 물품의 양 단부에서 보이지 않는다. 이에 따라, 본 개시물에 따른 방법에 의해 제조된 에어로졸 발생 물품의 사용자 수용(user acceptance)을 개선할 수 있다. 또한, 발열체는, 결과적인 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재(즉, 에어로졸 발생 스트립)에 완전히 내장되며, 이에 따라, 전체 발열체가 에어로졸 발생 스트립에 의해 둘러싸이므로, 발열체로부터 에어로졸 발생 스트립으로의 열전달이 최대화되기 때문에, 에어로졸 또는 증기가 보다 효과적으로 발생될 수 있다.
각각의 발열체 패치는 유도 가열식 발열체 재료를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 알루미늄, 철, 니켈, 스테인리스 강, 탄소강, 및 이들의 합금(예를 들어, 니켈 크롬 또는 니켈 구리) 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 에어로졸 발생 장치에서 에어로졸 발생 물품의 사용 동안 이의 부근에 전자기장을 인가함으로써, 발열체 재료는 와전류 및 자기 히스테리시스 손실로 인해 열을 발생시킬 수 있으며, 이로 인해, 전자기로부터 열로 에너지의 변환을 야기할 수 있다.
에어로졸 발생 기재는 임의의 유형의 고체 또는 반고체 재료일 수 있다. 에어로졸 발생 고체의 예시적인 유형은, 분말, 과립, 펠릿(pellet), 단편(shred), 스트랜드(strand), 입자, 겔, 스트립, 루스 리프(loose leaf), 컷 리프, 컷 충전제(cut filler), 다공성 재료, 폼(foam) 재료 또는 시트를 포함한다. 에어로졸 발생 기재는 식물 유래 재료를 포함할 수 있으며, 특히 담배를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이는 예를 들어, 셀룰로오스 섬유, 담배 줄기 섬유, 및 CaCO3와 같은 무기 충전제 중 어느 하나 이상 및 담배를 포함하는, 재생 담배를 포함할 수 있다.
결과적으로, 에어로졸 발생 물품이 사용을 위해 의도된 에어로졸 발생 장치는, "가열식 담배 장치", "비연소 가열식 담배 장치", "담배 제품을 기화시키기 위한 장치" 등으로 지칭될 수 있으며, 이는 이러한 효과를 달성하기 위해 적합한 장치로서 해석된다. 본원에 개시된 특징은 임의의 에어로졸 발생 기재를 기화시키도록 설계된 장치에도 동일하게 적용 가능하다.
연속적 막대는 종이 포장지에 의해 둘러싸일 수 있다. 따라서, 방법은, 종이 포장지로 연속적 막대를 둘러싸는 단계를 더 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 실질적으로 스틱 형상으로 형성될 수 있으며, 에어로졸 발생 기재가 적합한 방식으로 배치된 튜브형 영역을 갖는 담배와 대체로 유사할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은, 에어로졸 발생 물품의 근위 단부에서, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하는 필터 세그먼트를 포함할 수 있다. 필터 세그먼트는 마우스피스 필터를 구성할 수 있으며, 복수의 에어로졸 발생 스트립으로 구성된 에어로졸 발생 기재와 동축 정렬될 수 있다. 하나 이상의 증기 포집 영역, 냉각 영역, 및 다른 구조물이 일부 설계에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품은, 필터 세그먼트의 상류에 적어도 하나의 튜브형 세그먼트를 포함할 수 있다. 튜브형 세그먼트는 증기 냉각 영역으로 작용할 수 있다. 바람직하게는, 증기 냉각 영역에 따라, 에어로졸 발생 스트립을 가열함으로써 발생되는 가열된 증기가 냉각 및 응축될 수 있으므로, 예를 들어 필터 세그먼트를 통하여 사용자가 흡입하기 위한 적합한 특성을 갖는 에어로졸을 형성할 수 있다.
에어로졸 발생 기재는 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제의 실시예는 다가 알코올 및 이의 혼합물, 예를 들어 글리세린 또는 프로필렌 글리콜을 포함한다. 전형적으로, 에어로졸 발생 기재는, 건조 중량 기준으로, 약 5% 내지 약 50%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 에어로졸 발생 기재는 건조 중량 기준으로 약 10% 내지 약 20%, 그리고 가능하게는 건조 중량 기준으로 약 15%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다.
가열 시에, 에어로졸 발생 기재(즉, 에어로졸 발생 스트립)는 휘발성 화합물을 방출할 수 있다. 휘발성 화합물은, 담배 향미제와 같은 향미 화합물 또는 니코틴을 포함할 수 있다.
