KR20230124644A - 코팅 서셉터 요소를 갖는 에어로졸 발생 물품 - Google Patents
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Abstract
가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품(10)이 제공된다. 에어로졸 발생 물품(10)은 에어로졸 형성 기재를 포함한 에어로졸 발생 요소(12)를 포함한다. 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 형성제를 포함한 균질화 담배 재료를 포함한다. 에어로졸 발생 물품은, 에어로졸 발생 요소(12) 내에 배열되고 균질화 담배 재료를 가열하도록 구성된 서셉터(44)를 추가로 포함한다. 서셉터(44)는 적어도 20 중량%의 에어로졸 형성제를 포함한 코팅 조성물로 코팅된다. 코팅 조성물은 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 추가로 포함한다.
Description
본 발명은 에어로졸 발생 기재를 포함하고 가열 시에 흡입 가능한 에어로졸을 생성하도록 구성된 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다.
담배 함유 기재와 같은 에어로졸 발생 기재가 연소되지 않고 가열되는 에어로졸 발생 물품이 당업계에 공지되어 있다. 통상적으로, 이러한 가열식 흡연 물품에서, 에어로졸은 열원으로부터 물리적으로 분리된 에어로졸 발생 기재 또는 재료로의 열 전달에 의해 발생되며, 이러한 기재 또는 재료는 열원과 접촉하게 위치하거나, 열원의 내부에 위치하거나, 열원의 주위에 위치하거나, 열원의 하류에 위치할 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 사용 동안, 휘발성 화합물은 열원으로부터의 열 전달에 의해 에어로졸 발생 기재로부터 방출되고 에어로졸 발생 물품을 통해 흡인된 공기에 비말동반된다. 방출된 화합물이 냉각되면서, 화합물은 응축되어 에어로졸을 형성한다.
다수의 종래 기술 문헌에 에어로졸 발생 물품을 소모하기 위한 에어로졸 발생 장치가 개시되어 있다. 이러한 장치는, 예를 들어 에어로졸 발생 장치의 하나 이상의 전기 히터 요소로부터 가열식 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재로의 열 전달에 의해 에어로졸이 발생되는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 발생 기재 내에 삽입되도록 조정된 내부 히터 블레이드를 포함하는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치가 제안되었다. 대안으로서, 에어로졸 발생 기재 및 에어로졸 발생 기재 내에 배열된 서셉터를 포함하는 유도 가열 가능한 에어로졸 발생 물품은 WO 2015/176898에 의해 제안되었다.
담배 함유 기재가 연소되기 보다는 가열되는 에어로졸 발생 물품은 종래의 흡연 물품에서 직면되지 않은 다수의 도전을 제시한다. 우선, 담배 함유 기재는 통상적으로 종래의 궐련 내의 연소 전방에 의해 도달되는 온도와 비교하여 상당히 더 낮은 온도로 가열된다. 이는 담배 함유 기재로부터의 니코틴 방출 및 소비자로의 니코틴 전달에 영향을 미칠 수 있다. 동시에, 가열 온도가 니코틴 전달을 촉진하려는 시도로 증가되면, 이때 발생된 에어로졸은 통상적으로 소비자에게 도달하기 전에 더 큰 정도로 그리고 더 신속하게 냉각될 필요가 있다.
둘째, 담배 함유 에어로졸 발생 기재를 에어로졸 형성에 필요한 하나의 이러한 온도까지 가열하는 것은 통상적으로 시간이 걸리며, 따라서 소비자에게 에어로졸 전달이 지연될 수 있다. 사용자가 초기에 물품을 흡인할 때, 사용자에게 도달하는 에어로졸은 상대적으로 낮은 향미 및/또는 니코틴 함량일 수 있는 이러한 현상은 종종 "콜드 퍼프" 효과 또는 "빈 퍼프" 효과로서 지칭된다.
에어로졸 형성제 및 니코틴이 특히 쉽게 방출되지 않을 수 있기 때문에, 하나의 이러한 지연은, 예를 들어 에어로졸 발생 로드 및 물품에서 감지될 수 있으며, 여기서 에어로졸 발생 기재는 균질화 담배 재료를 포함한다. 특히, 이는, 에어로졸 형성제가 형성된 시트 상에 도포(예, 분무)된 것과 대조적으로, 에어로졸 형성제를 함유한 슬러리로부터 제조된 캐스트 리프 균질화 담배 재료가 사용되는 경우에 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위해, 에어로졸 발생 로드 또는 물품이 가열되는 장치 내에 둘 이상의 독립적인 가열 구역을 제공하는 것이 이전에 제안되었다. 이는 에어로졸 발생 기재의 상이한 부분에 대해 상이한 가열 프로파일을 구현시키기 때문에, 이는 "콜드 퍼프" 효과에 반하는 것을 도울 수 있다.
그러나, 초기 "콜드 퍼프" 또는 "빈 퍼프" 효과를 해결하기에 적합한 신규 개선된 에어로졸 발생 로드 또는 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어, 사용자에게 만족스러운 에어로졸 전달을 보다 신속하게 제공할 수 있는 신규 개선된 에어로졸 발생 로드 또는 물품을 제공하고, 전체적으로 사용 중에 에어로졸 전달의 미세 조정을 가능하게 하는 것이 바람직할 것이다.
정기적으로 소비하기 위해 담배 함유 기재를 여전히 가열하면서 낮은 온도에서 사용자에게 만족스러운 에어로졸 전달을 발생시킬 수 있는 하나의 이러한 신규 개선된 에어로졸 발생 로드 또는 물품을 제공하는 것이 특히 바람직할 것이다.
일반적으로, 초기 "콜드 퍼프" 또는 "빈 퍼프" 효과를 다루기에 적합하고, 사용이 용이하며, 실용성이 개선될 수 있는 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
효율적으로 그리고 빠르게 기존 장비의 광범위한 수정에 대한 요구 없이 제조될 수 있는 하나의 이러한 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
따라서, 전술한 바람직한 결과 중 적어도 하나를 달성하도록 적응된 새롭고 개선된 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시는 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함한 에어로졸 발생 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 형성제를 포함한 균질화 담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은, 에어로졸 발생 요소 내에 배열되고 균질화 담배 재료를 가열하도록 구성된 서셉터를 추가로 포함할 수 있다. 서셉터는 코팅 조성물로 코팅될 수 있다. 코팅 조성물은 적어도 20 중량%의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 가열시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품이 제공되며, 상기 에어로졸 발생 물품은, 에어로졸 발생 기재를 포함한 에어로졸 발생 요소(상기 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 형성제를 포함한 균질화 담배 재료를 포함함); 및 상기 에어로졸 발생 요소 내에 배열되고 상기 균질화 담배 재료를 가열하도록 구성된 서셉터(상기 서셉터는 적어도 20 중량%의 에어로졸 형성제를 포함하는 코팅 조성물로 코팅되고, 상기 코팅 조성물은 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 추가로 포함함)를 포함한다.
기존의 에어로졸 발생 물품과 대조적으로, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 미리 결정된 양의 에어로졸 형성제 및 단리된 니코틴 및/또는 니코틴 염을 포함하는 코팅 조성물로 코팅된 서셉터를 포함한다.
본 발명자는, 하나의 이러한 조성물로 코팅된 서셉터를 균질화 담배 기반 에어로졸 발생 기재와 열적으로 결합함으로써, 종종 기존의 에어로졸 발생 물품에서 발견되는 에어로졸 발생 및 전달의 초기 지연을 적어도 부분적으로 제거하는 것이 유리하게 가능함을 발견하였다.
이론에 구속되고자 하지 않는다면, - 단리된 형태로 존재하고/존재하거나 단양성자 산의 염으로서 존재하거나 - 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제는 균질화 담배 재료 내에 함유된 니코틴 및 에어로졸 형성제보다 더 쉽게 이용 가능하다는 것이 이해된다. 또한, 초기 가열 사이클에서, 서셉터를 통한 유도에 의해 발생된 열은 코팅 조성물에 신속하고 직접적으로 전달되는 것으로 이해되며, 따라서 니코틴 함유 에어로졸의 제1 파열형 방출이 소비자에게 제공될 수 있으면서, 코팅 서셉터를 둘러싸는 기재의 벌크의 온도는 계속해서 상승한다. 따라서, 균질화 담배 재료로부터 나오는 에어로졸이 원하는 향미 및 니코틴 함량으로 만족스러운 속도로 방출되기 시작할 때, 이러한 흐름은 사용 사이클의 나머지 동안 에어로졸의 지속적인 방출을 제공한다.
조성물 중의 에어로졸 형성제 및 니코틴의 함량뿐만 아니라 조성물 중의 에어로졸 형성제 및 니코틴의 함량과 균질화 담배 재료의 대응하는 함량 간의 비율을 조절함으로써, 하나의 에어로졸 공급원에서 다른 것으로의 전이를 미세 조정하는 것이 유리하게 가능하다. 특히, 이는, 전이가 특히 매끄럽고 소비자에게 감지되지 않도록 수행될 수 있다.
도 1은 균질화 담배 기재 및 서셉터 상에 제공된 코팅 조성물 각각의 에어로졸 전달이 시간 경과에 따라 어떻게 진행하는지를 정성적으로 나타낸다. 도 1에 라인 A로 나타낸 바와 같이, 에어로졸은 물품을 가열하기 시작할 때 코팅 조성물로부터 신속하게 방출되고, 거의 빠르게 감소하기 전에 최대치에 빠르게 도달한다. 코팅 조성물 중의 에어로졸 종의 함량은 비교적 신속하게 고갈되므로, 코팅 조성물로부터의 에어로졸의 방출은 비교적 짧은 시간 후에 실질적으로 정지한다. 한편, 라인 B로 표시되는 균질화 담배 기재로부터의 에어로졸의 방출은 초기에 덜 유의미하며, 코팅 조성물로부터의 에어로졸의 방출이 감소시키기 시작한 후에 균질화 담배 기재로부터 방출된 에어로졸의 양이 유사한 수준에 도달한다. 코팅 조성물로부터 에어로졸의 방출은 전부 정지하였지만, 균질화 담배 기재로부터의 에어로졸의 방출은 세기가 두 배 이상 증가하며, 물품의 나머지 사용 사이클을 덮는 더 긴 기간에 걸쳐 단지 부드럽게 감소할 것이다.
사용 중에, 소비자는 서셉터 상에 제공된 코팅 조성물로부터 방출된 에어로졸 종의 흐름 및 균질화 담배 기재로부터 방출된 에어로졸 종의 흐름의 합을 사실상 수용한다. 도 1의 점선 C는 물품의 사용 주기의 초기 부분 동안 이러한 효과를 나타낸다. 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 서셉터 상에 제공된 코팅 조성물로부터의 에어로졸의 방출은, 균질화 담배 기재로부터의 에어로졸의 방출의 초기 지연을 담배 기재가 실질적으로 인수할 때까지 보상한다. 이는, 기존 에어로졸 발생 물품과 비교하면 물품의 사용 사이클 전체에 걸쳐 전체적으로 더 신속하고, 균일하고 일관된 에어로졸 전달로서 소비자에 의해 인식된다.
다음에서, 전술한 이점 중 하나 이상을 제공하는 에어로졸 발생 물품이 기존의 생산 라인 상에서 제조되도록 하는 방법이 또한 설명될 것이며, 이는 그의 주요한 재구성을 필요로 하지 않는다.
간략하게 전술한 바와 같이, 본 발명은 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 물품을 제공한다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함한 에어로졸 발생 요소를 포함한다.
용어 "에어로졸 발생 물품"은 에어로졸 발생 기재가 소비자에게 전달되는 흡입 가능한 에어로졸을 생성하도록 가열되는 물품을 나타내기 위해 본원에서 사용된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 기재"는 가열 시, 에어로졸을 발생시키기 위해 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재를 나타낸다.
종래의 궐련은 사용자가 불꽃을 궐련의 일 단부에 적용하고 다른 단부를 통해 공기를 흡인할 때 불이 붙는다. 화염에 의해 제공되는 국부적인 열과 궐련을 통해 흡인된 공기 중의 산소는 궐련의 단부가 점화되게 야기하고, 생성된 연소는 흡입 가능한 연기를 발생시킨다. 대조적으로, 가열식 에어로졸 발생 물품에서, 에어로졸은 담배와 같은 향미 발생 기재를 가열하여 발생된다. 공지된 가열식 에어로졸 발생 물품은, 예를 들어 전기 가열식 에어로졸 발생 물품 및 가연성 연료 요소 또는 열원으로부터 물리적으로 분리된 에어로졸 형성 재료로의 열 전달에 의해서 에어로졸이 발생되는 에어로졸 발생 물품을 포함한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재의 로드 내에 삽입되도록 적응되는 내부 히터 블레이드를 갖는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에서 특정한 용례를 발견한다. 이러한 유형의 에어로졸 발생 물품은 종래 기술, 예를 들어 EP 0822670호에 설명된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 장치"는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재와 상호작용하여 에어로졸을 발생시키는 히터 요소를 포함하는 장치를 지칭한다.
에어로졸 발생 요소는 로드 형태일 수 있다. 본 발명과 관련하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "로드"는 일반적으로 원통형, 난형 또는 타원형 단면의 실질적으로 원형 요소를 나타내는 데 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이 방향"은 에어로졸 발생 물품의 상류 단부와 하류 단부 사이에서 연장되는 에어로졸 발생 물품의 주 길이 방향 축에 대응하는 방향을 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "상류" 및 "하류"는 에어로졸이 사용 중에 에어로졸 발생 물품을 통해 이송되는 방향에 대하여 에어로졸 발생 물품의 요소, 또는 요소의 일부분의 상대적 위치를 설명한다.
사용 동안, 공기는 에어로졸 발생 물품을 통해 길이방향으로 흡인된다. 용어 "가로 방향"은 길이 방향 축에 수직인 방향을 지칭한다. 에어로졸 발생 물품 또는 에어로졸 발생 물품의 구성 요소의 "단면"에 대한 임의의 언급은 달리 언급되지 않는 한 횡단면을 지칭한다.
