KR20230098682A - 서셉터 입자 및 담체를 갖는 캡슐 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 캡슐에 관한 것으로, 캡슐은: 활성제, 유도 가열 시 가열 가능하도록 구성되어 있는 서셉터 입자, 및 담체 겔 또는 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두를 포함하고, 서셉터 입자는 담체 겔 또는 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두에 분산되어 있고, 서셉터 입자는 약 10 내지 70μm의 입자 크기를 갖는다.
Description
본 발명은 또한 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 캡슐에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 캡슐을 포함하는 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다. 본 발명은 또한 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템 및 에어로졸 발생 시스템을 작동시키는 방법을 제공한다.
담배와 같은 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재를 연소시키지 않고 가열하는 에어로졸 발생 장치가 공지되어 있다. 이러한 장치는 에어로졸 형성 기재를 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 발생시키기 위해 충분히 높은 온도로 가열한다. 이들 에어로졸 발생 장치는 일반적으로 에어로졸 형성 기재를 수용하기 위한 영역을 포함하고 있다. 이들 장치는 통상적으로 휴대용 핸드헬드 장치이며 소형이어야 한다.
에어로졸 형성 물품은 일반적으로 에어로졸 형성제 및 담배와 같은 추가 기재 재료를 포함하는 에어로졸 형성 기재를 함유하고, 이는 에어로졸의 형성을 위한 휘발성 화합물을 포함하고 있다. 일부 에어로졸 형성 물품은 또한 추가 성분을 포함하는 캡슐을 함유한다. 이들 추가 성분은 캡슐 내에 수용되지 않을 때, 사용 전에 분해되거나 증발될 수 있는 불안정한 성분일 수 있다. 이러한 캡슐은 일반적으로 사용 전에 사용자에 의해 파괴되는데, 이는 힘들고 사용자 경험에 부정적인 영향을 미친다. 또한, 에어로졸 발생 물품을 구부림으로써 캡슐을 파괴하는 것은 또한 물품 내부의 공기 관리에 부정적인 영향을 미치는 에어로졸 발생 물품을 변형시킬 수 있다. 다른 에어로졸 발생 장치는 캡슐을 파괴하기 위한 복잡한 메커니즘을 포함하고, 종종 추가적인 사용자 조치를 필요로 한다.
사용자가 에어로졸 형성 물품을 에어로졸 발생 장치 내에 삽입하는 것을 제외하고는, 요구되는 추가 사용자의 행동이 적거나 전혀 없이 파손될 수 있는 캡슐을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 에어로졸 형성 물품을 에어로졸 발생 장치 내에 삽입하는 데 필요한 힘을 초과하는 추가 힘을 인가할 필요 없이 추가 성분을 방출할 수 있는 캡슐을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 구현예에 따르면, 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 캡슐이 제공되어 있다. 캡슐은 활성제를 포함할 수 있다. 캡슐은 서셉터 입자를 포함할 수 있다. 또한, 캡슐은 담체 겔 또는 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있으며, 서셉터 입자는 담체 겔 또는 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두에 분산되어 있다. 따라서, 캡슐은 담체 겔과 담체 액체 모두를 포함할 수 있다. 캡슐은 담체 겔만을 포함할 수 있거나, 캡슐은 담체 액체만을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 캡슐이 제공되어 있다. 캡슐은 활성제를 포함한다. 또한, 캡슐은 서셉터 입자를 포함한다. 캡슐은 또한 담체 겔 또는 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두를 포함한다. 서셉터 입자는 담체 겔 또는 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두에 분산되어 있다. 따라서, 캡슐은 담체 겔과 담체 액체 모두를 포함한다. 캡슐은 또한 담체 겔만을 포함할 수 있거나, 캡슐은 담체 액체만을 포함할 수 있다.
캡슐은 에어로졸 발생 장치에 수용될 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 가열 요소, 특히 유도 코일과 같은 유도 가열 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치에 수용된 캡슐의 유도 가열 시, 서셉터 입자는 유도 가열 요소의 교번 자기장에 의해 가열될 수 있다. 이는 또한 캡슐을 가열할 수 있다. 캡슐의 가열은 캡슐 내에 존재하는 임의의 담체 겔을 적어도 부분적으로 액화시킬 수 있다. 가열은 또한 적어도 부분적으로 캡슐의 분해를 도울 수 있다. 가열은 또한 담체 액체의 점도를 감소시킬 수 있다. 가열 시, 담체 입자가 담체 겔 내에 분산되면 서셉터 입자는 이동 가능하게 될 수 있다. 가열 시, 담체 액체에 분산된 서셉터 입자의 이동도 증가할 수 있다. 또한 자성인 서셉터 입자는 유도 가열 요소의 교번 자기장에서 응집될 수 있다. 서셉터 입자는 자기장의 배향을 따라 정렬되는 클러스터를 형성할 수 있다. 클러스터 및 응집체의 형성은 교번 자기장에서 자기 서셉터 입자의 자기유변(magnetorheological) 효과로 인한 것일 수 있다. 이는 주로 액화 담체 겔 또는 담체 액체가 활성제와 함께 존재하는 채널을 형성할 수 있다. 이러한 자기유변 효과는 교번 자기장이 인가될 때 서셉터 입자가 자기 플럭스의 선을 따라 정렬되게 할 수 있다. 서셉터 입자는 상호 연결된 응집체 및 클러스터의 네트워크를 형성할 수 있다. 서셉터 입자의 클러스터 및 응집체의 형성은 적어도 활성제를 포함하는 에어로졸의 형성을 용이하게 할 수 있다. 유도 가열로 인한 캡슐의 가열 및 자기유변 효과로 인한 응집 및 클러스터의 형성은 캡슐로부터 활성제의 방출을 향상시킬 수 있다. 이는 캡슐에 임의의 압력, 특히 기계적 압력을 인가할 필요 없이 캡슐로부터 활성제의 방출을 허용할 수 있다.
