KR20230095106A - 신규한 에어로졸 발생 기재 - Google Patents
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Abstract
에어로졸 발생 물품용 에어로졸 발생 기재로서, 에어로졸 발생 기재는 균질화 담배 재료를 포함하며, 균질화 담배 재료는 건조된 녹색 담배 재료, 에어로졸 형성제 및 결합제를 포함하는, 에어로졸 발생 기재. 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 5 중량% 내지 55 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다.
Description
본 발명은 건조된 녹색 담배 재료를 포함하는 신규한 에어로졸 발생 기재 및 그러한 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 에어로졸 발생 기재용 건조된 녹색 담배 재료를 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.
가연성 흡연 물품의 생산 시, 충분히 큐어링된(cured) 담배 재료만을 사용하는 것이 필수적인 것으로 여겨지는데, 왜냐하면 흡연 중에 담뱃잎의 연소 시 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎의 사용으로 인해, 바람직하지 않은 아로마 및 향미가 생성되는 것이 발견되었기 때문이다. 담배 재료를 큐어링함으로써, 건조 및 갈변 프로세스를 통해, 바람직하지 않은 아로마 및 향미가 최소화되도록 담배의 화학물질이 변화할 수 있다. 다양한 큐어링 방법이 비제한적으로 황색종 건조(flue curing), 음건(air curing) 및 볕말림(sun curing)을 포함하는 담배 산업에 사용된다.
담배 함유 기재와 같은 에어로졸 발생 기재가 연소되지 않고 가열되는 에어로졸 발생 물품이 당분야에 공지되어 있다. 통상적으로, 이러한 물품에서, 에어로졸은 열원으로부터, 열원과 접촉하며, 그의 내부에, 그의 주위에, 또는 그의 하류에 위치될 수 있는, 물리적으로 별개인 에어로졸 발생 기재 또는 재료로의 열 전달에 의해 발생된다. 에어로졸 발생 물품의 사용 동안, 휘발성 화합물이 열원으로부터의 열 전달에 의해 기재로부터 방출되고 물품을 통해 흡인된 공기에 비말동반된다. 방출된 화합물은 냉각됨에 따라 응축되어 에어로졸을 형성한다.
그러한 가열식 물품용 담배 함유 에어로졸 발생 기재의 생산 시, 큐어링된 담배 재료는 가연성 흡연 물품으로부터 연기의 아로마 및 향미를 복제하는 에어로졸을 생산하기 위해 사용된다.
담배건조(tobacco curing) 프로세스는 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎의 수확이 시작된 후에, 평균 5 내지 10일 동안 지속되는 '황변' 국면이 이어지고, 마지막으로 최대 50일 동안 지속될 수 있는 건조 국면, 또는 갈변 국면이 이어진다. 큐어링이 진행됨에 따라, 잎 내의 엽록소가 분해되므로, 담뱃잎은 그들의 초기 녹색 컬러에서, 먼저 황색으로, 그리고 최종적으로 갈색으로 변화한다. 각각의 국면에서, 큐어링은 담뱃잎에서 원하는 수분 레벨이 달성될 때까지 계속된다. 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎에서, 녹색 컬러는 잎 내의 높은 레벨의 엽록소로 인한 것이다. 대조적으로, 큐어링 후, 담뱃잎은 매우 낮은 레벨의 엽록소만을 함유하는 것으로 밝혀져 있으며, 컬러는 갈색이다.
담배 산업에서 사용되는 큐어링 프로세스는 비교적 시간 소모적이며, 대개 상당한 공간 및 자원의 사용을 필요로 한다. 대안적으로, 큐어링 없이 담배 재료를 건조시키기 위한 더 빠른 프로세스가 시도되었다. 그러나, 결과적인 건조된 담배 재료는 담배의 연소 시 바람직하지 않은 아로마 및 향미를 생산하는 구성 성분을 빠른 건조 프로세스가 제거하거나 충분히 감소시키지 못했기 때문에, 가연성 흡연 물품에 사용하기에 적합하지 않은 것으로 밝혀졌다.
기재의 가열 시 발생된 결과적인 에어로졸의 감각적 특성에 악영향을 미치지 않으면서 보다 효율적인 방식으로 생산될 수 있는 가열식 에어로졸 발생 물품용 신규한 에어로졸 발생 기재를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시는 에어로졸 발생 물품용 에어로졸 발생 기재에 관한 것이다. 에어로졸 발생 기재는 건조된 녹색 담배 재료, 에어로졸 형성제 및 결합제를 포함할 수 있다.
본 개시는 또한, 이러한 에어로졸 발생 기재의 로드를 포함하는 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다.
본 개시는 또한, 에어로졸 발생 물품용 에어로졸 발생 기재의 생산 시 건조된 녹색 담뱃잎의 사용에 관한 것이다.
본 개시는 또한, 약 4 중량% 내지 약 15 중량%의 수분 함량 및 그램 당 적어도 0.5 밀리그램의 엽록소 레벨을 갖는 건조된 녹색 담배 재료에 관한 것이다.
본 발명에 따라, 가열식 에어로졸 발생 물품용 에어로졸 발생 기재가 제공되며, 에어로졸 발생 기재는 건조된 녹색 담배 재료, 에어로졸 형성제 및 결합제를 포함한다. 에어로졸 발생 기재는 5 중량% 내지 55 중량%의 에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 재료의 형태일 수 있다.
본 발명에 따라, 에어로졸 발생 기재의 로드를 포함하는 에어로졸 발생 물품이 추가로 제공되며, 에어로졸 발생 기재는 건조된 녹색 담배 재료, 에어로졸 형성제 및 결합제를 포함한다. 에어로졸 발생 기재는 5 중량% 내지 55 중량%의 에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 재료의 형태일 수 있다.
본 발명에 따라, 에어로졸 발생 물품용 에어로졸 발생 기재의 생산 시 건조된 녹색 담배 재료의 사용이 추가로 제공되며, 에어로졸 발생 기재는 건조된 녹색 담배 재료, 에어로졸 형성제 및 결합제를 포함한다.
본 발명에 따라, 약 4 중량% 내지 약 15 중량%의 수분 함량 및 그램 당 적어도 0.5 밀리그램의 엽록소 레벨을 갖는 건조된 녹색 담배 재료가 추가로 제공된다.
본 개시는 추가적으로, 위에서 정의된 바와 같은 에어로졸 발생 기재에 사용하기 위한 건조된 녹색 담배 재료를 생산하는 방법에 관한 것이다. 방법은 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 제공하는 단계; 4 중량% 내지 15 중량%의 수분 함량이 달성될 때까지 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 건조시키는 단계; 및 건조된 녹색 담배 재료를 생산하기 위해, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 절단하거나 분쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 건조 단계의 온도, 압력 및 지속기간은 건조된 녹색 담배 재료가 그램 당 적어도 0.5 밀리그램의 엽록소 레벨을 유지하도록 선택될 수 있다.
본 발명에 따라, 위에서 정의된 바와 같이, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재에 사용하기 위한 건조된 녹색 담배 재료를 생산하는 방법이 제공된다. 방법은 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 제공하는 단계; 4 중량% 내지 15 중량%의 수분 함량이 달성될 때까지 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 건조시키는 단계; 및 건조된 녹색 담배 재료를 생산하기 위해, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 절단하거나 분쇄하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따라, 건조 단계의 온도, 압력 및 지속기간은 바람직하게는, 건조된 녹색 담배 재료가 그램 당 적어도 0.5 밀리그램의 엽록소 레벨을 유지하도록 선택된다. 바람직하게는, 건조 단계는 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 4시간 이하 동안 75℃내지 120℃의 온도까지 가열함으로써 수행된다.
본 발명에 따라, 위에 정의된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법에 의해 생산된 건조된 녹색 담배 재료가 추가로 제공된다.
본 발명에 따라, 위에서 정의된 바와 같이, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재에 사용하기 위한 균질화 담배 재료를 생산하기 위한 방법이 추가로 제공된다. 방법은 건조된 녹색 담배 재료, 에어로졸 형성제, 결합제 및 물을 조합하여 슬러리를 형성하는 단계; 슬러리를 표면 상에 캐스팅하여 균질화 담배 재료의 시트를 형성하는 단계; 및 균질화 담배 재료의 시트를 건조시키는 단계를 포함하며, 여기서 균질화 담배 재료의 시트는 건조 중량 기준으로, 5 중량% 내지 55 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다.
본 발명의 에어로졸 발생 기재 및 에어로졸 발생 물품에 대한 아래의 임의의 참조는 본 발명의 모든 양태에 적용 가능한 것으로 간주되어야 한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 물품"은 에어로졸을 생산하기 위한 물품을 지칭하고, 여기서 물품은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출하기 위해 가열되거나 연소되기에 적합하며 그렇게 의도되는 에어로졸 발생 기재를 포함한다. 종래의 궐련은 사용자가 화염을 궐련의 일 단부에 가하고 다른 단부를 통해 공기를 흡인할 때 불이 붙는다. 화염에 의해 제공되는 국부적인 열, 및 궐련을 통해 흡인된 공기 중의 산소는 궐련의 단부가 발화되게 하고, 생성된 연소는 흡입 가능한 연기를 발생시킨다. 대조적으로, "가열식 에어로졸 발생 물품"에서, 에어로졸 발생 기재를 연소시키는 것이 아닌, 에어로졸은 에어로졸 발생 기재를 가열함으로써 발생된다. 공지된 가열식 에어로졸 발생 물품은, 예를 들어 전기 가열식 에어로졸 발생 물품 및 가연성 연료 요소 또는 열원으로부터 물리적으로 별개인 에어로졸 발생 기재로의 열 전달에 의해 에어로졸이 발생되는 에어로졸 발생 물품을 포함한다.
에어로졸 형성제를 에어로졸 발생 물품에 공급하는 에어로졸 발생 시스템에 사용되도록 구성된 에어로졸 발생 물품도 공지되어 있다. 이러한 시스템에서, 에어로졸 발생 물품 내의 에어로졸 발생 기재는 작동 중에 에어로졸을 형성하는 데 사용되는 실질적으로 모든 에어로졸 형성제를 운반하고 제공하는 에어로졸 발생 기재에 비해 실질적으로 적은 에어로졸 형성제를 함유한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 기재"는 에어로졸을 형성할 수 있는, 휘발성 화합물을 가열 시에 생산할 수 있는 기재를 지칭한다. 에어로졸 발생 기재로부터 발생된 에어로졸은 인간의 눈으로 볼 수 있거나 볼 수 없고, 증기(예를 들어, 실온에서는 보통 액체 또는 고체인, 기체 상태의 물질의 미립자)뿐만 아니라, 기체 및 응축된 증기의 액적을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재는 비연소 가열 물품으로서 공지된 가열식 에어로졸 발생 물품에 사용하기에 특히 적합하다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재는 가열 시 에어로졸을 발생시킬 수 있는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 기재는 균질화 담배 재료, 예컨대 캐스트 리프, 담배 종이 또는 재구성 담배 재료의 형태이다. 대안적으로, 에어로졸 발생 기재는 담배 각초와 같은 말아피는 담배 재료의 형태일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "균질화 담배 재료"는 담배 식물의 입자의 응집에 의해 형성된 임의의 식물 재료를 포괄한다. 예를 들어, 본 발명의 에어로졸 발생 기재를 위한 균질화 담배 재료의 시트 또는 웹은 담배 잎몸 또는 담배 잎자루와 같은 담배 식물 재료를 미분, 분쇄 또는 세분하여 수득된 식물 재료의 입자들을 응집시킴으로써 형성될 수 있다. 균질화 담배 재료는 캐스팅, 압출, 제지 프로세스 또는 당분야에 공지된 다른 임의의 다른 적합한 프로세스에 의해 생산될 수 있다.
용어 "건조된 녹색 담배 재료"는 임의의 큐어링 프로세스를 거치지 않고 건조된 담뱃잎으로부터 형성된 재료를 지칭하기 위해 본 명세서에 사용된다. 따라서, 건조된 녹색 담배 재료는 큐어링되지 않는다. 그러한 건조된 녹색 담배 재료는 통상적으로 그의 천연 녹색 컬러를 유지할 것이다. 건조된 녹색 담배 재료는 임의의 큐어링 없이 원하는 수분 함량을 제공하기 위해, 후술하는 바와 같이 건조되는 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎으로부터 형성된다. 건조된 녹색 담배 재료는 담배 엽편, 담배 줄기, 또는 이들의 조합으로부터 유래될 수 있다. 건조된 녹색 담배 재료는 바람직하게는 15 중량% 미만의 수분 함량을 갖는다.
용어 "큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎"은 본 명세서에서 수확 후 임의의 큐어링 프로세스를 거치지 않은 담뱃잎을 지칭하기 위해 사용된다.
따라서, 본 발명은 건조된 녹색 담배 재료의 적어도 일부로부터 형성되는 신규한 에어로졸 발생 기재를 제공하며, 이는 통상적으로 큐어링된 담배 재료의 일부와 조합되어 제공될 것이다.
본 발명자들은 놀랍게도, 가열식 에어로졸 발생 물품용 에어로졸 발생 기재가 결과적인 에어로졸의 감각적 특성에 악영향을 미치지 않으면서, 큐어링된 담배 재료 대신에 건조된 녹색 담배 재료의 적어도 일부를 사용하여 형성될 수 있음을 발견하였다. 특히, 건조된 녹색 담배 재료를 포함하는 기재가 연소되는 것이 아니라 가열되어 에어로졸을 형성할 때, 결과적인 에어로졸은 전술한 바와 같이, 놀랍게도, 녹색 담배 재료가 가연성 흡연 물품에 사용될 때 발생되는 불쾌한 아로마 또는 향미를 갖지 않는다는 것이 발견되었다.
건조된 녹색 담배 재료는 유리하게는, 큐어링된 담배 재료보다 상당히 더 신속하게, 그리고 더 효율적으로 생산될 수 있는데, 왜냐하면 훨씬 더 느린 큐어링 프로세스가 아닌, 원하는 수분 함량을 달성하기 위한 빠른 건조 프로세스를 사용하는 것이 가능하기 때문이다. 건조된 녹색 담배 재료는 또한, 자연적으로 그리고 유기농으로 생산될 수 있으며, 이에 의해 에어로졸 발생 기재를 발생시키기 위한 보다 지속 가능한 프로세스를 제공한다.
유리하게는, 본 발명의 에어로졸 발생 기재에 사용하기에 적합한 건조된 녹색 담배 재료를 생산하기 위해, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 건조시키는 방법은 모든 담배 유형에 적용될 수 있다.
또한, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎은 제경(destemming) 없이 건조되고 가공될 수 있으며, 이는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재의 생산 효율을 추가로 개선시킨다는 것이 밝혀졌다.
담배의 큐어링 프로세스는 담배의 화학적 조성, 특히 에어로졸 발생 기재로부터 발생된 결과적인 에어로졸의 향미에 영향을 미치는 특정 담배 구성 성분의 레벨 및 바람직하지 않은 특정 담배 구성 성분의 레벨에 영향을 미치는 것으로 공지되어 있다. 예를 들어, 놀랍게도, 건조된 녹색 담배 재료의 생산 시 큐어링 단계의 부재로 인해, 아스파라긴, 암모니아, 유리 아미노산 및 총 알칼로이드의 레벨이, 큐어링된 담배에 비해 상당히 감소된다는 것이 밝혀졌다. 이는 아크릴아미드, 황화수소(H2S) 및 메탄티올(MeSH)과 같은 덜 바람직하지 않은 화합물을 포함할, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재로부터 생산된 에어로졸에 영향을 미친다. 따라서, 건조된 녹색 담배 재료를 에어로졸 발생 기재에 포함시키는 것은 건조된 녹색 담배 재료 없이 큐어링된 담배만을 갖는 기재로부터 발생되는 것에 비해 개선된 에어로졸이 기재의 가열 시 발생될 수 있게 한다.
건조된 녹색 담배 재료는 또한, 큐어링된 담배 재료보다 상당히 높은 레벨의 당을 갖는 것으로 밝혀졌다. 건조된 녹색 담배 재료 내의 당의 존재는 예를 들어, 후술되는 바와 같이, 에어로졸 발생 기재가 캐스트 리프 프로세스를 사용하여 형성되는 경우, 에어로졸 발생 기재의 제조를 유리하게 용이하게 할 수 있다. 특히, 건조된 녹색 담배 재료 내의 비교적 높은 레벨의 당은 건조된 녹색 담배 재료로부터 형성된 에어로졸 발생 기재의 시트의 가요성을 개선한다.
전술한 바와 같이, 담배 재료는 큐어링 프로세스를 거치지 않을 때, 통상적으로, 그의 천연의 높은 레벨의 엽록소를 유지하며, 따라서 그의 녹색 컬러를 유지한다. 본 발명의 에어로졸 발생 기재에 건조된 녹색 담배 재료의 일부를 포함시킨 직접적인 결과로서, 기재 내의 엽록소의 레벨은 큐어링된 담배로부터만 형성된 통상적인 기재에서 측정될 때보다 상당히 높다. 큐어링된 담배는 컬러가 항상 갈색이고, 큐어링 동안 엽록소의 분해로 인해, 낮은(대개 무시할 만한 양의) 잔여 엽록소를 갖는다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 그램 당 적어도 0.1 밀리그램의 엽록소를 포함한다. 건조 중량 기준으로, 균질화 담배 재료의 그램 당 0.1 밀리그램보다 높은 레벨로 기재 내에 엽록소가 존재하는 것은 건조된 녹색 담배 재료가 혼입되었다는 명백한 지표이다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 그램 당 적어도 약 0.2 밀리그램의 엽록소, 더 바람직하게는 그램 당 적어도 약 0.5 밀리그램의 엽록소, 더 바람직하게는 그램 당 적어도 약 1.0밀리그램의 엽록소, 더 바람직하게는 그램 당 적어도 약 1.5밀리그램의 엽록소, 더 바람직하게는 그램 당 적어도 약 2.0 밀리그램의 엽록소, 더 바람직하게는 그램 당 적어도 약 2.5 밀리그램의 엽록소, 더 바람직하게는 그램 당 적어도 약 3.0 밀리그램의 엽록소를 포함한다.