용어 "길이"는 길이방향으로의 에어로졸 발생 물품의 구성요소의 치수를 나타낸다. 예를 들어, 길이 방향으로의 로드 또는 세장형 관형 요소의 치수를 나타내는 데 사용될 수 있다.
에어로졸 발생 기재는 고체 에어로졸 발생 기재이다. 보다 상세하게, 에어로졸 발생 기재는 균질화 담배 재료를 포함한다.
균질화 식물 재료는 "균질화 담배 재료"의 일례이다. 본원에서 사용되는 용어 "균질화 식물 재료"는 식물의 입자의 응집에 의해 형성된 임의의 식물 재료를 포괄한다. 예를 들면, 본 발명의 에어로졸 발생 기재를 위한 균질화 담배 재료의 시트 또는 웹은 담배 잎몸 및 담배 잎자루 중 하나 이상을 미분화, 제분 또는 분쇄함으로써 얻어진 담배 재료의 입자를 응집시켜서 형성될 수 있다. 균질화 식물 재료는 캐스팅, 압출, 제지 공정 또는 당업계에 공지된 다른 임의의 적합한 공정에 의해 생성될 수 있다.
균질화 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. 균질화 담배 재료는 복수의 펠릿 또는 과립의 형태일 수 있다.
균질화 담배 재료는 복수의 스트랜드, 스트립, 또는 슈레드의 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, 예를 들어 권축의 결과로서, 에어로졸 발생 기재의 형성 동안 균질화 담배 재료의 시트의 분할 또는 균열의 결과로서, 스트랜드는 에어로졸 발생 기재 내에서 인시츄로 형성될 수 있다. 에어로졸 발생 기재 내부의 균질화 담배 재료의 스트랜드는 서로 분리된 것일 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 발생 기재 내의 균질화 담배 재료의 각각의 스트랜드는 스트랜드의 길이를 따라 인접하는 스트랜드 또는 스트랜드들에 적어도 부분적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 인접하는 스트랜드는 하나 이상의 섬유에 의해 연결될 수 있다. 이는, 예를 들어 전술한 바와 같이, 에어로졸 발생 기재의 생산 동안 균질화 담배 재료의 시트의 분할로 인해 스트랜드가 형성된 경우에 발생할 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 기재는 균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트 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, 합친 두께는 에어로졸 발생 기재를 구성하는 모든 시트의 총 두께를 지칭한다. 예를 들어, 에어로졸 발생 기재가 2개의 개별 시트로부터 형성되는 경우, 합친 두께는 2개의 개별 시트의 두께 또는 2개의 시트가 에어로졸 발생 기재에 적층되는 2개의 시트의 측정된 두께의 합이다.
본원에서 설명된 바와 같은 하나 이상의 시트는 각각 개별적으로 약 100 g/m2 내지 약 300 g/m2의 평량을 가질 수 있다.
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.
균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트는 그의 길이방향 축에 대하여 가로방향으로 주름지고, 래퍼로 에워싸여 연속적인 로드 또는 플러그를 형성할 수 있다.
균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트는 유리하게는 권축되거나 유사하게 처리될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "권축된"은 복수의 실질적으로 평행한 리지 또는 물결주름을 갖는 시트를 나타낸다. 권축되는 것에 대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트는 양각, 음각, 천공 또는 그렇지 않으면 변형되어 시트의 한 측면 또는 양 측면 상에 질감을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 균질화 담배 재료의 각각의 시트는 플러그의 원통형 축에 실질적으로 평행한 복수의 리지 또는 물결주름을 갖도록 권축될 수 있다. 이 처리는 균질화 담배 재료의 권축된 시트의 주름형성을 유리하게 용이하게 해서 플러그를 형성한다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료의 하나 이상의 시트는 주름진 것일 수 있다. 균질화 담배 재료의 권축된 시트는 대안적으로 또는 추가적으로 플러그의 원통형 축에 예각 또는 둔각으로 배치된 복수의 실질적으로 평행한 리지 및 물결주름을 가질 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 시트는 재료의 분리를 일으키는 복수의 평행한 리지 또는 물결주름에서 시트의 온전성이 파괴되는 정도로 권축되어, 균질화 담배 재료의 조각, 스트랜드 또는 스트립의 형성을 초래할 수 있다.
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 약 5 mm, 또는 약 4 mm, 또는 약 3 mm, 또는 약 2 mm 이하이다. 스트랜드의 길이는 약 5 mm 초과, 약 5 mm 내지 약 15 mm, 약 8 mm 내지 약 12 mm, 또는 약 12 mm일 수 있다. 바람직하게는, 스트랜드는 서로 실질적으로 동일한 길이를 갖는다. 가닥의 길이는 제조 공정에 의해 결정될 수 있고, 이에 의해 로드가 더 짧은 플러그로 절단되고 가닥의 길이는 플러그의 길이에 대응한다. 가닥은 취성일 수 있으며, 이는 특히 운송 중에 파단을 초래할 수 있다. 이러한 경우, 일부 가닥의 길이는 플러그의 길이보다 작을 수 있다.
복수의 가닥은 바람직하게는 길이방향 축과 정렬된, 에어로졸-발생 기재의 길이를 따라 실질적으로 길이방향으로 연장되어 있다. 바람직하게는, 복수의 스트랜드는 서로 실질적으로 평행하게 정렬된다.
균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 최대 약 95 중량%의 식물 입자를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 최대 약 90 중량%의 식물 입자, 더 바람직하게는 최대 약 80 중량%의 식물 입자, 더 바람직하게는 최대 약 70 중량%의 식물 입자, 더 바람직하게는 최대 약 60 중량%의 식물 입자, 더 바람직하게는 최대 약 50 중량%의 식물 입자를 포함한다.
예를 들면, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 약 2.5% 내지 약 95 중량%의 식물 입자, 또는 약 5% 내지 약 90 중량%의 식물 입자, 또는 약 10% 내지 약 80 중량%의 식물 입자, 또는 약 15% 내지 약 70 중량%의 식물 입자, 또는 약 20% 내지 약 60 중량%의 식물 입자, 또는 약 30% 내지 약 50 중량%의 식물 입자를 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용하기 위한 균질화 담배 재료의 시트는 건조 중량 기준으로 적어도 약 40 중량%, 더 바람직하게는 건조 중량 기준으로 적어도 약 50 중량%, 더 바람직하게는 건조 중량 기준으로 적어도 약 70 중량%, 가장 바람직하게는 건조 중량 기준으로 적어도 약 90 중량%의 담배 함량을 가질 수 있다.
본 발명을 참조하면, 용어 "담배 입자"는 니코티아나(Nicotiana) 속의 임의의 식물 구성원의 입자를 기술한다. 용어 "담배 입자"는 분쇄된 또는 분말형 담배 잎몸, 분쇄된 또는 분말형 담배 잎자루, 담배 가루, 담배 미분, 및 담배의 처리, 취급 및 배송 동안에 형성된 다른 미립자 담배 부산물을 포함하고 있다. 바람직한 구현예에서, 담배 입자는 실질적으로 전부 담배 잎몸으로부터 유래된다. 대조적으로, 단리된 니코틴 및 니코틴 염은 담배로부터 유래하지만, 본 발명의 목적을 위해 담배 입자로 간주되지 않으며, 미립자성 식물 재료의 백분율에 포함되지 않는다.
담배 입자는 하나 이상의 담배 식물 품종으로부터 제조될 수 있다. 임의의 유형의 담배가 블렌드에 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 담배 유형의 예시는, 양건종 담배, 황색종 담배, 버얼리종 담배, 메릴랜드종 담배, 오리엔트종 담배, 버지니아 담배, 및 기타 특수 담배를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
화건은 담배를 건조하는 방법이며, 특히 버지니아 담배에 사용된다. 화건 공정 동안, 가열된 공기는 조밀하게 패킹된 담배를 통해 순환된다. 제1 단계 동안, 담뱃잎이 노란색으로 변하고 시들게 된다. 제2 단계 동안, 잎의 순엽이 완전히 건조된다. 제3 단계 동안, 잎자루가 완전히 건조된다.
버얼리종 담배는 많은 담배 블렌드에서 중요한 역할을 한다. 버얼리종 담배는 독특한 향미와 아로마를 가지고, 또한 다량의 케이스를 흡수하는 능력을 갖는다.
오리엔탈은 작은 잎과 높은 방향 품질을 갖는 담배의 유형이다. 그러나, 오리엔트종 담배는, 예를 들어 버얼리종보다 더 온화한 향미를 갖는다. 일반적으로, 오리엔트종 담배는 담배 블렌드에서 비교적 작은 비율로 사용된다.
카스투리, 마두라 및 자팀은 사용 가능한 양건 담배의 하위 유형이다. 바람직하게는, 카스투리 담배와 황색종 담배는 담배 입자를 제조하기 위해 블렌드에 사용될 수 있다. 따라서, 미립자성 식물 재료 내의 담배 입자는 카스투리 담배와 황색종 담배의 블렌드를 포함할 수 있다.
담배 입자는 건조 중량 기준으로, 적어도 약 2.5 중량%의 니코틴 함량을 가질 수 있다. 더 바람직하게는, 담배 입자는 건조 중량 기준으로, 적어도 약 3%, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 3.2%, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 3.5%, 가장 바람직하게는 적어도 약 4%의 니코틴 함량을 가질 수 있다.
본 발명의 특정 다른 구현예에서, 균질화 담배 재료는 비-담배 식물 향미 입자와 조합하여 담배 입자를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 비-담배 식물 향미 입자는 생강 입자, 유칼립투스 입자, 정향 입자 및 스타 아니스 입자 중 하나 이상으로부터 선택된다. 바람직하게는, 이러한 구현예에서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 적어도 약 2.5 중량%의 비-담배 식물 향미 입자를 포함하고, 나머지 식물 입자는 담배 입자이다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로, 적어도 약 4 중량%의 비-담배 식물 향미 입자, 더 바람직하게는 적어도 약 6 중량%의 비-담배 식물 향미 입자, 더 바람직하게는 적어도 약 8 중량%의 비-담배 식물 향미 입자, 더 바람직하게는 적어도 약 10 중량%의 비-담배 식물 향미 입자를 포함한다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료는 최대 약 20 중량%의 비-담배 식물 향미 입자, 더 바람직하게는 최대 약 18 중량%의 비-담배 식물 향미 입자, 더 바람직하게는 최대 약 16 중량%의 비-담배 식물 향미 입자를 포함한다.
균질화 담배 재료를 형성하는 미립자성 식물 재료에서 비-담배 식물 향미 입자 및 담배 입자의 중량비는 원하는 향미 특성 및 사용 동안 에어로졸 발생 기재로부터 생성된 에어로졸의 조성물에 따라 변화될 수 있다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료는 담배 입자에 대한 비-담배 식물 향미 입자의 적어도 1:30 중량비, 더 바람직하게는 담배 입자에 대한 비-담배 식물 향미 입자의 적어도 1:20 중량비, 더 바람직하게는 담배 입자에 대한 비-담배 식물 향미 입자의 적어도 1:10 중량비, 가장 바람직하게는 담배 입자에 대한 적어도 1:5 중량비를 건조 중량 기준으로 포함한다.
균질화 담배 재료는 바람직하게는 건조 중량 기준으로, 약 95 중량% 이하의 미립자성 식물 재료를 포함한다. 따라서, 미립자성 식물 재료는 통상적으로 하나 이상의 다른 성분과 조합되어 균질화 담배 재료를 형성한다.
균질화 담배 재료는 미립자성 식물 재료의 기계적 특성을 변경하기 위한 결합제를 추가로 포함할 수 있으며, 결합제는 본원에서 설명된 바와 같은 제조 동안 균질화 담배 재료에 포함된다. 적합한 외재성 결합제는 당분야의 숙련자에게 공지되어 있고, 이들에만 한정되는 것은 아니지만, 검류, 예컨대 구아 검, 잔탄 검, 아라비아 검 및 로커스트 콩 검; 셀룰로오스 결합제류, 예컨대 하이드록시프로필 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스 및 에틸 셀룰로오스; 다당류, 예컨대 전분, 유기산, 예컨대 알긴산, 유기산의 짝염기 염, 예컨대, 알긴산 나트륨, 한천 및 펙틴; 및 그들의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 결합제는 구아 검을 포함한다.
결합제는 균질화 담배 재료의 건조 중량 기준으로, 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 바람직하게는 균질화 담배 재료의 건조 중량 기준으로, 약 2 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 담배 재료는 휘발성 성분(예를 들어, 에어로졸 형성제, 진저롤 및 니코틴)의 확산성을 용이하게 하기 위한 하나 이상의 지질을 추가로 포함할 수 있으며, 지질은 본원에서 설명된 바와 같은 제조 동안 균질화 담배 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 외재성 섬유는 당분야에 공지되어 있으며, 셀룰로오스 섬유; 연목재 섬유; 견목재 섬유; 황마 섬유; 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 비-담배 재료 및 비-생강 재료로부터 형성된 섬유를 포함한다. 또한, 담배 및/또는 생강으로부터 유래된 외재성 섬유가 첨가될 수 있다. 균질화 담배 재료에 첨가된 임의의 섬유는 전술한 바와 같이 "미립자성 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 그 폭보다 큰 길이를 갖는다.
적합한 섬유는 통상적으로, 400 μm 초과, 4 mm 이하, 바람직하게는 0.7 mm 내지 4 mm 범위 내의 길이를 갖는다. 바람직하게는, 섬유는 기재의 건조 중량 기준으로, 약 2 중량% 내지 약 15 중량%, 가장 바람직하게는 약 4 중량%의 양으로 존재한다.