일반적으로, 서셉터 입자는 교번 자기장에 의해 침투될 때, 열을 발생시킬 수 있는 재료를 포함하거나 이로 만들어진다. 교번 자기장에 위치될 때. 그런 다음, 서셉터 입자가 전도성인 경우, 통상적으로 와전류는 교번 자기장에 의해 유도된다. 그런 다음, 서셉터 입자가 자성인 경우, 통상적으로 가열에 기여하는 다른 효과는 일반적으로 히스테리시스 손실로 지칭된다. 히스테리시스 손실은 서셉터 입자 내의 자기 도메인 블록의 이동으로 인해 주로 발생하는데, 그 이유는 이들의 자기 배향이 교호하는 자기 유도 필드와 정렬되기 때문이다. 히스테리시스 손실에 기여하는 다른 효과는 자기 도메인이 서셉터 입자 내에서 성장하거나 수축할 때이다. 일반적으로, 나노 크기 이하에서 발생하는 서셉터 입자에서의 이러한 모든 변화는 서셉터 입자에서 열을 생성하기 때문에 "히스테리시스 손실"로 지칭된다. 따라서, 서셉터가 자성 및 전기 전도성 둘 모두인 경우, 히스테리시스 손실 및 와전류의 발생 둘 다는 서셉터 입자의 가열에 기여할 것이다. 서셉터 입자가 자성이지만 전도성이 아닌 경우, 히스테리시스 손실은, 교번 자기장에 의해 침투될 때, 서셉터가 가열되는 유일한 수단일 것이다. 본 발명에 따르면, 서셉터 입자는 자성 및 전기 전도성일 수 있다. 하나 또는 여러 개의 유도 코일에 의해 발생된 교번 자기장은 서셉터 입자를 가열한 다음, 열을 캡슐의 다른 성분, 담체 겔 또는 담체 액체 및 활성제 중 하나 또는 둘 모두에 전달한다. 이는 에어로졸의 형성을 용이하게 할 수 있다. 열 전달은 주로 열의 전도에 의한 것일 수 있다.
담체 겔 또는 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두는:
적어도 하나의 다가 알코올,
다가 알코올의 적어도 하나의 에스테르, 및
모노-, 디- 또는 폴리카르복시산의 적어도 하나의 지방족 에스테르 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이들 화합물은 서셉터 입자의 분산을 위해 담체로서의 역할을 할 수 있다. 이들 화합물은 또한 에어로졸 형성제로서의 역할을 할 수 있다. 캡슐을 가열할 때, 담체 겔 또는 담체 액체의 화합물은 캡슐을 가열하는 온도에서 열적 감성에 실질적으로 저항성을 가질 수 있는 조밀하고 안정한 에어로졸의 형성을 용이하게 할 수 있다.
담체 겔 또는 담체 액체는 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 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 포함할 수 있다. 특히 바람직한 화합물은 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올 또는 그의 혼합물일 수 있다. 담체 겔 또는 담체 액체는 프로필렌 글리콜을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제는 글리세린 및 프로필렌 글리콜 둘 모두를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 담체 겔 또는 담체 액체는 글리세롤을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 다가 알코올, 다가 알코올의 적어도 하나의 에스테르, 및 모노-, 디- 또는 폴리카르복시산의 적어도 하나의 지방족 에스테르는 캡슐의 30중량% 내지 75중량%, 보다 바람직하게는 48중량% 내지 65중량%의 양으로 존재할 수 있다. 이들 중량% 범위는 이들 화합물이 서셉터 입자의 분산을 위해 담체 겔 또는 담체 액체로서 작용하기 위해 특히 적합할 수 있다.
달리 언급되지 않는 한, 캡슐의 성분의 "중량%" 용어는 캡슐의 모든 성분의 총 질량에 대한 이 성분의 질량의 비율이다.
활성제는 담체 겔 또는 담체 액체에 용해되거나 분산될 수 있다. 이는 캡슐의 가열 시 활성제의 방출을 용이하게 할 수 있다. 하나 이상의 활성제는 캡슐 내의 담체 겔 또는 담체 액체에 균일하게 분산될 수 있다. 이는 캡슐의 안정성을 크게 향상시킬 수 있다. 임의의 종류의 응집 또는 클러스터의 형성은 전기장을 캡슐에 인가할 때만 발생할 수 있다.
담체 겔은 겔화제를 포함할 수 있다. 겔화제는 캡슐의 담체 겔을 생성하기 위해 담체 액체의 겔화를 용이하게 할 수 있다. 따라서, 담체 겔은 담체 액체 및 겔화제를 포함할 수 있다. 겔화제는 다당류 또는 단백질 중 하나 또는 둘 모두일 수 있다. 겔화제는 천연 검, 전분, 펙틴, 알긴산염, 카라기난, 한천 및 젤라틴 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 겔화제는 캡슐의 4 내지 8중량%, 바람직하게는 5 내지 7중량%의 양으로 존재할 수 있다.
서셉터 입자는 강자성일 수 있다. 강자성 서셉터 입자는 특히 응집을 용이하게 하고 자기장에서 클러스터를 형성할 수 있다. 강자성 서셉터 입자는 자기장에서 강한 자기유변 효과를 나타낼 수 있다. 이는 서셉터 입자의 클러스터의 형성 및 응집을 크게 향상시킬 수 있다. 이는 또한 캡슐의 가열 시 에어로졸의 형성을 향상시킬 수 있다. 강자성 서셉터 입자는 금속 또는 금속 산화물을 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 강자성 서셉터 입자는 철, 코발트 및 니켈 또는 이의 산화물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 서셉터 입자는 Fe2O3을 포함하거나 이로 구성될 수 있다.
서셉터 입자는 약 10 내지 70μm, 바람직하게는 약 20μm 내지 50μm의 입자 크기를 가질 수 있다. 이들 입자 크기는 캡슐이 가열될 때 자기장에서 클러스터의 형성 또는 응집을 허용할 수 있다.
서셉터 입자는 캡슐의 5 내지 45중량%의 양, 바람직하게는 15 내지 35중량%의 양으로 존재할 수 있다. 이들 중량% 범위는 서셉터 입자가 겔 담체 또는 액체 담체 중 어느 하나에서 분배되게 할 수 있다. 이들 중량% 범위는 또한 교번 자기장에서 서셉터 입자를 가열할 때 캡슐 내의 서셉터 입자의 응집 및 클러스터 형성을 허용할 수 있다.