도 1a는 일 실시예의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 단면 측면도이다;
도 1b는 도 1a의 A-A 라인을 따르는 개략적인 확대 단면도이다;
도 2a는 도 1a 및 도 1b에 도시된 에어로졸 발생 물품을 제조하기 위한 방법 및 장치의 개략도이다;
도 2b는 에어로졸 발생 기재 및 발열체 패치가 도 2a에 도시된 장치를 통해 화살표로 도시된 방향으로 이동함에 따른, 에어로졸 발생 기재 및 발열체 패치의 평면도이다;
도 3은 연속적 웨브의 발열체 재료의 섹션의 평면도로서, 접착제 영역 및 비-접착제 영역을 도시한다;
도 4는 도 2a의 장치 및 방법의 일부의 기능도로서, 연속적 웨브의 발열체 재료로부터의 발열체 패치의 형성, 및 연속적 웨브의 에어로졸 발생 기재의 표면에 대한 발열체 패치의 적용을 개략적으로 도시한다;
도 5는 발열체 절단 유닛의 개략적인 사시도이다; 그리고
도 6은 스트립 절단 유닛의 개략도이다.
도 1b는 도 1a의 A-A 라인을 따르는 개략적인 확대 단면도이다;
도 2a는 도 1a 및 도 1b에 도시된 에어로졸 발생 물품을 제조하기 위한 방법 및 장치의 개략도이다;
도 2b는 에어로졸 발생 기재 및 발열체 패치가 도 2a에 도시된 장치를 통해 화살표로 도시된 방향으로 이동함에 따른, 에어로졸 발생 기재 및 발열체 패치의 평면도이다;
도 3은 연속적 웨브의 발열체 재료의 섹션의 평면도로서, 접착제 영역 및 비-접착제 영역을 도시한다;
도 4는 도 2a의 장치 및 방법의 일부의 기능도로서, 연속적 웨브의 발열체 재료로부터의 발열체 패치의 형성, 및 연속적 웨브의 에어로졸 발생 기재의 표면에 대한 발열체 패치의 적용을 개략적으로 도시한다;
도 5는 발열체 절단 유닛의 개략적인 사시도이다; 그리고
도 6은 스트립 절단 유닛의 개략도이다.
이제 본 개시물의 실시형태가 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시로서만 설명될 것이다.
먼저 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 에어로졸 발생 물품을 유도 가열하여, 장치의 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 발생시키기 위한 유도 가열 시스템을 포함하는 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 일 실시예의 에어로졸 발생 물품(1)이 도시된다. 그러한 장치는 당업계에 알려져 있으며, 본 명세서에서 추가로 상세히 설명되지 않을 것이다. 에어로졸 발생 물품(1)은 신장형이며, 실질적으로 원통형이다. 원형 단면은 사용자에 의한 물품(1)의 조작을 원활하게 하고, 에어로졸 발생 장치의 공동 또는 가열 격실 내로 물품(1)의 삽입을 원활하게 한다.
에어로졸 발생 물품(1)은, 유도 가열식 발열체(12) 그리고 제1 및 제2 단부(10a, 10b)를 갖는 에어로졸 발생 기재(10)를 포함한다. 에어로졸 발생 기재(10) 및 유도 가열식 발열체(12)는 포장지(14) 내에 위치되며, 포장지(14)에 의해 둘러싸인다. 포장지(14)는, 실질적으로 비-도전성이고 비-자성으로 투과성인 재료를 포함한다. 도시된 실시예에서, 포장지(14)는 종이 포장지이며, 궐련지를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 물품(1)은, 원위 단부(11a)와 근위(마우스) 단부(11b) 사이에서 측정되는, 30 mm 내지 100 mm, 바람직하게는 50 mm 내지 70 mm, 가능하게는 약 55 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 기재(10)는, 제1 및 제2 단부(10a, 10b) 사이에서 측정되는, 5 mm 내지 50 mm, 바람직하게는 10 mm 내지 30 mm, 가능하게는 약 20 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품(1)은, 5 mm 내지 10 mm, 바람직하게는 6 mm 내지 8 mm, 가능하게는 약 7 mm의 직경을 가질 수 있다.
에어로졸 발생 기재(10)는, 에어로졸 발생 재료를 포함하는 복수의 신장형 제1 스트립(15)을 포함한다. 복수의 신장형 제1 스트립(15)은 에어로졸 발생 스트립(16)을 구성하며, 에어로졸 발생 물품(1)의 종방향으로 실질적으로 지향된다. 전형적으로, 신장형 제1 스트립(15)은, 공기 흐름 경로가 중단되지 않도록 그리고 물품(1)을 통하는 균일한 공기 흐름이 달성될 수 있도록 보장하기 위해, 종방향으로 접힌 부분이 없다.
유도 가열식 발열체(12)는, 유도 가열식 발열체 재료를 포함하는 신장형 제2 스트립(13)을 포함한다. 따라서, 신장형 제2 스트립(13)은, 또한 에어로졸 발생 물품(1)의 종방향으로 실질적으로 지향되는 스트립 형상 또는 블레이드 형상의 신장형 발열체(12)로서 간주될 수 있다. 도 1b에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 각각의 신장형 제1 스트립(15)은, 신장형 제2 스트립(13)의 폭 미만인 폭을 갖는다.