본 발명의 맥락에서, 균질화 담배 재료는 바람직하게는 하나 이상의 에어로졸 형성제를 포함한다. 증발시, 에어로졸 형성제는 에어로졸에서 니코틴 및 향미제와 같이, 가열시 에어로졸 발생 기재로부터 방출된 다른 증발된 화합물을 전달할 수 있다. 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 건조 중량 기준으로 약 5% 내지 약 30%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 바람직하게는, 균질화 담배 재료는, 건조 중량 기준으로, 적어도 10 중량%의 에어로졸 형성제, 더 바람직하게는 적어도 15 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다.
균질화 담배 재료는, 바람직하게는 건조 중량 기준으로 약 25 중량% 이하, 더 바람직하게는 건조 중량 기준으로 약 20 중량% 이하의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다.
일부 구현예에서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 5 중량% 내지 25 중량%, 바람직하게는 건조 중량 기준으로 10 중량% 내지 25 중량%, 보다 바람직하게는 건조 중량 기준으로 15 중량% 내지 25 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다. 다른 구현예에서, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 5 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 건조 중량 기준으로 10 중량% 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 건조 중량 기준으로 15 중량% 내지 20 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다.
다른 구현예에서, 균질화 담배 재료는 약 30 중량% 내지 약 45 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 이러한 비교적 높은 수준의 에어로졸 형성제는 275℃미만의 온도에서 가열되도록 의도되는 에어로졸 발생 기재에 특히 적합하다. 이러한 구현예에서, 균질화 담배 재료는 바람직하게는 건조 중량 기준으로 약 2 중량% 내지 약 10 중량%의 셀룰로오스 에테르, 및 건조 중량 기준으로 약 5 중량% 내지 약 50 중량%의 추가 셀룰로오스를 추가로 포함한다. 셀룰로오스 에테르와 추가 셀룰로오스의 조합의 사용은 30 중량% 내지 45 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는 에어로졸 발생 기재에 사용될 때, 에어로졸의 특히 효과적인 전달을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
적합한 셀룰로오스 에테르는 메틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 하이드록실 에틸 셀룰로오스, 하이드록실 프로필 셀룰로오스, 에틸 하이드록실 에틸 셀룰로오스 및 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)를 포함하지만 이들에 제한되지 않는다. 특히 바람직한 구현예에서, 셀룰로오스 에테르는 카르복시메틸 셀룰로오스이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "추가 셀룰로오스"는 균질화 담배 재료에 통합된 임의의 셀룰로오스 재료를 포함하며, 이는 균질화 담배 재료에 제공된 비-담배 식물 입자 또는 담배 입자로부터 유도되지 않는다. 따라서, 추가 셀룰로오스는 비-담배 식물 재료 또는 담배 재료에 더하여, 비-담배 식물 입자 또는 담배 입자 내에 본질적으로 제공된 임의의 셀룰로오스에 대한 별도의 구별되는 셀룰로오스 공급원으로서 균질화 담배 재료에 통합된다. 추가 셀룰로오스는 통상적으로 비-담배 식물 입자 또는 담배 입자와 상이한 식물로부터 유래될 것이다. 바람직하게는, 추가 셀룰로오스는 불활성 셀룰로오스 재료의 형태이며, 이는 감각적으로 불활성이고 따라서 에어로졸 발생 기재로부터 발생된 에어로졸의 관능적 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는다. 예를 들어, 추가 셀룰로오스는 바람직하게는 무미 및 무취 재료이다.
추가 셀룰로오스는 셀룰로오스 분말, 셀룰로오스 섬유, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
에어로졸 형성제는 에어로졸 발생 기재 내의 습윤제로서 작용할 수 있다.
에어로졸 발생 기재를 포함한 에어로졸 발생 요소는, 종이 래퍼 또는 비-종이 래퍼일 수 있는 래퍼에 의해 둘러싸일 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 포함하나 이에 한정되지 않는다. 특정 바람직한 구현예에서, 래퍼는 복수의 층을 포함하는 적층 재료로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 래퍼는 알루미늄 공동 적층 시트로 형성된다. 알루미늄을 포함하는 공동 적층된 시트의 사용은 에어로졸 발생 기재가 의도된 방식으로 가열되기보다는 점화되어야 하는 경우에 에어로졸 발생 기재의 연소를 유리하게 방지한다.
간략하게 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 서셉터는 에어로졸 발생 요소 내에 배열되고, 에어로졸 발생 기재, 예를 들어 균질화 담배 재료를 가열하도록 구성된다. 또한, 서셉터는 코팅 조성물로 코팅되며, 이는 이하에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
본 발명과 관련하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "서셉터"는 전자기 에너지를 열로 변환할 수 있는 재료를 지칭한다. 변동 전자기장 내에 위치할 경우 서셉터 내에 유도된 와전류는 서셉터를 가열한다. 세장형 서셉터가, 예를 들어 에어로졸 발생 기재와 열 접촉하여 위치하므로, 에어로졸 발생 기재는 서셉터에 의해 가열된다.
바람직하게는, 코팅 서셉터는 에어로졸 발생 기재에 의해 둘러싸여 있다. 바람직한 구현예에서, 코팅 서셉터는 균질화 담배 재료에 의해, 특히 바람직한 구현예에서는 균질화 담배 재료에 의해 둘러싸여 있다.
보다 바람직하게는, 서셉터는 세장형 서셉터이다. 서셉터를 설명하는 데 사용될 때, 용어 "세장형"은 서셉터가 그의 폭 치수 또는 그의 두께 치수보다 더 큰, 예를 들어 그의 폭 치수 또는 그의 두께 치수의 2배보다 더 큰 길이 치수를 갖는 것을 의미한다.
바람직하게는, 서셉터는 에어로졸 발생 요소 내에서 실질적으로 길이 방향으로 배열된다. 이는 세장형 서셉터의 길이 치수가 에어로졸 발생 요소의 길이 방향에 대략 평행하도록, 예를 들어 에어로졸 발생 요소의 길이 방향에 평행한 ± 10도 내에 배열됨을 의미한다. 바람직한 구현예에서, 세장형 서셉터는 에어로졸 발생 물품 내의 반경 방향 중심 위치에 위치할 수 있고, 에어로졸 발생 요소의 길이 방향 축을 따라 연장되고, 특히 에어로졸 발생 요소는 로드 형태로 제공된다.
예시로서, 세장형 코팅 서셉터는, 서셉터가 에어로졸 발생 기재와 열적으로 결합되도록 균질화 담배 재료를 포함한 에어로졸 발생 기재의 로드 내에 실질적으로 길이 방향으로 배열될 수 있다.
바람직하게는, 서셉터는 에어로졸 발생 요소의 하류 단부까지의 모든 경로에 걸쳐 연장된다. 일부 구현예에서, 서셉터는 에어로졸 발생 요소의 상류 단부까지의 모든 경로에 걸쳐 연장될 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서, 서셉터는 에어로졸 발생 요소와 실질적으로 동일한 길이를 갖고, 로드의 상류 단부로부터 에어로졸 발생 요소의 하류 단부로 연장된다.
서셉터는 바람직하게는 핀, 로드, 스트립 또는 블레이드 형태이다.
서셉터는 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 15 mm, 예를 들어 약 6 mm 내지 약 12 mm, 또는 약 8 mm 내지 약 10 mm의 길이를 갖는다.
서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 약 0.2 내지 약 0.35일 수 있다.
바람직하게는, 서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 적어도 약 0.22, 더 바람직하게는 적어도 약 0.24, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 0.26이다. 서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 바람직하게는 약 0.34 미만, 더 바람직하게는 약 0.32 미만, 보다 더 바람직하게는 약 0.3 미만이다.
일부 구현예에서, 서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 바람직하게는 약 0.22 내지 약 0.34, 더 바람직하게는 약 0.24 내지 약 0.34, 보다 더 바람직하게는 약 0.26 내지 약 0.34이다. 다른 구현예에서, 서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 바람직하게는 약 0.22 내지 약 0.32, 더 바람직하게는 약 0.24 내지 약 0.32, 보다 더 바람직하게는 약 0.26 내지 약 0.32이다. 추가 구현예에서, 서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 바람직하게는 약 0.22 내지 약 0.3, 더 바람직하게는 약 0.24 내지 약 0.3, 보다 더 바람직하게는 약 0.26 내지 약 0.3이다.
특히 바람직한 구현예에서, 서셉터의 길이와 에어로졸 발생 물품의 전체 길이 사이의 비율은 약 0.27이다.
서셉터는 바람직하게는 약 1 mm 내지 약 6 mm의 폭을 갖는다. 보다 바람직하게는, 서셉터는 적어도 약 2 mm의 폭을 갖는다. 보다 더 바람직하게는, 서셉터는 적어도 약 3 mm의 폭을 갖는다. 특히 바람직한 구현예에서, 서셉터는 약 4 mm 또는 5 mm의 폭을 갖는다. 이는, 서셉터가 에어로졸 발생 기재에 의해 완전히 둘러싸이도록 보장하면서, 열 전달에 이용 가능한 표면적을 최대화하는 것으로 여겨진다.
서셉터는 일반적으로 약 0.01 mm 내지 약 2 mm, 예를 들어 약 0.5 mm 내지 약 2 mm의 두께를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 서셉터는 바람직하게는 약 10 μm 내지 약 500 μm, 더 바람직하게는 약 10 μm 내지 약 100 μm의 두께를 갖는다.
서셉터가 일정한 단면, 예를 들어 원형 단면을 가지면, 그것은 약 1 mm 내지 약 5 mm의 바람직한 폭 또는 직경을 갖는다.
서셉터가 스트립 또는 블레이드의 형태를 가지면, 스트립 또는 블레이드는 바람직하게는 약 2 mm 내지 약 8 mm, 더 바람직하게는 약 3 mm 내지 약 5 mm의 폭을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 예로서, 블레이드의 스트립 형태의 서셉터는 약 4 mm의 폭을 가질 수 있다.
서셉터가 스트립 또는 블레이드의 형태를 가지면, 스트립 또는 블레이드는 바람직하게는 직사각형 형상 및 약 0.03 mm 내지 약 0.15 mm, 더 바람직하게는 약 0.05 mm 내지 약 0.09 mm의 두께를 갖는다. 예로서, 블레이드의 스트립 형태의 서셉터는 약 0.07 mm의 두께를 가질 수 있다.
바람직한 구현예에서, 세장형 서셉터(스트립 또는 블레이드의 형태이고, 바람직하게는 직사각형 형상을 가짐)는 약 55 μm 내지 약 65 μm의 두께를 갖는다.
더 바람직하게는, 세장형 서셉터는 약 57 μm 내지 약 63 μm의 두께를 갖는다. 보다 더 바람직하게는, 세장형 서셉터는 약 58 μm 내지 약 62 μm의 두께를 갖는다. 특히 바람직한 구현예에서, 세장형 서셉터는 약 60 μm의 두께를 갖는다.
이론에 얽매이지 않는 범위에서, 발명자들은 전체적으로 서셉터에 대한 주어진 두께의 선택이 또한 서셉터의 선택된 길이 및 폭에 의해 설정된 제약뿐만 아니라 에어로졸 발생 기재의 로드의 기하학적 구조 및 치수에 의해 설정된 제약에 의해 영향을 받는 것을 고려한다. 예시로서, 서셉터의 길이는 바람직하게는 예컨대 에어로졸 발생 요소의 길이와 일치하도록 선택된다. 서셉터의 폭은 바람직하게는 기재 내의 서셉터의 변위가 방지되는 한편, 또한 제조 동안 용이한 삽입을 가능하게 하도록 선택되어야 한다.
본 발명자들은 전술한 범위 내의 두께를 갖는 서셉터가 사용 동안 유도식으로 열을 공급하기 위해 제공되는 에어로졸 발생 물품에서, 유리하게는 특히 효과적이고 효율적인 방식으로 에어로졸 발생 기재 전체에 걸쳐 열을 발생시키고 분배할 수 있는 것을 발견하였다. 이론에 얽매이지 않는 범위에서, 본 발명자들은 이것이 하나의 이러한 서셉터가 서셉터 표면적 및 유도력에 의해 최적의 열 발생 및 열 전달을 제공하도록 적응되기 때문이라는 것을 믿는다. 대조적으로, 더 얇은 서셉터는 변형하기에 너무 용이할 수 있고, 에어로졸 발생 물품의 제조 동안 에어로졸 발생 기재의 로드 내에서 원하는 형상 및 배향을 유지하지 않을 수 있으며, 이는 사용 동안 덜 균일하고 덜 미세하게 조정된 열 분포를 초래할 수 있다. 동시에, 더 두꺼운 서셉터는 정밀도와 일관성으로 길이로 절단하는 것이 더 어려울 수 있고, 이는 또한 서셉터가 에어로졸 발생 기재의 로드 내에서 길이방향 정렬로 얼마나 정확히 제공될 수 있는지에 영향을 미치며, 따라서 로드 내의 열 분포의 균질성에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있다. 이러한 유리한 효과는 서셉터가 에어로졸 발생 물품의 로드의 하류 단부까지 완전히 연장될 때 특히 느껴진다. 따라서, 이는 RTD에 기여할 수 있는 서셉터의 하류의 위치에서 로드 내에 에어로졸 발생 기재가 존재하지 않으므로, 서셉터의 하류의 흡인 저항(RTD)이 기본적으로 최소화될 수 있기 때문인 것으로 생각된다.
이론에 얽매이지 않는 범위에서, 본 발명자들은 에어로졸 발생 요소의 가장 하류 부분이 에어로졸 발생 요소의 더 상류 부분에 대한 필터로서 일정 정도 작용할 수 있는 것을 고려한다. 따라서, 본 발명자들은 또한 에어로졸 발생 요소의 가장 하류 부분을 균일하게 가열할 수 있는 것이 바람직하여, 이는 휘발성 에어로졸 종의 방출에 능동적으로 관여하고 전체 에어로졸 발생 및 전달에 기여하고, 소비자에게 에어로졸의 전달을 방해할 수 있는 임의의 가능한 여과 효과가 에어로졸 발생 요소의 전체에 걸쳐 휘발성 에어로졸 종의 방출에 의해 긍정적으로 대응되는 것을 믿는다.