캡슐은 섬유를 더 포함할 수 있다. 섬유는 캡슐의 0.5중량% 내지 17중량%의 양으로, 보다 바람직하게는 0.75중량% 내지 11중량%의 양으로 존재할 수 있다. 섬유는 캡슐의 전체 형상을 안정화시킬 수 있다. 섬유는 셀룰로오스 및 셀룰로오스 유도체 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
캡슐은 하나 이상의 활성제를 포함할 수 있다. 하나 초과의 활성제를 사용하면 복수의 활성제를 포함하는 에어로졸의 형성을 초래할 수 있다. 하나 이상의 활성제는 산소와 같은 대기 성분과 반응하기 쉬울 수 있다. 하나 이상의 활성제는 고도로 휘발성이고, 봉쇄 없이 확산될 수 있다. 캡슐 내에 이들 민감한 활성제를 함유하는 것은 캡슐이 사용되기 전에 활성제의 임의의 감성을 방지할 수 있다.
하나 이상의 활성제는 향미제, 니코틴 및 약제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 활성제는 향미제 오일을 포함할 수 있다. 하나 이상의 활성제는 민트 오일, 멘톨, 니코틴 오일; 커피 유도 향미제, 카페인; 과라나; 타우린; 글루쿠로놀락톤 또는 다른 향미제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 활성제는 캡슐의 0.5중량% 내지 3중량%의 양으로, 보다 바람직하게는 0.75중량% 내지 3중량%의 양으로 존재할 수 있다. 캡슐은 약제학적 활성 성분을 활성제로서 사용자에게 운반하기 위해 사용될 수 있다.
캡슐은 C3 내지 C6 알킬 하이드록시 카르복시산, 바람직하게는 락트산을 더 포함할 수 있다. C3 내지 C6 알킬 하이드록시 카르복시산은 담체 겔 및 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두에서 활성제의 일부 성분, 특히 니코틴의 용해도를 증가시킬 수 있다. C3 내지 C6 알킬 하이드록시 카르복시산은 니코틴을 양성자화함으로써, 그의 용해도를 증가시킬 수 있다.
캡슐은 쉘을 포함할 수 있다. 쉘은 활성제, 서셉터 입자 및 담체 겔 또는 담체 액체 중 하나 또는 둘 다를 캡슐화할 수 있다. 쉘은 가열 시 유체 투과성이 되는 재료를 포함할 수 있다. 이는 캡슐로부터 활성제 및 겔 담체 또는 액체 담체의 방출을 허용할 수 있다. 쉘은 다당류, 특히 셀룰로오스를 포함할 수 있다. 쉘은 활성제 및 분배된 서셉터 입자를 포함하는 겔 담체 또는 액체 담체 중 하나 또는 둘 다를 캡슐화하는 고체 중합체 물질을 포함할 수 있다.
캡슐은 글리세린, 소르비톨, 또는 유사한 폴리올의 첨가에 의해 가소화된 가요성 젤라틴 막을 포함하는 쉘을 포함할 수 있다. 이들 캡슐은 "연질 겔 캡슐"로도 알려져 있다.
바람직하게는, 캡슐은 담체 겔을 포함할 수 있다. 캡슐이 담체 겔을 포함하는 경우, 담체 겔은 자기-지지형 캡슐을 제공하기에 충분히 고체일 수 있다. 이 경우, 캡슐은 활성제 및 서셉터 입자와 함께 담체 겔 또는 담체 액체를 캡슐화하기 위한 추가 쉘을 함유할 필요가 없을 수 있다. 자기-지지형 담체 겔은 더 많은 양의 겔화제를 담체 액체에 첨가함으로써 형성될 수 있다. 이는 담체 액체의 겔화를 유도하기 위해, 담체 액체에 6 내지 8중량%의 캡슐의 겔화제를 첨가함으로써 수행될 수 있다.
하나 이상의 파괴성 캡슐은 약 0.5kgf(kilogram force) 내지 3.0kgf, 바람직하게는 약 1.3 내지 2.7kgf, 가장 바람직하게는 약 1.9 내지 약 2.5kgf의 파열 강도를 가질 수 있다.
캡슐은 담체 액체를 포함할 수 있으며, 담체 액체 및 서셉터 입자는 자기유변 유체(magnetorheological fluid)를 형성할 수 있다. 자기유변 유체의 서셉터 입자는 교번 자기장이 인가될 때 캡슐의 가열 시 클러스터 및 응집체를 특히 쉽게 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 본원에 기술된 바와 같은 캡슐을 포함하는 에어로졸 발생 물품을 제공할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 캡슐을 포함하는 캡슐 부분을 포함할 수 있다. 캡슐 부분은 본원에 기술된 바와 같은 하나 이상의 캡슐을 포함할 수 있다. 예를 들어, 캡슐 부분은 2개, 3개 또는 적어도 4개의 캡슐을 포함할 수 있다. 캡슐 부분은 보유 재료를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 캡슐은 보유 재료에 인접하게 위치되거나 보유 재료 내에 내장될 수 있다. 중공관부는 캡슐 부분에 존재할 수 있다. 중공관부는 보유 재료를 포함할 수 있다. 캡슐 부분 내의 중공관부는 캡슐을 둘러쌀 수 있다. 보유 재료는 캡슐로부터 방출될 때 활성제 및 겔 담체 및 액체 담체 중 하나 또는 둘 다를 흡수할 수 있다. 이는 에어로졸 발생 물품 밖으로 캡슐의 구성 요소의 임의의 유출을 방지할 수 있다.