에어로졸 발생 물품(1)은, 제1 및 제2 주 표면(17a, 17b)을 갖는 적어도 하나의 신장형 캐리어 스트립(17)을 포함한다. 신장형 캐리어 스트립(17)은 에어로졸 발생 재료를 포함하므로, 에어로졸 발생 스트립(16)을 또한 구성한다. 신장형 캐리어 스트립(17)은, 에어로졸 발생 물품(1)의 종방향으로 실질적으로 지향된다. 신장형 캐리어 스트립(17)은 신장형 제1 스트립(15)과 동일한 길이를 가지므로, 에어로졸 발생 물품(1) 내의 에어로졸 발생 스트립(16)은 모두 동일한 길이를 갖는다.
신장형 제2 스트립(13)은 신장형 캐리어 스트립(17)에 부착되며, 도 1b에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 신장형 캐리어 스트립(17)은, 신장형 제2 스트립(13)의 폭 초과인 폭을 갖는다. 신장형 제2 스트립(13)은 제1 및 제2 대향면(13b, 13c)을 갖는다. 제2 면(13c)은 신장형 캐리어 스트립(17)의 제2 주 표면(17b)에 부착되며, 신장형 캐리어 스트립(17)에 의해 그리고 보다 구체적으로는, 제2 주 표면(17b)에 의해, 그 전체가 커버된다.
신장형 제1 스트립(15), 신장형 제2 스트립(13), 및 신장형 캐리어 스트립(17)은, 실질적으로 막대 형상의 에어로졸 발생 물품(1)을 형성하도록 배치되며, 이들이 에어로졸 발생 물품(1)의 단면 내에서 복수의 상이한 방향을 갖도록, 신장형 제1 스트립(15)은, 막대 형상의 에어로졸 발생 물품(1)의 단면 전체에 걸쳐서 무작위로 분포될 수 있다. 도 1b로부터 명백하지는 않지만, 에어로졸 발생 기재(10)의 단면을 실질적으로 충전하기 위해, 충분한 수의 신장형 제1 스트립(15)이 제공되며, 더 적은 수의 신장형 제1 스트립(15)은 단지 예시적인 목적을 위해 도시된 것임을 이해할 것이다. 신장형 제2 스트립(13) 및 신장형 캐리어 스트립(17)은, 에어로졸 발생 기재(10) 및 이에 따른 에어로졸 발생 물품(1)의 단면 내에서 대략적으로 중앙에 위치된다. 이러한 배치는, 신장형 제2 스트립(13)으로부터 신장형 제1 스트립(15)으로의 균일한 열전달이 있도록 보장하는 것을 돕는다.
도 1b에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 중앙에 위치된 신장형 캐리어 스트립(17) 및 이에 부착된 신장형 제2 스트립(13)은, 에어로졸 발생 기재(10)의 단면 내에서, 그리고 이에 따라, 에어로졸 발생 물품(1)의 단면 내에서, 제1 및 제2 영역(5, 6)을 한정한다. 제1 영역(5)은 신장형 캐리어 스트립(17)의 제1 주 표면(17a)에 대향하며, 제2 영역(6)은 신장형 캐리어 스트립(17)의 제2 주 표면(17b)에 대향한다. 제1 및 제2 영역(5, 6) 둘 모두는, 복수의 신장형 제1 스트립(15)을 포함한다.
도 1a에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 각각의 복수의 신장형 제1 스트립(15)은 원위 단부(15a)를 가지며, 신장형 제2 스트립(13)은 원위 단부(13a)를 갖는다. 신장형 제1 스트립(15)의 원위 단부(15a)는, 에어로졸 발생 기재(10)의 제1 단부(10a), 및 이에 상응하게, 에어로졸 발생 물품(1)의 원위 단부(11a)를 형성한다. 신장형 제2 스트립(13)은, 신장형 제1 스트립(15) 및 신장형 캐리어 스트립(17)보다 더 짧다. 신장형 제2 스트립(13)의 원위 단부(13a)는, 신장형 제1 스트립(15)의 원위 단부(15a)로부터 내향하게 위치된다. 따라서, 신장형 제2 스트립(13)(즉, 신장형 발열체(12))의 원위 단부(13a)는, 에어로졸 발생 물품(1)의 원위 단부(11a)에서 보이지 않는다.
에어로졸 발생 물품(1)은, 에어로졸 발생 기재(10)의 하류에 위치된 마우스피스 세그먼트(20)를 포함한다. 에어로졸 발생 기재(10) 및 마우스피스 세그먼트(20)는 포장지(14)의 내부에 동축 정렬로 배치됨으로써, 막대 형상의 에어로졸 발생 물품(1)을 형성하도록 구성 요소를 제위치에 유지시킨다.