서셉터는 에어로졸 발생 기재로부터 에어로졸을 생성하기에 충분한 온도로 유도 가열될 수 있는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 바람직한 서셉터는 금속 또는 탄소를 포함한다.
바람직한 서셉터는 강자성 재료, 예를 들어 강자성 합금, 페라이트 철 또는 강자성 강 또는 스테인리스 강을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 적합한 서셉터는 알루미늄이거나 이를 포함할 수 있다. 바람직한 서셉터는 400 시리즈 스테인레스 강, 예를 들어 410등급, 또는 420등급 또는 430등급 스테인리스 강으로 형성될 수 있다. 상이한 재료는 유사한 값의 주파수 및 자계 강도를 갖는 전자기장 내에 위치될 경우 상이한 양의 에너지를 소실한다.
따라서, 재료 유형, 길이, 폭 및 두께와 같은 서셉터의 파라미터는 모두 공지된 전자기장 내의 목적하는 전력 소실을 제공하도록 변경될 수 있다. 바람직한 서셉터는 250℃를 초과하는 온도까지 가열될 수 있다.
적합한 서셉터는 비금속 코어 상에 배치된 금속 층, 예를 들어 세라믹 코어의 표면 상에 형성된 금속 트랙을 갖는 비금속 코어를 포함할 수 있다. 서셉터는 보호성 외부 층, 예를 들어 서셉터를 캡슐화하는 보호성 세라믹 층 또는 보호성 외부 층을 가질 수 있다. 서셉터는 서셉터 재료의 코어 위로 연장된, 유리, 세라믹, 또는 불활성 금속에 의해 형성된 보호용 층을 포함할 수 있다.
서셉터는 에어로졸 발생 기재와 열적으로 결합하도록 배열된다. 따라서, 서셉터가 가열될 때, 에어로졸 발생 기재가 가열되어 에어로졸이 형성된다.
서셉터는 다중 재료 서셉터일 수 있고, 제1 서셉터 재료 및 제2 서셉터 재료를 포함할 수 있다. 제1 서셉터 재료는 제2 서셉터 재료와 물리적으로 밀접하게 접촉하여 배치된다. 제2 서셉터 재료는 바람직하게는 500℃보다 낮은 퀴리 온도를 갖는다. 서셉터가 변동 전자기장 내에 배치될 때, 제1 서셉터 재료는, 바람직하게는 서셉터를 가열하는 데 주로 사용된다. 임의의 적합한 재료가 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 서셉터 재료는 알루미늄일 수 있거나 스테인리스 스틸과 같은 철 재료를 함유한 재료일 수 있다. 제2 서셉터 재료는 서셉터가 제2 서셉터 재료의 퀴리 온도인 특정 온도에 도달한 때를 표시하는 데 주로 사용되는 것이 바람직하다. 제2 서셉터 재료의 퀴리 온도는 작동 동안에 전체 서셉터의 온도를 조정하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 제2 서셉터 재료의 퀴리 온도는 에어로졸 발생 기재의 발화점 아래이어야 한다. 제2 서셉터 재료로 적합한 재료는 니켈 및 특정 니켈 합금을 포함할 수 있다.
적어도 제1 및 제2 서셉터 재료를 갖는 서셉터를 제공함으로써, 제2 서셉터 재료는 퀴리 온도를 갖고 제1 서셉터 재료는 퀴리 온도를 갖지 않거나, 제1 및 제2 서셉터 재료는 서로 구별되는 제1 및 제2 퀴리 온도를 갖는 상태에서, 에어로졸 발생 기재의 가열 및 가열의 온도 제어가 분리될 수 있다. 제1 서셉터 재료는 바람직하게는 500℃를 초과하는 퀴리 온도를 갖는 자성 재료이다. 제1 서셉터 재료의 퀴리 온도는 서셉터가 가열될 수 있어야 하는 임의의 최대 온도 위에 있는 것이 가열 효율의 관점에서 바람직하다. 제2 퀴리 온도는 바람직하게는 400℃미만, 바람직하게는 380℃미만, 또는 360℃미만으로 선택될 수 있다. 제2 서셉터 재료는 원하는 최대 가열 온도와 실질적으로 동일한 제2 퀴리 온도를 갖도록 선택된 자성 재료인 것이 바람직하다. 즉, 제2 퀴리 온도는 에어로졸 발생 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위해 서셉터가 가열되어야 하는 온도와 대략 동일한 것이 바람직하다. 제2 퀴리 온도는 예를 들어, 200℃내지 400℃ 또는 250℃내지 360℃의 범위 내에 있을 수 있다. 제2 서셉터 재료의 제2 퀴리 온도는 예를 들어, 제2 퀴리 온도와 동일한 온도에 있는 서셉터에 의해 가열될 때, 에어로졸 발생 기재의 전체 평균 온도가 240℃를 초과하지 않도록 선택될 수 있다.
서셉터가 스트립 또는 블레이드의 형태인 이들 구현예에서, 서셉터의 평량은 적어도 약 350 g/m², 바람직하게는 적어도 약 400 g/m², 보다 바람직하게는 적어도 약 450 g/m²일 수 있다. 바람직하게는 이러한 구현예에서, 서셉터의 평량은 약 650 g/m² 이하, 더 바람직하게는 약 600 g/m² 이하, 보다 더 바람직하게는 약 550 g/m² 이하이다. 바람직한 특정 구현예에서, 서셉터의 평량은 약 500 g/m²이다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 서셉터는 적어도 약 5 g/cm³, 바람직하게는 적어도 약 6 g/cm³, 보다 바람직하게는 적어도 약 7 g/cm³의 밀도를 가질 수 있다. 바람직하게는, 서셉터는 약 11 g/cm³ 이하, 더 바람직하게는 약 10 g/cm³ 이하, 보다 더 바람직하게는 9 g/cm³ 이하의 밀도를 갖는다. 바람직한 특정 구현예에서, 서셉터는 약 8 g/cm³의 밀도를 갖는다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 서셉터는 코팅 조성물로 코팅된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "코팅된"은 코팅 조성물을 포함한 층이 서셉터의 외부 표면 상에 제공되었음을 의미한다. 이는, 서셉터의 외부 표면 위에 코팅을 형성하거나 도포하는 메커니즘 또는 방법에 의해 제한되지 않는다. 예시로서, 코팅 조성물은 서셉터 상의 코팅 조성물의 분무, 침지 코팅, 압출을 통해 서셉터의 외부 표면 상에 도포될 수 있다.
일부 구현예에서, 서셉터의 전체 외부 표면이 코팅된다. 이는 또한 "연속 코팅"으로서 설명될 수 있다. 다른 구현예에서, 서셉터의 외부 표면의 일부분만이 코팅된다. 이는, 코팅이 서셉터의 외부 표면 상에 커버리지 영역 및 커버리지가 없는 영역을 효과적으로 형성하기 때문에, "불연속 코팅"으로서 설명될 수도 있다.
바람직하게는, 서셉터의 외부 표면의 표면적의 적어도 50%가 코팅 조성물로 코팅된다. 보다 바람직하게는, 서셉터의 외부 표면의 표면적의 적어도 75%가 코팅 조성물로 코팅된다. 보다 더 바람직하게는, 서셉터의 외부 표면의 표면적의 적어도 90%가 코팅 조성물로 코팅된다. 가장 바람직하게는, 서셉터의 외부 표면의 표면적의 적어도 95%가 코팅 조성물로 코팅된다. 일부 특히 바람직한 구현예에서, 서셉터의 외부 표면의 실질적인 전체 표면적은 코팅 조성물로 코팅된다.
코팅 조성물은 서셉터의 외부 표면 상에 층을 형성한다. 코팅 조성물의 층 두께는 도포 공정을 시작하기 전에 슬러리의 점도와 같은 파라미터를 조절함으로써 제어될 수 있다. 또한, 코팅 조성물의 층 두께를 제어하기 위해 침지 및 분무와 같은 상이한 도포 기술이 선택적으로 사용될 수 있다.
코팅 조성물의 층은 적어도 1 μm의 두께를 가질 수 있다. 코팅 조성물의 층은 바람직하게는 적어도 2 μm, 더 바람직하게는 적어도 3 μm, 보다 더 바람직하게는 적어도 4 μm의 두께를 갖는다. 특히 바람직한 구현예에서, 코팅 조성물의 층은 적어도 약 5 μm, 보다 바람직하게는 약 6 μm의 두께를 갖는다.
코팅 조성물의 층은 최대 약 100 μm의 두께를 가질 수 있다. 코팅 조성물 층은 바람직하게는 약 50 μm 이하, 더 바람직하게는 약 30 μm 이하, 보다 더 바람직하게는 약 15 μm 이하의 두께를 갖는다. 특히 바람직한 구현예에서, 코팅 조성물의 층은 약 12 μm 이하, 더 바람직하게는 약 10 μm 이하의 두께를 갖는다.
일부 구현예에서, 코팅 조성물의 층은 약 2 μm 내지 약 50 μm, 바람직하게는 약 3 μm 내지 약 50 μm, 보다 바람직하게는 약 4 μm 내지 약 50 μm, 보다 더 바람직하게는 약 5 μm 내지 약 50 μm, 가장 바람직하게는 약 6 μm 내지 약 50 μm의 두께를 갖는다. 다른 구현예에서, 코팅 조성물의 층은 약 2 μm 내지 약 30 μm, 바람직하게는 약 3 μm 내지 약 30 μm, 보다 바람직하게는 약 4 μm 내지 약 30 μm, 보다 더 바람직하게는 약 5 μm 내지 약 30 μm, 가장 바람직하게는 약 6 μm 내지 약 30 μm의 두께를 갖는다. 추가 구현예에서, 코팅 조성물의 층은 약 2 μm 내지 약 15 μm, 바람직하게는 약 3 μm 내지 약 15 μm, 보다 바람직하게는 약 4 μm 내지 약 15 μm, 보다 더 바람직하게는 약 5 μm 내지 약 15 μm, 가장 바람직하게는 약 6 μm 내지 약 15 μm의 두께를 갖는다. 추가 구현예에서, 코팅 조성물의 층은 약 2 μm 내지 약 12 μm, 바람직하게는 약 3 μm 내지 약 12 μm, 보다 바람직하게는 약 4 μm 내지 약 12 μm, 보다 더 바람직하게는 약 5 μm 내지 약 30 μm, 가장 바람직하게는 약 6 μm 내지 약 12 μm의 두께를 갖는다. 또 다른 구현예에서, 코팅 조성물의 층은 약 2 μm 내지 약 10 μm, 바람직하게는 약 3 μm 내지 약 10 μm, 보다 바람직하게는 약 4 μm 내지 약 10 μm, 보다 더 바람직하게는 약 5 μm 내지 약 10 μm, 가장 바람직하게는 약 6 μm 내지 약 10 μm의 두께를 갖는다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에 존재하는 코팅 조성물의 전체 중량은 약 1 mg 내지 약 4 mg, 바람직하게는 약 1 mg 내지 약 3 mg, 보다 바람직하게는 약 1 mg 내지 약 2 mg일 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 요소 내의 에어로졸 발생 기재, 및 에어로졸 발생 물품 내의 코팅 조성물의 전체 중량의 합은 약 150 mg 내지 약 500 mg, 바람직하게는 약 180 mg 내지 약 400 mg, 보다 바람직하게는 약 200 mg 내지 약 300 mg일 수 있다. 바람직한 특정 구현예에서, 에어로졸 발생 요소 내의 에어로졸 발생 기재의 총 중량, 및 코팅 조성물의 총 중량의 합은 대략 250 mg이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 코팅 조성물은 적어도 20 중량%의 에어로졸 형성제를 포함한다. 또한, 코팅 조성물은 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 추가로 포함한다. 가열 시, 본원에 설명된 코팅 조성물은 종래의 흡연 체제의 흡입 또는 기류 속도 내에 있는 흡입 또는 기류 속도로 니코틴 함유 에어로졸을 폐에 제공하도록 구성된다.
코팅 조성물은 바람직하게는 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 포함한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물은 약 1 중량% 내지 약 3 중량%의 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 포함한다. 보다 더 바람직하게는, 코팅 조성물은 약 1.5 중량% 내지 약 2.5 중량%의 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 포함한다. 일부 바람직한 구현예에서, 코팅 조성물은 약 1.5 중량%의 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 포함한다. 코팅 조성물은 약 2 중량%의 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 포함할 수 있다.
코팅 조성물의 니코틴 성분은 코팅 조성물의 가장 휘발성인 성분일 수 있다. 일부 양태에서, 물은 코팅 조성물의 가장 휘발성인 성분일 수 있고, 코팅 조성물의 니코틴 성분은 코팅 조성물의 두 번째로 가장 휘발성인 성분일 수 있다.
전술한 바와 같이, 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 형성제를 포함한 균질화 담배 재료를 포함한다. 따라서, 에어로졸 발생 물품 내의 니코틴의 총 중량은 코팅 조성물 내의 니코틴 함량 및 균질화 담배 재료 내의 니코틴 함량의 합에 실질적으로 대응할 것이다. 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 적어도 약 0.1 중량%를 차지할 수 있다. 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 적어도 약 0.25 중량%를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 적어도 약 0.5 중량%를 차지한다.
코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 적어도 약 10 중량% 이하를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 적어도 약 5 중량% 이하를 차지한다. 보다 더 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 적어도 2 중량% 이하를 차지한다.
일부 구현예에서, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 약 0.1 내지 약 10 중량%를 차지한다. 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 약 0.25 내지 약 10 중량%를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 약 0.5 내지 약 10 중량%를 차지한다. 다른 구현예에서, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 약 0.1 내지 약 15 중량%를 차지한다. 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 약 0.25 내지 약 5 중량%를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 약 0.5 내지 약 5 중량%를 차지한다. 추가 구현예에서, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 약 0.1 내지 약 2 중량%를 차지한다. 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 약 0.25 내지 약 2 중량%를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 니코틴 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 총 니코틴 함량의 전체적으로 약 0.5 내지 약 2 중량%를 차지한다.