균질화 담배 재료에 사용되는 건조된 녹색 담배 재료의 레벨이 높을수록, 에어로졸 발생 기재에 존재할 엽록소의 레벨도 높다. 그러나, 에어로졸 발생 기재를 형성하는 건조된 녹색 담배 재료의 비율이 비교적 낮아도, 기재 내의 엽록소의 레벨은, 임의의 건조된 녹색 담배 재료가 없고 큐어링된 담배 재료만으로부터 형성된 기재에 존재할 것보다 상당히 높을 것이다.
에어로졸 발생 기재 내의 엽록소의 최대 레벨은 에어로졸 발생 기재 내의 건조된 녹색 담배 재료의 유형 및 양에 좌우될 것이다. 통상적으로, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 그램 당 약 10.0 밀리그램 미만의 엽록소, 또는 그램 당 약 8.0 밀리그램 미만의 엽록소를 포함할 것이다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재에 사용된 건조된 녹색 담배 재료는 바람직하게는, 건조 중량 기준으로, 그램 당 적어도 약 0.5 밀리그램의 엽록소, 더 바람직하게는 그램 당 적어도 약 1.0 밀리그램의 엽록소의 엽록소 레벨을 갖는다.
건조된 녹색 담배 재료를 함유하는 균질화 담배 재료의 샘플, 또는 건조된 녹색 담배 재료의 샘플의 엽록소 함량을 측정하기 위한 바람직한 방법은 문헌["Lichtenthaler, HK and AR Wellburn (1983) Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents; Biochemical Society Transactions 11:591-592"]에서 확인할 수 있다.
이러한 방법에서는, 수성 80% 아세톤 추출물이 균질화 담배 재료의 샘플로부터 생산되고, 특정 파장에서 추출물의 흡광도가 분광 광도계를 사용하여 측정된다. 그런 다음, 엽록소 a 및 엽록소 b의 레벨은 아래에 제시된 방정식을 사용하여 계산될 수 있다:
엽록소 a(μg/ml) = 12.21(A
663
) - 2.81(A
646
)
엽록소 b(μg/ml) = 20.13(A
646
) - 5.03(A
663
)
여기서 A663은 663 nm에서 측정된 흡광도이고, A646은 646 nm에서 측정된 흡광도이다. 본 발명의 균질화 담배 재료와 관련하여 위에서 정의된 엽록소의 값은 엽록소 a 및 엽록소 b의 함량의 합인 총 엽록소 함량에 상응한다.
건조된 녹색 담배 재료, 또는 건조된 녹색 담배 재료 샘플을 함유하는 균질화 담배 재료의 샘플의 엽록소 함량을 측정하기 위한 대안적인 방법은 문헌[" Porra, RJ (2002) The chequered history of the development and use of simultaneous equations for the accurate determination of chlorophylls a and b; Photosynthesis Research 73: 149 - 156"]에서 확인할 수 있으며, 이는 대안적인 방정식을 사용한다:
엽록소 a(μg/ml) = 12.25(A
663.6
) - 2.55(A
646.6
)
엽록소 b(μg/ml) = 20.31(A
646.6
) - 4.91(A
663.6
)
여기서 A663.6은 663.6 nm에서 측정된 흡광도이고, A646.6은 646.6 nm에서 측정된 흡광도이다.
이하에서 지칭되는 건조된 녹색 담배 재료의 다른 모든 성분은 당업자에게 공지될 적합한 GC-MS 또는 LC-MS 기술에 의해 측정될 수 있다.
본 발명의 에어로졸 발생 기재에 건조된 녹색 담배 재료를 포함시키는 것은 유리하게는, 큐어링된 담배 재료만으로 형성된 동등한 에어로졸 발생 기재와 비교하여 에어로졸 발생 기재에서 아스파라긴의 레벨의 감소를 제공하는 것으로 밝혀졌다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 그램 당 약 2.5 밀리그램 이하의 아스파라긴, 더 바람직하게는 그램 당 약 2.0 밀리그램 이하의 아스파라긴, 더 바람직하게는 그램 당 약 1.5 밀리그램 이하의 아스파라긴, 더 바람직하게는 그램 당 약 0.75 밀리그램 이하의 아스파라긴, 가장 바람직하게는 그램 당 약 0.3 밀리그램 이하의 아스파라긴을 포함한다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재는 통상적으로, 큐어링된 담배 재료 단독으로부터 형성된 에어로졸 발생 기재보다 낮은 레벨의 아스파라긴을 포함할 것인데, 왜냐하면 담뱃잎 내의 아스파라긴의 레벨이 큐어링 프로세스 동안 상당히 증가하는 것으로 밝혀졌기 때문이다. 예를 들어, 특정 담배 유형의 경우, 담뱃잎 내의 아스파라긴의 레벨은 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎에 비해, 담뱃잎을 큐어링한 후에 20배를 초과하는 것으로 밝혀졌다.
바람직하게는, 건조된 녹색 담배 재료는 유전자 변형되지 않았으며, 특히 아스파라긴 함량을 감소시키기 위해 유전자 변형되지 않았다.
바람직하게는, 건조된 녹색 담배 재료는 첨가된 아스파라기나제가 실질적으로 없다. 따라서, 건조된 녹색 담배 재료에 존재하는 아스파라기나제는 자연적으로 존재하는 것일 뿐이다.
담뱃잎 내의 아스파라긴의 레벨은 담배 유형에 좌우된다. 바람직한 특정 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 버얼리종 담배로부터 유래된 건조된 녹색 담배 재료를 포함한다. 건조된 녹색 버얼리종 담배 재료는 바람직하게는, 건조 중량 기준으로, 그램 당 약 0.5 밀리그램 이하의 아스파라긴을 포함한다.
균질화 담배 재료의 아스파라긴 함량은 공지된 분광 기술을 사용하여 측정될 수 있다. 아스파라긴 함량을 결정하기 위한 바람직한 방법은 Chelab Silliker S.r.l. Merieux Nutrisciences Company의 MP 1471 rev 5(2011)에 설명되어 있다. 다른 적합한 방법은 UNI EN ISO 13903:2005에 기재되어 있다. 추가의 적합한 방법은 문헌["Evaluation of the Content of Free Amino Acids in Tobacco by a New Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry Technique; S. C. Moldoveanu et al" (DOI: 10.1515/cttr-2015-0023)]에 기재되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재로부터 발생된 결과적인 에어로졸은 유리하게는, 에어로졸 발생 기재의 가열 동안 아스파라긴으로부터 발생되는 상당히 낮은 레벨의 아크릴아미드를 갖는다.
바람직하게는, 시험 방법 A에 따른 조건 하에서 본 발명에 따라 에어로졸 발생 기재를 가열할 때, 기재의 그램 당 약 4 마이크로그램 이하의 아크릴아미드, 바람직하게는 기재의 그램 당 약 3 마이크로그램 이하의 아크릴아미드를 포함하는 에어로졸이 발생된다.
에어로졸 발생 기재가 버얼리종 담배로부터의 건조된 녹색 담배 재료를 포함하는 본 발명의 바람직한 구현예의 경우, 시험 방법 A에 따라 기재가 가열될 때 기재로부터 발생된 에어로졸 내의 아크릴아미드의 레벨은 바람직하게는 기재의 그램 당 약 4 마이크로그램 이하의 아크릴아미드, 바람직하게는 기재의 그램 당 약 3 마이크로그램 이하의 아크릴아미드이다.
본 발명의 목적을 위해, 에어로졸 발생 기재는 "시험 방법 A"에 따라 가열된다. 시험 방법 A에서, 에어로졸 발생 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품은 캐나다 보건부 기계 흡연 요법(Health Canada machine-smoking regimen) 하에 담배 가열 시스템(Tobacco Heating System) 2.2 홀더(THS2.2 홀더)에서 가열된다. 시험 방법 A를 수행하기 위한 목적으로, 에어로졸 발생 기재는 THS2.2 홀더와 호환 가능한 에어로졸 발생 물품에 제공된다.
담배 가열 시스템 2.2 홀더(THS2.2 홀더)는 문헌[Smith et al., 2016, Regul. Toxicol. Pharmacol. 81 (S2) S82-S92]에 기술된 바와 같이 상업적으로 입수 가능한 iQOS 디바이스(Philip Morris Products SA, 스위스)에 상응한다. IQOS 디바이스와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품도 상업적으로 입수 가능하다.
캐나다 보건부 흡연 요법은 캐나다 보건부 2000 - 담배 제품 정보 규정 SOR/2000-273, 스케줄 2(Health Canada 2000 - Tobacco Products Information Regulations SOR/2000-273, Schedule 2)에 잘 정의되고 허용된 흡연 프로토콜이다(캐나다 법무부(Ministry of Justice Canada)에 의해 발행됨). 시험 방법은 ISO/TR 19478-1:2014에 기재되어 있다. 캐나다 보건부 흡연 시험에서는, 환기가 있는 경우 모든 환기가 차단된 상태에서, 55 밀리미터의 퍼프 체적, 2초의 퍼프 지속기간, 및 30초의 퍼프 간격으로 12회의 퍼프에 걸쳐 샘플 에어로졸 발생 기재로부터 에어로졸을 수집한다.
따라서, 본 발명의 맥락에서, 표현 "시험 방법 A에 따른 에어로졸 발생 기재의 가열 시"는 캐나다 보건부 2000 - 담배 제품 정보 규정 SOR/2000-273, 스케줄 2(캐나다 법무부에 의해 발행됨, 시험 방법은 ISO/TR 19478-1:2014에 기재되어 있음)에 정의된 바와 같은 캐나다 보건부 기계 흡연 요법 하의 THS2.2 홀더에서 에어로졸 발생 기재의 가열 시를 의미한다.
분석을 위해, 에어로졸 발생 기재의 가열로부터 발생된 에어로졸은 사용될 분석 방법에 따라, 적합한 장치를 사용하여 포획된다. 그런 다음, 에어로졸은 당업자에게 공지될 액체 크로마토그래피 또는 기체 크로마토그래피 기술과 같은 공지된 분광학 기술을 사용하여 분석될 수 있다.
본 발명의 에어로졸 발생 기재에 건조된 녹색 담배 재료를 포함시키는 것은 유리하게는, 큐어링된 담배 재료만으로 형성된 동등한 에어로졸 발생 기재와 비교하여 에어로졸 발생 기재에서 암모니아의 레벨의 감소를 제공하는 것으로 추가로 밝혀졌다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 그램 당 약 0.5 밀리그램 이하의 암모니아, 더 바람직하게는 그램 당 약 0.2 밀리그램 이하의 암모니아, 가장 바람직하게는 그램 당 약 0.1 밀리그램 이하의 암모니아를 포함한다. 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재는 통상적으로, 큐어링된 담배 재료 단독으로부터 형성된 에어로졸 발생 기재보다 낮은 레벨의 암모니아를 포함할 것인데, 왜냐하면 담뱃잎 내의 암모니아의 레벨이 큐어링 프로세스 동안 상당히 증가하는 것으로 밝혀졌기 때문이다. 예를 들어, 특정 담배 유형의 경우, 담뱃잎 내의 암모니아의 레벨은 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎에 비해, 담뱃잎을 큐어링한 후에 20배를 초과하는 것으로 밝혀졌다.
균질화 담배 재료 내의 암모니아의 레벨은 Coresta 권장 방법 번호 79 "이온 크로마토그래피 분석에 의한 담배 및 담배 제품 내의 암모니아의 결정(Determination of Ammonia in Tobacco and Tobacco Products by Ion Chromatographic Analysis)"(2018년 3월)에 따라 측정될 수 있다.
담뱃잎 내의 암모니아의 레벨은 담배 유형에 좌우된다. 바람직한 특정 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 버얼리종 담배로부터 유래된 건조된 녹색 담배 재료를 포함한다. 건조된 녹색 버얼리종 담배 재료는 바람직하게는, 건조 중량 기준으로, 그램 당 약 0.2 밀리그램 이하의 암모니아를 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재로부터 발생된 결과적인 에어로졸은 유리하게는, 가열 동안 에어로졸 발생 기재로부터 휘발되는 상당히 낮은 레벨의 암모니아를 갖는다.
바람직하게는, 시험 방법 A에 따른 조건 하에서 본 발명에 따라 에어로졸 발생 기재를 가열할 때, 기재의 그램 당 약 40 마이크로그램 이하의 암모니아, 바람직하게는 기재의 그램 당 약 30 마이크로그램 이하의 암모니아를 포함하는 에어로졸이 발생된다.
에어로졸 발생 기재가 버얼리종 담배로부터의 건조된 녹색 담배 재료를 포함하는 본 발명의 바람직한 구현예의 경우, 시험 방법 A에 따라 기재가 가열될 때 기재로부터 발생된 에어로졸 내의 암모니아의 레벨은 바람직하게는 기재의 그램 당 약 40 마이크로그램 이하의 아크릴아미드, 바람직하게는 기재의 그램 당 약 30 마이크로그램 이하의 암모니아이다.
본 발명의 에어로졸 발생 기재에 건조된 녹색 담배 재료를 포함시키는 것은 유리하게는, 큐어링된 담배 재료만으로 형성된 동등한 에어로졸 발생 기재와 비교하여 에어로졸 발생 기재에서 총 유리 아미노산의 레벨의 감소를 제공하는 것으로 추가로 밝혀졌다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 그램 당 약 12 밀리그램 이하의 총 유리 아미노산, 더 바람직하게는 그램 당 약 8 밀리그램 이하의 총 유리 아미노산, 가장 바람직하게는 그램 당 약 6 밀리그램 이하의 총 유리 아미노산을 포함한다. 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재는 통상적으로, 큐어링된 담배 재료 단독으로부터 형성된 에어로졸 발생 기재보다 낮은 레벨의 총 유리 아미노산을 포함할 것인데, 왜냐하면 담뱃잎 내의 총 유리 아미노산의 레벨이 큐어링 프로세스 동안 상당히 증가하는 것으로 밝혀졌기 때문이다. 예를 들어, 특정 담배 유형의 경우, 담뱃잎 내의 총 유리 아미노산의 레벨은 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎에 비해, 담뱃잎을 큐어링한 후에 5배를 초과하는 것으로 밝혀졌다.
담뱃잎 내의 총 유리 아미노산의 레벨은 담배 유형에 좌우된다. 바람직한 특정 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 버얼리종 담배로부터 유래된 건조된 녹색 담배 재료를 포함한다. 건조된 녹색 버얼리종 담배 재료는 바람직하게는, 건조 중량 기준으로, 그램 당 약 20 밀리그램 이하의 총 유리 아미노산을 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재로부터 발생된 결과적인 에어로졸은 유리하게는, 가열 동안 에어로졸 발생 기재 내의 유리 아미노산으로부터 발생되는 상당히 낮은 레벨의 황화수소 및 메탄티올을 갖는다.
바람직하게는, 시험 방법 A에 따른 조건 하에서 본 발명에 따라 에어로졸 발생 기재를 가열할 때, 기재의 그램 당 약 6 마이크로그램 이하의 황화수소, 바람직하게는 기재의 그램 당 약 5 마이크로그램 이하의 황화수소를 포함하는 에어로졸이 발생된다.
에어로졸 발생 기재가 버얼리종 담배로부터의 건조된 녹색 담배 재료를 포함하는 본 발명의 바람직한 구현예의 경우, 시험 방법 A에 따라 기재가 가열될 때 기재로부터 발생된 에어로졸 내의 황화수소의 레벨은 바람직하게는 기재의 그램 당 약 6 마이크로그램 이하의 황화수소, 바람직하게는 기재의 그램 당 약 5 마이크로그램 이하의 황화수소이다.
바람직하게는, 시험 방법 A에 따른 조건 하에서 본 발명에 따라 에어로졸 발생 기재를 가열할 때, 기재의 그램 당 약 10 마이크로그램 이하의 메탄티올, 바람직하게는 기재의 그램 당 약 9 마이크로그램 이하의 메탄티올을 포함하는 에어로졸이 발생된다.
에어로졸 발생 기재가 버얼리종 담배로부터의 건조된 녹색 담배 재료를 포함하는 본 발명의 바람직한 구현예의 경우, 시험 방법 A에 따라 기재가 가열될 때 기재로부터 발생된 에어로졸 내의 메탄티올의 레벨은 바람직하게는 기재의 그램 당 약 10 마이크로그램 이하의 메탄티올, 바람직하게는 기재의 그램 당 약 9 마이크로그램 이하의 메탄티올이다.
본 발명의 에어로졸 발생 기재로부터 발생된 에어로졸에서 황화수소 및 메탄디올의 레벨의 감소는 이들 화합물이 가열 동안 바람직하지 않은 유황 냄새의 원인인 것으로 공지되어 있기 때문에 유리하다.
본 발명의 에어로졸 발생 기재에 건조된 녹색 담배 재료를 포함시키는 것은 유리하게는, 큐어링된 담배 재료만으로 형성된 동등한 에어로졸 발생 기재와 비교하여 에어로졸 발생 기재에서 특정 TSNA(담배 특이적 니트로사민)의 레벨의 감소를 제공하는 것으로 추가로 밝혀졌다.
예를 들어, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재는 통상적으로, 큐어링된 담배 재료 단독으로부터 형성된 에어로졸 발생 기재보다 낮은 레벨의 NNN(N-니트로소노르니코틴)을 포함할 것인데, 왜냐하면 담뱃잎 내의 NNN 및 다른 TSNA의 레벨이 큐어링 프로세스 동안 상당히 증가하는 것으로 밝혀졌기 때문이다. 특정 담배 유형의 경우, 담뱃잎 내의 NNN의 레벨은 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎에 비해, 담뱃잎을 큐어링한 후에 5배를 초과하는 것으로 밝혀졌다.