도시된 실시형태에서, 마우스피스 세그먼트(20)는, 순차적으로 배치되어 하류 방향으로 동축 정렬되는(즉, 에어로졸 발생 물품(1)의 원위 단부(11a)로부터 근위(마우스) 단부(11b)로) 이하의 구성 요소를 포함한다: 냉각 세그먼트(22), 중앙 홀 세그먼트(23), 및 필터 세그먼트(24). 냉각 세그먼트(22)는, 종이 포장지(14)의 두께보다 더 큰 두께를 갖는 중공 종이 튜브(22a)를 포함한다. 중앙 홀 세그먼트(23)는, 셀룰로오스 아세테이트 섬유 및 가소제를 포함하는 경화된 혼합물을 포함할 수 있으며, 마우스피스 세그먼트(20)의 강도를 증가시키도록 기능한다. 전형적으로, 필터 세그먼트(24)는 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하며, 마우스피스 필터로서 작용한다. 가열된 증기가 에어로졸 발생 기재(10)로부터 에어로졸 발생 물품(1)의 근위(마우스) 단부(11b)를 향해 유동함에 따라, 증기는 냉각 세그먼트(22) 및 중앙 홀 세그먼트(23)를 통과하면서 냉각 및 응축됨으로써, 필터 세그먼트(24)를 통해 사용자가 흡입하기 위한 적합한 특성을 갖는 에어로졸을 형성한다.
신장형 제1 스트립(15) 및 신장형 캐리어 스트립(17)은 전형적으로 담배와 같은 식물 유래 재료를 포함한다. 바람직하게는, 신장형 제1 스트립(15) 및 신장형 캐리어 스트립(17)은, 셀룰로오스 섬유, 담배 줄기 섬유, 및 CaCO3와 같은 무기 충전제 중 어느 하나 이상 및 담배를 포함하는 재생 담배를 포함할 수 있다.
신장형 제1 스트립(15) 및 신장형 캐리어 스트립(17)은, 전형적으로 글리세린 또는 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함한다. 전형적으로, 신장형 제1 스트립(15) 및 신장형 캐리어 스트립(17)은, 건조 중량 기준으로, 약 5% 내지 약 50%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다. 가열 시에, 신장형 제1 스트립(15) 및 신장형 캐리어 스트립(17)은, 가능하게는 담배 향미제와 같은 향미 화합물 또는 니코틴을 포함하는 휘발성 화합물을 방출한다.
에어로졸 발생 장치에서 물품(1)의 사용 동안, 신장형 제2 스트립(13)의 부근에 시변 전자기장이 인가되는 경우, 와전류 및 자기 히스테리시스 손실로 인해, 신장형 제2 스트립(13)에서 열이 발생된다. 신장형 제2 스트립(13)으로부터 신장형 제1 스트립(15) 및 신장형 캐리어 스트립(17)으로 열이 전달되어, 이들을 연소시키지 않으면서 신장형 제1 스트립(15) 및 신장형 캐리어 스트립(17)을 가열함으로써, 하나 이상의 휘발성 화합물을 방출하고 이에 따라 증기를 발생시킨다. 사용자가 필터 세그먼트(24)를 통해 흡입함에 따라, 가열된 증기는, 에어로졸 발생 기재(10)의 제1 단부(10a)로부터 에어로졸 발생 기재(10)의 제2 단부(10b)를 향하여 그리고 필터 세그먼트(24)를 향하여 물품(1)을 통하는 하류 방향으로 흡입된다. 위에 언급된 바와 같이, 가열된 증기가 냉각 세그먼트(22) 및 중앙 홀 세그먼트(23)를 통하여 필터 세그먼트(24)를 향해 유동함에 따라, 가열된 증기는 냉각 및 응축되어, 필터 세그먼트(24)를 통해 사용자가 흡입하기 위한 적합한 특성을 갖는 에어로졸을 형성한다.
에어로졸 발생 물품의 제조
도 1a 및 도 1b를 참조하여 전술한 에어로졸 발생 물품(1)과 같은, 본 개시물에 따른 에어로졸 발생 물품을 제조하기 위해 적합한 장치(30) 및 방법이 이제 설명된다.
도 2a를 참조하면, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 전술한 에어로졸 발생 물품(1)을 제조하기 위한 장치(30) 및 방법의 개략도가 도시된다. 도 2b는 에어로졸 발생 기재(10) 및 발열체 패치(28)가 도 2b의 화살표 방향으로 장치(30)를 통하여 이동함에 따른 에어로졸 발생 기재(10) 및 발열체 패치(28)의 평면도이다.
장치(30)는, 중심선(18)을 갖는 실질적으로 평탄한 표면을 갖는 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)를 전달하는 기재 공급 릴(32)(예를 들어, 제1 보빈), 및 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 공급을 제어하기 위한 제1 공급 롤러(36)를 포함한다. 장치(30)는, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 웨브 장력 조절기 및 웨브 에지 제어 시스템을 더 포함할 수 있지만, 이러한 추가적인 구성 요소는 본 개시물의 맥락에서 필수적인 것은 아니므로, 간략화를 위해 생략되었다.
장치(30)는, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료를 전달하는 발열체 공급 릴(38)(예를 들어, 제2 보빈), 연속적 웨브(40)의 발열체 재료의 공급을 제어하기 위한 공급 롤러(42, 44), 접착제 도포기 유닛(46), 및 발열체 절단 유닛(48)을 포함한다.
장치(30)는, 선택적인 히터(50), 스트립 절단 유닛(52), 공급 롤러(54), 막대 형성 유닛(56), 및 막대 절단 유닛(58)을 더 포함한다.