코팅 조성물은 에어로졸 형성제를 포함한다. 이상적으로 에어로졸 형성제는 관련된 에어로졸 발생 장치의 작동 온도에서 열적 열화에 실질적으로 내성이 있다. 적합한 에어로졸 형성제는 트리에틸렌 글리콜, 1, 3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트 및 디메틸 테트라데칸디오에이트와 같은, 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 다가 알코올 또는 이들의 혼합물은 트리에틸렌 글리콜, 1, 3-부탄디올 및 글리세린(글리세롤 또는 프로판-1,2,3-트리올) 또는 폴리에틸렌 글리콜 중 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 형성제는 글리세롤이다.
간략하게 전술한 바와 같이, 코팅 조성물은 적어도 20 중량%의 에어로졸 형성제를 포함한다. 코팅 조성물은 에어로졸 형성제의 약 20 중량% 내지 약 90 중량%, 예컨대 에어로졸 형성제의 약 30 중량% 내지 약 80 중량% 또는 에어로졸 형성제의 약 40 중량% 내지 에어로졸 형성제의 약 70 중량%를 포함할 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 코팅 조성물은 대략 50 중량%의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
특히, 조성물은 약 20 중량%의 글리세롤 내지 약 90 중량%의 글리세롤, 예컨대 약 30 중량%의 글리세롤 내지 약 80 중량%의 글리세롤 또는 약 40 중량%의 글리세롤 내지 70 중량%의 글리세롤을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 코팅 조성물은 대략 50 중량%의 글리세롤을 포함할 수 있다.
코팅 조성물은 에어로졸 형성제의 대부분을 포함할 수 있다. 코팅 조성물은, 에어로졸 형성제가 코팅 조성물의 대부분(중량 기준)을 형성하는, 물과 에어로졸 형성제의 혼합물을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제는 적어도 약 50 중량%의 코팅 조성물을 형성할 수 있다. 에어로졸 형성제는 코팅 조성물의 적어도 약 60 중량% 또는 적어도 약 65 중량% 또는 적어도 약 70 중량%를 형성할 수 있다. 에어로졸 형성제는 약 70 중량% 내지 약 80 중량%의 코팅 조성물을 형성할 수 있다. 에어로졸 형성제는 약 70 중량% 내지 약 75 중량%의 코팅 조성물을 형성할 수 있다.
코팅 조성물은, 특히 대부분의 글리세롤을 포함할 수 있다. 코팅 조성물은, 글리세롤이 코팅 조성물의 대부분(중량 기준)을 형성하는, 물 및 글리세롤의 혼합물을 포함할 수 있다. 글리세롤은 적어도 약 50 중량%의 코팅 조성물을 형성할 수 있다. 글리세롤은 적어도 약 60 중량% 또는 적어도 약 65 중량% 또는 적어도 약 70 중량%의 코팅 조성물을 형성할 수 있다. 글리세롤은 약 70 중량% 내지 약 80 중량%의 코팅 조성물을 형성할 수 있다.
글리세롤은 약 70 중량% 내지 약 75 중량%의 코팅 조성물을 형성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 형성제를 포함한 균질화 담배 재료를 포함한다. 따라서, 에어로졸 발생 물품 내의 에어로졸 형성제의 전체 함량은 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량 및 균질화 담배 재료 내의 에어로졸 형성제 함량의 합에 실질적으로 대응할 것이다.
코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.1 중량%를 차지할 수 있다. 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.25 중량%를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.5 중량%를 차지한다.
코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 약 10 중량% 이하를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 약 5 중량% 이하를 차지한다. 보다 더 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 2 중량% 이하를 차지한다.
일부 구현예에서, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.1 내지 약 10 중량%를 차지한다. 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.25 내지 약 10 중량%를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.5 내지 약 10 중량%를 차지한다. 다른 구현예에서, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.1 내지 약 15 중량%를 차지한다. 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.25 내지 약 5 중량%를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.5 내지 약 5 중량%를 차지한다. 추가 구현예에서, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.1 내지 약 2 중량%를 차지한다. 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.25 내지 약 2 중량%를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.5 내지 약 2 중량%를 차지한다.
바람직한 구현예에서, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.1 중량%를 차지할 수 있다. 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.25 중량%를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.5 중량%를 차지한다.
코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 약 10 중량% 이하를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 약 5 중량% 이하를 차지한다. 보다 더 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 2 중량% 이하를 차지한다.
일부 바람직한 구현예에서, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.1 내지 약 10 중량%를 차지한다. 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.25 내지 약 10 중량%를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.5 내지 약 10 중량%를 차지한다. 다른 구현예에서, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.1 내지 약 15 중량%를 차지한다. 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.25 내지 약 5 중량%를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.5 내지 약 5 중량%를 차지한다. 추가 구현예에서, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.1 내지 약 2 중량%를 차지한다. 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.25 내지 약 2 중량%를 차지한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물 내의 글리세롤 함량은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품 내의 전체 에어로졸 형성제 함량의 전체적으로 적어도 약 0.5 내지 약 2 중량%를 차지한다.
본 발명의 바람직한 특정 구현예에서, 코팅 조성물은 적어도 하나의 겔화제를 추가로 포함한다. 즉, 코팅 조성물은 바람직하게는 겔 조성물이다. 바람직하게는, 적어도 하나의 겔화제는 고체 매질을 형성하고, 에어로졸 형성제는 고체 매질 내에 분산되고, 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염이 에어로졸 형성제 내에 분산된다.
용어 "겔화제"는 50 중량%의 물/50 중량%의 글리세롤 혼합물에 첨가될 때, 약 0.3 중량%의 양으로, 겔을 유도하는 고체 매체 또는 지지 매트릭스를 균일하게 형성하는 화합물을 지칭한다. 겔화제는 수소-결합 가교 겔화제, 및 이온성 가교 겔화제를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
겔화제는 하나 이상의 생체고분자를 포함할 수 있다. 생체고분자는 다당류로 형성될 수 있다.
생체고분자는, 예를 들어 젤란 검(천연, 저 아실 젤란 검, 저 아실 젤란 검을 갖는 고 아실 젤란 검), 잔탄 검, 알지네이트(알긴산), 한천, 구아 검 등을 포함한다. 조성물은 바람직하게는, 잔탄 검을 포함할 수 있다. 조성물은 2개의 생체고분자를 포함할 수 있다. 조성물은 3개의 생체고분자를 포함할 수 있다. 조성물은 실질적으로 동일한 중량으로 2개의 생체고분자를 포함할 수 있다. 조성물은 실질적으로 동일한 중량으로 3개의 생체고분자를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 겔 조성물은 안정한 겔 상이다. 유리하게는, 니코틴을 포함하는 안정한 겔 조성물은 보관 시 또는 제조에서 소비자로의 이동 시 예측 가능한 조성물 형태를 제공한다. 니코틴을 포함하는 안정한 겔 조성물은 실질적으로 그의 형상을 유지한다. 니코틴을 실질적으로 포함하는 안정한 겔 조성물은 보관 시 또는 제조에서 소비자로의 이동 시 실질적으로 액상을 방출하지 않는다. 니코틴을 포함하는 안정한 겔 조성물은 간단한 소모품 디자인을 제공할 수 있다. 이러한 소모품은 액체를 함유하도록 설계될 필요가 없을 수 있으며, 따라서 더 넓은 범위의 재료 및 용기 구성이 고려될 수 있다.
"안정한 겔 상" 또는 "안정한 겔"이라는 문구는 다양한 환경 조건에 노출될 때 실질적으로 그의 형상과 질량을 유지하는 겔을 지칭한다. 안정한 겔은 약 10% 내지 약 60%의 상대 습도를 변화시키면서 표준 온도 및 압력에 노출될 때 실질적으로(땀)을 방출하거나 물을 흡수하지 않을 수 있다. 예를 들어, 안정한 겔은 약 10% 내지 약 60%의 상대 습도를 변화시키면서 표준 온도 및 압력에 노출될 때 겔의 형상 및 질량을 실질적으로 유지할 수 있다.
코팅 조성물은 바람직하게는 하나 이상의 겔화제를 포함한다. 바람직한 특정 구현예에서, 겔화제는 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC) 및/또는 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC)를 포함한다. 바람직하게는, 이들 구현예에서, 에어로졸 형성제는 글리세롤을 포함한다.
바람직하게는, 코팅 조성물은 약 0.4 중량% 내지 약 10 중량%의 범위로 겔화제의 총량을 포함한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 8 중량%의 범위로 겔화제를 포함한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물은 약 1 중량% 내지 약 6 중량%의 범위로 겔화제를 포함한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물은 약 2 중량% 내지 약 4 중량%의 범위로 겔화제를 포함한다. 보다 바람직하게는, 코팅 조성물은 약 2 중량% 내지 약 3 중량%의 범위로 겔화제를 포함한다.
본 발명의 에어로졸 발생 물품은, 바람직하게는 에어로졸 발생 기재의 로드의 하류 위치에 하류 섹션을 추가로 포함한다. 본 발명의 에어로졸 발생 물품의 상이한 구현예에 대한 다음의 설명으로부터 명백해지는 바와 같이, 하류 섹션은 하나 이상의 하류 요소를 포함할 수 있다.
하류 섹션은 에어로졸 발생 요소와 정렬되어 하류에 배열된 지지 요소를 포함할 수 있다. 특히, 지지 요소는 에어로졸 발생 요소의 바로 하류에 위치할 수 있고 에어로졸 발생 기재의 로드와 접경할 수 있다.
지지 요소는 임의의 적합한 재료 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지 요소는, 셀룰로오스 아세테이트; 판지; 크림핑된 종이, 예를 들어 크림핑된 내열성 종이 또는 크림핑된 황산지; 및 중합체 재료, 예를 들어 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 형성될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 지지 요소는 셀룰로오스 아세테이트로 형성된다. 다른 적합한 재료는 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 섬유를 포함한다.
지지 요소는 중공 관형 세그먼트를 포함할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 지지 요소는 중공형 셀룰로스 아세테이트 튜브를 포함한다.
지지 요소는 로드와 실질적으로 정렬되어 배열된다. 이는 지지 요소의 길이 치수가 로드의 길이방향에 대략 평행하게, 예를 들어 로드의 길이 방향에 +/- 10도 이내로 평행하게 배열되는 것을 의미한다. 바람직한 구현예에서, 지지 요소는 로드의 길이방향 축을 따라 연장된다.
지지 요소는 바람직하게는 에어로졸 발생 기재의 로드의 외경 및 에어로졸 발생 물품의 외경과 거의 같은 외경을 갖는다.
지지 요소는 5 mm 내지 12 mm, 예를 들어 5 mm 내지 10 mm 또는 6 mm 내지 8 mm의 외경을 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 지지 요소는 7.2 mm +/- 10%의 외부 직경을 갖는다.
지지 요소의 주변 벽은 적어도 1 mm, 바람직하게는 적어도 약 1.5 mm, 더 바람직하게는 적어도 약 2 mm의 두께를 가질 수 있다.
지지 요소는 약 5 mm 내지 약 15 mm의 길이를 가질 수 있다.
바람직하게는, 지지 요소는 적어도 약 6 mm, 바람직하게는 적어도 약 7 mm의 길이를 갖는다.
바람직한 구현예에서, 지지 요소는 약 12 mm 미만, 더 바람직하게는 약 10 mm 미만의 길이를 갖는다.
일부 구현예에서, 지지 요소는 약 5 mm 내지 약 15 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 15 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 15 mm의 길이를 갖는다. 다른 구현예에서, 지지 요소는 약 5 mm 내지 약 12 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 12 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 12 mm의 길이를 갖는다. 추가 구현예에서, 지지 요소는 약 5 mm 내지 약 10 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 10 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 10 mm의 길이를 갖는다.
바람직한 구현예에서, 지지 요소는 약 8 mm의 길이를 갖는다.
바람직하게는, 중간 중공 섹션의 총 길이는 약 18 mm 이하, 보다 바람직하게는 약 17 mm 이하, 보다 바람직하게는 16 mm 이하이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 지지 요소는 적어도 약 80%, 더 바람직하게는 적어도 약 85%, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 90%의 평균 반경방향 경도를 갖는다. 따라서, 지지 요소는 에어로졸 발생 물품에 바람직한 수준의 경도를 제공할 수 있다. 원하는 경우, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 하류 섹션의, 지지 요소와 같은, 구성요소의 반경방향 경도는 강성 플러그 랩, 예를 들어 적어도 약 80 g/m2(gsm), 또는 적어도 약 100 gsm, 또는 적어도 약 110 gsm의 평량을 갖는 플러그 랩에 의해 에어로졸 냉각 요소를 둘러쌈으로써 더 증가될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "반경방향 경도"는 지지 요소의 길이방향 축에 가로지르는 방향으로의 압축 저항을 지칭한다. 지지 요소 주위의 에어로졸 발생 물품의 반경방향 경도는 물품의 길이방향 축을 횡단하는, 지지 요소의 위치에서 물품을 가로지르는 하중을 인가하고, 물품의 평균(보통) 함몰된 직경을 측정함으로써 결정될 수 있다. 반경방향 경도는 다음에 의해 주어진다:
반경방향 경도(%) = (D
d
/ D
S
) * 100
여기서 DS는 본래의 (함몰되지 않은) 직경이고, Dd는 설정 시간 동안 설정 하중을 인가한 후의 함몰된 직경이다. 재료가 더 단단할수록, 경도는 100%에 더 가까워진다.
에어로졸 물품의 일부(예컨대, 중공형 튜브 세그먼트의 형태로 제공된 지지 요소)의 경도를 결정하기 위해, 에어로졸 발생 물품은 평면에 평행하게 정렬되어야 하고, 시험될 각각의 에어로졸 발생 물품의 동일한 부분은 설정 시간 동안 설정 하중을 받게 해야 한다. 이 테스트는 궐련과 같은 에어로졸 발생 물품에 대한 측정 헤드 및 에어로졸 발생 물품 리셉터클과 끼워맞춤되는, 공지된 DD60A 밀도계 장치(독일 Heinr. Borgwaldt GmbH에 의해 제조되고 상업적으로 이용 가능함)를 사용하여 수행된다.