담뱃잎 내의 NNN의 레벨은 담배 유형에 좌우된다. 바람직한 특정 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 버얼리종 담배로부터 유래된 건조된 녹색 담배 재료를 포함한다. 건조된 녹색 버얼리종 담배 재료는 바람직하게는, 건조 중량 기준으로, 그램 당 약 500 나노그램 이하의 NNN을 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재로부터 발생된 결과적인 에어로졸은 유리하게는, 가열 동안 에어로졸 발생 기재로부터 휘발되는 상당히 낮은 레벨의 NNN을 갖는다.
본 발명의 에어로졸 발생 기재에 건조된 녹색 담배 재료를 포함시키는 것은 큐어링된 담배 재료만으로 형성된 동등한 에어로졸 발생 기재와 비교하여 에어로졸 발생 기재에서 포스파티딜에탄올아민(PE)의 레벨의 상당한 증가를 제공하는 것으로 밝혀졌다. PE는 식물 막에서 발견되는 엽록체-외 지질이다. 특정 임계값 레벨 초과의 PE의 존재는 에어로졸 발생 기재 내에 건조된 녹색 담배 재료가 포함되는 것을 명확하게 나타낸다. PE 36:6, PE 34:3, PE 36:5 및 PE 34:2를 포함하는 PE 분자 종 중 일부의 레벨은 동일한 담배 유형의 큐어링된 녹색 담배 재료보다 건조된 녹색 담배 재료에서 적어도 8배, 일부 경우에는 적어도 10배 더 높은 것으로 밝혀졌다.
용어 "PE 36:6"은 2개의 아실 사슬에 36개의 탄소 및 총 6개의 이중 결합을 갖는 PE 분자 종을 지칭한다. 동일한 용어가 위에 열거된 다른 분자 종에 적용된다.
바람직하게는, 시험 방법 A 동안 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재로부터 생산된 에어로졸은, 기재의 그램 당 적어도 약 0.1 마이크로그램의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 적어도 약 1 마이크로그램의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 적어도 약 2 마이크로그램의 니코틴을 추가로 포함한다. 바람직하게는, 에어로졸은, 기재의 그램 당 최대 약 10 마이크로그램의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 최대 약 7.5 마이크로그램의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 최대 약 4 마이크로그램의 니코틴을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸은 기재의 그램 당 약 0.1 마이크로그램 내지 약 10 마이크로그램의 니코틴, 기재의 그램 당 약 1 마이크로그램 내지 약 7.5 마이크로그램의 니코틴, 또는 기재의 그램 당 약 2 마이크로그램 내지 약 4 마이크로그램의 니코틴을 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 구현예에서, 에어로졸은 0 마이크로그램의 니코틴을 함유할 수 있다.
당분야에 공지된 다양한 방법이 적용되어 에어로졸의 니코틴의 양을 측정할 수 있다.
시험 방법 A 동안 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재로부터 생산된 에어로졸은 에어로졸 발생 기재의 그램 당 적어도 약 5 밀리그램의 에어로졸 형성제, 또는 기재의 그램 당 적어도 약 10 밀리그램의 에어로졸, 또는 기재의 그램 당 적어도 약 15 밀리그램의 에어로졸 형성제를 추가로 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 에어로졸은 기재의 그램 당 최대 약 30 밀리그램의 에어로졸 형성제, 또는 기재의 그램 당 최대 약 25 밀리그램의 에어로졸 형성제, 또는 기재의 그램 당 최대 약 20 밀리그램의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸은 기재의 그램 당 약 5 밀리그램 내지 약 30 밀리그램의 에어로졸 형성제, 또는 기재의 그램 당 약 10 밀리그램 내지 약 25 밀리그램의 에어로졸 형성제, 또는 기재의 그램 당 약 15 밀리그램 내지 약 20 밀리그램의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 대안적인 구현예에서, 에어로졸은 기재의 그램 당 5 밀리그램 미만의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 이는, 예를 들어 에어로졸 형성제가 에어로졸 발생 물품 또는 에어로졸 발생 디바이스 내에 별도로 제공되는 경우에, 적절할 수 있다.
본 발명에서 사용하기 위한 적합한 에어로졸 형성제는 아래에 제시되어 있다.
당분야에 공지된 다양한 방법이 적용되어 에어로졸의 에어로졸 형성제의 양을 측정할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재의 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 적어도 약 1 중량%의 건조된 녹색 담배 재료를 포함한다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 적어도 약 2 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 더 바람직하게는 적어도 약 4 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 더 바람직하게는 적어도 약 6 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 더 바람직하게는 적어도 약 8 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 더 바람직하게는 적어도 약 10 중량%의 건조된 녹색 담배 재료를 포함한다.
균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 최대 약 75 중량%의 건조된 녹색 담배 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 최대 약 70 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 더 바람직하게는 최대 약 65 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 더 바람직하게는 최대 약 60 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 더 바람직하게는 최대 약 55 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 더 바람직하게는 최대 약 50 중량%의 건조된 녹색 담배 재료를 포함한다.
예를 들어, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 약 1 중량% 내지 약 75 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 또는 약 2 중량% 내지 약 70 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 또는 약 4 중량% 내지 약 65 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 또는 약 6 중량% 내지 약 60 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 또는 약 8 중량% 내지 약 55 중량%의 건조된 녹색 담배 재료, 또는 약 10 중량% 내지 약 50 중량%의 건조된 녹색 담배 재료를 포함할 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 특정 구현예에서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 약 10 중량% 내지 약 30 중량%의 건조된 녹색 담배 재료를 포함한다.
본 발명의 특정 구현예에서, 균질화 담배 재료를 형성하는 에어로졸 발생 식물 재료는 식물 재료의 건조 중량 기준으로, 적어도 98 중량%의 건조된 녹색 담배 재료 또는 적어도 95 중량%의 건조된 녹색 담배 재료 또는 적어도 90 중량%의 건조된 녹색 담배 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 그러한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 실질적으로 큐어링된 담배 재료가 없는 건조된 녹색 담배 재료를 포함한다. 예를 들어, 균질화 담배 재료를 형성하는 식물 재료는 건조된 녹색 담배 재료의 약 100 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 대안적인 구현예에서, 균질화 담배 재료는 후술하는 바와 같이, 큐어링된 담배 재료와 조합된 건조된 녹색 담배 재료를 포함할 수 있다.
큐어링된 담배 재료에 대한 대안으로 또는 그에 추가하여, 균질화 담배 재료는 칸나비스, 차, 생강, 유칼립투스, 정향, 페퍼민트, 스타 아니스, 로즈마리, 카모마일, 타임 및 딜 씨드를 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 식물로부터 유래된 에어로졸 발생 식물 재료를 포함할 수 있다.
본 발명의 다음의 설명에서, 용어 "식물 재료"는 에어로졸 발생 기재를 형성하는 데 사용되는 에어로졸 발생 식물 재료를 총칭하여 지칭하는 데 사용된다. 식물 재료는 실질적으로 건조된 녹색 담배 재료로 이루어질 수 있거나, 건조된 녹색 담배 재료와, 큐어링된 담배 재료 또는 위에서 정의된 바와 같은 다른 에어로졸 발생 식물 재료의 혼합물일 수 있다. 바람직하게는, 식물 재료는 실질적으로 건조된 녹색 담배 입자로 이루어질 수 있는 식물 입자의 형태이거나, 건조된 녹색 담배 입자와 큐어링된 담배 입자의 혼합물일 수 있다. 용어 "식물 재료"는 에어로졸 발생 기재 내에 혼입되고 에어로졸 발생 기재의 가열 시 발생된 에어로졸에 기여하지 않는 임의의 불활성 식물 재료를 포함하지 않는다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 균질화 담배 재료는 적어도 약 1 중량%의 큐어링된 담배 재료를 추가로 포함한다. 예를 들어, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 적어도 약 2 중량%의 큐어링된 담배 재료, 또는 적어도 약 4 중량%의 큐어링된 담배 재료, 또는 적어도 약 6 중량%의 큐어링된 담배 재료, 또는 적어도 약 8 중량%의 큐어링된 담배 재료, 또는 적어도 약 10 중량%의 큐어링된 담배 재료를 포함할 수 있다.
따라서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 최대 약 75 중량%의 큐어링된 담배 재료, 또는 최대 약 70 중량%의 큐어링된 담배 재료, 또는 적어도 약 65 중량%의 큐어링된 담배 재료, 또는 적어도 60 중량%의 큐어링된 담배 재료, 또는 적어도 약 55 중량%의 큐어링된 담배 재료, 또는 적어도 약 50 중량%의 큐어링된 담배 재료를 포함할 수 있다.
큐어링된 담배 재료는 바람직하게는, 큐어링된 담배 입자의 형태이다.
용어 "큐어링된 담배 재료"는 본 명세서에서, 공지된 큐어링 프로세스를 적어도 5일 동안 거친 담배 식물로부터 유래된 재료를 지칭하는 데 사용된다. 큐어링된 담뱃잎과 같은 큐어링된 담배 재료는 통상적으로 컬러가 갈색이고, 건조 중량 기준으로, 그램 당 0.25 밀리그램 이하의 엽록소 레벨을 가질 것이다.
균질화 담배 재료 내의 건조된 녹색 담배 재료 대 큐어링된 담배 재료의 비율은 균질화 담배 재료 내의 건조된 녹색 담배 재료의 원하는 함량에 따라 달라질 수 있다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료 내의 건조된 녹색 담배 재료 대 큐어링된 담배 재료의 비율은 1 대 1(1:1) 이하이다. 그러한 구현예에서, 균질화 담배 재료 내의 큐어링된 담배 재료의 중량의 양은 건조 중량 기준으로, 균질화 담배 재료 내의 건조된 녹색 담배 재료의 중량의 양 이상이다.
본 발명과 관련하여, 건조된 녹색 담배 재료를 지칭하든 큐어링된 담배 재료를 지칭하든 간에, 용어 "담배 재료"는 니코티아나 속의 임의의 식물 구성원의 재료일 수 있다. 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 포괄한다. 바람직한 구현예에서, 담배 재료는 실질적으로 모두 담배 잎몸으로부터 유래된다. 대조적으로, 단리된 니코틴 및 니코틴 염은 담배로부터 유래한 화합물이지만, 본 발명의 목적을 위해 담배 재료로 간주되지 않고 식물 재료의 백분율에 포함되지 않는다.
담배 재료는 담배 식물의 하나 이상의 품종으로부터 제조될 수 있다. 임의의 유형의 담배가 블렌드에 사용될 수 있다. 건조된 녹색 담배 재료용으로 사용될 수 있는 담배 유형의 예는 버얼리종 담배, 메릴랜드종 담배, 오리엔트종 담배, 버지니아 담배, 및 기타 특수 담배를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 큐어링된 담배 유형용으로 사용될 수 있는 담배 유형의 예는 볕말림종 담배, 철관 건조 담배(flue-cured tobacco), 버얼리종 담배, 메릴랜드종 담배, 오리엔트종 담배, 버지니아 담배, 및 기타 특수 담배를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
버얼리종 담배는 많은 담배 블렌드에서 중요한 역할을 한다. 버얼리종 담배는 독특한 향미 및 아로마를 갖고, 다량의 케이싱을 흡수하는 능력도 갖는다.
오리엔트종은 작은 잎 및 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.
황색종 건조는 담배를 큐어링하는 방법이며, 특히 버지니아 담배와 함께 사용된다. 황색종 건조 프로세스 동안, 가열된 공기는 조밀하게 패킹된 담배를 통해 순환된다. 제1 스테이지 동안, 담뱃잎은 황색으로 변하고 시들게 된다. 제2 스테이지 동안, 잎의 엽편은 완전히 건조된다. 제3 스테이지 동안, 잎자루는 완전히 건조된다.
카스투리, 마두라 및 자팀은 사용될 수 있는 볕말림종 담배의 하위유형이다.
건조된 녹색 담배 재료 또는 큐어링된 담배 재료는 상이한 담배 유형의 블렌드를 포함할 수 있다.
담배 재료는 건조 중량 기준으로, 적어도 약 2.5 중량%의 니코틴 함량을 가질 수 있다. 더 바람직하게는, 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 적어도 약 3 중량%, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 3.2 중량%, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 3.5 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 4 중량%의 니코틴 함량을 가질 수 있다. 큐어링 프로세스는 담뱃잎의 니코틴 레벨에 상당한 정도로 영향을 미치는 것으로는 보이지 않으며, 따라서 이들 값은, 존재하는 경우, 건조된 녹색 담배 재료 및 큐어링된 담배 재료 둘 모두에 적용된다.
니코틴은 본 발명의 목적을 위해 비-담배 재료로 간주될 것이지만, 이는 선택적으로 에어로졸 발생 기재 내에 혼입될 수 있다. 니코틴은 니코틴 락트산염, 니코틴 시트르산염, 니코틴 피루빈산염, 니코틴 중주석산염, 니코틴 벤조산염, 니코틴 펙틴산염, 니코틴 알긴산염, 및 니코틴 살리실산염으로 이루어진 목록으로부터 선택된 하나 이상의 니코틴 염을 포함할 수 있다. 니코틴은 니코틴 함량이 낮은 담배에 추가로 혼입될 수 있거나, 니코틴은 담배 함량이 감소되거나 0인 에어로졸 발생 기재 내에 혼입될 수 있다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 기재의 그램 당 적어도 약 0.1 mg의 니코틴을 포함한다. 더 바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 기재의 그램 당 적어도 약 0.5 mg의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 적어도 약 1 mg의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 적어도 약 1.5 mg의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 적어도 약 2 mg의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 적어도 약 3 mg의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 적어도 약 4 mg의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 적어도 약 5 mg의 니코틴을 포함한다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 기재의 그램 당 최대 약 50 mg의 니코틴을 포함한다. 더 바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 기재의 그램 당 최대 약 45 mg의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 최대 약 40 mg의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 최대 약 35 mg의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 최대 약 30 mg의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 최대 약 25 mg의 니코틴, 더 바람직하게는 기재의 그램 당 최대 약 20 mg의 니코틴을 포함한다.
예를 들어, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 기재의 그램 당 약 0.1 mg 내지 약 50 mg의 니코틴, 또는 기재의 그램 당 약 0.5 mg 내지 약 45 mg의 니코틴, 또는 기재의 그램 당 약 1 mg 내지 약 40 mg의 니코틴, 또는 기재의 그램 당 약 2 mg 내지 약 35 mg의 니코틴, 또는 기재의 그램 당 약 5 mg 내지 약 30 mg의 니코틴, 또는 기재의 그램 당 약 10 mg 내지 약 25 mg의 니코틴, 또는 기재의 그램 당 약 15 mg 내지 약 20 mg의 니코틴을 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 특정 구현예에서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 기재의 그램 당 약 1 mg 내지 약 20 mg의 니코틴을 포함한다.
균질화 담배 재료에 대해 정의된 범위의 니코틴 함량은 예를 들어, 니코틴 염의 형태로, 선택적으로 균질화 담배 재료에 별도로 첨가된 니코틴뿐만 아니라, 담배 재료에 본질적으로 존재하는 니코틴을 포함하는, 균질화 담배 재료에 존재할 수 있는 모든 형태의 니코틴을 포함한다.
균질화 담배 재료의 니코틴 함량은 Coresta 권장 방법 번호 62 "기체 크로마토그래피 분석에 의한 담배 및 담배 제품 내의 니코틴의 결정(Determination of Nicotine in Tobacco and Tobacco Products by Gas Chromatographic Analysis)"(2020년 4월)에 기재된 헥산 방법에 따라 측정될 수 있다.
균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 바람직하게는 전술한 바와 같이, 건조된 녹색 담배 재료를 포함하는 적어도 약 55 중량%의 식물 재료, 더 바람직하게는 적어도 약 60 중량%의 식물 재료, 더 바람직하게는 적어도 약 65 중량%의 식물 재료를 포함한다. 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 바람직하게는, 약 95 중량% 이하의 식물 재료, 더 바람직하게는 약 90 중량% 이하의 식물 재료, 더 바람직하게는 약 85 중량% 이하의 식물 재료를 포함한다. 예를 들어, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 약 55 중량% 내지 약 95 중량%의 식물 재료, 또는 약 60 중량% 내지 약 90 중량%의 식물 재료, 또는 약 65 중량% 내지 약 85 중량%의 식물 재료를 포함할 수 있다. 하나의 특히 바람직한 구현예에서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 약 75 중량%의 식물 재료를 포함한다.
바람직한 특정 구현예에서, 식물 재료의 총 중량의 양은 건조 중량 기준으로, 약 75 중량% 이하이다.
따라서, 식물 재료는 하나 이상의 다른 성분과 조합되어 균질화 담배 재료를 형성한다.
위에서 정의된 바와 같이, 균질화 담배 재료는 에어로졸 형성제를 추가로 포함한다. 휘발 시, 에어로졸 형성제는 에어로졸에서, 니코틴 및 향미제와 같은, 가열 시 균질화 담배 재료로부터 방출된 다른 기화된 화합물을 운반할 수 있다. 균질화 담배 재료로부터의 특정 화합물의 에어로졸화는 그의 비등점에 의해서만 결정되는 것은 아니다. 에어로졸화된 화합물의 양은 기재의 물리적 형태뿐만 아니라 기재에도 존재하는 다른 성분에 의해 영향을 받을 수 있다. 에어로졸화의 온도 및 시간 프레임 하에서 화합물의 안정성은 에어로졸에 존재하는 화합물의 양에도 영향을 미칠 것이다.
균질화 담배 재료에 포함시키기 위한 적합한 에어로졸 형성제는 당분야에 공지되어 있으며, 비제한적으로 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 담배 재료는 단일 에어로졸 형성제, 또는 2개 이상의 에어로졸 형성제의 조합을 포함할 수 있다.
기재가 가열 요소를 갖는 전기 작동식 에어로졸 발생 시스템용 에어로졸 발생 물품에 사용되도록 의도된 경우, 에어로졸 형성제는 바람직하게는 글리세롤일 수 있다.
에어로졸 형성제의 양은 식물 재료로부터 원하는 레벨의 향미 화합물을 갖는 에어로졸을 달성하기 위해, 식물 재료의 유형 또는 양과 같은, 균질화 담배 재료의 조성에 따라 구성될 수 있다. 에어로졸 형성제의 양은 또한, 사용 동안 에어로졸 발생 기재를 가열하도록 의도되는 방식, 및 특히 연관된 에어로졸 발생 디바이스 내의 에어로졸 발생 물품의 가열 동안 균질화 담배 재료가 가열될 온도에 따라 구성될 수 있다.