발열체 패치 준비
작동 시에, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)가 기재 공급 릴(32)로부터 연속적으로 공급된다. 동시에, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료가 발열체 공급 릴(38)로부터 공급 롤러(42, 44)를 통해 접착제 도포기 유닛(46)에 연속적으로 공급된다. 접착제 도포기 유닛(46)은, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료의 표면에 접착제(47)를 도포한다. 도시된 실시예에서, 접착제 도포기 유닛(46)은, 웨브(40)의 전체 폭에 걸쳐서 그리고 연속적 웨브(40)의 발열체 재료의 표면에 접착제(47)를 간헐적으로 도포한다. 이러한 방식으로, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료의 표면 상에 별개의 접착제 영역(60)(도 3 및 도 4 참조)이 형성되며, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료의 이동 방향으로, 인접한 접착제 영역(60) 사이에 접착제 없는 영역(62)이 형성된다.
복수의 발열체 패치(28)를 형성하기 위해, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료를 연속적으로 절단하는 발열체 절단 유닛(48)에 접착제 도포기 유닛(46)으로부터 연속적 웨브(40)의 발열체 재료가 공급된다. 도 2b에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료, 및 이에 따른 발열체 패치(28)는, 실질적으로 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 폭 미만인 폭을 갖는다. 예를 들어, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)는 약 140 mm의 폭을 가질 수 있는 반면에, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료, 및 이에 따른 발열체 패치(28)는, 약 0.1 mm 내지 7 mm의 폭을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 발열체 패치(28)는, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료의 이동 방향으로 약 5 mm 내지 50 mm의 길이를 가질 수 있으며, 약 1 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
접착제 도포기 유닛(46)에 의해 연속적 웨브(40)의 발열체 재료에 도포된 접착제(47)에 의한 발열체 절단 유닛(48)의 오염을 최소화하기 위해, 발열체 절단 유닛(48)은, 접착제 없는 영역(62)에서, 즉 연속적 웨브(40)의 발열체 재료의 표면 상의 접착제 영역(60) 사이의 위치에서, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료를 절단한다. 이는 발열체 절단 유닛(48)의 작동을 연속적 웨브(40)의 발열체 재료의 이동과 동기화함으로써 달성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 발열체 절단 유닛(48)은, 지지 드럼(drum)(66) 및 절단 드럼(68)을 포함하는 회전식 절단 유닛(64)을 포함한다. 지지 드럼(66)은, 이의 주변부 둘레에서 연속적 웨브(40)의 발열체 재료를 지지하며, 이의 주변부 둘레에서 원주 방향으로 이격된 복수의 리세스(recess)(70)를 포함한다. 지지 드럼(66)은 전형적으로 흡인 드럼이며, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료 및 발열체 패치(28)는, 흡인 포트(67)를 통해 가해지는 흡인력에 의해 흡인 드럼의 주변부 둘레에서 지지된다. 절단 드럼(68)은, 이의 주변부 둘레에서, 원주 방향으로 이격된 복수의 절단 요소(72)(예를 들어, 돌출 절단 블레이드(cutting blade))를 포함하며, 절단 요소(72)는, 도 5에 화살표로 도시된 바와 같은 반대 방향으로 지지 드럼(66) 및 절단 드럼(68) 둘 모두의 동기화된 회전 동안, 원주 방향으로 이격된 리세스(70)와 상호 작용한다(예를 들어, 이로 연장된다). 이로 인해, 복수의 발열체 패치(28)를 형성하기 위한 연속적 웨브(40)의 발열체 재료의 연속적 전단 절단을 야기한다. 이하의 설명으로부터 명백해지는 바와 같이, 각각의 발열체 패치(28)는, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 전술한 완성된 에어로졸 발생 물품(1)의 신장형 제2 스트립(13)(즉, 신장형 발열체(12))에 해당한다.
발열체 패치 적용
발열체 절단 유닛(48)에 의해 제공된 발열체 패치(28)는, 예를 들어 도 2b 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 연속적인 발열체 패치(28)의 에지 사이에 미리 결정된 일정한 간격(74)이 있도록, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 표면에 적용될 수 있다. 미리 결정된 일정한 간격(74)은, 예를 들어, 1 mm 내지 20 mm일 수 있다. 인접한 발열체 패치(28)의 에지 사이에 미리 결정된 일정한 간격(74)을 생성하기 위해, 발열체 절단 유닛(48)은, 지지 드럼(66)에 의해 전달된 연속적 웨브(40)의 발열체 재료가 절단 드럼(68)에 의해 절단되어 발열체 패치(28)를 형성한 직후의 미리 결정된 시간 기간 동안, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료와 지지 드럼(66) 사이의 상대적 이동을 허용한다. 이러한 상대적 이동에 따라, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료로부터 발열체 패치(28)가 절단된 후의 짧은 시간 기간 동안, 연속적 웨브(40)의 발열체 재료가 정지된 상태로 유지되거나 감소된 속도로 이동할 수 있다. 연속적 웨브(40)의 발열체 재료와 지지 드럼(66) 사이의 상대적 이동은, 예를 들어, 지지 드럼(66)에 의해 연속적 웨브(40)의 발열체 재료에 가해지는 흡인력을 감소시키는 동시에, 발열체 패치(28)와 지지 드럼(66) 사이의 상대적 이동이 없도록 보장하기 위해, 이미 절단된 발열체 패치(28)와 지지 드럼(66) 사이의 적절한 흡인력을 유지함으로써 달성될 수 있다. 이러한 방식으로, 발열체 절단 유닛(48)에 의해 연속적 웨브(40)의 발열체 재료로부터 절단된 발열체 패치(28)는, 발열체 패치(28)가 절단된 연속적 웨브(40)의 발열체 재료보다 더 빠른 속도로 짧은 시간 기간 동안 이송됨으로써, 인접한 발열체 패치(28)의 에지 사이에 미리 결정된 원하는 일정한 간격(74)을 생성한다.