하중은 모든 에어로졸 발생 물품의 직경을 가로질러 한번에 연장되는 2개의 하중 인가 원통형 로드를 사용하여 인가된다. 이러한 기구를 위한 표준 시험 방법에 따라, 시험은 에어로졸 발생 물품과 하중 인가 원통형 로드 사이에 20개의 접촉점이 발생하도록 수행되어야 한다. 일부 경우에, 시험될 중공형 튜브 부위는, 각각의 흡연 물품이 2개의 하중 인가 로드와 접촉하도록 하여, 10개의 에어로졸 발생 물품만이 20개의 접촉점을 형성하는 데 필요하도록 충분히 길 수 있다(그것들이 로드 사이에 연장되기에 충분히 길기 때문임). 다른 경우에, 지지 요소가 이를 달성하기에 너무 짧으면, 이때 20개의 에어로졸 발생 물품은 아래에 더 논의되는 바와 같이, 20개의 접촉 지점을 형성하는 데 사용되어야 하며, 각각의 에어로졸 발생 물품은 하중 인가 로드 중 하나에만 접촉한다.
에어로졸 발생 물품을 지지하고 각각의 하중 인가 원통형 로드에 의해 인가되는 하중에 대응하기 위하여, 에어로졸 발생 물품 아래에 2개의 추가 고정 원통형 로드가 위치된다.
이러한 장치의 표준 조작 절차를 위하여, 2 kg의 전하중이 20초의 시간 동안 인가된다. 20초 경과 후에(하중은 흡연 물품에 계속 인가된 상태임), 하중 인가 원통형 로드에 눌려진 두께가 측정되어, 상기 방정식으로 경도를 계산하는 데 사용된다. 온도는 22℃± 2℃의 범위 내로 유지된다. 상술한 테스트를 DD60A 테스트로 지칭된다. 필터 경도를 측정하기 위한 표준 방법은 에어로졸 발생 물품이 소모되지 않은 때이다. 평균 반경방향 경도의 측정에 관한 추가 정보는, 예를 들어 미국 특허 출원 공개 제2016/0128378호에서 찾을 수 있다.
에어로졸 발생 기재를 가열하기 위해 에어로졸 발생 장치 내에 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 삽입 동안, 사용자는 삽입에 대한 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재의 저항을 극복하기 위해 약간의 힘을 인가하도록 요구받을 수 있다. 이는 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 장치 중 하나 또는 둘 모두를 손상시킬 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입 동안 힘의 인가는 에어로졸 발생 물품 내에서 에어로졸 발생 기재를 변위시킬 수 있다. 이는 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 에어로졸 발생 기재 내로 제공된 서셉터와 적절히 정렬되지 않는 것을 초래할 수 있으며, 이는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재의 불균일하고 비효율적인 가열을 초래할 수 있다. 지지 요소는 유리하게는 에어로졸 발생 장치 내로 물품의 삽입 동안 에어로졸 발생 기재의 하류 이동에 저항하도록 구성된다.
바람직하게는, 지지 요소의 중공 관형 세그먼트는 대략 0 mmH2O(약 0 Pa) 내지 대략 20 mmH2O(약 100 Pa), 보다 바람직하게 대략 0 mmH2O(약 0 Pa) 내지 대략 10 mmH2O(약 100 Pa)의 RTD를 발생시키도록 적응된다. 따라서, 지지 요소는 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 전체 RTD에 기여하지 않는다.
바람직한 특정 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 하류 섹션은, 에어로졸 발생 요소의 하류에 위치하고 에어로졸 발생 요소와 길이 방향으로 정렬되는 마우스피스 요소를 포함한다.
마우스피스 요소는 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 하류 단부 또는 마우스 단부에 위치하고, 에어로졸 발생 물품의 마우스 단부까지 완전히 연장된다.
바람직하게는, 마우스피스 요소는 에어로졸 발생 기재로부터 발생되는 에어로졸을 필터링하기 위한 섬유질 여과 재료의 적어도 하나의 마우스피스 필터 세그먼트를 포함하고 있다. 적합한 섬유질 여과 재료는 당업자에게 공지될 것이다. 특히 바람직하게는, 적어도 하나의 마우스피스 필터 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 토우로 형성된 셀룰로오스 아세테이트 필터 세그먼트를 포함한다.
마우스피스 요소는 단일 마우스피스 필터 세그먼트로 구성될 수 있다. 마우스피스 요소는 서로 접경하는 단부 대 단부 관계로 축방향으로 정렬된 두 개 이상의 마우스피스 필터 세그먼트를 포함할 수 있다.
하류 섹션은 전술한 바와 같이 마우스피스 요소의 하류에 있는, 하류 단부에 마우스 단부 공동을 포함할 수 있다. 마우스 단부 공동은 마우스피스의 하류 단부에 제공된 중공 관형 요소에 의해 정의될 수 있다. 마우스 단부 공동은 마우스피스 요소의 외부 래퍼에 의해 정의될 수 있으며, 외부 래퍼는 마우스피스 요소로부터 하류 방향으로 연장된다.
마우스피스 요소는 선택적으로 향미제를 포함할 수 있으며, 이는 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 마우스피스 요소는 하나 이상의 캡슐, 향미제의 비드 또는 과립, 또는 하나 이상의 향미제가 로딩된 스레드 또는 필라멘트를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 마우스피스 요소는 하류 섹션의 일부를 형성하고, 따라서 에어로졸 발생 요소의 하류에 위치한다.
바람직한 특정 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 하류 섹션은 에어로졸 발생 기재의 로드의 바로 하류에 위치한 지지 요소, 및 지지 요소의 하류에 위치한 마우스피스 요소를 추가로 포함한다.
바람직하게는, 마우스피스 요소는 낮은 미립자 여과 효율을 갖는다.
바람직하게는, 마우스피스는 섬유질 여과 재료의 세그먼트로 형성된다.
바람직하게는, 마우스피스 요소는 플러그 랩에 의해 둘러싸여 있다. 바람직하게는, 마우스피스 요소는 공기가 마우스피스 요소를 따라 에어로졸 발생 물품에 진입하지 않도록 환기되지 않는다.
마우스피스 요소는 바람직하게는 티핑 래퍼에 의해 에어로졸 발생 물품의 인접한 상류 구성요소 중 하나 이상에 연결된다.
바람직하게는, 마우스피스 요소는 약 25 mm H2O 미만의 RTD를 갖는다. 더 바람직하게는, 마우스피스 요소는 약 20 mm H2O 미만의 RTD를 갖는다. 보다 더 바람직하게는, 마우스피스 요소는 약 15 mm H2O 미만의 RTD를 갖는다.
약 10 mm H2O 내지 약 15 mm H2O의 RTD의 값이 특히 바람직한데, 그 이유는 하나의 이러한 RTD를 갖는 마우스피스 요소가 에어로졸 발생 물품의 전체 RTD에 최소로 기여하고 소비자에게 전달되는 에어로졸에 실질적으로 여과 작용을 가하지 않는 것으로 예상되기 때문이다.
마우스피스 요소는 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 외경과 대략 같은 외경을 갖는다. 마우스피스 요소는 약 5 mm 내지 약 10 mm, 또는 약 6 mm 내지 약 8 mm의 외경을 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 마우스피스 요소는 대략 7.2 mm의 외경을 갖는다.
마우스피스 요소는 바람직하게는 적어도 약 5 mm, 더 바람직하게는 적어도 약 8 mm, 더 바람직하게는 적어도 약 10 mm의 길이를 갖는다. 마우스피스 요소는 바람직하게는 약 25 mm 미만, 더 바람직하게는 약 20 mm 미만, 더 바람직하게는 약 15 mm 미만의 길이를 갖는다.
일부 구현예에서, 마우스피스 요소는 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 25 mm, 더 바람직하게는 약 8 mm 내지 약 25 mm, 보다 더 바람직하게는 약 10 mm 내지 약 25 mm의 길이를 갖는다. 다른 구현예에서, 마우스피스 요소는 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 10 mm, 더 바람직하게는 약 8 mm 내지 약 20 mm, 보다 더 바람직하게는 약 10 mm 내지 약 20 mm의 길이를 갖는다. 추가 구현예에서, 마우스피스 요소는 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 15 mm, 더 바람직하게는 약 8 mm 내지 약 15 mm, 보다 더 바람직하게는 약 10 mm 내지 약 15 mm의 길이를 갖는다.
예를 들어, 마우스피스 요소는 약 5 mm 내지 약 25 mm, 또는 약 8 mm 내지 약 20 mm, 또는 약 10 mm 내지 약 15 mm의 길이를 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 마우스피스 요소는 대략 12 mm의 길이를 갖는다.
특히 바람직한 구현예에서, 하류 섹션은 지지 요소의 하류에 위치한 에어로졸 냉각 요소를 추가로 포함할 수 있으며, 마우스피스 요소는 지지 요소와 에어로졸 냉각 요소 모두의 하류에 위치한다. 특히 바람직하게는, 마우스피스 요소는 에어로졸 냉각 요소의 바로 하류에 위치한다. 예로서, 마우스피스 요소는 에어로졸 냉각 요소의 하류 단부와 접경할 수 있다.
에어로졸 냉각 요소는, 예를 들어 열 교환을 위해 이용 가능한 높은 표면적을 만들기 위해 복수의 길이 방향으로 연장되는 채널을 정의할 수 있다. 복수의 길이방향으로 연장된 채널은 절곡, 주름, 및 접힘을 행하여 채널을 형성하는 시트 재료에 의해 정의될 수 있다. 복수의 길이방향으로 연장되는 채널은 절곡, 주름, 및 접힘을 행하여 다수의 채널을 형성하는 단일의 시트에 의해 정의될 수 있다. 시트는 또한 절곡되거나, 주름지거나, 접히기 전에 권축되었을 수 있다. 대안적으로, 복수의 길이방향으로 연장되는 채널은 권축, 절곡, 주름, 또는 접힘을 통해 다수의 채널을 형성하는 다수의 시트에 의해 정의될 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 길이방향으로 연장되는 채널은 함께 권축되거나, 절곡되거나, 주름지거나 접힌 다수의 시트에 의해, 즉 중첩 배열로 된 다음 하나로 권축되거나, 절곡되거나, 주름지거나 접힌 2개 이상의 시트에 의해 정의될 수 있다.
하나의 이러한 에어로졸 냉각 요소는 약 300 mm²/mm 길이 내지 약 1000 mm²/mm 길이의 총 표면적을 가질 수 있다.
하나의 이러한 에어로졸 냉각 요소는 바람직하게는 추가 냉각 요소를 통한 공기의 통로에 낮은 저항을 제공한다. 바람직하게는, 에어로졸 냉각 요소는 에어로졸 발생 물품의 흡인 저항에 실질적으로 영향을 미치지 않는다. 에어로졸 냉각 요소는 바람직하게는 금속 포일, 중합체 시트, 및 실질적으로 비다공성 종이 또는 판지를 포함하는 군으로부터 선택된 시트 재료를 포함한다. 일부 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리락트산(PLA), 셀룰로오스 아세테이트(CA), 및 알루미늄 포일로 이루어진 군으로부터 선택된 시트 재료를 포함할 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서, 추가 냉각 요소는 PLA의 시트를 포함한다.
에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 요소의 상류 위치에 상류 섹션을 추가로 포함할 수 있다. 상류 섹션은 하나 이상의 상류 요소를 포함할 수 있다. 일부 구현에에서, 상류 섹션은 에어로졸 발생 요소의 바로 상류에 배열된 상류 요소를 포함할 수 있다.
본 발명의 에어로졸 발생 물품은 바람직하게는 에어로졸 발생 요소의 상류에 위치하고 그에 인접하는 상류 요소를 포함하며, 상류 섹션은 적어도 하나의 상류 요소를 포함한다. 상류 요소는 유리하게는 에어로졸 발생 기재의 상류 단부와의 직접적인 물리적 접촉을 방지한다. 특히, 상류 요소는, 에어로졸 발생 요소 내에 제공된 서셉터 요소의 상류 단부와의 직접적인 물리적 접촉을 방지할 수 있다. 이는 에어로졸 발생 물품의 취급 또는 이송 동안 서셉터 요소의 변위 또는 변형을 방지하는 것을 돕는다. 이는 결국 서셉터 요소의 형태 및 위치를 고정하는 것을 돕는다. 또한, 상류 요소의 존재는 기재의 임의의 손실을 방지하는 것을 돕는다.
상류 요소는 또한 에어로졸 발생 물품의 상류 단부에 개선된 외관을 제공할 수 있다. 또한, 원하는 경우, 상류 요소는 에어로졸 발생 물품에 대한 정보, 예를 들어, 물품이 사용되도록 의도된 에어로졸 발생 장치의 브랜드, 향미, 함량, 또는 세부사항에 대한 정보를 제공하는 데 사용될 수 있다.
상류 요소는 다공성 플러그 요소일 수 있다. 바람직하게는, 다공성 플러그 요소는 에어로졸 발생 물품의 흡인 저항을 변경하지 않는다. 바람직하게는, 상류 요소는 에어로졸 발생 물품의 길이방향으로 적어도 50%의 다공성을 갖는다. 더 바람직하게는, 상류 요소는 길이방향으로 약 50% 내지 약 90%의 다공성을 갖는다. 길이방향으로의 상류 요소의 다공성은 상류 요소를 형성하는 재료의 단면적 대 상류 요소의 위치에서의 에어로졸 발생 물품의 내부 단면적의 비율에 의해 정의된다.
상류 요소는 다공성 재료로 제조될 수 있거나 복수의 개구를 포함할 수 있다. 이는, 예를 들어 레이저 천공을 통해 달성될 수 있다. 바람직하게는, 복수의 개구는 상류 요소의 단면 전체에 걸쳐 균일하게 분포된다.