균질화 담배 재료는 바람직하게는, 건조 중량 기준으로, 약 5 중량% 내지 약 55 중량%, 예컨대 건조 중량 기준으로, 약 10 중량% 내지 약 45 중량%, 또는 건조 중량 기준으로, 약 15 중량% 내지 약 40 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다.
에어로졸 형성제 함량은 건조 중량 기준으로, 약 5 중량% 내지 약 30 중량%일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 바람직한 특정 구현예에 따른 균질화 담배 재료에서, 에어로졸 형성제 함량은 건조 중량 기준으로, 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 30 중량%, 더 바람직하게는 약 10 중량% 내지 약 25 중량%, 더 바람직하게는 약 15 중량% 내지 약 20 중량%이다.
대안적으로, 에어로졸 형성제 함량은 건조 중량 기준으로, 약 15 중량% 내지 약 55 중량%일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 대안적인 바람직한 구현예에 따른 균질화 담배 재료에서, 에어로졸 형성제 함량은 건조 중량 기준으로, 바람직하게는 약 15 중량% 내지 약 55 중량%, 더 바람직하게는 약 25 중량% 내지 약 50 중량%, 더 바람직하게는 약 35 중량% 내지 약 45 중량%이다.
다른 구현예에서, 균질화 담배 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 저장조에 유지되는 에어로졸 발생 물품에 사용되도록 의도된 경우, 기재는 1% 초과 및 약 5% 미만의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 그러한 구현예에서, 에어로졸 형성제는 가열 시에 휘발되고, 에어로졸 형성제의 스트림은 균질화 담배 재료로부터의 향미를 에어로졸에 비말동반시키기 위해, 균질화 담배 재료와 접촉한다.
에어로졸 형성제는 균질화 담배 재료에서 습윤제로서의 역할을 할 수 있다.
위에서 정의된 바와 같이, 균질화 담배 재료는 식물 재료의 기계적 특성을 변경하기 위한 결합제를 추가로 포함하며, 여기서 결합제는 본원에서 설명된 바와 같이 제조 동안 균질화 담배 재료에 포함된다. 적합한 외인성 결합제는 당업자에게 공지될 것이며, 비제한적으로, 예를 들어, 구아 검, 잔탄 검, 아라비아 검 및 로커스트 콩 검과 같은 검; 셀룰로스 결합제, 예를 들어, 하이드록시프로필 셀룰로스, 카르복시메틸 셀룰로스(CMC), 하이드록시에틸 셀룰로스, 메틸 셀룰로스 및 에틸 셀룰로스와 같은 셀룰로스 에테르; 예를 들어, 전분, 유기산, 예컨대 알긴산, 유기산의 짝염기 염, 예컨대, 알긴산 나트륨, 아가 및 펙틴과 같은 다당류; 및 이들의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 결합제는 구아 검을 포함한다.
바람직하게는, 결합제는 건조 중량 기준으로, 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로, 바람직하게는 약 2 중량% 내지 약 9 중량%의 양으로, 더 바람직하게는 약 3 중량% 내지 약 8 중량%의 양으로 존재한다.
특정 구현예에서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 바람직하게는 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 결합제를 포함하며, 여기서 결합제는 가장 바람직하게는 구아 검이다. 예를 들어, 본 발명의 바람직한 제1 구현예에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 바람직하게는 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 결합제를 포함하며, 여기서 결합제는 가장 바람직하게는 구아 검이다.
특정 구현예에서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 바람직하게는 약 2 중량% 내지 약 10 중량%의 결합제를 포함하며, 여기서 결합제는 가장 바람직하게는 셀룰로스 에테르이다. 예를 들어, 바람직한 제2 구현예에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 바람직하게는 약 2 중량% 내지 약 10 중량%의 결합제를 포함하며, 여기서 결합제는 바람직하게는 셀룰로스 에테르이다. 특히 바람직하게는, 결합제는 카르복시메틸 셀룰로스(CMC)이다.
또한, 임의의 구현예의 균질화 담배 재료는 선택적으로 추가 셀룰로스를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 균질화 담배 재료는 약 5 중량% 내지 약 50 중량%의 추가 셀룰로스를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "추가 셀룰로스"는 균질화 담배 재료 내에 혼입된 임의의 셀룰로스 재료를 포괄하며, 이는 균질화 담배 재료에 제공된 담배 재료로부터 유도되지 않는다. 따라서, 추가 셀룰로스는 담배 재료 외에, 담배 재료 내에 본질적으로 제공된 임의의 셀룰로스와는 별개인 그리고 구별되는 셀룰로스 공급원으로서 균질화 담배 재료에 혼입된다. 추가 셀룰로스는 통상적으로, 담배 재료와는 상이한 식물로부터 유래될 것이다. 바람직하게는, 추가 셀룰로스는 불활성 셀룰로스 재료의 형태이며, 이는 감각적으로 불활성이고 따라서 균질화 담배 재료로부터 발생된 에어로졸의 관능적인 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는다. 예를 들어, 추가 셀룰로스는 바람직하게는 무미 및 무취 재료이다.
추가 셀룰로스는 한 유형의 셀룰로스 재료로 이루어질 수 있거나, 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 상이한 특성을 제공하는 상이한 유형의 셀룰로스 재료의 조합일 수 있다.
본 발명에 따른 균질화 담배 재료에 혼입된 추가 셀룰로스는 균질화 담배 재료 내에서 식물 재료 및 에어로졸 형성제를 결합하고 지지하기 위한 추가 구조 및 강화재를 제공하는 것으로 여겨진다.
추가 셀룰로스의 혼입은 전술한 바와 같이, 결합제가 셀룰로스 에테르를 포함하는 균질화 담배 재료에서 특히 유익한 것으로 밝혀졌다. 아래에 제시된 바와 같이, 특정한 정의된 레벨에서 그리고 정의된 비율 내에서 셀룰로스 에테르와 추가 셀룰로스 재료의 조합은 유리하게는, 개선된 인장 강도 및 균질성을 갖는 균질화 담배 재료를 제공하는 것으로 밝혀졌다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료 내의 추가 셀룰로스 재료 대 셀룰로스 에테르의 비율은 적어도 2이다.
바람직하게는, 추가 셀룰로스는 셀룰로스 분말을 포함한다. 용어 "셀룰로스 분말"은 셀룰로스 섬유로부터 유래된 분말 형태의 정제된 셀룰로스 재료를 지칭하기 위해 본원에서 사용된다. 바람직하게는, 셀룰로스 분말은 100 미크론 미만의 평균 입자 크기를 갖는 입자로 형성된다. 셀룰로스 분말은 미정질 셀룰로스의 형태일 수 있다. 본 발명에서 사용하기 위한 적합한 셀룰로스 분말은 뉴저지주의 Gumix International, Inc.로부터 미정질 셀룰로스 유형 SK-105 또는 SK-101, 또는 셀룰로스 분말 유형 M-60으로 입수 가능하다.
바람직하게는, 셀룰로스 분말의 양은 건조 중량 기준으로, 균질화 담배 재료의 적어도 약 5 중량%, 더 바람직하게는 균질화 담배 재료의 적어도 약 6 중량%, 더 바람직하게는 균질화 담배 재료의 적어도 약 7 중량%, 더 바람직하게는 균질화 담배 재료의 적어도 약 8 중량%에 상응한다.
셀룰로스 분말의 양은 균질화 담배 재료 내의 다른 성분의 중량의 양에 따라, 특히 식물 재료의 중량의 양에 따라 이러한 최소 레벨을 초과하도록 구성될 수 있다. 특정 구현예에서, 셀룰로스 분말은 발생된 에어로졸의 특성에 상당한 영향을 미치지 않으면서 균질화 담배 재료 내의 식물 재료의 비율을 대체할 수 있다.
바람직하게는, 셀룰로스 분말의 양은 건조 중량 기준으로, 균질화 담배 재료의 약 45 중량% 이하, 더 바람직하게는 균질화 담배 재료의 약 40 중량% 이하에 상응한다.
특정 구현예에서, 예를 들어, 균질화 담배 재료 내에 비교적 높은 레벨의 식물 재료를 갖는 구현예에서, 셀룰로스 분말의 양은 비교적 낮을 수 있다. 그러한 구현예에서, 셀룰로스 분말의 양은 건조 중량 기준으로, 균질화 담배 재료의 약 5 중량% 내지 약 15 중량%, 또는 균질화 담배 재료의 약 6 중량% 내지 약 12 중량%, 또는 균질화 담배 재료의 약 7 중량% 내지 약 11 중량%, 또는 균질화 담배 재료의 약 8 중량% 내지 약 10 중량%일 수 있다.
다른 구현예에서, 예를 들어, 균질화 담배 재료 내에 비교적 낮은 레벨의 에어로졸 발생 식물 재료를 갖는 구현예에서, 셀룰로스 분말의 양은 비교적 높을 수 있다. 그러한 구현예에서, 셀룰로스 분말의 양은 건조 중량 기준으로, 약 15 중량% 내지 약 45 중량%의 균질화 담배 재료, 또는 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 균질화 담배 재료, 또는 약 25 중량% 내지 약 35 중량%의 균질화 담배 재료일 수 있다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료가 셀룰로스 에테르 및 셀룰로스 분말을 포함하는 경우, 균질화 담배 재료 내의 셀룰로스 분말 대 셀룰로스 에테르의 중량비는 적어도 약 1.5이며, 즉 셀룰로스 분말의 양은 셀룰로스 에테르의 양의 적어도 1.5배이다. 더 바람직하게는, 균질화 담배 재료 내의 셀룰로스 분말 대 셀룰로스 에테르의 중량비는 적어도 약 1.6, 더 바람직하게는 적어도 약 1.8이다.
셀룰로스 분말에 대한 대안으로 또는 그에 추가하여, 추가 셀룰로스는 셀룰로스 섬유를 포함할 수 있다. 용어 "셀룰로스 섬유"는 본원에서 식물계 재료로부터 직접 수득된 섬유를 지칭하기 위해 사용되며, 여기서 각각의 섬유는 그의 폭보다 상당히 큰 길이를 갖는다. 셀룰로스 섬유는 바람직하게는, 적어도 400 미크론의 섬유 길이를 갖는다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 셀룰로스 섬유는 예를 들어, 목재 펄프 섬유를 포함한다. 본 발명에서 사용하기에 셀룰로스 섬유의 적합한 공급원은 스웨덴 소재의 Storaenso로부터 ECF Bleached Hardwood Kraft Pulp로 입수 가능하다.
셀룰로스 섬유는 유리하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재를 형성하는 균질화 담배 재료에서 기계적 강화재로서의 역할을 할 수 있다. 셀룰로스 섬유는 균질화 담배 재료에서 식물 재료의 결합을 개선할 수 있고, 특히 셀룰로스 에테르 결합제와 조합될 때 인장 강도의 개선을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 셀룰로스 섬유의 양은 건조 중량 기준으로, 균질화 담배 재료의 적어도 약 3 중량%, 더 바람직하게는 건조 증량 기준으로, 균질화 담배 재료의 적어도 약 4 중량%, 더 바람직하게는 균질화 담배 재료의 적어도 약 5 중량%, 더 바람직하게는 균질화 담배 재료의 적어도 약 6 중량%에 상응한다.
바람직하게는, 셀룰로스 섬유의 양은 건조 중량 기준으로, 균질화 담배 재료의 약 12 중량% 이하, 더 바람직하게는 균질화 담배 재료의 적어도 약 11 중량%, 더 바람직하게는 균질화 담배 재료의 적어도 약 10 중량%, 더 바람직하게는 균질화 담배 재료의 적어도 약 8 중량%에 상응한다.
예를 들어, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 약 3 중량% 내지 약 12 중량%의 셀룰로스 섬유, 또는 약 4 중량% 내지 약 11 중량%의 셀룰로스 섬유, 또는 약 5 중량% 내지 약 10 중량%의 셀룰로스 섬유, 또는 약 6 중량% 내지 약 8 중량%의 셀룰로스 섬유를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료가 셀룰로스 에테르 및 셀룰로스 섬유를 포함하는 경우, 균질화 담배 재료 내의 셀룰로스 섬유 대 셀룰로스 에테르의 중량비는 적어도 약 0.5이며, 즉 셀룰로스 분말의 양은 셀룰로스 에테르의 양의 적어도 절반이다. 더 바람직하게는, 균질화 담배 재료 내의 셀룰로스 섬유 대 셀룰로스 에테르의 중량비는 적어도 약 0.75, 더 바람직하게는 적어도 약 1이다.
바람직한 구현예에서, 추가 셀룰로스는 셀룰로스 분말 및 셀룰로스 섬유를 포함한다. 그러한 구현예에서, 셀룰로스 분말 대 셀룰로스 섬유의 중량비는 바람직하게는 적어도 약 1.5, 더 바람직하게는 적어도 약 1.75, 더 바람직하게는 적어도 약 2이다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료에 제공된 추가 셀룰로스의 양은 추가 셀룰로스 및 식물 재료의 총량이 균질화 담배 재료의 75 중량% 이하에 상응하도록 구성된다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료의 적어도 약 25 중량%는 따라서 셀룰로스 에테르 및 에어로졸 형성제를 포함하는 다른 성분에 의해 제공된다.
본 발명의 바람직한 제2 구현예에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 균질화 담배 재료는 바람직하게는, 건조 중량 기준으로, 약 2 중량% 내지 약 10 중량%의 셀룰로스 에테르, 및 약 5 중량% 내지 약 50 중량%의 추가 셀룰로스를 포함한다. 바람직하게는, 추가 셀룰로스 대 셀룰로스 에테르의 비율은 적어도 2이다.
전술한 성분에 더하여, 균질화 담배 재료는 선택적으로, 휘발성 성분(예를 들어, 에어로졸 형성제 및 니코틴)의 확산성을 용이하게 하기 위한 하나 이상의 지질을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 지질은 본원에서 설명된 바와 같이 제조 동안 균질화 식물 재료에 포함된다. 균질화 담배 재료에 포함시키기에 적합한 지질은, 비제한적으로 중간 사슬 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; 그리고 이들의 조합을 포함한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 담배 재료는 pH 개질제를 추가로 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 담배 재료는 균질화 담배 재료의 기계적 특성을 변경하기 위한 섬유를 추가로 포함할 수 있고, 섬유는 본원에서 설명된 바와 같이 제조 동안 균질화 담배 재료에 포함된다. 균질화 담배 재료에 포함시키기에 적합한 외인성 섬유는 당분야에 공지되어 있으며, 비제한적으로 셀룰로스 섬유; 연목재 섬유; 견목재 섬유; 황마 섬유; 및 이들의 조합을 포함하는, 비-담배 재료로부터 형성된 섬유 및 비-담배 재료를 포함한다. 담배 및/또는 담배로부터 유래된 외인성 섬유도 첨가될 수 있다. 균질화 담배 재료에 첨가된 임의의 섬유는 전술한 바와 같이 "식물 재료"의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않는다. 균질화 담배 재료에 포함시키기 전에, 섬유는, 비제한적으로 기계 펄핑; 정제; 화학 펄핑; 표백; 황산염 펄핑; 및 이들의 조합을 포함하는, 당분야에 공지된 적합한 프로세스에 의해 처리될 수 있다. 섬유는 통상적으로 그의 폭보다 큰 길이를 갖는다.
적합한 섬유는, 통상적으로, 400 마이크로미터 초과, 및 4 mm 이하, 바람직하게는 0.7 mm 내지 4 mm 범위 내의 길이를 갖는다. 바람직하게는, 섬유는 기재의 건조 중량 기준으로, 적어도 약 2 중량%의 양으로 존재한다. 균질화 담배 재료 내의 섬유의 양은 재료의 유형, 및 특히 균질화 담배 재료를 생산하는 데 사용되는 방법에 좌우될 수 있다. 일부 구현예에서, 섬유는 기재의 건조 중량 기준으로, 약 2 중량% 내지 약 15 중량%, 가장 바람직하게는 약 4 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 이러한 레벨의 섬유는 균질화 담배 재료가 캐스트 리프의 형태인 경우에 존재할 수 있다. 다른 구현예에서, 섬유는 적어도 약 30 중량%, 또는 적어도 약 40 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 균질화 담배 재료가 제지 프로세스에서 형성된 담배 종이인 경우, 이러한 더 높은 레벨의 섬유가 제공될 가능성이 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 약 5 중량% 내지 약 30 중량%의 에어로졸 형성제 및 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 결합제를 포함한다. 그러한 구현예에서, 균질화 담배 재료는 바람직하게는, 약 2 중량% 내지 약 15 중량%의 섬유를 추가로 포함한다. 특히 바람직하게는, 결합제는 구아 검이다.
균질화 담배 재료는 바람직하게는, 고체 또는 겔의 형태이다. 그러나, 일부 구현예에서, 균질화 담배 재료는 겔이 아닌 고체의 형태일 수 있다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료는 필름의 형태가 아니다.
균질화 담배 재료는 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 균질화 담배 재료는 하나 이상의 시트의 형태일 수 있다. 본 발명과 관련하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "시트"는 그의 두께보다 실질적으로 큰 폭 및 길이를 갖는 적층 요소를 설명하고 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 담배 재료는 복수의 펠릿 또는 과립의 형태일 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 담배 재료는 카트리지 또는 시샤 소모품을 충전할 수 있거나, 시샤 디바이스에 사용될 수 있는 형태일 수 있다. 본 발명은 균질화 담배 재료를 함유하는 카트리지 또는 시샤 디바이스를 포함한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 담배 재료는 복수의 스트랜드, 스트립 또는 쉬레드의 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, 쉬레드 및 임의의 다른 균질화 담배 재료를 포괄하는 것으로 간주되어야 한다. 균질화 담배 재료의 스트랜드는 예를 들어, 절단 또는 파쇄에 의해, 또는 다른 방법, 예를 들어 압출 방법에 의해, 균질화 담배 재료의 시트로부터 형성될 수 있다.