접착제(47)가 이에 도포된 발열체 패치(28)는, 실질적으로 중심선(18)을 따라, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 평탄한 표면에 지속적으로 그리고 연속적으로 부착된다. 이에 따라, 전술한 바와 같이, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)가 발열체 패치(28)보다 실질적으로 더 넓기 때문에, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재의 노출된 측면 영역(90)은, 발열체 패치(28)의 양측 상에 형성된다(도 2b 참조). 또한, 인접한 발열체 패치(28)는, 발열체 절단 유닛(48)으로 발열체 패치(28)가 형성될 때 생성되는, 발열체 패치(28)의 에지 사이의 미리 결정된 일정한 간격(74)에 의해, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 이동 방향으로 이격된다.
연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 실질적으로 평탄한 표면과 발열체 패치(28) 사이의 적절한 접착력이 있도록 보장하기 위해, 도 2a에 개략적으로 도시된 캠 롤러(76)에 의해, 발열체 패치(28)가 실질적으로 평탄한 표면 상으로 압착될 수 있다. 캠 롤러(76)의 회전은, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 이동과 동기화됨으로써, 연속적인 발열체 패치(28)에 압착력이 가해지지만, 연속적인 발열체 패치(28) 사이의 이격된 영역에는 가해지지 않는다.
접착제 도포기 유닛(46)에 의해 연속적 웨브(40)의 발열체 재료(이에 따른 발열체 패치(28))에 도포되는 접착제(47)의 특성에 따라, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10) 및 이의 표면에 부착된 발열체 패치(28)는, 선택적인 히터(50)에 의해 가열될 수 있다. 이에 따라, 접착제(47)를 경화 또는 응고시키도록 도울 수 있으므로, 각각의 발열체 패치(28)와 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 평탄한 표면 사이의 적절한 접착을 보장할 수 있다. 접착제(47)를 경화 또는 응고시키기에 충분한 가열이 달성되는 동시에, 에어로졸 발생 기재(10)로부터의 휘발성 성분의 방출을 방지하거나 적어도 최소화하도록 보장하기 위해, 에어로졸 발생 기재(10) 및 접착제(47) 둘 모두의 특성에 기초하여, 가열 온도가 신중하게 선택되어야 한다.
스트립 절단
이격된 발열체 패치(28)가 이의 평탄한 표면에 부착된 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)가 스트립 절단 유닛(52)에 공급된다. 스트립 절단 유닛(52)은, 발열체 패치(28)를 절단하지 않으면서, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 노출된 측면 영역(90)만을 절단함으로써, 발열체 패치(28)와 나란히 복수의 연속적 에어로졸 발생 스트립(16)을 형성한다. 일 실시형태에서, 스트립 절단 유닛(52)은, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 노출된 측면 영역(90)을 절단하여, 약 1 mm의 스트립 폭을 갖는 에어로졸 발생 스트립(16)을 형성한다.
도 2a 및 도 6에 도시된 바와 같이, 스트립 절단 유닛(52)은 회전식 절단기 유닛(78)이며, 제1 및 제2 절단 드럼(80, 82)을 포함한다. 제1 절단 드럼(80)은, 원주 방향으로 연장되는 제1 절단 형성물(cutting formation)(84)을 포함하며, 제2 절단 드럼(82)은, 원주 방향으로 연장되는 제2 절단 형성물(86)을 포함한다. 제1 및 제2 절단 형성물(84, 86)은, 연속적 에어로졸 발생 스트립(16)을 형성하기 위해, 그리고 구체적으로는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 신장형 제1 스트립(15)을 형성하기 위해, 연속적 웨브(34)의 이동 방향으로, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 노출된 측면 영역(90)을 전단 절단하도록 상호 작용한다(예를 들어, 서로 맞물린다).