보유 재료는 섬유 재료를 포함할 수 있다. 보유 재료는 셀룰로오스 아세테이트 섬유, 종이, 다공성 중합체 및 숯 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트 섬유는 셀룰로오스 아세테이트 토우일 수 있다. 다공성 중합체는 페닐-포름알데히드 수지와 같은 다공성 수지일 수 있다. 바람직하게는, 보유 재료는 셀룰로오스 아세테이트를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 물품의 캡슐 부분은 캡슐의 상류에 위치될 수 있는 제1 필터 요소를 포함할 수 있다. 캡슐 부분은 또한 캡슐의 하류에 위치될 수 있는 제2 필터 요소를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "상류", 및 "하류"는 공기가 기류 경로를 따라 그의 사용 동안 에어로졸 발생 물품 또는 에어로졸 발생 장치를 통해 흐르는 방향에 관련하여 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 장치의 구성요소, 또는 구성요소의 부분의 상대적인 위치를 설명하는 데 사용된다. 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 사용 시, 에어로졸이 장치를 빠져나가는 근위 말단을 포함하고 있다. 에어로졸 발생 물품의 근위 말단은 또한 마우스 말단 또는 하류 말단으로서 지칭될 수 있다. 마우스 말단은 원위 말단의 하류에 있다. 마우스 말단은 마우스피스를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 원위 말단은 상류 말단으로서 지칭될 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 구성요소, 또는 구성요소의 일부분은 에어로졸 발생 물품을 통한 기류 경로에 대한 그들의 상대 위치에 기초하여 서로의 상류 또는 하류에 있는 것으로서 설명될 수 있다.
제1 및 제2 필터 요소는 전술한 보유 재료와 동일한 재료를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 필터 요소는 활성제 및 겔 담체 또는 액체 담체의 에어로졸 발생 물품의 상류 또는 하류 부분으로의 임의의 유출을 방지할 수 있다.
제1 필터 요소는 비다공성 재료를 포함할 수 있다. 이러한 비다공성 재료는 저밀도 폐쇄 셀 발포체, 예를 들어 실리콘 화합물의 저밀도, 저압축 세트 발포체일 수 있다. 저밀도 폐쇄 셀 형태는 ASTM-D-3574로 결정된 바와 같이 97 내지 192kg/m3의 밀도를 가질 수 있다. 제1 필터 요소는 다공성 재료를 포함할 수도 있다. 다공성 재료는 셀룰로오스 아세테이트 토우를 포함할 수 있다. 다공성 재료는, 예를 들어, CERDIA®라는 상표로 시판되는, 목재 펄프로 만들어진 아세톨을 기준으로 천연의 지속 가능한 원료로부터 만들어진 중합체를 포함할 수도 있다.
제2 필터 요소는 셀룰로오스 아세테이트 토우를 포함할 수도 있다.
본 발명의 추가 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 캡슐 부분은 캡슐 래퍼로 포장될 수 있으며, 여기서 상기 캡슐 래퍼는 공기-투과성인 재료를 포함한다. 이는 공기가 캡슐 래퍼를 통해 에어로졸 발생 물품의 캡슐 부분 내로 통과하게 할 수 있다. 이는 캡슐의 활성제를 포함하는 에어로졸의 형성을 더욱 용이하게 할 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 중앙 길이방향 축을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 또한 중앙 길이 방향 축에 수직으로 이어지는 가로 방향 축을 포함할 수 있다. 공기-투과성 재료를 포함하는 캡슐 래퍼는 가로방향 축을 따라 캡슐 부분 내로의 기류를 증가시킬 수 있다.
공기-투과성 재료를 포함하는 캡슐 래퍼는 9g/m2 내지 28g/m2, 바람직하게는 11g/m2 내지 25g/m2, 보다 바람직하게는 12g/m2 내지 24g/m2의 평량을 나타낼 수 있다. 캡슐 래퍼는 0.01 내지 0.07mm의 두께를 가질 수 있다. 캡슐 래퍼는 적어도 350mm의 물기둥의 습식 파열 강도를 나타낼 수 있다. 캡슐 래퍼는 80cm3/cm2·s 내지 170cm3/cm2·s, 바람직하게는 90cm3/cm2·s 내지 160cm3/cm2·s의 공기 투과성을 나타낼 수 있다. 기계 방향(MD)으로의 인장 강도는 적어도 0.052kn/m일 수 있다. 교차 기계 방향(CM)으로의 캡슐 래퍼의 인장 강도는 적어도 0.012kn/m일 수 있다. 캡슐 래퍼의 입자 보유를 위한 여과 속도는 5S/8레이어보다 작거나 같을 수 있다. 특히, 캡슐 래퍼는 흔히 "티백 페이퍼"로 지칭되는 재료를 포함할 수 있으며, 티백의 생산에 사용된다. 공기-투과성 캡슐 래퍼는 필터 종이를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 에어로졸의 형성을 위한 에어로졸 형성 재료를 포함하는 에어로졸 발생 물품의 유일한 부분으로서 전술한 바와 같은 캡슐 부분만을 포함할 수 있다. 특히, 에어로졸 발생 물품은 전술한 바와 같은 보유 재료를 포함하는 캡슐 부분 및 하나 이상의 캡슐만을 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품은 전술한 바와 같이, 캡슐 부분에 포함된 추가의 제1 및 제2 필터 요소를 포함할 수 있다. 이러한 에어로졸 발생 물품은 또한 전술한 바와 같은 캡슐 래퍼를 포함할 수 있다. 하나 이상의 캡슐의 하나 이상의 활성제는 또한 에어로졸을 형성하기 위한 니코틴 및 다른 향미제 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
캡슐 부분만을 포함하는 에어로졸 발생 물품은 4 내지 12mm, 바람직하게는 5 내지 9mm의 직경을 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 길이는 8mm 내지 27mm, 바람직하게는 10mm 내지 19mm일 수 있다. 이러한 길이는 제1 및 제2 필터 요소를 또한 포함하는 하나 이상의 캡슐을 갖는 보유 재료의 길이를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 필터 요소 둘 모두의 두께는 3 내지 7mm, 바람직하게는 4 내지 5mm일 수 있다. 중공관부를 형성하는 보유 재료를 함유하는 에어로졸 발생 물품의 단지 일부분의 길이는 7 내지 19mm, 바람직하게는 8 내지 13mm일 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 추가적으로 기재 부분을 포함할 수 있다. 기재 부분은 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품은 전술한 바와 같이, 캡슐 부분 그리고 추가적으로 기재 부분을 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 물품의 한 구현예에서, 캡슐 부분은 기재 부분에 인접할 수 있다. 이는 기재 부분 및 캡슐 부분 둘 모두로부터 에어로졸 함유 구성 요소의 형성을 용이하게 할 수 있다.