일부 구현예에서, 균질화 담배 재료의 형성 동안 균질화 담배 재료의 시트의 분할 또는 균열의 결과로서, 예를 들어 크림핑의 결과로서, 스트랜드는 균질화 담배 재료 내의 인 시츄에서 형성될 수 있다. 균질화 담배 재료 내의 균질화 담배 재료의 스트랜드는 서로 분리될 수 있다. 대안적으로, 균질화 담배 재료 내의 균질화 담배 재료의 각각의 스트랜드는 스트랜드의 길이를 따라 인접한 스트랜드 또는 스트랜드들에 적어도 부분적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 인접한 스트랜드는 하나 이상의 섬유에 의해 연결될 수 있다. 이는 예를 들어, 전술한 바와 같이, 균질화 담배 재료의 생산 동안 균질화 담배 재료의 시트의 분할로 인해 스트랜드가 형성된 경우에 발생할 수 있다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료는 균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트의 형태이다. 본 발명의 다양한 구현예에서, 균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트는 캐스팅 프로세스에 의해 생산될 수 있다. 본 발명의 다양한 구현예에서, 균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트는 제지 프로세스에 의해 생산될 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같은 하나 이상의 시트는 각각 개별적으로 100 마이크로미터 내지 600 마이크로미터, 바람직하게는 150 마이크로미터 내지 300 마이크로미터, 가장 바람직하게는 200 마이크로미터 내지 250 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. 개별 두께는 개별 시트의 두께를 지칭하는 반면, 합한 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 적층된 2개의 시트의 측정된 두께의 합이다.
본원에서 설명된 바와 같은 하나 이상의 시트는 각각 개별적으로 약 100 g/m2 내지 약 300 g/m2, 또는 약 100 g/m2 내지 약 200 g/m2의 평량을 가질 수 있다.
본원에서 설명된 바와 같은 하나 이상의 시트는 각각 개별적으로 약 0.3 g/cm3내지 약 1.3 g/cm3, 바람직하게는 약 0.7 g/cm3 내지 약 1.0 g/cm3의 밀도를 가질 수 있다.
에어로졸 발생 기재가 균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트를 포함하는 본 발명의 구현예에서, 시트는 바람직하게는, 하나 이상의 주름진 시트의 형태이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "주름진"은 균질화 담배 재료의 시트가 플러그 또는 로드의 원통형 축에 실질적으로 가로방향으로 둘둘 말리거나, 접히거나, 아니면 압축되거나 수축되는 것을 나타낸다. 시트를 "주름지게 하는" 단계는 시트의 필요한 가로방향 압축을 제공하는 임의의 적합한 수단에 의해 수행될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이방향"은 에어로졸 발생 물품의 상류 단부와 하류 단부 사이에서 연장되는 에어로졸 발생 물품의 주 길이방향 축에 상응하는 방향을 지칭한다. 사용 동안, 공기는 에어로졸 발생 물품을 통해 길이방향으로 흡인된다. 용어 "가로방향"은 길이방향 축에 수직인 방향을 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이"는 길이방향의, 구성요소의 치수를 지칭하고, 용어 "폭"은 가로방향의, 구성요소의 치수를 지칭한다. 예를 들어, 원형 단면을 갖는 플러그 또는 로드의 경우, 최대 폭은 원의 직경에 상응한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "플러그"는 실질적으로 다각형, 원형, 난형 또는 타원형 단면을 갖는 일반적으로 원통형인 요소를 가리킨다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "로드"는 실질적으로 다각형인 단면, 바람직하게는 원형, 난형 또는 타원형 단면의, 일반적으로 원통형인 요소를 지칭하는 데 사용된다. 로드는 플러그의 길이 이상의 길이를 가질 수 있다. 통상적으로, 로드는 플러그의 길이보다 큰 길이를 갖는다. 로드는 바람직하게는 길이방향으로 정렬된, 하나 이상의 플러그를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "상류" 및 "하류"는 에어로졸이 사용 동안 에어로졸 발생 물품을 통해 이송되는 방향에 대하여 에어로졸 발생 물품의 요소 또는 요소의 일부의 상대 위치를 설명한다. 기류 경로의 하류 단부는 에어로졸이 물품의 사용자에게 전달되는 단부이다.
균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트는 그의 길이방향 축에 대하여 가로방향으로 주름지고, 래퍼로 에워싸여 연속적인 로드 또는 플러그를 형성할 수 있다. 연속적인 로드는 복수의 개별 로드 또는 플러그로 잘릴 수 있다. 래퍼는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 종이 래퍼 또는 비-종이 래퍼일 수 있다. 담배
대안적으로, 균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트는 위에서 언급된 바와 같이 스트랜드로 절단될 수 있다. 그러한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 균질화 담배 재료의 복수의 스트랜드를 포함한다. 스트랜드를 사용하여 플러그를 형성할 수 있다. 통상적으로, 이러한 스트랜드의 폭은 적어도 약 0.2 mm, 또는 적어도 약 0.5 mm이다. 바람직하게는, 이러한 스트랜드의 폭은 약 5 mm, 또는 약 4 mm, 또는 약 3 mm, 또는 약 1.5 mm 이하이다. 예를 들어, 스트랜드의 폭은 약 0.25 mm 내지 약 5 mm, 또는 약 0.25 mm 내지 약 3 mm 또는 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm일 수 있다.
스트랜드의 길이는, 바람직하게는, 약 5 mm 초과, 예를 들어, 약 5 mm 내지 약 20 mm, 또는 약 8 mm 내지 약 15 mm, 또는 약 12 mm이다. 바람직하게는, 스트랜드는 서로 실질적으로 동일한 길이를 갖는다. 스트랜드의 길이는 제조 프로세스에 의해 결정될 수 있고, 이에 의해 로드는 더 짧은 플러그로 절단되고 스트랜드의 길이는 플러그의 길이에 상응한다. 스트랜드는 취성일 수 있으며, 이는 특히 운송 중에 파단을 초래할 수 있다. 이러한 경우, 스트랜드 중 일부의 길이는 플러그의 길이 미만일 수 있다.
복수의 스트랜드는 바람직하게는 길이방향 축과 정렬된, 에어로졸 발생 기재의 길이를 따라 실질적으로 길이방향으로 연장된다. 바람직하게는, 복수의 스트랜드는 따라서 서로 실질적으로 평행하게 정렬된다.
균질화 담배 재료의 스트랜드는 바람직하게는, 각각 제곱밀리미터 당 적어도 약 0.02 밀리그램, 더 바람직하게는 제곱밀리미터 당 적어도 약 0.05 밀리그램의 질량 대 표면적 비율을 갖는다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료의 스트랜드는 각각 제곱밀리미터 당 약 0.2 밀리그램 이하, 더 바람직하게는 제곱밀리미터 당 약 0.15 밀리그램 이하의 질량 대 표면적 비율을 갖는다. 질량 대 표면적 비율은 밀리그램 단위의 균질화 담배 재료의 스트랜드의 질량을 제곱밀리미터 단위의 균질화 담배 재료의 스트랜드의 기하학적 표면적으로 나눔으로써 계산된다.
균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트는 크림핑, 양각 또는 천공을 통해 텍스처링될 수 있다. 하나 이상의 시트는 주름지기 전에 또는 스트랜드로 절단되기 전에 텍스처링될 수 있다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트는 균질화 담배 재료가 크림핑된 시트의 형태, 더 바람직하게는 주름진 크림핑 시트의 형태가 될 수 있도록, 주름지기 전에 크림핑될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "크림핑된 시트"는 보통 물품의 길이방향 축과 정렬된, 복수의 실질적으로 평행한 리지 또는 물결주름을 갖는 시트를 뜻한다.
일 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 균질화 담배 재료의 단일 플러그의 형태일 수 있다. 다른 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 균질화 담배 재료의 2개 이상의 플러그의 형태일 수 있으며, 여기서 균질화 담배 재료의 플러그는, 동일하거나 상이한 균질화 담배 재료로부터 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재는 제지, 캐스팅, 도우 재구성, 압출 또는 임의의 다른 적합한 프로세스를 포함하는 다양한 방법에 의해 생산될 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 기재는 균질화 담배 재료이다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료는 "캐스트 리프"의 형태이다. 용어 "캐스트 리프"는 담배 입자 및 결합제(예를 들어, 구아 검)를 포함하는 슬러리를 벨트 컨베이어와 같은 지지 표면 상에 캐스팅하고, 슬러리를 건조시키고, 건조된 시트를 지지 표면으로부터 제거하는 것에 기조하는 캐스팅 프로세스에 의해 만들어지는 시트 생성물을 지칭하기 위해 본원에서 사용된다. 캐스팅 또는 캐스트 리프 프로세스의 예는, 예를 들어 캐스트 리프 담배를 제조하기 위한 US-A-5,724,998에 기재되어 있다. 캐스트 리프 프로세스에서, 미립자 식물 재료는 액체 성분, 통상적으로 물과 혼합되어 슬러리를 형성한다. 슬러리 내의 다른 첨가된 성분은 섬유, 결합제 및 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 미립자 식물 재료는 결합제의 존재 하에 응집될 수 있다. 슬러리는 지지 표면 상에 캐스팅되고 균질화 담배 재료의 시트를 형성하기 위해 건조된다.
바람직한 특정 구현예에서, 본 발명에 따른 물품에 사용되는 균질화 담배 재료는 캐스팅에 의해 생산된다. 캐스팅 프로세스에 의해 만들어진 균질화 담배 재료는 통상적으로, 응집된 미립자 식물 재료를 포함한다.
캐스트 리프 프로세스에서, 실질적으로 모든 가용성 분획이 식물 재료 내에 유지되기 때문에, 유리하게는 대부분의 향미가 보존된다. 또한, 에너지 집약적 제지 단계가 방지된다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 균질화 담배 재료를 형성하기 위해, 미립자 식물 재료, 물, 결합제 및 에어로졸 형성제를 포함하는 혼합물이 형성된다. 시트가 혼합물로부터 형성된 후, 시트는 건조된다. 바람직하게는, 혼합물은 수성 혼합물이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "건조 중량"은 백분율로서 표현되는, 혼합물 내의 모든 비-물 성분의 중량의 합에 대한 특정 비-물 성분의 중량을 지칭한다. 수성 혼합물의 조성은 "건조 중량 백분율"로 지칭될 수 있다. 이는 백분율로서 표현되는, 수성 혼합물 전체의 중량에 대한 비-물 성분의 중량을 지칭한다.
혼합물은 슬러리일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "슬러리"는 비교적 낮은 건조 중량을 갖는 균질화된 수성 혼합물이다. 본원의 방법에서 사용되는 슬러리는 바람직하게는 5% 내지 60%의 건조 중량을 가질 수 있다.
대안적으로, 혼합물은 도우일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "도우"는 비교적 높은 건조 중량을 갖는 수성 혼합물이다. 본원의 방법에서 사용되는 바와 같은 도우는 바람직하게는 적어도 60%, 더 바람직하게는 적어도 70%의 건조 중량을 가질 수 있다.
30% 초과의 건조 중량을 포함하는 슬러리 및 도우가 본 방법의 특정 구현예에서 바람직할 수 있다.
미립자 식물 재료, 물 및 다른 선택적인 성분을 혼합하는 단계는 임의의 적합한 수단에 의해 수행될 수 있다. 저점도의 혼합물, 즉 일부 슬러리의 경우, 고에너지 혼합기 또는 고전단 혼합기를 사용하여 혼합을 수행하는 것이 바람직하다. 이와 같은 혼합은 다양한 상의 혼합물을 균질하게 분해하고 분포시킨다. 더 높은 점도의 혼합물, 즉, 일부 도우의 경우, 니딩 프로세스가 다양한 상의 혼합물을 균질하게 분포시키기 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 혼합물을 진동시켜 다양한 성분을 분포시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 혼합물을 진동시키는 것, 즉 예를 들어, 균질화된 혼합물이 존재하는 탱크 또는 사일로를 진동시키는 것은, 특히 혼합물이 저점도의 혼합물, 즉, 일부 슬러리인 경우 혼합물의 균질화를 도울 수 있다. 혼합뿐만 아니라 진동이 수행되면, 캐스팅을 위한 최적의 목표치로 혼합물을 균질화하는 데 요구되는 혼합 시간이 적어질 수 있다.
혼합물이 슬러리인 경우, 균질화 담배 재료의 웹은 바람직하게는, 벨트 컨베이어와 같은, 지지 표면 상에 슬러리를 캐스팅하는 단계를 포함하는 캐스팅 프로세스에 의해 형성된다. 균질화 담배 재료의 생산 방법은 상기 캐스트 웹을 건조시켜 시트를 형성하는 단계를 포함한다. 캐스트 웹은 실온에서, 또는 적어도 약 60℃ 더 바람직하게는 적어도 약 80℃의 주변 온도에서 적합한 시간 동안 건조될 수 있다. 바람직하게는, 캐스트 웹은 200℃이하, 더 바람직하게는 약 160℃이하의 주변 온도에서 건조된다. 예를 들어, 캐스트 웹은 약 60℃내지 약 200℃ 또는 약 80℃내지 약 160℃의 온도에서 건조될 수 있다. 바람직하게는, 건조 후의 시트의 수분 함량은 시트의 총 중량을 기준으로, 약 5% 내지 약 15%이다. 이어서, 시트는 건조 후에 지지 표면으로부터 제거될 수 있다. 캐스트 시트는 파단 또는 변형 없이 보빈으로부터 기계적으로 조작되고 권취되거나 권출될 수 있도록 하는 인장 강도를 갖는다.
혼합물이 도우인 경우, 압출된 혼합물을 건조시키는 단계 전에, 도우는 시트, 스트랜드 또는 스트립의 형태로 압출될 수 있다. 바람직하게는, 도우는 시트의 형태로 압출될 수 있다. 압출된 혼합물은 실온에서, 또는 적어도 약 60℃ 더 바람직하게는 적어도 약 80℃의 온도에서 적합한 시간 동안 건조될 수 있다. 바람직하게는, 압출된 혼합물은 200℃이하, 더 바람직하게는 약 160℃이하의 주변 온도에서 건조된다. 예를 들어, 압출된 혼합물은 약 60℃내지 약 200℃ 또는 약 80℃내지 약 160℃의 온도에서 건조될 수 있다. 바람직하게는, 건조 후의 압출된 혼합물의 수분 함량은 시트의 총 중량을 기준으로, 약 5% 내지 약 15%이다. 도우로부터 형성된 시트는 슬러리로부터 형성된 웹에 비하면 상당히 낮은 함수량으로 인해 더 적은 건조 시간 및/또는 낮은 건조 온도를 필요로 한다.
시트가 건조된 후, 방법은 선택적으로 WO-A-2015/082652의 개시에 기술된 바와 같이, 바람직하게는 에어로졸 형성제와 함께, 니코틴 염을 시트 상에 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.
시트가 건조된 후, 본 발명에 따른 방법은 선택적으로 시트를 전술한 바와 같은 에어로졸 발생 기재의 형성을 위한 스트랜드, 쉬레드 또는 스트립으로 절단하는 단계를 포함할 수 있다. 스트랜드, 쉬레드, 또는 스트립은 적합한 수단을 사용하여 에어로졸 발생 기재의 로드를 형성하도록 합쳐질 수 있다. 에어로졸 발생 기재의 형성된 로드에서, 스트랜드, 쉬레드, 또는 스트립은, 예를 들어 로드의 길이방향으로 실질적으로 정렬될 수 있다. 대안적으로, 스트랜드, 쉬레드, 또는 스트립은 로드에서 무작위로 배향될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 선택적으로, 건조 단계 후, 시트를 보빈 상에 권취하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 균질화 담배 재료는 식물 "종이"의 형태의 균질화 식물 재료의 시트를 생산하기 위한 제지 방법에 의해 대안적으로 생산될 수 있다. 식물 종이는 식물 공급원료를 용매로 추출하여 가용성 식물 화합물의 추출물 및 섬유성 식물 재료의 불용성 잔여물을 생산하는 프로세스에 의해 형성된 재구성된 식물 시트를 지칭하며, 추출물은 불용성 잔여물과 재조합된다. 추출물은 불용성 잔여물과 재조합되기 전, 선택적으로 농축되거나 추가로 가공될 수 있다. 불용성 잔여물은 선택적으로 정제되고, 추출물과 재조합되기 전에 추가의 식물 섬유와 조합될 수 있다. 본 발명에 따른 방법에서, 식물 공급원료는 선택적으로 담배의 입자와 조합된 담배의 입자를 포함할 것이다.
보다 상세하게는, 식물 종이를 생산하는 방법은 식물 재료와 물을 혼합하여 희석 현탁액을 형성하는 제1 단계를 포함한다. 희석 현탁액은 주로 별도의 셀룰로스 섬유를 포함한다. 현탁액은 캐스팅 프로세스에서 생산된 슬러리보다 낮은 점도 및 더 높은 함수량을 갖는다. 이러한 제1 단계는 선택적으로 수산화나트륨과 같은 알칼리의 존재 시에, 침지하는 단계, 및 선택적으로 열을 가하는 단계를 수반할 수 있다.
방법은 섬유성 식물 재료의 불용성 잔여물을 함유하는 불용성 부분 및 가용성 식물 화합물을 포함하는 액체 또는 수성 추출물로 현탁액을 분리하는 제2 단계를 추가로 포함한다. 섬유성 식물 재료의 불용성 잔여물에 남아 있는 물은, 무작위로 짜인 섬유의 웹이 아래에 놓일 수 있도록, 체로서의 역할을 하는 스크린을 통해 배수될 수 있다. 물은 때때로 흡입 또는 진공에 의해 보조되는 롤러를 이용하여 가압함으로써 이러한 웹으로부터 추가로 제거될 수 있다.
수성 부분 및 물을 제거한 후에는, 불용성 잔여물이 시트로 형성된다. 바람직하게는, 식물 섬유의 일반적으로 편평하고 균일한 시트가 형성된다.