신장형 제1 스트립(15)을 형성하도록 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 노출된 측면 영역(90)만을 절단할 수 있도록 하기 위해, 제1 및 제2 절단 드럼(80, 82)은, 발열체 패치(28)가 부착되는 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 일부 및 발열체 패치(28)를 수용하는 비-절단 영역(92)을 그 사이에 한정한다. 도시된 실시형태에서, 제1 절단 드럼(80)은, 비-절단 영역(92)애서 제1 절단 형성물(84) 없이 형성된다. 유사하게, 제2 절단 드럼(82)도 비-절단 영역(92)에서 제2 절단 형성물(86) 없이 형성된다. 또한, 제1 절단 드럼(80)은, 비-절단 영역(92)에서 이의 표면에 원주 방향으로 연장되는 리세스(94)를 포함함으로써, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 노출된 측면 영역(90)의 절단 동안, 발열체 패치(28)의 적어도 일부가 원주 방향으로 연장되는 리세스(94)에 수용될 수 있다. 따라서, 각각 제1 및 제2 절단 드럼(80, 82) 상의 제1 및 제2 절단 형성물(84, 86) 간의 상호 작용에 의해, 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 노출된 측면 영역(90)이 신장형 제1 스트립(15)을 형성하도록 절단되는 경우, 비-절단 영역(92)에 수용되고 스트립으로 절단되지 않는 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 중앙 부분은, 도 1b를 참조하여 전술한 신장형 캐리어 스트립(17)을 구성한다는 것을 이해할 것이다.
막대 형성
연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 노출된 측면 영역(90)을 절단함으로써 형성된 에어로졸 발생 스트립(16), 신장형 캐리어 스트립(17), 및 부착된 발열체 패치(28)는 막대 형성 유닛(56)에 이송되어, 이들이 연속적 막대(88)로 형성된다. 원하는 경우, 연속적인 포장지 시트(도시되지 않음)가 공급 릴(도시되지 않음)로부터 막대 형성 유닛(56)에 공급될 수 있거나, 막대 형성 유닛(56)의 하류에 위치될 수 있는 별개의 포장 유닛에 (또 다시 공급 릴로부터) 공급될 수 있다. 포장지 시트가 막대 형성 유닛(56) 또는 별개의 포장 유닛을 통하여 이송 및 안내됨에 따라, 이는 연속적 막대(88)가 포장지(14)에 의해 둘러싸이도록 에어로졸 발생 스트립(16) 및 발열체 패치(28) 둘레에 감길 수 있다.
막대 절단
그 다음, 연속적 막대(88)(선택적으로 포장지(14)에 의해 둘러싸임)는 막대 절단 유닛(58)에 이송되어, 미리 결정된 길이로 적절한 위치에서 절단됨으로써, 다수의 에어로졸 발생 물품(1)을 형성한다. 막대 절단 유닛(58)에 의해 형성된 에어로졸 발생 물품(1)은, 5 mm 내지 50 mm, 바람직하게는 10 mm 내지 30 mm의 길이를 가질 수 있다. 이러한 길이는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 전술한 에어로졸 발생 기재(10)의 길이에 해당하는 것임을 이해할 것이다. 바람직하게는, 연속적 막대(88)는, 발열체 패치(28)의 에지 사이의 실질적으로 중간 지점에서, 막대 절단 유닛(58)에 의해 반복적으로 절단된다. 이러한 방식으로, 발열체 패치(28)가 막대 절단 유닛(58)에 의해 절단되지 않으므로, 절단 요소에 대한 마모를 감소시킨다. 또한, 발열체 패치(28)는 에어로졸 발생 스트립(16)보다 더 짧기 때문에, 막대 절단 유닛(58)에 의해 형성된 에어로졸 발생 물품(1)의 양 단부에서, 개별 발열체 패치(28)(즉, 신장형 제2 스트립(13))의 단부가 보이지 않는다. 이러한 유형의 방법은 에어로졸 발생 물품(1)의 대량 생산을 위해 특히 적합하다는 것을 이해할 것이다.
최종 조립
추가적인 유닛(도시되지 않음)이 막대 절단 유닛(58)의 하류에 배치될 수 있으며, 전술한 마우스피스 세그먼트(20)와 같은 하나 이상의 추가적인 구성 요소를 제공하고, 막대 절단 유닛(56)에 의해 형성된 개별 에어로졸 발생 물품(1)과 이들을 조립하여, 예를 들어 도 1에 도시된 유형의 완성된 에어로졸 발생 물품(1)을 형성하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 조립된 구성 요소가 동시에 포장되어 완성된 에어로졸 발생 물품(1)을 형성할 수 있도록, 막대 절단 유닛(58)의 하류에 별개의 포장 유닛이 제공될 수 있다. 추가적인 유닛은 장치(30)의 일부를 형성할 수 있거나, 최종 조립 라인의 일부를 형성하는 별개의 독립형 유닛일 수 있다.
이전의 단락들에서 예시적인 실시형태가 설명되었지만, 첨부된 청구범위의 범위를 벗어나지 않으면서 이러한 실시형태에 대해 다양한 변형이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 청구범위의 폭 및 범위는 전술한 예시적인 실시형태로 제한되어서는 안된다.
본원에서 달리 나타내지 않는 한 또는 문맥상 달리 명백히 모순되지 않는 한, 이의 모든 가능한 변형예에서의 전술한 특징의 임의의 조합은 본 개시물에 의해 포함된다.