상류 요소의 다공성 또는 투과성은 에어로졸 발생 물품의 바람직한 전체 흡인 저항을 제공하기 위해 유리하게 변화될 수 있다.
바람직하게는, 상류 요소의 RTD는 적어도 약 5 mm H2O이다. 더 바람직하게는, 상류 요소의 RTD는 적어도 약 10 mm H2O이다. 보다 더 바람직하게는, 상류 요소의 RTD는 적어도 약 15 mm H2O이다. 특히 바람직한 구현예에서, 상류 요소의 RTD는 적어도 약 20 mm H2O이다.
더 바람직하게는, 상류 요소의 RTD는 약 80 mm H2O 이하이다. 더 바람직하게는, 상류 요소의 RTD는 약 60 mm H2O 이하이다. 보다 더 바람직하게는, 상류 요소의 RTD는 약 40 mm H2O 이하이다.
일부 구현예에서, 상류 요소의 RTD는 약 5 mm H2O 내지 약 80 mm H2O, 바람직하게는 약 10 mm H2O 내지 약 80 mm H2O, 더 바람직하게는 약 15 mm H2O 내지 약 80 mm H2O, 보다 더 바람직하게는 약 20 mm H2O 내지 약 80 mm H2O이다. 다른 구현예에서, 상류 요소의 RTD는 약 5 mm H2O 내지 약 60 mm H2O, 바람직하게는 약 10 mm H2O 내지 약 60 mm H2O, 더 바람직하게는 약 15 mm H2O 내지 약 60 mm H2O, 보다 더 바람직하게는 약 20 mm H2O 내지 약 60 mm H2O이다. 추가 구현예에서, 상류 요소의 RTD는 약 5 mm H2O 내지 약 40 mm H2O, 바람직하게는 약 10 mm H2O 내지 약 40 mm H2O, 더 바람직하게는 약 15 mm H2O 내지 약 40 mm H2O, 보다 더 바람직하게는 약 20 mm H2O 내지 약 40 mm H2O이다.
상류 요소는 공기에 불투과성인 재료로 형성될 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 공기가 래퍼에 제공된 적합한 환기 수단을 통해 에어로졸 발생 기재의 로드 내로 흐르도록 구성될 수 있다.
상류 요소는 에어로졸 발생 물품에서 사용하기에 적합한 임의의 재료로 제조될 수 있다. 상류 요소는 예를 들어, 마우스피스, 냉각 요소 또는 지지 요소와 같은, 에어로졸 발생 물품의 다른 구성 요소 중 하나에 사용되는 것과 동일한 재료로 제조될 수 있다. 상류 요소를 형성하기 위한 적합한 재료는 필터 재료, 세라믹, 중합체 재료, 셀룰로오스 아세테이트, 판지, 제올라이트. 또는 에어로졸 발생 기재를 포함한다. 바람직하게는, 상류 요소는 셀룰로오스 아세테이트의 플러그로 형성된다.
바람직하게는, 상류 요소는 내열성 재료로 형성된다. 예를 들어, 바람직하게는 상류 요소는 최대 350℃의 온도에 저항하는 재료로 형성된다. 이는 상류 요소가 에어로졸 발생 기재를 가열하기 위한 가열 수단에 의해 악영향을 받지 않는 것을 보장한다.
바람직하게는, 상류 요소는 에어로졸 발생 물품의 직경과 대략 같은 직경을 갖는다.
바람직하게는, 상류 요소는 약 1 mm 내지 약 10 mm, 더 바람직하게는 약 3 mm 내지 약 8 mm, 더 바람직하게는 약 4 mm 내지 약 6 mm의 길이를 갖는다. 특히 바람직한 구현예에서, 상류 요소는 약 5 mm의 길이를 갖는다. 상류 요소의 길이는 유리하게는 에어로졸 발생 물품의 원하는 총 길이를 제공하기 위해 변화될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품의 다른 구성요소 중 하나의 길이를 감소시키는 것이 바람직한 경우, 상류 요소의 길이는 물품의 동일한 전체 길이를 유지하기 위해 증가될 수 있다.
상류 요소는 바람직하게는 실질적으로 균일한 구조를 갖는다. 예를 들어, 상류 요소는 질감 및 외형이 실질적으로 균일할 수 있다. 상류 요소는, 예를 들어 그의 전체 단면에 걸쳐 연속적이고 규칙적인 표면을 가질 수 있다. 상류 요소는, 예를 들어 인식 가능한 대칭성을 갖지 않을 수 있다.
상류 요소는 바람직하게는 래퍼에 의해 둘러싸여 있다. 상류 요소를 둘러싸는 래퍼는 바람직하게는 강성 플러그 랩, 예를 들어, 적어도 약 80g/m²(gsm), 또는 적어도 약 100gsm, 또는 적어도 약 110gsm의 기본 중량을 갖는 플러그 랩이다. 이는 상류 요소에 구조적 강성을 제공한다.
에어로졸 발생 물품은 약 35 mm 내지 약 100 mm의 길이를 가질 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 약 35 mm 내지 약 100 mm의 길이를 가질 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 적어도 약 38 mm이다. 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 적어도 약 40 mm이다. 보다 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 적어도 약 42 mm이다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 70 mm 이하이다. 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 60 mm 이하이다. 보다 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 50 mm 이하이다.
일부 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 약 38 mm 내지 약 70 mm, 더 바람직하게는 약 40 mm 내지 약 70 mm, 보다 더 바람직하게는 약 42 mm 내지 약 70 mm이다. 다른 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 약 38 mm 내지 약 60 mm, 더 바람직하게는 약 40 mm 내지 약 60 mm, 보다 더 바람직하게는 약 42 mm 내지 약 60 mm이다. 추가 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 약 38 mm 내지 약 50 mm, 더 바람직하게는 약 40 mm 내지 약 50 mm, 보다 더 바람직하게는 약 42 mm 내지 약 50 mm이다. 예시적인 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 45 mm이다.
에어로졸 발생 물품은 적어도 5 mm의 외경을 갖는다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 적어도 6 mm의 외경을 갖는다. 더 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 적어도 7 mm의 외경을 갖는다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 약 12 mm 이하의 외경을 갖는다. 더 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 약 10 mm 이하의 외경을 갖는다. 보다 더 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 약 8 mm 이하의 외경을 갖는다.
일부 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 약 5 mm 내지 약 12 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 12 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 12 mm의 외경을 갖는다. 다른 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 약 5 mm 내지 약 10 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 10 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 10 mm의 외경을 갖는다. 추가 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 약 5 mm 내지 약 8 mm, 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 8 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 8 mm의 외경을 갖는다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 선형 순차 배열에서, 상류 요소, 상류 요소의 바로 하류에 위치한 에어로졸 발생 요소, 에어로졸 발생 요소의 바로 하류에 위치한 지지 요소, 지지 요소의 바로 하류에 위치한 마우스피스 요소, 및 상류 요소, 에어로졸 발생 요소, 지지 요소, 및 마우스피스 요소를 둘러싸는 외부 래퍼를 포함한다.
보다 상세하게, 에어로졸 발생 요소는 상류 요소와 접경할 수 있다. 지지 요소는 에어로졸 발생 요소와 접경할 수 있다. 에어로졸 냉각 요소는 지지 요소와 접경할 수 있다. 마우스피스 요소는 에어로졸 냉각 요소와 접경할 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 실질적으로 원통형 형상 및 약 7.25 mm의 외경을 갖는다.
상류 요소는 약 5 mm의 길이를 갖고, 에어로졸 발생 요소는 약 12 mm의 길이를 갖고, 지지 요소는 약 16 mm의 길이를 갖고, 마우스피스 요소는 약 12 mm의 길이를 갖는다. 따라서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 45 mm이다.
상류 요소는 강성 플러그 랩으로 래핑된 셀룰로스 아세테이트의 플러그의 형태이다.
에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재 내에 실질적으로 길이 방향으로 배열된 세장형 서셉터를 포함하고 에어로졸 발생 기재와 열적으로 결합된다. 서셉터는 스트립 또는 블레이드 형태이고, 에어로졸 발생 요소의 길이와 실질적으로 동일한 길이 및 약 60 μm의 두께를 갖는다.
지지 요소는 중공 셀룰로스 아세테이트 튜브의 형태이고 약 1.9 mm의 내경을 갖는다. 따라서, 지지 요소의 주변 벽의 두께는 약 2.675 mm이다.
마우스피스는 저밀도 셀룰로스 아세테이트 필터 세그먼트의 형태이다.
에어로졸 발생 기재는 균질화 담배를 포함한다.
코팅 조성물은 서셉터의 외부 표면의 대부분, 바람직하게는 서셉터의 외부 표면의 실질적으로 전체를 덮는다.
간략하게 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 너무 유의한 수정을 요구하지 않고 기존 장비에 적절한 방법을 구현함으로써 고속으로 제조될 수 있다.
하나의 이러한 방법에서, 제1 단계에서, 에어로졸 형성제를 포함한 균질화 담배 재료를 포함하는 에어로졸 발생 기재가 제공된다. 제2 단계에서, 보호 코팅 서셉터가 제공되며, 여기서 보호 코팅 서셉터는, 에어로졸 형성제 및 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 포함한 코팅 조성물, 및 코팅 조성물 위에 도포된 보호 층으로 코팅된 서셉터 요소를 포함한다. 제3 단계에서, 보호 층은, 코팅 조성물을 노출시키고 미보호 코팅 서셉터를 제공하기 위해, 제거된다. 제4 단계에서, 미보호 코팅 서셉터 및 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 발생 요소를 형성하여, 미보호 코팅 서셉터가 에어로졸 발생 요소 내에 배열되고 에어로졸 발생 기재 내의 균질화 담배 재료를 가열하도록 구성된다.
이러한 방법에 따르면, 코팅 서셉터를 보호 상태로 보관하는 것이 유리하게 가능하며, 코팅 조성물은 효율적으로 보존된다. 보호 층은, 코팅 서셉터를 에어로졸 발생 기재와 조합하여 에어로졸 발생 요소를 형성하기 직전에만 제거될 수 있기 때문에, 코팅 조성물은, 예를 들어 보관 또는 운송 중에, 먼지 또는 다른 잠재적 오염물에 대해 유리하게 보호된다. 또한, 예를 들어 코팅 서셉터가 보빈에 권취된 상태로 공급되는 경우, 하나의 이러한 보호 층의 제공은 코팅 서셉터의 층이 서로 접착되는 것을 방지할 수 있다. 보호 층은, 예를 들어 알루미늄 호일과 같은 금속 호일의 형태일 수 있고, 기계적으로 제거될 수 있다. 일 구현예에서, 보호 코팅 서셉터의 연속 스트립은, 보호 층이, 예컨대 쐐기에 의해 제거되고 권취되는, 호일 제거 유닛을 통해 전진하도록 공급될 수 있다. 호일 제거 유닛을 빠져나오는 코팅 서셉터의 연속 스트립은, 균질화 담배 재료의 시트 및 연속 로드로 조합될 래퍼 재료의 시트와 함께 원뿔 또는 깔때기 내에 공급될 수 있고, 이는 후속하여 소정의 길이를 갖는 세그먼트로 절단될 수 있다.
다른 하나의 이러한 적절한 방법에서, 제1 단계에서, 에어로졸 형성제를 포함한 균질화 담배 재료를 포함하는 에어로졸 발생 기재가 제공된다. 제2 단계에서, 서셉터 요소가 제공된다. 제3 단계에서, 서셉터 요소는 에어로졸 형성제 및 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 포함한 코팅 조성물로 코팅되어 코팅 서셉터를 제공한다. 제4 단계에서, 코팅 서셉터 및 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 발생 요소를 형성하여, 코팅 서셉터가 에어로졸 발생 요소 내에 배열되고 균질화 담배 재료를 가열하도록 구성된다.
이러한 방법에 따르면, 코팅 조성물은, 코팅 서셉터와 에어로졸 발생 기재가 조합되는 동일한 구역에서, 서셉터 요소의 외부 표면 상에 도포될 수 있다. 이는, 코팅 조성물을 서셉터 요소를 형성한 금속 스트립 상에 분배함으로써 달성될 수 있다. 이렇게 형성된 코팅 서셉터는, 균질화 담배 재료의 시트 및 래퍼 재료의 시트와 함께 원뿔 또는 깔때기 내에 공급되어 연속 반제품 로드를 제공할 수 있고, 이는 후속하여 소정의 길이를 갖는 세그먼트로 절단될 수 있다.
본 발명은 청구범위에 정의된다. 그러나, 아래에는 비제한적인 예의 비포괄적인 리스트가 제공된다. 이들 실시예의 임의의 하나 이상의 특징부는 본원에 기술된 또 다른 실시예, 구현예 또는 측면의 임의의 하나 이상의 특징부와 조합될 수 있다.
실시예 1. 가열시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품으로서, 상기 에어로졸 발생 물품은, 에어로졸 발생 기재를 포함한 에어로졸 발생 요소(상기 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 형성제를 포함한 균질화 담배 재료를 포함함); 및 상기 에어로졸 발생 요소 내에 배열되고 상기 균질화 담배 재료를 가열하도록 구성된 서셉터(상기 서셉터는 적어도 20 중량%의 에어로졸 형성제를 포함하는 코팅 조성물로 코팅되고, 상기 코팅 조성물은 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 추가로 포함함)를 포함하는, 물품.