바람직하게는, 방법은, 시트로부터 제거된 가용성 식물 화합물의 추출물을 농축시키는 단계, 및 농축된 추출물을 섬유성 식물 재료의 불용성 잔여물의 시트 내로 첨가하여 균질화 식물 재료의 시트를 형성하는 단계를 추가로 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 다른 프로세스로부터의 가용성 식물 물질 또는 농축된 식물 물질이 시트에 첨가될 수 있다. 추출물 또는 농축된 추출물은 동일한 종의 식물의 다른 품종, 또는 다른 종의 식물로부터 유래될 수 있다.
이 프로세스는, US-A-3,860,012에 기술된 바와 같이, 담배 종이로도 알려진 재구성 담배 제품을 제조하기 위해 담배와 함께 사용되어 왔다.
바람직한 특정 구현예에서, 본 발명에 따른 물품에 사용되는 균질화 담배 재료는 위에 정의된 바와 같은 제지 프로세스에 의해 생산된다. 그러한 구현예에서, 균질화 담배 재료는 담배 종이의 형태이다.
그러한 프로세스에 의해 생산된 균질화 담배 재료는 담배 종이로 지칭된다. 제지 프로세스에 의해 만들어진 균질화 담배 재료는 특히, 종이가 물에 젖었을 때 눈 또는 광학 현미경으로 볼 수 있는, 재료 전체에 걸친 복수의 섬유의 존재에 의해 구별될 수 있다. 대조적으로, 캐스팅 프로세스에 의해 만들어진 균질화 담배 재료는 종이보다 적은 섬유를 포함하고 젖었을 때 슬러리로 분리되는 경향이 있다.
균질화 담배 재료를 생산하는 데 적용될 수 있는 다른 공지된 프로세스는 예를 들어, US-A-3,894,544에 기재된 유형의 도우 재구성 프로세스; 및 예를 들어 GB-A-983,928에 기재된 유형의 압출 프로세스이다. 통상적으로, 압출 프로세스 및 도우 재구성 프로세스에 의해 생산된 균질화 담배 재료의 밀도는, 캐스팅 프로세스에 의해 생산된 균질화 담배 재료의 밀도보다 크다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재는 적어도 약 200 mg의 균질화 담배 재료, 더 바람직하게는 적어도 약 220 mg의 균질화 담배 재료, 더 바람직하게는 적어도 약 250 mg의 균질화 담배 재료를 포함한다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 하나 이상의 플러그에 균질화 담배 재료를 포함하는 로드를 포함한다. 에어로졸 발생 기재의 로드는 약 5 mm 내지 약 120 mm의 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 로드는 바람직하게는, 약 10 내지 약 45 mm, 더 바람직하게는 약 10 mm 내지 15 mm, 가장 바람직하게는 약 12 mm의 길이를 가질 수 있다. 대안적인 구현예에서, 로드는 바람직하게는, 약 30 mm 내지 약 45 mm, 또는 약 33 mm 내지 약 41 mm의 길이를 갖는다. 로드가 균질화 담배 재료의 단일 플러그로 형성되는 경우, 플러그는 로드와 동일한 길이를 갖는다.
에어로졸 발생 기재의 로드는 그의 의도된 용도에 따라 약 5 mm 내지 약 10 mm의 외경을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 로드는 약 5.5 mm 내지 약 8 mm, 또는 약 6.5 mm 내지 약 8 mm의 외경을 가질 수 있다. 에어로졸 발생 기재의 로드의 외경은 임의의 래퍼를 포함하는 로드의 직경에 상응한다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재의 로드는, 바람직하게는 그의 길이의 적어도 일부를 따라 하나 이상의 래퍼에 의해 에워싸인다. 하나 이상의 래퍼는 종이 래퍼 또는 비-종이 래퍼, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 본 발명의 특정 구현예에서 사용하기 위한 적합한 종이 래퍼는 당분야에 공지되어 있으며, 궐련지; 및 필터 플러그 랩을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 특정 구현예에서 사용하기 위한 적합한 비-종이 래퍼는 당분야에 공지되어 있으며, 균질화 담배 재료의 시트를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 특정 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는, 열 전도성 시트 재료, 예를 들어 알루미늄 포일 또는 금속화 종이와 같은 금속성 포일에 의해 그의 길이의 적어도 일부를 따라 에워싸인다. 금속성 포일 또는 금속화 종이는 에어로졸 발생 기재 전체에 걸쳐 신속히 열을 전도하는 목적에 부합한다. 또한, 금속성 포일 또는 금속화 종이는 소비자가 불을 붙이려 하는 경우, 에어로졸 발생 기재의 발화를 방지하는 역할을 할 수 있다. 또한, 사용 동안, 금속성 포일 또는 금속화 종이는 외부 래퍼의 가열 시 생산된 냄새가 에어로졸 발생 기재로부터 발생된 에어로졸에 진입하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 이는, 에어로졸을 발생시키기 위해 사용 동안 외부에서 가열되는 에어로졸 발생 기재를 갖는 에어로졸 발생 물품에 대한 문제일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 금속화 래퍼는 사용 동안 에어로졸 발생 디바이스 내에 삽입될 때, 에어로졸 발생 물품의 검출 또는 인식을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 금속성 포일 또는 금속화 종이는 철 입자와 같은 금속 입자를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 기재를 에워싸는 하나 이상의 래퍼는, 바람직하게는 약 0.1 mm 내지 약 0.9 mm의 총 두께를 갖는다.
에어로졸 발생 기재의 로드의 내경은, 바람직하게는 약 3 mm 내지 약 9.5 mm, 더 바람직하게는 약 4 mm 내지 약 7.5 mm, 더 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 7.5 mm이다. "내경"은 래퍼의 두께를 포함하지 않는 에어로졸 발생 기재의 로드의 직경에 상응하지만, 래퍼가 여전히 제자리에 있는 상태에서 측정된다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 카트리지 또는 시샤 소모품도 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 선택적으로 에어로졸 발생 기재의 바로 하류에 있는 적어도 하나의 중공형 튜브를 포함할 수 있다. 튜브의 하나의 기능은 에어로졸 발생 물품의 원위 단부를 향해 에어로졸 발생 기재를 위치시켜 가열 요소와 접촉될 수 있도록 하는 것이다. 가열 요소가 에어로졸 발생 기재 내에 삽입될 때, 튜브는 에어로졸 발생 기재가 다른 하류 요소를 향해 에어로졸 발생 물품을 따라 밀리는 것을 방지하는 역할을 한다. 튜브는 또한 스페이서 요소로서의 역할을 하여 에어로졸 발생 기재로부터 하류 요소를 분리한다. 튜브는 셀룰로스 아세테이트, 중합체, 판지 또는 종이와 같은 임의의 재료로 만들어질 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 선택적으로 에어로졸 발생 기재의 하류에 있고 중공형 튜브의 바로 하류에 있는 스페이서 또는 에어로졸 냉각 요소 중 하나 이상을 포함한다. 사용 시에는, 에어로졸 발생 기재로부터 방출된 휘발성 화합물에 의해 형성된 에어로졸이 통과하고, 사용자에 의해 흡입되기 전에 에어로졸 냉각 요소에 의해 냉각된다. 온도가 낮아지면 증기는 에어로졸로 응축될 수 있다. 스페이서 또는 에어로졸 냉각 요소는, 에어로졸 발생 기재의 바로 하류에 있는 것과 유사할 수 있는 중공형 튜브, 예컨대 중공형 셀룰로스 아세테이트 튜브 또는 판지 튜브일 수 있다. 스페이서는 동일한 외경, 그러나 중공형 셀룰로스 아세테이트 튜브보다 더 작거나 더 큰 내경의 중공형 튜브일 수 있다. 일 구현예에서, 종이에 랩핑된 에어로졸 냉각 요소는 금속성 포일, 포일로 적층된 종이, 바람직하게는 합성 중합체로 만들어진 중합체 시트, 및 실질적으로 비다공성 종이 또는 판지와 같은 임의의 적합한 재료로 만든 하나 이상의 길이방향 채널을 포함한다. 일부 구현예에서, 종이에 랩핑된 에어로졸 냉각 요소는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리락트산(PLA), 셀룰로스 아세테이트(CA), 및 중합체 시트로 적층된 종이, 및 알루미늄 포일로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 만든 하나 이상의 시트를 포함할 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 냉각 요소는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리락트산(PLA), 및 셀룰로스 아세테이트(CA)로 이루어진 군으로부터 선택된 재료의 직조 또는 부직 필라멘트로 만들어질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 필터 페이퍼 내에 랩핑된 폴리락트산의 크림핑되고 주름진 시트이다. 다른 바람직한 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 길이방향 채널을 포함하며, 종이에 랩핑된 합성 중합체의 직조 필라멘트, 예컨대 폴리락트산 필라멘트로 만들어진다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재 및 중공형 아세테이트 튜브, 스페이서 또는 에어로졸 냉각 요소의 하류에 있는 필터 또는 마우스피스를 추가로 포함할 수 있다. 필터는 미립자 성분, 기체 성분, 또는 이들의 조합을 제거하기 위한 하나 이상의 여과 재료를 포함할 수 있다. 적합한 여과 재료는 당분야에 공지되어 있으며, 비제한적으로, 예를 들어 셀룰로스 아세테이트 토우 및 종이와 같은 섬유질 여과 재료; 예를 들어 활성 알루미나, 제올라이트, 분자 체 및 실리카 겔과 같은 흡착제; 예를 들어, 폴리락트산(PLA), Mater-Bi®, 소수성 비스코스 섬유, 및 바이오플라스틱을 포함하는 생분해성 중합체; 및 이들의 조합을 포함한다. 필터는 에어로졸 발생 물품의 하류 단부에 위치할 수 있다. 필터는 셀룰로스 아세테이트 필터 플러그일 수 있다. 필터는 일 구현예에서 길이가 약 7 mm이지만, 약 5 mm 내지 약 10 mm의 길이를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 물품의 하류 단부에 마우스 단부 공동을 포함할 수 있다. 마우스 단부 공동은 필터 또는 마우스피스로부터 하류로 연장되는 하나 이상의 래퍼에 의해 정의될 수 있다. 대안적으로, 마우스 단부 공동은 에어로졸 발생 물품의 하류 단부에 제공된 별도의 관형 요소에 의해 정의될 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은, 바람직하게는 에어로졸 발생 물품을 따르는 위치에 제공된 환기 구역을 추가로 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재의 하류에 제공된 중공형 튜브를 따르는 위치에 제공될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재, 에어로졸 발생 기재의 하류에 있는 적어도 하나의 중공형 튜브, 및 적어도 하나의 중공형 튜브의 하류에 있는 필터를 포함한다. 선택적으로, 에어로졸 발생 물품은 필터의 하류 단부에 마우스 단부 공동을 추가로 포함한다. 바람직하게는, 환기 구역은 적어도 하나의 중공형 튜브를 따르는 위치에 제공된다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 적어도 약 30 mm, 또는 적어도 약 40 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 총 길이는 90 mm 미만, 또는 약 80 mm 미만일 수 있다.
일 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 약 40 mm 내지 약 50 mm, 바람직하게는 약 45 mm의 총 길이를 갖는다. 다른 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은, 약 70 mm 내지 약 90 mm, 바람직하게는 약 80 mm 내지 약 85 mm의 총 길이를 갖는다. 또 다른 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 약 72 mm 내지 약 76 mm, 바람직하게는 약 74 mm의 총 길이를 갖는다.
에어로졸 발생 물품은 약 5 mm 내지 약 8 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 8 mm의 외경을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 약 7.3 mm의 외경을 갖는다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 하나 이상의 에어로졸 개질 요소를 추가로 포함할 수 있다. 에어로졸 개질 요소는 에어로졸 개질제를 제공할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 에어로졸 개질제는, 사용 시 필터를 통과하는 에어로졸의 하나 이상의 특징 또는 특성을 개질하는 임의의 제제를 설명하기 위해 사용된다. 적합한 에어로졸 개질제는 사용 시, 필터를 통과하는 에어로졸에 맛 또는 아로마를 부여하는 제제, 또는 사용 시, 필터를 통과하는 에어로졸로부터 향미를 제거하는 제제를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
에어로졸 개질제는 수분 또는 액체 향미제 중 하나 이상일 수 있다. 물 또는 수분은, 예를 들어 발생된 에어로졸을 습윤시킴으로써 사용자의 감각적 경험을 개질할 수 있고, 이는 에어로졸에 냉각 효과를 제공할 수 있고, 사용자가 경험하는 깔깔한 맛의 인식을 감소시킬 수 있다. 에어로졸 개질 요소는 하나 이상의 액체 향미제를 전달하기 위한 향미 전달 요소의 형태일 수 있다. 대안적으로, 액체 향미제는 예를 들어, 균질화 식물 재료의 생산 동안 슬러리 또는 공급원료에 향미를 첨가하거나, 균질화 식물 재료의 표면 상에 액체 향미제를 분무함으로써 균질화 식물 재료에 직접 첨가될 수 있다.
하나 이상의 액체 향미제는, 에어로졸 발생 물품의 사용 동안 생산된 에어로졸의 맛을 향상시키기 위해, 향미 전달 요소 내에 액체 형태로 방출 가능하게 배치되기에 적합한 임의의 향미 화합물 또는 식물 추출물을 포함할 수 있다. 향미제, 액체 또는 고체는 또한 셀룰로스 아세테이트 토우와 같은 필터를 형성하는 재료 내에 직접 배치될 수 있다. 적합한 향미 또는 향료는, 비제한적으로 멘톨, 페퍼민트 및 스피어민트와 같은 박하, 초콜릿, 감초, 시트러스 및 다른 과일 향미, 감마 옥타락톤, 바닐린, 에틸 바닐린, 구강 청결제 향미, 계피와 같은 향신료 향미, 살리실산 메틸, 리날로올, 유제놀, 베르가못 오일, 제라늄 오일, 레몬 오일, 칸나비스 오일, 및 담배 향미를 포함한다. 다른 적합한 향미는 산, 알코올, 에스테르, 알데히드, 케톤, 피라진, 이의 조합 또는 블렌드 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 향미 화합물을 포함할 수 있다.
에어로졸 개질제는, 필터를 통과하는 에어로졸의 특정 구성 성분을 제거하여 에어로졸의 향미 및 아로마를 개질하는 흡착성 재료, 예컨대 활성탄일 수 있다.
하나 이상의 에어로졸 개질 요소는 에어로졸 발생 기재의 하류에 또는 에어로졸 발생 기재 내에 위치할 수 있다. 에어로졸 발생 기재는 균질화 담배 재료 및 에어로졸 개질 요소를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 에어로졸 개질 요소는 균질화 담배 재료에 인접하여 배치되거나 균질화 담배 재료에 내장될 수 있다. 통상적으로, 에어로졸 개질 요소는 에어로졸 발생 기재의 하류에, 가장 통상적으로는 에어로졸 냉각 요소 내에, 에어로졸 발생 물품의 필터 내에, 예컨대 필터 플러그 내에 또는 필터 플러그 사이의 공동 내에 위치할 수 있다. 하나 이상의 에어로졸 개질 요소는 스레드, 캡슐, 마이크로캡슐, 비드 또는 중합체 매트릭스 재료, 또는 이들의 조합 중 하나 이상의 형태일 수 있다.
에어로졸 개질 요소가 WO-A-2011/060961에 기재된 바와 같은 스레드의 형태인 경우, 스레드는 필터 플러그 랩과 같은 종이로부터 형성될 수 있고, 스레드는 적어도 하나의 에어로졸 개질제를 탑재하고 필터의 몸체 내에 위치될 수 있다. 스레드를 형성하기 위해 사용될 수 있는 다른 재료는 셀룰로스 아세테이트 및 면을 포함한다.
에어로졸 개질 요소가, WO-A-2007/010407, WO-A-2013/068100 및 WO-A-2014/154887에 기재된 바와 같은 캡슐의 형태인 경우, 캡슐은 필터 내에 위치하는 파괴 가능한 캡슐일 수 있으며, 캡슐의 내부 코어는 필터가 외력을 받게 될 때 캡슐의 외부 쉘의 파단 시에 방출될 수 있는 에어로졸 개질제를 함유한다. 캡슐은 필터 플러그 내에 또는 필터 플러그 사이의 공동 내에 위치될 수 있다.
에어로졸 개질 요소가 중합체 매트릭스 재료의 형태인 경우, 중합체 매트릭스 재료는, 에어로졸 발생 물품이 가열될 때, 예컨대 중합체 매트릭스가 WO-A-2013/034488에 기재된 바와 같은 중합체 매트릭스 재료의 융점을 초과하도록 가열될 때, 향미제를 방출한다. 통상적으로, 이러한 중합체 매트릭스 재료는 에어로졸 발생 기재 내의 비드 내에 위치할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 향미제는 중합체 매트릭스 재료의 도메인 내에 포획되고 중합체 매트릭스 재료의 압축 시에 중합체 매트릭스 재료로부터 방출 가능할 수 있다. 바람직하게는, 향미제는 대략 15 뉴턴의 힘으로 중합체 매트릭스 재료를 압축할 때 방출된다. 이러한 향미 개질 요소는 WO2013/068304에 기재된 바와 같이, 적어도 5 뉴턴, 예컨대 5 N 내지 20 N의 힘의 범위에 걸쳐 액체 향미제의 지속적 방출을 제공할 수 있다. 통상적으로, 이러한 중합체 매트릭스 재료는 필터 내의 비드 내에 위치할 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 가연성 열원 및 가연성 열원의 하류에 있는 에어로졸 발생 기재를 포함할 수 있으며, 에어로졸 발생 기재는 본 발명의 제1 양태에 대해 전술한 바와 같다.