문맥상 달리 명확하게 요구되지 않는 한, 상세한 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서, "포함한다", "포함하는" 등의 단어는 배타적이거나 총망라한 의미가 아니라, 포괄적인 것으로 해석되어야 한다; 즉, "포함하지만 이에 제한되지 않는"의 의미로 해석되어야 한다.
Claims (11)
- 에어로졸 발생 물품(1)을 연속적으로 제조하기 위한 방법으로서,
(i) 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)를 제공하는 단계로서, 상기 연속적 웨브(34)는, 중심선(18)을 갖는 실질적으로 평탄한 표면을 포함하는, 단계;
(ii) 실질적으로 상기 중심선(18)을 따라, 상기 실질적으로 평탄한 표면에 적어도 하나의 발열체 패치(28)를 적용함으로써, 상기 적어도 하나의 발열체 패치(28)의 각각의 면 상에 상기 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 노출된 영역(90)을 남기는 단계;
(iii) 상기 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 상기 노출된 영역(90)을 절단하여, 상기 적어도 하나의 발열체 패치(28)의 각각의 면 상에 복수의 에어로졸 발생 스트립(15, 16)을 형성하는 단계; 및
(iv) 상기 복수의 에어로졸 발생 스트립(15, 16) 및 상기 적어도 하나의 발열체 패치(28)를 연속적 막대(88)로 형성하는 단계를 포함하는,
에어로졸 발생 물품(1)을 연속적으로 제조하기 위한 방법. - 제1항에 있어서,
단계 (iii)은 회전식 절단기 유닛(78)을 사용하여 수행되는, 방법. - 제2항에 있어서,
상기 회전식 절단기 유닛(78)은, 원주 방향으로 연장되는 제1 절단 형성물(84)을 갖는 제1 절단 드럼(80), 및 원주 방향으로 연장되는 제2 절단 형성물(86)을 갖는 제2 절단 드럼(82)을 포함하며,
상기 제1 및 제2 절단 형성물(84, 86)은, 상기 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 상기 노출된 영역(90)을 절단하여 상기 복수의 에어로졸 발생 스트립(15, 16)을 형성하도록 상호 작용하는, 방법. - 제3항에 있어서,
상기 제1 절단 드럼(80) 및 상기 제2 절단 드럼(82)은, 단계 (ii) 동안 상기 적어도 하나의 발열체 패치(28)가 적용되는 상기 에어로졸 발생 기재(10)의 일부(17) 및 상기 적어도 하나의 발열체 패치(28)를 수용하기 위한 비-절단 영역(92)을 그 사이에 한정하는, 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제1 절단 드럼(80)은 상기 비-절단 영역(92)에서 상기 제1 절단 형성물(84) 없이 형성되거나,
상기 제2 절단 드럼(82)은 상기 비-절단 영역(92)에서 상기 제2 절단 형성물(86) 없이 형성되거나,
상기 제1 및 제2 절단 드럼(80, 82) 둘 모두는 상기 비-절단 영역(92)에서 상기 제1 및 제2 절단 형성물(84, 86) 없이 각각 형성되는, 방법. - 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 제1 절단 드럼(80)은, 상기 비-절단 영역(92)에서 이의 표면에 원주 방향으로 연장되는 리세스(94)를 포함하며,
상기 적어도 하나의 발열체 패치(28)의 적어도 일부는 상기 원주 방향으로 연장되는 리세스(94)에 수용되는, 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 복수의 에어로졸 발생 스트립(15, 16)은 약 0.5 mm 내지 2.0 mm의 폭을 가지며, 바람직하게는 1.0 mm의 폭을 갖는, 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (ii)는, 접착제(47)를 사용하여, 상기 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 상기 실질적으로 평탄한 표면에 상기 적어도 하나의 발열체 패치(28)를 부착하는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (ii)는, 각각의 연속적인 발열체 패치(28) 사이에 미리 한정된 일정한 간격(74)을 가지면서, 상기 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 상기 실질적으로 평탄한 표면에 복수의 발열체 패치(28)를 연속적으로 적용하는 단계를 포함하며,
단계 (iii)은, 상기 연속적 웨브(34)의 에어로졸 발생 기재(10)의 상기 노출된 영역(90)을 절단하여, 상기 발열체 패치(28)의 각각의 면 상에 복수의 에어로졸 발생 스트립(15, 16)을 형성하는 단계를 포함하고,
단계 (iv)는, 상기 복수의 에어로졸 발생 스트립(15, 16) 및 상기 발열체 패치(28)를 연속적 막대(88)로 형성하는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은,
(v) 상기 연속적 막대(88)를 절단하여, 적어도 하나의 발열체 패치(28)를 각각 포함하는 복수의 개별 에어로졸 발생 물품(1)을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 발열체 패치(28)는 5 mm 내지 50 mm의 길이를 가지며, 바람직하게는 상기 적어도 하나의 발열체 패치(28)는 10 mm 내지 30 mm의 길이를 갖는, 방법.
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