실시예 2. 실시예 1에 있어서, 상기 서셉터는 상기 균질화 담배 재료에 의해 둘러싸이는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 3. 실시예 1 또는 실시예 2에 있어서, 상기 서셉터는 세장형 서셉터이고 상기 에어로졸 발생 요소 내에 길이 방향으로 연장되는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 4. 실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 균질화 담배 재료는 균질화 담배 재료의 주름진 시트로서 제공되는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 5. 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅 조성물은 고체 매질을 형성하는 적어도 하나의 겔화제를 포함하고, 상기 에어로졸 형성제는 상기 고체 매질 내에 분산되고, 상기 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염이 상기 에어로졸 형성제 내에 분산되는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 6. 실시예 5에 있어서, 상기 겔화제는 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC) 및/또는 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC)를 포함하고, 상기 에어로졸 형성제는 글리세롤을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 7. 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성제는 상기 코팅 조성물의 적어도 약 50 중량%를 차지하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 8. 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 단리된 니코틴 및/또는 니코틴 염은 상기 코팅 조성물의 적어도 약 0.5 중량%를 차지하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 9. 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅 조성물은 상기 서셉터의 외부 표면 상에 층을 형성하고, 상기 층은 적어도 약 1 μm의 두께를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 10. 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제의 함량은 상기 에어로졸 발생 물품 내의 에어로졸 형성제의 전체 함량의 적어도 약 0.25%를 차지하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 11. 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 요소의 하류 위치에 하류 섹션을 포함하되, 상기 하류 섹션은, 상기 에어로졸 발생 요소의 바로 하류에 위치한 지지 요소를 포함하며, 상기 지지 요소는 상기 에어로졸 발생 요소와 길이 방향으로 정렬되고 중공 관형 세그먼트를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 12. 실시예 11에 있어서, 상기 지지 요소의 하류 위치에 마우스피스 요소를 포함하는 에어로졸 발생 물품.
실시예 13. 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 요소의 상류 위치에 상류 섹션을 포함하고, 상기 상류 섹션은 상기 에어로졸 발생 요소의 바로 상류에 위치하고 약 80 mm H2O 미만의 흡인 저항(RTD)을 갖는 상류 요소를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 14. 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 물품을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은, 에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 재료를 포함한 에어로졸 발생 기재를 제공하는 단계; 보호 코팅 서셉터를 제공하는 단계(상기 보호 코팅 서셉터는 에어로졸 형성제 및 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 포함하는 코팅 조성물로 코팅된 서셉터 요소, 및 상기 코팅 조성물 위에 도포된 보호 층을 포함함); 상기 보호 층을 제거하여 상기 코팅 조성물을 노출시키고 미보호 코팅 서셉터를 제공하는 단계; 에어로졸 발생 요소를 형성하기 위해 상기 미보호 코팅 서셉터와 상기 에어로졸 발생 기재를 조합하여 상기 미보호 코팅 서셉터가 상기 에어로졸 발생 요소 내에 배열되고 상기 균질화 담배 재료를 가열하도록 구성되는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 15. 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 물품을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은, 에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 재료를 포함한 에어로졸 발생 기재를 제공하는 단계; 서셉터 요소를 제공하는 단계; (상기 서셉터 요소를 에어로졸 형성제 및 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 포함하는 코팅 조성물로 코팅하여 코팅 서셉터를 제공하는 단계; 에어로졸 발생 요소를 형성하기 위해 상기 코팅 서셉터와 상기 에어로졸 발생 기재를 조합하여 상기 코팅 서셉터가 상기 에어로졸 발생 요소 내에 배열되고 상기 균질화 담배 재료를 가열하도록 구성되는 단계를 포함하는, 방법.
이하에서, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명에 따라 에어로졸 발생 물품의 사용 동안 시간에 따라 에어로졸 전달이 어떻게 달라지는지 정성적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 개략적인 측단면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품을 사용하기 위한 코팅 서셉터의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따라 에어로졸 발생 물품의 사용 동안 시간에 따라 에어로졸 전달이 어떻게 달라지는지 정성적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 개략적인 측단면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품을 사용하기 위한 코팅 서셉터의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 2에 나타낸 에어로졸 발생 물품(10)은 에어로졸 발생 요소(12)를 포함하고, 이는 에어로졸 발생 기재, 및 에어로졸 발생 요소(12)의 하류 위치에 있는 하류 섹션(14)을 포함한다. 또한, 에어로졸 발생 물품(10)은 에어로졸 발생 요소(12)의 상류 위치에 상류 섹션(16)을 포함한다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(10)은 상류 또는 원위 단부(18)로부터 하류 또는 마우스 단부(20)로 연장된다.
에어로졸 발생 물품은 약 45 mm의 전체 길이를 갖는다.
하류 섹션(14)은 에어로졸 발생 요소(12)의 바로 하류에 위치한 지지 요소(22)를 포함하며, 지지 요소(22)는 에어로졸 발생 요소(12)와 길이 방향으로 정렬된다. 도 2의 구현예에서, 지지 요소(18)의 상류 단부는 에어로졸 발생 요소(12)의 하류 단부와 접경한다.
지지 요소(22)는 제1 중공 관형 세그먼트(24)를 포함한다. 중공 관형 세그먼트(24)는 셀룰로오스 아세테이트로 제조된 중공 원통형 튜브의 형태로 제공된다. 중공 관형 세그먼트(24)는 중공 관형 세그먼트의 상류 단부(30)로부터 중공 관형 세그먼트(20)의 하류 단부(32)까지 완전히 연장되는 내부 공동(26)을 정의한다. 내부 공동(26)은 실질적으로 비어 있고, 따라서 실질적으로 무제한 기류는 내부 공동(26)을 따라 활성화된다. 중공 관형 세그먼트(24) - 및 그 결과, 지지 요소(22) - 는 에어로졸 발생 물품(10)의 전체 RTD에 실질적으로 기여하지 않는다. 보다 상세하게, (본질적으로 지지 요소(22)의 RTD인) 중공 관형 세그먼트(24)의 RTD는 실질적으로 0 mm H2O이다.
중공 관형 세그먼트(24)는 약 16 mm의 길이, 약 7.25 mm의 외경, 및 약 1.9 mm의 내경을 갖는다. 따라서, 제1 중공 관형 세그먼트(26)의 주변 벽의 두께는 약 2.67 mm이다.
도 2의 구현예에서, 하류 섹션(14)은 지지 요소(22)의 하류 위치에 마우스피스 요소(42)를 추가로 포함한다. 보다 상세하게, 마우스피스 요소(42)는 지지 요소(22)의 바로 하류에 위치한다. 도 2의 도면에 나타낸 바와 같이, 마우스피스 요소(42)의 상류 단부는 지지 요소(22)의 하류 단부(40)와 접경한다.
마우스피스 요소(42)는 저밀도 셀룰로오스 아세테이트의 원통형 플러그의 형태로 제공된다.
마우스피스 요소(42)는 약 12 mm의 길이 및 약 7.25 mm의 외경을 갖는다. 마우스피스 요소(42)의 RTD는 약 12 mm H2O이다.
에어로졸 발생 요소(12)는 약 7.25 mm의 외경 및 약 12 mm의 길이를 갖는 로드를 형성하기 위해 주름진 균질화 담배 재료의 시트를 포함한다.
에어로졸 발생 물품(10)은 에어로졸 발생 기재(12) 내에 세장형 서셉터(44)를 추가로 포함한다. 보다 상세하게, 서셉터(44)는, 예컨대 에어로졸 발생 요소(12)의 길이 방향에 대략 평행하도록, 에어로졸 발생 기재 내에 실질적인 길이 방향으로 배열된다. 도 2의 도면에 나타낸 바와 같이, 서셉터(44)는 로드 내의 반경 방향 중심 위치에 위치하고 에어로졸 발생 요소(12)의 길이 방향 축을 따라 효과적으로 연장된다.
서셉터 요소(44)는 에어로졸 발생 요소(12)의 상류 단부로부터 하류 단부까지 모든 경로에 걸쳐 연장된다. 실제로, 서셉터(44)는 에어로졸 발생 요소와 실질적으로 동일한 길이를 갖는다.
도 2의 구현예에서, 서셉터(44)는 금속 스트립의 형태로 제공되고, 약 12 mm의 길이, 약 60 μm의 두께, 및 약 4 mm의 폭을 갖는다.
상류 섹션(16)은 에어로졸 발생 요소(12)의 바로 상류에 위치한 상류 요소(46)를 포함하고, 상류 요소(46)는 에어로졸 발생 요소(12)와 길이 방향으로 정렬한다. 도 1의 구현예에서, 상류 요소(46)의 하류 단부는 에어로졸 발생 요소(12)의 상류 단부와 접경한다. 이는 유리하게는 서셉터(44)가 이탈되는 것을 방지한다. 또한, 이는 소비자가 사용 후에 가열된 서셉터(44)와 우발적으로 접촉하지 않는 것을 보장한다.
상류 요소(46)는 강성 래퍼에 의해 둘러싸인 셀룰로오스 아세테이트의 원통형 플러그의 형태로 제공된다. 상류 요소(46)는 약 5 mm의 길이를 갖는다. 상류 요소(46)의 RTD는 약 30 mm H2O이다.
서셉터(44)는 도 3에 보다 상세하게 나타나 있다. 금속 스트립의 외부 표면은 코팅 조성물의 층(48)으로 코팅되며, 층(48)은 약 30 μm의 두께를 갖는다.
적합한 코팅 조성물의 예가 아래 표 1에 나타나 있다:
표 1: 코팅 조성물
도 3에 나타낸 바와 같이, 서셉터(44)의 스트립의 상단면(50)과 하단면(52) 모두는 코팅 조성물을 포함한 각각의 층(54, 56)으로 코팅된다. 또한, 도 3은 전술한 제조 방법 중 하나에 따라, 서셉터(44)에 코팅 조성물을 포함한 층(54, 56) 위에 도포된 보호 층(58, 60)이 제공될 수 있는 방법을 나타낸다.
본 설명 및 첨부된 청구범위의 목적을 위해, 달리 표시된 경우를 제외하고, 양, 수량, 백분율 등을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함한다. 따라서, 이러한 맥락에서, 숫자 A는 A ± A의 10%로서 이해된다. 이러한 맥락에서, 숫자 A는 숫자 A가 수정하는 특성의 측정을 위한 일반적인 표준 에러 내에 있는 수치 값을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 첨부된 청구범위에 사용된 일부 예에서, A가 벗어나는 양이 청구된 발명의 기본 및 신규한 특징(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는 한, 숫자 A는 상기 열거된 백분율만큼 벗어날 수 있다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함한다.
Claims (14)
- 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품으로서, 상기 에어로졸 발생 물품은,
에어로졸 발생 기재를 포함한 에어로졸 발생 요소(상기 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 형성제를 포함한 균질화 담배 재료를 포함함); 및
상기 에어로졸 발생 요소 내에 배열되고 상기 균질화 담배 재료를 가열하도록 구성된 서셉터(상기 서셉터는 적어도 20 중량%의 에어로졸 형성제를 포함하는 코팅 조성물로 코팅되고, 상기 코팅 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 추가로 포함함)를 포함하는, 물품. - 제1항에 있어서, 상기 서셉터는 상기 균질화 담배 재료에 의해 둘러싸이는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서셉터는 세장형 서셉터이고 상기 에어로졸 발생 요소 내에 길이 방향으로 연장되는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 균질화 담배 재료는 균질화 담배 재료의 주름진 시트로서 제공되는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 조성물은, 고체 매질을 형성하는 적어도 하나의 겔화제를 포함하고, 상기 에어로졸 형성제는 상기 고체 매질 내에 분산되고, 상기 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염이 상기 에어로졸 형성제 내에 분산되는, 에어로졸 발생 물품.
- 제5항에 있어서, 상기 겔화제는 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC) 및/또는 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC)를 포함하고, 상기 에어로졸 형성제는 글리세롤을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 형성제는 상기 코팅 조성물의 적어도 약 50 중량%를 차지하는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 조성물은 상기 서셉터의 외부 표면 상에 층을 형성하고, 상기 층은 적어도 약 1 μm의 두께를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 조성물 내의 에어로졸 형성제의 함량은 상기 에어로졸 발생 물품 내의 에어로졸 형성제의 전체 함량의 적어도 약 0.25%를 차지하는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 요소의 하류 위치에 하류 섹션을 포함하되, 상기 하류 섹션은, 상기 에어로졸 발생 요소의 바로 하류에 위치한 지지 요소를 포함하며, 상기 지지 요소는 상기 에어로졸 발생 요소와 길이 방향으로 정렬되고 중공 관형 세그먼트를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
- 제10항에 있어서, 상기 지지 요소의 하류 위치에 마우스피스 요소를 포함하는 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 요소의 상류 위치에 상류 섹션을 포함하고, 상기 상류 섹션은 상기 에어로졸 발생 요소의 바로 상류에 위치하고 약 80 mm H2O 미만의 흡인 저항(RTD)을 갖는 상류 요소를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
- 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 물품을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 재료를 포함한 에어로졸 발생 기재를 제공하는 단계;
보호 코팅 서셉터를 제공하는 단계(상기 보호 코팅 서셉터는, 에어로졸 형성제 및 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 포함한 코팅 조성물, 및 상기 코팅 조성물 위에 도포된 보호 층으로 코팅된 서셉터 요소를 포함함);
상기 코팅 조성물을 노출시키고 미보호 코팅 서셉터를 제공하기 위해 상기 보호 층을 제거하는 단계;
에어로졸 발생 요소를 형성하기 위해 상기 미보호 코팅 서셉터 및 상기 에어로졸 발생 기재를 조합하여 상기 미보호 코팅 서셉터가 상기 에어로졸 발생 요소 내에 배열되고 상기 균질화 담배 재료를 가열하도록 구성되는 단계를 포함하는, 방법. - 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 물품을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 재료를 포함한 에어로졸 발생 기재를 제공하는 단계;
서셉터 요소를 제공하는 단계;
에어로졸 형성제 및 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 단리된 니코틴 및/또는 단양성자 니코틴 염을 포함한 코팅 조성물로 상기 서셉터 요소를 코팅하여 코팅 서셉터를 제공하는 단계;
에어로졸 발생 요소를 형성하기 위해 상기 코팅 서셉터 및 상기 에어로졸 발생 기재를 조합하여 상기 코팅 서셉터가 상기 에어로졸 발생 요소 내에 배열되고 상기 균질화 담배 재료를 가열하도록 구성되는 단계를 포함하는, 방법.
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