예를 들어, 본원에서 설명된 바와 같은 기재는 WO-A-2009/022232에 개시된 유형의 가열식 에어로졸 발생 물품에 사용될 수 있으며, 이는 가연성 탄소계 열원, 가연성 열원의 하류에 있는 에어로졸 발생 기재, 및 가연성 탄소계 열원의 후방 부분 및 에어로졸 발생 기재의 인접한 전방 부분의 주위에 있는 그리고 이들과 접촉하는 열 전도 요소를 포함한다. 그러나, 본원에서 설명된 바와 같은 기재는 또한 다른 구성을 갖는 가연성 열원을 포함하는 가열식 에어로졸 발생 물품에 사용될 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
본 발명은 가열 요소를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스, 및 에어로졸 발생 디바이스와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 제공하며, 에어로졸 발생 물품은 전술한 바와 같은 에어로졸 발생 기재를 포함한다.
다른 구현예에서, 본원에서 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 기재는 전기 작동식 에어로졸 발생 시스템에서 사용하기 위한 가열식 에어로졸 발생 물품에 사용될 수 있으며, 여기서 가열식 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재는 전기 열원에 의해 가열된다.
예를 들어, 본원에서 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 기재는 EP-A-0 822 760에 개시된 유형의 가열식 에어로졸 발생 물품에 사용될 수 있다.
이러한 에어로졸 발생 디바이스의 가열 요소는 열을 전도하기 위한 임의의 적합한 형태를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 기재의 가열은 내부에서, 외부에서 또는 둘 모두에서 달성될 수 있다. 가열 요소는 바람직하게는 기재 내에 삽입되도록 구성된 히터 블레이드 또는 핀일 수 있으며, 그에 따라 기재는 내측으로부터 가열된다. 대안적으로, 가열 요소는 기재를 부분적으로 또는 완전히 둘러쌀 수 있고 외측으로부터 원주방향으로 기재를 가열할 수 있다.
본 발명의 특정 구현예에서, 에어로졸 발생 시스템은 상기 정의된 바와 같은 에어로졸 발생 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품, 에어로졸 형성제의 공급원, 및 에어로졸 형성제, 바람직하게는 전술한 바와 같은 가열 요소를 기화시키는 수단을 포함한다. 에어로졸 형성제의 공급원은, 에어로졸 발생 디바이스 상에 존재하는, 재충진 가능하거나 교체 가능할 수 있는 저장조일 수 있다. 저장조가 에어로졸 발생 물품으로부터 물리적으로 분리되어 있는 동안, 발생된 증기는 에어로졸 발생 물품을 통해 지향된다. 증기는 식물 재료 내의 니코틴 및 향미제와 같은 휘발성 화합물을 방출하여 에어로졸을 형성하는 에어로졸 발생 기재와 접촉한다. 선택적으로, 에어로졸 발생 기재 내의 화합물의 휘발을 보조하기 위해, 에어로졸 발생 시스템은 바람직하게는 에어로졸 형성제와 협력하는 방식으로, 에어로졸 발생 기재를 가열하는 가열 요소를 추가로 포함할 수 있다. 그러나, 특정 구현예에서, 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위해 사용되는 가열 요소는 에어로졸 형성제를 가열하는 히터로부터 분리된다.
위에서 정의된 바와 같이, 본 발명은 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재에 사용하기 위한 건조된 녹색 담배 재료의 생산 방법을 추가로 제공한다. 본 발명에 따른 방법은 하기 단계를 포함한다: 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 제공하는 단계; 4 중량% 내지 15 중량%의 수분 함량이 달성될 때까지 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 건조시키는 단계; 및 건조된 녹색 담배 재료를 생산하기 위해, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 절단하거나 분쇄하는 단계. 본 발명에 따라, 건조 단계의 온도, 압력 및 지속기간은 건조된 녹색 담배 재료가 그램 당 적어도 0.5 밀리그램의 엽록소 레벨을 유지하도록 선택된다. 이는 담뱃잎에서 엽록소의 레벨이 유지되고 잎의 컬러가 녹색으로 유지되는 방식으로 건조 단계가 수행되는 것을 의미한다. 녹색 담뱃잎은 임의의 큐어링 프로세스를 거치지 않는다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법의 건조 단계는 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎의 수확으로부터 5일 내에, 더 바람직하게는 수확으로부터 4일 내에, 더 바람직하게는 수확으로부터 3일 내에, 가장 바람직하게는 수확으로부터 2일 내에 완료된다. 이는 담배 재료의 총 저장 및 건조 시간이, 담배 재료가 수확된 시간으로부터 5일, 또는 4일, 또는 3일 또는 2일을 초과하지 않음을 의미한다. 따라서, 건조된 녹색 담배 재료는 담배의 수확 후 비교적 짧은 시간 내에 생산되고, 그에 따라 담뱃잎의 저장으로 인한 담뱃잎의 화학적 조성에 대한 임의의 효과는 최소화될 수 있다.
본 발명의 방법은 전술한 바와 같이, 에어로졸 발생 물품용 에어로졸 발생 기재에 사용하기에 적합한 건조된 녹색 담배 재료로 녹색 담뱃잎을 가공하는 빠르고 효율적인 방식을 제공한다. 이는 결과적으로, 시간 및 비용의 관점 둘 모두에서 에어로졸 발생 기재가 보다 효율적으로 생산될 수 있게 한다. 본 발명의 방법은 모든 담배 유형에 적용될 수 있다. 유리하게는, 본 발명의 방법은 원하는 경우, 제경 없이, 담뱃잎 전체에 대해 수행될 수 있다. 대안적으로, 본 발명에 따른 방법은 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎의 엽편을 이용하여 수행될 수 있다. 이러한 경우, 잎은 건조 단계 전에 제경되고 줄기는 별도로 가공될 것이다. 원하는 경우, 줄기는 담배 엽편과 재조합되어 에어로졸 발생 기재를 형성하기 위한 건조된 녹색 담배 재료를 제공할 수 있다.
녹색 담뱃잎의 건조는 큐어링이 발생하지 않고 담뱃잎이 그들의 녹색 컬러를 유지하도록 특별히 선택된 온도 및 압력 조건을 이용하여 수행된다. 전술한 바와 같이, 큐어링된 잎과 비교하여 녹색 담뱃잎에 존재하는 바람직하지 않은 특정 구성 성분의 감소된 레벨에 기초하여, 에어로졸 발생 기재에서 녹색 담뱃잎의 사용에 대한 몇몇 이점이 있다.
큐어링되지 않은 담뱃잎을 신속히 건조시켜 수분 함량을 약 4 중량% 내지 약 15 중량%, 더 바람직하게는 약 10 중량% 내지 약 13 중량%로 감소시키는 한편, 잎 내의 엽록소 레벨을 가능한 한 높게 유지하기 위한 몇몇 상이한 방법이 이용 가능하다. 선택된 방법에 따라, 온도, 압력 및 지속기간은 요구되는 결과를 제공하도록 구체적으로 구성된다.
특정 구현예에서, 건조 단계는 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 가열하여 가능한 한 신속히 잎의 수분 함량을 감소시킴으로써 수행된다. 담뱃잎의 가열은 당업자에게 공지될 오븐 또는 건조기와 같은 임의의 적합한 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 바람직하게는, 담뱃잎의 가열은 트레이 건조기에서 수행된다. 건조 단계를 수행하기에 적합한 장치의 예는 Wolvering Proctor & Schwartz Ltd로부터 입수 가능한 트레이 건조기이다.
트레이 건조기에서, 담뱃잎은 통상적으로, 건조를 용이하게 하기 위해, 잎 사이의 접촉을 최소화하고 노출되는 잎의 표면적을 최대화하는 가열 챔버 내에 매달려 있다. 건조 단계 동안, 가열된 공기 또는 스팀은 원하는 온도에서 챔버를 통해 순환된다. 담뱃잎을 가열하기 위한 트레이 건조기의 사용은, 유리하게는 건조기 내의 핫 스팟을 최소화하면서, 잎의 고른 가열을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 이는 잎의 건조의 균일성을 최적화한다. 트레이 건조기의 사용은 또한, 통상적으로 잎의 엽편 부분보다 더 느리게 건조되는, 담뱃잎의 주맥의 건조에 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다.
바람직하게는, 그러한 구현예에서 건조 단계는 약 120℃미만, 더 바람직하게는 약 110℃미만의 온도에서 수행된다. 바람직하게는, 건조 단계는 적어도 약 75℃ 더 바람직하게는 적어도 약 85℃ 더 바람직하게는 적어도 약 100℃의 온도에서 수행된다. 예를 들어, 건조 단계는 약 75℃내지 약 120℃ 또는 약 75℃내지 약 110℃의 온도에서 수행될 수 있다. 이러한 온도 레벨은 비교적 높은 레벨의 엽록소를 유지하면서 효과적인 건조를 제공하고 가열 프로세스 동안 잎에 대한 손상을 방지하기 위해 선택된다.
특히 바람직한 구현예에서, 건조 단계는 트레이 건조기에서 75℃내지 110℃의 온도에서 수행된다.
가열 단계의 지속기간은 건조 전에 큐어링되지 않은 담뱃잎의 수분 레벨뿐만 아니라, 가열 단계 및 정확한 가열 조건에 대해 선택된 특정 온도에 좌우될 것이다. 바람직하게는, 담뱃잎은 7시간 이하, 바람직하게는 6시간 이하, 바람직하게는 4시간 이하, 더 바람직하게는 2시간 이하, 가장 바람직하게는 1시간 이하 동안 가열된다.
특히 바람직한 예에서, 큐어링되지 않은 담뱃잎은 75℃의 온도에서 7시간 이하 동안 가열되어, 요구되는 수분 함량 감소를 달성한다. 대안적인 바람직한 예에서, 큐어링되지 않은 담뱃잎은 110℃의 온도에서 4시간 이하 동안 가열되어, 요구되는 수분 함량 감소를 달성한다.
바람직하게는, 가열 단계는 가열하는 동안 공기 또는 불활성 기체의 연속적인 흐름이 담뱃잎을 통과하면서 환기되는 조건 하에 수행된다. 이는 유리하게는, 요구되는 건조 시간을 감소시킬 수 있다.
바람직하게는, 가열 단계는, 예를 들어 회전 드럼에서 담뱃잎의 교반 없이 수행된다. 이는 가열 동안 담뱃잎에 대한 잠재적인 손상을 방지한다.
가열 단계는 온전한 담뱃잎에 대해 전체적으로 수행될 수 있다. 대안적으로, 담뱃잎은 가열 단계 전에 제경되고, 그에 따라 담배 엽편 및 담배 줄기는 서로 별개로 건조될 수 있다.
특정 구현예에서, 가열 단계는 담뱃잎 전체를 가열하는 단계, 건조될 때 담배 줄기로부터 담배 엽편을 분리하는 단계, 및 건조기로부터 담배 엽편을 제거한 후, 건조될 때까지 나머지 담배 줄기를 가열하는 단계를 포함한다. 이는 엽편을 과건조시키지 않으면서, 담배 엽편과 주맥 둘 모두가 효과적으로 건조될 수 있게 한다.
건조 단계가 가열에 의해 수행되는 특정 구현예에서, 본 발명에 따른 방법은 제1 가열 단계 후에 더 낮은 온도에서 수행되는 제2 가열 단계를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 방법은 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎이 약 75℃미만, 또는 약 50℃미만의 온도에서 가열되는 제2 가열 단계를 추가로 포함할 수 있다. 제2 가열 단계를 포함시키는 것은 큐어링되지 않은 담뱃잎이 건조 동안 온전하게 유지되는 경우에 유리할 수 있고, 그에 따라 담배 줄기(주맥)의 완전한 건조가 달성될 수 있다.
가열에 대한 대안으로서, 본 발명의 방법의 건조 단계는 동결건조에 의해 수행될 수 있다. 냉동 건조로도 공지된 동결건조는 탈수 프로세스이며, 이는 생성물(이러한 경우에는, 담뱃잎)을 냉동한 다음 압력을 점진적으로 감소시키고 온도를 증가시켜, 동결된 물을 승화시키고 그에 의해 제품으로부터 이를 제거하는 단계를 수반한다.
바람직하게는, 동결건조에 의한 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎의 건조 동안, 담뱃잎은 -60℃미만, 더 바람직하게는 -75℃미만의 온도까지 초기에 냉동된다. 예를 들어, 담뱃잎은 약 -80℃의 온도까지 냉동될 수 있다. 바람직하게는, 담뱃잎의 동결은 가능한 한 잎의 수확 직후에 수행된다.
동결건조 프로세스의 나머지 단계는 적합한 동결건조 챔버에서 수행된다. 제1 동결건조 국면에서, 큐어링되지 않은 담뱃잎은 바람직하게는, 대기압에서 냉동 상태로 유지된다. 바람직하게는, 제1 동결건조 국면의 지속기간은 약 60분 이하, 더 바람직하게는 약 30분 이하이다.
제2 동결건조 국면에서, 챔버 내의 진공압 및 온도는 목표 압력(대기압 미만) 및 목표 온도(실온 미만)에 도달하도록 점진적으로 조정된다. 목표 압력은 바람직하게는, 대략 0.1 mBar이다. 목표 온도는 바람직하게는, 대략 15℃이다. 바람직하게는, 제2 동결건조 단계의 지속기간은 약 24시간 내지 약 60시간이다.
제3 및 최종 동결건조 단계에서, 온도는 완전 진공 하에 대략 실온(22℃까지 증가된다. 바람직하게는, 제3 동결건조 단계의 지속기간은 약 24시간 내지 약 60시간이다.
추가적인 대안으로서, 본 발명의 방법의 건조 단계는 마이크로파 가열을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎은 마이크로파 터널 건조기에서 건조될 수 있다. 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 건조시키기 위해 마이크로파 가열을 사용하는 것은, 마이크로파가 잎의 온도를 신속히 상승시켜 담배 내의 물 분자가 증발하게 할 수 있기 때문에, 유리하게는 잎의 수분이 매우 신속하게 제거될 수 있게 한다.
바람직하게는, 건조 단계 동안, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎은 예를 들어, 컨베이어 벨트에서 하나 이상의 마이크로파 유닛을 통해 연속적으로 전달된다. 마이크로파 가열 단계의 전력 및 지속기간은 담뱃잎의 요구되는 수분 레벨을 제공하도록 구성될 수 있다.
적합한 마이크로파 터널 건조기는 예를 들어, Jinan Himax machinery Co., Ltd로부터 상업적으로 입수 가능하다.
큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎이 4 중량% 내지 15 중량%의 필요한 수분 함량으로 건조된 후, 건조된 담뱃잎은 원하는 크기의 건조된 녹색 담배 재료를 형성하기 위해 가공된다. 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎은 바람직하게는, 담배 입자를 생산하기 위한 공지된 기술을 사용하여 절단되거나 분쇄된다.
특정 구현예는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시 목적으로 추가로 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 본원에서 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 물품의 기재의 제1 구현예를 예시한다.
도 2는 에어로졸 발생 물품 및 전기 가열 요소를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 예시한다.
도 3은 에어로졸 발생 물품 및 가연성 가열 요소를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 예시한다.
도 4는 에어로졸 개질 요소를 추가로 포함하는 필터(1050)의 단면도이다.
도 4a는 필터 플러그 내의 구형 캡슐 또는 비드의 형태의 에어로졸 개질 요소를 예시한다.
도 4b는 필터 플러그 내의 스레드의 형태의 에어로졸 개질 요소를 예시한다.
도 4c는 필터 내의 공동 내의 구형 캡슐의 형태의 에어로졸 개질 요소를 예시한다.
도 5는 세장형 서셉터 요소를 추가로 포함하는 에어로졸 발생 기재(1020)의 플러그의 단면도이다.
도 1은 본원에서 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 물품의 기재의 제1 구현예를 예시한다.
도 2는 에어로졸 발생 물품 및 전기 가열 요소를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 예시한다.
도 3은 에어로졸 발생 물품 및 가연성 가열 요소를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 예시한다.
도 4는 에어로졸 개질 요소를 추가로 포함하는 필터(1050)의 단면도이다.
도 4a는 필터 플러그 내의 구형 캡슐 또는 비드의 형태의 에어로졸 개질 요소를 예시한다.
도 4b는 필터 플러그 내의 스레드의 형태의 에어로졸 개질 요소를 예시한다.
도 4c는 필터 내의 공동 내의 구형 캡슐의 형태의 에어로졸 개질 요소를 예시한다.
도 5는 세장형 서셉터 요소를 추가로 포함하는 에어로졸 발생 기재(1020)의 플러그의 단면도이다.
도 1은 본원에서 설명된 바와 같은 기재를 포함하는 가열식 에어로졸 발생 물품(1000)을 예시한다. 물품(1000)은 다음의 4개의 요소를 포함한다: 에어로졸 발생 기재(1020), 중공형 셀룰로스 아세테이트 튜브(1030), 스페이서 요소(1040) 및 마우스피스 필터(1050). 이러한 4개의 요소는 순차적으로 동축 정렬로 배열되어 있으며 궐련지(1060)에 의해 조립되어 에어로졸 발생 물품(1000)을 형성한다. 물품(1000)은 사용자가 사용 동안에 자신의 입 내에 삽입하는, 마우스 단부(1012), 및 마우스 단부(1012)에 대한 물품의 대향 단부에 위치한 원위 단부(1013)를 갖는다. 도 1 예시된 에어로졸 발생 물품의 구현예는 에어로졸 발생 기재를 가열하기 위한 히터를 포함하는 전기 작동식 에어로졸 발생 디바이스에 사용하기에 특히 적합하다.
조립될 경우, 물품(1000)은 길이가 약 45 밀리미터이고, 약 7.2 밀리미터의 외경 및 약 6.9 밀리미터의 내경을 갖는다.
에어로졸 발생 기재(1020)는 건조된 녹색 담배 재료와, 큐어링된 담배 입자의 블렌드를 포함하는 균질화 담배 재료의 시트로부터 형성된 플러그를 포함한다.
에어로졸 발생 기재(1020)를 형성하기 위한 적합한 균질화 담배 재료의 다수의 예는 아래의 표 1(샘플 A 및 B 참조)에 나타나 있다. 시트는 주름지고, 크림핑되고 필터 페이퍼(미도시)에 랩핑되어 플러그를 형성한다. 시트는 에어로졸 형성제로서 글리세롤을 포함하는 첨가제를 포함한다.