기재 부분의 에어로졸 형성 기재는 형성된 에어로졸 형성 기재의 플러그를 포함할 수 있다. 플러그는 가압된 또는 성형된 에어로졸 형성 기재일 수 있거나, 에어로졸 형성 기재 주위에 포장된 종이와 같은 래퍼를 포함하는 미리 패키징된 기재 부분일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 또한 겔을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 에어로졸 형성제 및 에어로졸의 일부를 형성할 수 있는 하나 이상의 활성제 중 하나 또는 둘 모두가 휘발성인 비휘발성 담체 재료를 포함할 수 있다. 비휘발성 담체 재료의 예는 종이 또는 면일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재이다. 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열하여 방출될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 가열될 때 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 대안적으로 비-담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화된 식물계 재료를 포함할 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제는, 사용 시, 조밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하고 시스템의 작동 온도에서 열적 감성에 대하여 실질적으로 저항하는 임의의 적합한 공지된 화합물 또는 화합물의 혼합물이다. 적합한 에어로졸 형성제는 당업계에 잘 공지되어 있으며, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 같은, 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 에어로졸 형성제는 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올 또는 그의 혼합물일 수 있다. 에어로졸 형성제는 프로필렌 글리콜일 수 있다. 에어로졸 형성제는 글리세린 및 프로필렌 글리콜 둘 모두를 포함할 수 있다.
캡슐 부분은 에어로졸 발생 물품 내의 기재 부분의 하류에 위치될 수 있다. 캡슐 부분은 에어로졸 발생 물품 내의 기재 부분의 하류에 인접하여 위치될 수 있다. 이는 캡슐을 기재 부분의 에어로졸 형성 기재로부터 형성된 에어로졸로 가열할 때 방출된 임의의 활성제를 혼입시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 캡슐 내의 활성제는 특히 에어로졸을 흡입할 때 향미 및 사용자 인식을 변화시키기 위해 향미제를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 로드로서 형상화될 수 있다. 이러한 로드 형상 물품은 에어로졸 발생 장치의 공동에 의해 쉽게 수용될 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 캡슐 부분 및 기재 부분 중 하나 또는 둘 모두는 로드로서 형상화될 수 있다. 바람직하게는, 캡슐 부분과 기재 부분 모두는 로드로서 형상화된다.
하나 이상의 파괴성 캡슐에 함유된 하나 이상의 활성제는 고체 또는 액체일 수 있다. 하나 이상의 활성제는 겔을 포함할 수 있다. 하나 이상의 활성제는 휘발성일 수 있다. 하나 이상의 파괴성 캡슐 내에 휘발성 활성제를 함유하는 것은, 에어로졸 발생 물품이 사용되기 전에 휘발성 제제가 증발하지 않는 것을 보장할 수 있다.
대안적으로, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재 및 에어로졸 형성 기재에 내장된 하나 이상의 캡슐을 포함할 수 있다. 따라서, 에어로졸 형성 물품은 하나의 조합된 기재/캡슐 부분을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재를 가열할 때, 캡슐의 하나 이상의 활성제가 방출될 수 있다. 그런 다음, 하나 이상의 활성제는 에어로졸 형성 기재의 구성 요소와 함께 에어로졸을 형성할 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 중공 관형 물품 부분을 포함할 수 있다. 중공 관형 물품 부분은 관형 빈 코어 구조(tubular empty core structure)를 가질 수 있다. 중공 관형 물품 부분은 예를 들어 중공형 아세테이트 튜브(HAT), 미세한 중공 아세테이트 튜브(FHAT) 또는 중앙 판지관 주위에 포장된 토우의 플러그, 또는 판지로 형성된 튜브를 포함할 수 있으며, 그 모두는 필터 요소의 제조로부터 공지되어 있다. 중공 관형 물품 부분은 에어로졸 발생 물품의 캡슐 부분의 하류에 위치될 수 있다. 중공 관형 물품 부분은 에어로졸 발생 물품의 기재 부분 및 캡슐 부분으로부터 발생된 에어로졸을 냉각시키는 역할을 할 수 있다.
원하거나 요구되는 경우, 예를 들어 에어로졸 발생 물품의 충분히 높은 흡인 저항을 달성하기 위해, 추가 필터 부분이 에어로졸 발생 물품에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 추가 필터 부분은 기재 부분과 캡슐의 하류에 포함될 수 있다. 중공 관형 물품 부분이 또한 에어로졸 발생 물품에 포함되는 경우, 필터 부분은 중공 관형 물품 부분의 하류에 위치될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 추가 필터 부분은, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트와 같은 여과 재료를 포함하고 있다.
본 발명은 또한 공동 및 가열 요소를 포함할 수 있는 에어로졸 발생 장치를 포함할 수 있는 에어로졸 발생 시스템을 제공한다. 에어로졸 발생 시스템은 본원에 기재된 바와 같은 에어로졸 발생 물품을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치의 가열 요소는 교류 자기장을 발생시키도록 구성되어 있는 유도 가열 요소를 포함할 수 있다.
또한, 공동 및 가열 요소를 포함하는 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 제공되어 있다. 에어로졸 발생 시스템은 본원에 기재된 바와 같은 에어로졸 발생 물품을 포함하고 있다. 에어로졸 발생 장치의 공동은 상기 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성되어 있다. 에어로졸 발생 장치의 가열 요소는 교번 자기장을 발생시키도록 구성되어 있는 유도 가열 요소를 포함한다.