도 1에 예시된 바와 같이 에어로졸 발생 물품(1000)은 소비되기 위해 에어로졸 발생 디바이스와 맞물리도록 설계된다. 이러한 에어로졸 발생 디바이스는 에어로졸을 형성하기에 충분한 온도까지 에어로졸 발생 기재(1020)를 가열하기 위한 수단을 포함한다. 통상적으로, 에어로졸 발생 디바이스는 에어로졸 발생 기재(1020)에 인접하여 에어로졸 발생 물품(1000)을 둘러싸는 가열 요소, 또는 에어로졸 발생 기재(1020) 내에 삽입된 가열 요소를 포함할 수 있다.
일단 에어로졸 발생 디바이스와 맞물리면, 사용자는 흡연 물품(1000)의 마우스 단부(1012)를 흡인하고 에어로졸 발생 기재(1020)는 약 375℃의 온도까지 가열된다. 이 온도에서, 휘발성 화합물은 에어로졸 발생 기재(1020)로부터 방출된다. 이 화합물은 응축되어 에어로졸을 형성한다. 에어로졸은 필터(1050)를 통해, 사용자의 입 내로 흡인된다.
도 2는 가열 블레이드(2100)를 활용하여 에어로졸 발생 물품(1000)의 에어로졸 발생 기재(1020)를 가열하는 전기 작동식 에어로졸 발생 시스템(2000)의 일부를 예시하고 있다. 가열 블레이드는 전기 작동식 에어로졸 발생 디바이스(2010)의 에어로졸 물품 수용 챔버 내에 장착되어 있다. 에어로졸 발생 디바이스는 공기가 에어로졸 발생 물품(1000)에 흐를 수 있게 하기 위한 복수의 공기 구멍(2050)을 정의하고 있다. 공기 흐름은 도 2에 화살표로 표시되어 있다. 에어로졸 발생 디바이스는 도 2에 예시되지 않은, 전력 공급부 및 전자기기를 포함한다. 도 2의 에어로졸 발생 물품(1000)은 도 1과 관련하여 설명된 바와 같다.
도 3에 도시된 대안적인 구성에서, 에어로졸 발생 시스템은 가연성 가열 요소와 함께 도시되어 있다. 도 1의 물품(1000)은 에어로졸 발생 디바이스와 함께 소비되도록 의도되지만, 도 3의 물품(1001)은, 발화되고 열을 에어로졸 발생 기재(1020)로 전달하여 흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있는 가연성 열원(1080)을 포함한다. 가연성 열원(80)은 로드(11)의 원위 단부(13)에서 에어로졸 발생 기재에 근접하여 조립된 목탄 요소이다. 도 1의 요소와 본질적으로 동일한 요소에는 동일한 번호가 주어진다.
도 4는 에어로졸 개질 요소를 추가로 포함하는 필터(1050)의 단면도이다. 도 4a에서, 필터(1050)는 구형 캡슐 또는 비드(605)의 형태의 에어로졸 개질 요소를 추가로 포함한다.
도 4a의 구현예에서, 캡슐 또는 비드(605)는 필터 세그먼트(601)에 내장되고 필터 재료(603)에 의해 모든 측면이 둘러싸여 있다. 이 구현예에서, 캡슐은 외부 쉘 및 내부 코어를 포함하고, 내부 코어는 액체 향미제를 함유하고 있다. 액체 향미제는 필터가 제공된 에어로졸 발생 물품의 사용 동안 에어로졸에 향미를 제공하기 위한 것이다. 캡슐(605)은, 예를 들어 소비자에 의한 압착에 의해, 필터가 외력을 받게 되는 경우에 액체 향미제의 적어도 일부를 방출한다. 도시된 구현예에서, 캡슐은 일반적으로 구형이며, 액체 향미제를 함유하는 실질적으로 연속적인 외부 쉘을 갖는다.
도 4b의 구현예에서, 필터 세그먼트(601)는 필터 재료(603)의 플러그 및 필터(1050)의 길이방향 축에 평행한 필터 재료(603)의 플러그를 통해 축방향으로 연장되는 중앙 향미 보유 스레드(607)를 포함한다. 중앙 향미 보유 스레드(607)는 필터 재료(603)의 플러그와 실질적으로 동일한 길이를 갖고 있으며, 그에 따라 중앙 향미 보유 스레드(607)의 단부는 필터 세그먼트(601)의 단부에서 보일 수 있다. 도 4b에서, 필터 재료(603)는 셀룰로스 아세테이트 토우이다. 중앙 향미 보유 스레드(607)는 비틀린 필터 플러그 랩으로부터 형성되고 에어로졸 개질제를 탑재하고 있다.
도 4c의 구현예에서, 필터 세그먼트(601)는 필터 재료(603, 603')의 하나 초과의 플러그를 포함한다. 바람직하게는, 필터 재료(603, 603')의 플러그는 셀룰로스 아세테이트로부터 형성되고, 그에 따라 에어로졸 발생 물품에 의해 제공된 에어로졸을 여과할 수 있다. 래퍼(609)는 필터 플러그(603, 603')에 휘감기고 그에 연결된다. 공동(611) 내측에는 외부 쉘 및 내부 코어를 포함하는 캡슐(605)이 있으며, 내부 코어는 액체 향미제를 함유하고 있다. 그렇지 않으면 캡슐은 도 4a의 구현예와 유사하다.
도 5는 세장형 서셉터 스트립(705)을 추가로 포함하는 에어로졸 발생 기재(1020)의 단면도이다. 에어로졸 발생 기재(1020)는 건조된 녹색 담배 재료와, 큐어링된 담배 입자의 블렌드를 포함하는 균질화 담배 재료의 시트로부터 형성된 플러그(703)를 포함한다. 세장형 서셉터 스트립(705)은 플러그(703) 내에 내장되고 플러그(703)의 상류 단부와 하류 단부 사이에서 길이방향으로 연장된다. 사용 동안, 세장형 서셉터 스트립(705)은 전술한 바와 같이, 유도 가열에 의해 균질화 담배 재료를 가열한다.
실시예
도면을 참조하여 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 기재에 사용하기 위한 균질화 담배 재료의 상이한 샘플은 표 1에 나타낸 조성을 갖는 수성 슬러리로부터 제조될 수 있다. 샘플 A 내지 D는 본 발명에 따라 건조된 녹색 담배 재료(단독, 또는 큐어링된 담배 입자와 조합됨)를 포함한다. 샘플 E는 큐어링된 담배 입자만을 포함하며, 비교 목적으로만 포함된다.
샘플 A는 본 발명의 제2 바람직한 구현예에 따라, 셀룰로스 섬유와 조합된 CMC 결합제로 형성된다. 샘플 A는 슬러리 100 kg 당 72.97 kg의 물을 함유하는 수성 슬러리로부터 제조되며, 나머지는 표 1에 나타낸 상대량의 성분으로 설명된다.
샘플 B 내지 D는 본 발명의 바람직한 제1 구현예에 따라 구아 검 결합제로 형성된다. 샘플 B 내지 D는 슬러리 100 kg 당 78 내지 79 kg의 물을 함유하는 수성 슬러리로부터 제조된다.
아래의 표에서, DWB%는, "건조 중량 기준"을 나타내며, 이 경우 균질화 식물 재료의 건조 중량에 대하여 계산된 중량 기준 %를 나타낸다. 담배 입자를 삼중 충격 밀링에 의해 100 미크론의 평균 입자 크기로 분쇄하였다.
건조된 녹색 담배 재료는 버얼리종 담뱃잎으로부터 유래되며, 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가열 방법을 사용하여 빠르게 건조시켰다. 큐어링된 담배 입자는 원하는 경우, 하나 이상의 유형의 큐어링된 담배로부터 유래될 수 있다.
슬러리를 유리 플레이트 상에 캐스팅 바(0.6 mm)를 사용하여 캐스팅되고, 7분 동안 140℃에서 오븐에서 건조된 다음, 30초 동안 120℃에서 두 번째 오븐에서 건조될 수 있다.
[표 1]
슬러리의 건조 함량
균질화 담배 재료의 샘플 A 내지 E 각각에 대해, 균질화 담배 재료의 단일 연속 시트로부터 플러그가 생산될 수 있고, 시트는 각각 100 mm 내지 130 mm의 폭을 갖는다. 개별 시트는 바람직하게는 약 220 미크론의 두께 및 약 189 g/m2의 평량을 갖는다. 각각의 시트의 절단 폭은 약 120 mm이다. 시트는 165 미크론 내지 170 미크론의 높이로 크림핑되고, 약 12 mm의 길이 및 약 7 mm의 직경을 갖는 플러그로 말려, 종이 래퍼에 의해 에워싸일 수 있다. 각각의 플러그의 총 중량은 약 250 mg이다.
플러그 각각에 대해, 하류 단부로부터: 마우스 단부 셀룰로스 아세테이트 필터(약 7 mm 길이), 폴리락트산 중합체의 크림핑된 시트를 포함하는 에어로졸 스페이서(약 18 mm 길이), 중공형 아세테이트 튜브(약 8 mm 길이), 및 에어로졸 발생 기재의 플러그를 포함하는, 도 3에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 약 45 mm의 전체 길이를 갖는 에어로졸 발생 물품이 형성될 수 있다.
비교예 1 - 버얼리종 담배
버얼리종 담배의 화학적 조성에 대한 큐어링 프로세스의 효과를 입증하기 위해, 특정 담배 구성 성분의 레벨을 다음의 버얼리종 담뱃잎의 3개의 샘플에 대해 측정하였다: 큐어링되지 않은 녹색 버얼리종 담뱃잎, 5일 음건된 버얼리종 담뱃잎 및 완전히 음건된(50일) 버얼리종 담뱃잎. 각각의 샘플은 동일한 큐어링되지 않은 녹색 버얼리종 담뱃잎으로부터 시작하며, 따라서 각각의 구성 성분의 레벨의 변화는 큐어링 프로세스의 직접적인 결과인 것으로 가정된다. 결과는 아래의 표 2에 나타나 있다:
[표 2]
큐어링되지 않은 그리고 큐어링된 버얼리종 담뱃잎의 화학적 조성(건조 중량 기준)
표에 나타낸 바와 같이, 엽록소의 레벨은 단지 5일의 큐어링 후에 매우 낮은 레벨로 상당히 낮아진다. 이는 0.5 mg/g를 초과하는 레벨의 엽록소의 존재가, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎에 대한 양호한 지표임을 입증한다.
아스파라긴, 암모니아, 총 유리 아미노산 및 NNN의 레벨은 큐어링 프로세스로 인해 상당히 증가하였으며, 그에 따라 각각의 경우에, 큐어링된 잎에서 구성 성분의 레벨은 큐어링되지 않은 녹색 잎에서보다 몇 배 더 높았다. 아래에 나타낸 바와 같이, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎에서 이들 구성 성분의 레벨의 감소는 큐어링되지 않은 녹색 담배를 포함하는 균질화 담배 재료로부터 발생된 에어로졸에서 관련된 바람직하지 않은 구성 성분의 감소를 제공하였다.
버얼리종 담뱃잎에서 당의 레벨은 건조 중량 기준으로 측정했을 때, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎의 경우 6.87 중량%로부터, 5일 큐어링된 담뱃잎의 경우 6.47 중량%까지, 그리고 완전히 큐어링된 담뱃잎의 경우 1.7 중량%까지 다양한 것으로 밝혀졌다.
각각의 버얼리종 샘플에 대해, 전술한 바와 같이 캐스팅 프로세스를 사용하여 균질화 담배 재료를 형성하였으며, 하기 표 3에 나타낸 조성을 가졌다:
[표 3]
균질화 담배 재료 조성:
균질화 담배 재료의 샘플 각각을 모아, 250 mg의 중량을 갖는 에어로졸 발생 기재의 로드를 형성하였고, 그 후 이를 예에서 전술한 바와 같이 에어로졸 발생 물품 내에 혼입하였다. 이들 에어로졸 발생 물품 각각에 대해, 전술한 바와 같이, 시험 방법 A에 따라 주류 에어로졸을 발생시키고 수집하였다. 각각의 샘플에 대해, 에어로졸을 포획 및 분석하였다.
위에서 상세히 설명된 바와 같이, 시험 방법 A에 따라, 에어로졸 발생 물품은 Philip Morris Products SA로부터 상업적으로 입수 가능한 IQOS® 비연소 가열 디바이스 담배 가열 시스템 2.2 홀더(THS2.2 홀더)를 사용하여 시험될 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 (ISO/TR 19478-1:2014에 기재된 바와 같이) 캐나다 보건부 기계 흡연 요법 하에 55 ml의 퍼프 체적, 2초의 퍼프 지속기간, 30초의 퍼프 간격으로 30회의 퍼프에 걸쳐 가열된다. 흡연 시험 동안 발생된 에어로졸은 캠브리지 필터 패드 상에 수집되고 액체 용매로 추출된다.
하기 표 4는 큐어링되지 않은 녹색 버얼리종 담배 입자, 5일 큐어링된 버얼리종 담배 입자 및 완전히 큐어링된 버얼리종 담배 입자를 함유하는 3개의 샘플로부터 발생된 에어로졸 내의 특정 담배 유래 에어로졸 구성 성분의 레벨을 보여준다. 각각의 에어로졸 구성 성분의 양은 물품마다, 에어로졸 발생 기재의 250 mg 로드를 기준으로 표현되어 있다:
[표 4]
에어로졸의 조성 - 담배 유래 에어로졸 구성 성분의 양
표 4에 나타낸 결과는 에어로졸 구성 성분의 레벨에서 에어로졸 발생 기재를 형성하는 균질화 담배 재료에 건조된 녹색 담배 재료의 비율을 포함시킨 효과를 입증한다. 특히, 건조된 녹색 담배 재료가 포함된 샘플로부터 발생된 에어로졸에서 아크릴아미드의 레벨은 큐어링된 담배 입자만을 사용하는 다른 2개의 샘플의 경우에 비해 상당히 낮았다. 이는 전술한 바와 같이, 큐어링되지 않은 담뱃잎 내의 아스파라긴의 레벨의 감소에 기인하는 것으로 여겨진다. 건조된 녹색 담배 재료가 포함된 샘플로부터 발생된 에어로졸에서 암모니아, 황화수소 및 메탄티올의 레벨도, 큐어링된 담배 입자만을 사용하는 다른 2개의 샘플의 경우에 비해 상당히 낮았다.
결과는 유리하게는, 큐어링 프로세스가 담배 재료로부터 에어로졸 내로 방출된 니코틴에 실질적으로 영향을 미치지 않으며, 따라서 큐어링된 담배 입자 대신에 건조된 녹색 담배 재료를 사용하는 것이 에어로졸의 니코틴 함량에 영향을 미치지 않음을 입증한다.
전체적으로, 건조된 녹색 담배 재료를 함유하는 샘플로부터 발생된 에어로졸은 일관된 니코틴 전달을 유지하면서 개선된 레벨의 바람직하지 않은 특정 화합물을 나타냈다.
이들 에어로졸 구성 성분의 유사한 감소는 버지니아와 같은 다른 담배 유형으로부터도 예상될 것이다.
Claims (14)
- 가열식 에어로졸 발생 물품용 에어로졸 발생 기재로서, 에어로졸 발생 기재는 균질화 담배 재료를 포함하며, 균질화 담배 재료는 건조된 녹색 담배 재료, 에어로졸 형성제 및 결합제를 포함하며, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 5 중량% 내지 55 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는, 에어로졸 발생 기재.
- 제1항에 있어서, 균질화 담배 재료는
건조 중량 기준으로, 그램 당 적어도 0.1 밀리그램의 엽록소; 및
건조 중량 기준으로, 그램 당 2.5 밀리그램 이하의 아스파라긴 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 발생 기재. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 적어도 10 중량%의 건조된 녹색 담배 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 기재.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 적어도 1 중량%의 큐어링된(cured) 담배 재료를 추가로 포함하는, 에어로졸 발생 기재.
- 제4항에 있어서, 균질화 담배 재료 내의 건조된 녹색 담배 재료 대 큐어링된 담배 재료의 비율은 1:1 이하인, 에어로졸 발생 기재.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 1 중량% 내지 10 중량%의 결합제를 포함하는, 에어로졸 발생 기재.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 균질화 담배 재료는 캐스트 리프의 형태인, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 기재의 로드를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
- 에어로졸 발생 시스템으로서,
가열 요소를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스; 및
제8항에 따른 에어로졸 발생 물품을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템. - 에어로졸 발생 물품용 에어로졸 발생 기재의 형성 시 건조된 녹색 담배 재료의 용도로서, 에어로졸 발생 기재는 건조된 녹색 담배 재료, 에어로졸 형성제 및 결합제를 포함하는 균질화 담배 재료를 포함하며, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 5 중량% 내지 55 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는, 용도.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 기재에 사용하기 위한 건조된 녹색 담배 재료의 생산 방법으로서,
큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 제공하는 단계;
4 중량% 내지 15 중량%의 수분 함량이 달성될 때까지 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 건조시키는 단계; 및
건조된 녹색 담배 재료를 생산하기 위해, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 절단하거나 분쇄하는 단계를 포함하며,
건조 단계는 건조된 녹색 담배 재료가 그램 당 적어도 0.5 밀리그램의 엽록소 레벨을 유지하도록 75℃내지 120℃의 온도에서 7시간 이하 동안, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎을 가열함으로써 수행되는, 방법. - 제11항에 있어서, 큐어링되지 않은 녹색 담뱃잎은 4시간 이하 동안 가열되는, 방법.
- 제11항 또는 제12항에 있어서, 건조 단계는 트레이 건조기에서 수행되는, 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 형성 기재에 사용하기 위한 균질화 담배 재료의 생산 방법으로서,
건조된 녹색 담배 재료, 에어로졸 형성제, 결합제 및 물을 조합하여 슬러리를 형성하는 단계;
슬러리를 표면 상에 캐스팅하여 균질화 담배 재료의 시트를 형성하는 단계; 및
균질화 담배 재료의 시트를 건조시키는 단계를 포함하며, 균질화 담배 재료의 시트는 건조 중량 기준으로, 5 중량% 내지 55 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는, 방법.
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