에어로졸 발생 물품의 캡슐 부분에 위치된 하나 이상의 캡슐 내에 내장된 활성제는 에어로졸 발생 장치의 공동 내에 수용된 에어로졸 발생 물품을 가열할 때 방출될 수 있다. 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 물품의 가열 시, 에어로졸은 에어로졸 형성 기재 및 하나 이상의 활성제로 형성될 수 있다.
가열 요소는 유도 가열 요소일 수 있다. 유도 가열을 위해, 가열 요소는 바람직하게는 유도 코일을 포함한다. 교류 전류는 교번 자기장을 발생시키기 위한 유도 코일에 공급될 수 있다. 교류 전류는 고 주파수를 가질 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "고 주파수 발진 전류"는 500kHz 내지 30MHz의 주파수를 갖는 발진 전류를 의미한다. 고 주파수 발진 전류는 약 1 MHz 내지 약 30 MHz, 바람직하게는 약 1 MHz 내지 약 10 MHz 및 더 바람직하게는 약 5 MHz 내지 약 8 MHz의 주파수를 가질 수 있다.
가열 요소는, 에어로졸 발생 물품을 220℃ 내지 400℃, 바람직하게는 250℃ 내지 290℃ 범위의 온도로 가열하도록 구성될 수 있다.
에어로졸 발생 장치의 공동은 가열 챔버로서 구성될 수 있다. 공동은 원통형 형상을 가질 수 있다. 공동은 중공 원통형 형상을 가질 수 있다. 공동은 공동 내에 수용될 에어로졸 발생 물품의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 공동은 원형 단면을 가질 수 있다. 공동은 타원형 또는 직사각형 단면을 가질 수 있다. 공동은 에어로졸 발생 물품의 외경에 대응하는 내경을 가질 수 있다.
기류 채널은 공동을 통해 연장될 수 있다. 주변 공기는 기류 채널을 통해 에어로졸 발생 장치 내로, 공동 내로 그리고 사용자를 향해 흡인될 수 있다. 공동의 하류에서, 마우스피스가 배열될 수 있거나 사용자가 에어로졸 발생 물품 상에서 직접 흡인할 수 있다. 기류 채널은 마우스피스를 통해 연장될 수 있다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '흡연'은 장치, 물품, 시스템, 기재, 또는 달리 에어로졸 형성 기재가 완전히 또는 적어도 부분적으로 연소되는 종래의 흡연을 지칭하지 않는다. 본 발명의 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재를 에어로졸 형성 기재의 연소 온도 아래, 그러나 에어로졸 형성 기재의 하나 이상의 휘발성 화합물이 방출되어 흡입 가능한 에어로졸을 형성하는 온도 또는 그 위의 온도로 가열하도록 배열된다.
에어로졸 발생 장치는 전기 회로를 포함할 수 있다. 전기 회로는 마이크로프로세서를 포함할 수 있고, 이는 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서일 수 있다. 마이크로프로세서는 컨트롤러의 일부일 수 있다. 전기 회로는 추가 전자 부품을 포함할 수 있다. 전기 회로는 가열 요소로, 특히 유도 코일로 전력 공급을 조절하도록 구성될 수 있다. 전력은 에어로졸 발생 장치의 활성화 후에 연속적으로 가열 요소로 공급될 수 있거나, 간헐적으로, 예컨대 퍼핑할 때마다 공급될 수 있다. 전력은 전류 펄스의 형태로 가열 요소에 공급될 수 있다. 전기 회로는 가열 요소의 전기 저항을 모니터링하고, 바람직하게는 가열 요소의 전기 저항에 따라 가열 요소로 전력의 공급을 제어하도록 구성될 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 장치의 주 본체 내에 전력 공급부, 통상적으로 배터리를 포함할 수 있다. 전력 공급부는 전술한 주파수에서 작동하도록 구성될 수 있다. 이는 교번 자기장을 발생시키기 위한 교류 전류를 제공할 수 있다. 한 구현예에서, 전력 공급부는 리튬-이온 배터리이다. 대안적으로, 전력 공급부는 니켈-수소 합금 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 또는 리튬계 배터리, 예를 들어 리튬-코발트, 리튬-철-인산염, 티탄산리튬 또는 리튬-폴리머 배터리일 수 있다. 대안으로서, 전력 공급부는 커패시터와 같은 전하 저장 장치의 다른 형태일 수 있다. 전력 공급부는 재충전을 요구할 수 있고 하나 이상의 사용 경험을 위해 충분한 에너지를 저장할 수 있는 용량을 가질 수 있으며; 예를 들어, 전력 공급부는 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 배수인 기간 동안 에어로졸을 연속적으로 발생시키기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전력 공급부는 미리 결정된 수의 퍼프 또는 가열 요소의 개별적인 활성화를 제공하기에 충분한 용량을 가질 수 있다.
전력 공급부 및 전기 회로 중 하나 또는 둘 모두는 유도 가열 요소에 교류 전류를 제공하기 위해 구성될 수 있다. 교류 전류는 서셉터 입자 내의 교번 자기장을 유도하여 서셉터 입자의 가열을 초래할 수 있다. 교번 자기장은 또한 서셉터 입자 내의 자기유변 효과를 유도할 수 있다. 이는 응집 및 클러스터 형성을 초래할 수 있으며, 이는 하나 이상의 활성제가 캡슐로부터 방출되는 것을 용이하게 할 수 있다.
또한, 서셉터 입자를 가열하기 위해 교류 전류를 유도 가열 요소에 먼저 인가하는 것이 가능할 수 있다. 이는 캡슐 내에 존재하는 임의의 담체 겔을 액화시킬 수 있다. 또한, 캡슐 내에 존재하는 담체 액체의 점도는 가열 시 감소될 수도 있다. 제2 단계에서, 일정한 자기장이 캡슐에 인가되도록 직류가 유도 가열 요소에 인가될 수 있다. 이러한 일정한 자기장은 자기유변 효과를 증가시킬 수 있고, 따라서 캡슐에서 클러스터링 및 응집체의 형성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예는 또한 에어로졸 발생 시스템을 작동시키는 방법을 제공할 수 있고, 상기 시스템은 본원에 기술된 바와 같다. 상기 방법은:
- 상기 에어로졸 발생 장치의 상기 공동 내에 상기 에어로졸 발생 물품을 수용하는 단계, 및
- 상기 유도 가열 요소에 의해 상기 에어로졸 발생 물품을 가열하여, 상기 캡슐로부터 상기 하나 이상의 활성제를 방출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 본원에서 언급된 캡슐 섹션과는 별도로, 전술한 바와 같은 기재 섹션을 포함할 수도 있는, 에어로졸 발생 물품을 사용할 수 있다. 그런 다음, 유도 가열 요소에 의해 에어로졸 발생 물품을 가열함으로써, 기재 부분으로부터 에어로졸 형성 기재의 구성 요소를 포함하고 에어로졸 발생 물품의 캡슐 부분으로부터 하나 이상의 활성제를 포함하는 에어로졸의 형성을 초래할 수 있다.
아래에 비제한적인 예의 비포괄적인 목록이 제공되어 있다. 이들 실시예의 특징부 중 임의의 하나 이상은 본원에 설명된 다른 실시예, 구현예, 또는 양태의 임의의 하나 이상의 특징부와 조합될 수 있다.
실시예 A: 에어로졸 발생 물품에서 사용하기 위한 캡슐로서, 상기 캡슐은:
활성제,
서셉터 입자, 및
담체 겔 또는 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두를 포함하고,
상기 서셉터 입자는 상기 담체 겔 또는 상기 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두에 분산되어 있는, 캡슐.
실시예 B: 실시예 A에 있어서, 상기 담체 겔 또는 상기 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두는:
적어도 하나의 다가 알코올,
다가 알코올의 적어도 하나의 에스테르, 및
모노-, 디- 또는 폴리카르복시산의 적어도 하나의 지방족 에스테르 중 하나 이상을 포함하는, 캡슐.
실시예 C: 선행하는 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 담체 겔을 포함하고, 상기 담체 겔은 겔화제를 포함하는, 캡슐.
실시예 D: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 입자는 강자성인, 캡슐.
실시예 E: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 입자는 금속 또는 금속 산화물을 포함하는, 캡슐.
실시예 F: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 입자는 약 10μm 내지 70μm의 입자 크기를 갖는, 캡슐.
실시예 G: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 입자는 5 내지 45중량%의 양으로 존재하는, 캡슐.
실시예 H: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 섬유를 더 포함하는, 캡슐.
실시예 I: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, C3 내지 C6 알킬 하이드록시 카르복시산을 더 포함하는, 캡슐.
실시예 J: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 활성제는 향미제, 니코틴 및 약제 중 하나 이상을 포함하는, 캡슐.
실시예 K: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 쉘을 포함하고, 상기 쉘은 상기 활성제, 상기 서셉터 입자, 및 상기 담체 겔 또는 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두를 캡슐화하는, 캡슐.
실시예 L: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 담체 액체를 포함하고, 상기 담체 액체 및 상기 서셉터 입자는 자기유변 유체를 형성하는, 캡슐.
실시예 M: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 캡슐을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 N: 실시예 M에 있어서, 보유 재료를 함유하는 캡슐 부분을 포함하고, 상기 캡슐은 상기 캡슐 부분 내의 상기 보유 재료에 인접하여 위치되어 있는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 O: 실시예 N에 있어서, 상기 보유 재료는 필터 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 P: 실시예 M 내지 O 중 어느 하나에 있어서, 상기 캡슐 부분은 상기 캡슐의 상류에 위치되어 있는 제1 필터 요소 및 상기 캡슐의 하류에 위치되어 있는 제2 필터 요소를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 Q: 실시예 M 내지 P 중 어느 하나에 있어서, 상기 캡슐 부분은 캡슐 래퍼로 포장되어 있고, 상기 캡슐 래퍼는 공기-투과성인 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 R: 실시예 M 내지 Q 중 어느 하나에 있어서, 에어로졸 형성 기재를 더 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 S: 에어로졸 발생 시스템으로서,
- 실시예 M 내지 R 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 물품, 및
- 에어로졸 발생 장치를 포함하고, 상기 에어로졸 발생 장치는, 공동 및 유도 가열 요소를 포함하되, 여기서 상기 공동은 상기 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
실시예 T: 실시예 S에 따른 에어로졸 발생 시스템을 작동시키는 방법으로서,
- 상기 에어로졸 발생 장치의 상기 공동 내에 상기 에어로졸 발생 물품을 수용하는 단계,
- 상기 유도 가열 요소에 의해 상기 에어로졸 발생 물품을 가열하여, 상기 캡슐로부터 상기 활성제를 방출하는 단계를 포함하는, 방법.
한 구현예와 관련하여 설명된 특징은 본 발명의 다른 구현예에 동등하게 적용될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 추가로 설명될 것이며,
도 1a는 자기장이 적용되지 않은 캡슐의 일부의 단면도를 보여주고 있고;
도 1b는 자기장이 적용된 캡슐의 일부의 단면도를 보여주고 있고;
도 2a는 캡슐 부분의 분해도를 보여주고 있고;
도 2b는 도 2a에 분해도로 도시된 캡슐 부분의 사시도를 보여주고 있고;
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따라 캡슐 부분 내로의 기류의 상이한 방향을 보여주고 있다.
도 1a는 자기장이 적용되지 않은 캡슐의 일부의 단면도를 보여주고 있고;
도 1b는 자기장이 적용된 캡슐의 일부의 단면도를 보여주고 있고;
도 2a는 캡슐 부분의 분해도를 보여주고 있고;
도 2b는 도 2a에 분해도로 도시된 캡슐 부분의 사시도를 보여주고 있고;
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따라 캡슐 부분 내로의 기류의 상이한 방향을 보여주고 있다.
하기에서, 동일한 요소는 모든 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호로 표시되어 있다.
도 1a는 캡슐(10)의 일부의 단면도를 도시한다. 쉘(16)은 겔 담체 또는 액체 담체(14) 및 겔 담체 또는 액체 담체 내에 분산된 서셉터 입자(12)를 캡슐화한다. 자기장의 부재 시, 서셉터 입자는 겔 담체 또는 액체 담체 내에 균일하게 분산되어 있다. 하나 이상의 활성제(도면에 도시되지 않은 활성제)는 겔 담체 또는 액체 담체 중 어느 하나에 용해되어 있다.
도 1a는 교번 자기장(20)이 캡슐에 적용된 후 도 1a에 도시된 캡슐(10)의 일부의 단면도를 보여주고 있다. 자기장 선(20)은 액화 겔 담체 또는 액체 담체 내의 자기장 선(20)을 따라 서셉터 입자(12)의 클러스터(12A)의 형성을 유도한다. 추가적으로, 캡슐(10)의 쉘은, 쉘의 파단 영역(16A)에 의해 표시된 바와 같이, 교번 자기장에서 서셉터 입자의 가열 후에 유체에 대해 투과성이 된다. 채널은 액체 담체 또는 겔 담체에 용해된 하나 이상의 활성제의 방출을 또한 용이하게 하는 서셉터 입자의 클러스터 사이에 형성되어 있다. 따라서, 교번 자기장을 캡슐에 인가하면, 와전류 또는 이력 손실의 유도로 인해 한 손으로 서셉터 입자의 가열을 유도하고, 다른 손으로는 또한 서셉터 입자의 클러스터 또는 응집체의 형성을 가능하게 한다. 두 효과 모두, 캡슐을 파괴하기 위해 임의의 기계적 압력을 인가할 필요 없이 캡슐로부터 하나 이상의 활성제의 방출을 상당히 용이하게 한다.
도 2a는 캡슐 부분(28)의 분해도를 도시한다. 캡슐(10)이 도시되어 있으며, 이는 보유 재료의 중공관부(22) 내에 매립될 것이다. 보유 재료는 캡슐의 가열 시 임의의 액체 담체 재료 또는 임의의 액화 겔 담체 재료 및 캡슐로부터 방출된 임의의 활성제를 흡수해야 한다. 중공관부(22)의 상류에는 제1 필터 요소(24) 및 하류에는 제2 필터 요소(26)가 존재한다. 이들 필터 요소는 또한 임의의 액화 겔 담체 또는 액체 담체 및 활성제를 흡수한다.
도 2b는 도 2a에 도시된 바와 같이 보유 재료의 중공관부(22)에 의해 둘러싸인 캡슐(10)을 포함하는 캡슐 부분(28)의 조립된 요소를 도시한다. 완전한 캡슐 부분은, 바람직하게는 공기-투과성 재료를 포함하는 캡슐 래퍼(30)로 포장되어 있다. 이러한 캡슐 부분(28)은 캡슐을 포함하는 에어로졸 발생 물품의 유일한 부분일 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재를 포함하는 기재 부분과 같은 추가 부분이 에어로졸 발생 물품에 존재할 수 있다.
도 3은 캡슐 부분(28)를 통과하는 상이한 기류 경로를 도시한다. 공기는 참조 번호 34로 도시된 상류로부터 캡슐 부분(28)을 관통할 수 있고, (참조 번호 32로 도시된) 캡슐 부분의 하류에서 캡슐 부분(28)을 떠날 수 있다. 캡슐 래퍼가 공기-투과성 재료를 포함하는 경우, 추가의 측방향 기류(36, 38)가 가능하며, 이는 적어도 캡슐의 활성제를 포함하는 에어로졸의 형성을 용이하게 한다.
Claims (14)
- 에어로졸 발생 물품에서 사용하기 위한 캡슐로서, 상기 캡슐은:
활성제,
유도 가열 시 가열 가능하도록 구성되어 있는 서셉터 입자, 및
담체 겔 또는 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두를 포함하고,
상기 서셉터 입자는 상기 담체 겔 또는 상기 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두에 분산되어 있고, 상기 서셉터 입자는 약 10 내지 70μm의 입자 크기를 갖는, 캡슐. - 제1항에 있어서, 상기 담체 겔 또는 상기 담체 액체 중 하나 또는 둘 모두는:
적어도 하나의 다가 알코올,
다가 알코올의 적어도 하나의 에스테르, 및
모노-, 디- 또는 폴리카르복시산의 적어도 하나의 지방족 에스테르 중 하나 이상을 포함하는, 캡슐. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 담체 겔을 포함하고, 상기 담체 겔은 겔화제를 포함하는, 캡슐.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서셉터 입자는 강자성인, 캡슐.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서셉터 입자는 5 내지 45중량%의 양으로 존재하는, 캡슐.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유를 더 포함하는, 캡슐.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성제는 향미제, 니코틴 및 약제 중 하나 이상을 포함하는, 캡슐.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 담체 액체를 포함하고, 상기 담체 액체 및 상기 서셉터 입자는 자기유변 유체(magnetorheological fluid)를 형성하는, 캡슐.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 캡슐을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
- 제9항에 있어서, 보유 재료를 함유하는 캡슐 부분을 포함하고, 상기 캡슐은 상기 캡슐 부분 내의 상기 보유 재료에 인접하여 위치되어 있는, 에어로졸 발생 물품.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 캡슐 부분은 상기 캡슐의 상류에 위치되어 있는 제1 필터 요소 및 상기 캡슐의 하류에 위치되어 있는 제2 필터 요소를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
- 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡슐 부분은 캡슐 래퍼로 포장되어 있고, 상기 캡슐 래퍼는 공기-투과성인 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
- 에어로졸 발생 시스템으로서,
- 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 물품, 및
- 에어로졸 발생 장치를 포함하고, 상기 에어로졸 발생 장치는, 공동 및 유도 가열 요소를 포함하되, 여기서 상기 공동은 상기 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 시스템. - 제13항에 따른 에어로졸 발생 시스템을 작동시키는 방법으로서,
- 상기 에어로졸 발생 장치의 상기 공동 내에 상기 에어로졸 발생 물품을 수용하는 단계,
- 상기 유도 가열 요소에 의해 상기 에어로졸 발생 물품을 가열하여, 상기 캡슐로부터 상기 활성제를 방출하는 단계를 포함하는, 방법.
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