KR20230159852A - 에어로졸 전달 장치를 위한 비드-포함 기재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 비-담배 식물성 물질, 또는 향미료, 식물성 추출물 또는 둘 다; 결합제; 에어로졸 형성 물질; 임의적으로, 물 및 담배 물질; 및 임의적으로 충전제를 포함하는 비드-포함 형태의 기재를 제공한다. 상기 기재의 최종 형태는, 에어로졸 전달 장치용 에어로졸 발생 컴포넌트에 사용하기 위해 구성될 수 있다. 상기 비드-포함 형태의 기재를 포함하는 에어로졸 발생 컴포넌트 및 에어로졸 전달 장치가 또한 제공된다. 상기 장치는 기재를 가열하기 위한 전기적으로 생성된 열 또는 가연성 점화원을 이용하여, 에어로졸 형태의 흡입가능한 물질을 제공한다.

Description

에어로졸 전달 장치를 위한 비드-포함 기재

본 발명은, 인간 소비용 에어로졸 형태의 흡입가능한 물질을 제공하기 위한, 전기적으로 발생한 열 또는 가연성 점화원(combustible ignition source)을 이용하여 일반적으로 상당한 연소 없이 에어로졸 형성 물질을 가열하는 에어로졸 발생 컴포넌트(aerosol generating component), 에어로졸 전달 장치 및 에어로졸 전달 시스템, 예컨대 흡연 물품에 관한 것이다.

사용을 위해 담배(tobacco) 연소에 기초하는 흡연 물품에 대한 개선 또는 이에 대한 대안으로서, 다수의 흡연 물품이 수년에 걸쳐 제안되었다. 일부 예시적인 대안은, 담배에 열을 전달하기 위해 고체 또는 액체 연료가 연소되거나 이러한 열원을 제공하기 위해 화학 반응이 사용되는 장치를 포함하였다. 추가적인 예시적인 대안은, Worm 등의 미국 특허 제9,078,473호에 기술된 바와 같이, 전기 에너지를 사용하여 담배 및/또는 기타 에어로졸 발생 기재(substrate) 물질을 가열하는 것이며, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

흡연 물품에 대한 개선 또는 대안의 요점은 전형적으로, 상당량의 불완전 연소 및 열분해 생성물을 전달하지 않으면서, 궐련(cigarette), 여송연(cigar) 또는 파이프 흡연과 관련된 감각을 제공하는 것이었다. 이를 위해, 전기 에너지를 이용하여 휘발성 물질을 기화 또는 가열하기 위한 다수의 흡연 물품, 향미 발생기(flavor generator) 및 약물 흡입기; 또는 담배를 상당한 정도로 연소시키지 않고 궐련, 여송연 또는 파이프 흡연의 감각을 제공하려는 시도가 제안되었다. 예를 들어, Robinson 등의 미국 특허 제7,726,320호; Griffith, Jr. 등의 미국 특허출원공개 제2013/0255702호; 및 Sears 등의 미국 특허출원공개 제2014/0096781호에 기술된 다양한 대안적 흡연 물품, 에어로졸 전달 장치 및 발열원을 참조하고, 각각 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

담배, 담배-유래 물질 또는 기타 식물-유래 물질을 전기로 가열함으로써 흡연의 맛과 감각을 생성하는 물품은 일관성 없는 성능 특성이 문제가 되었다. 예를 들어, 일부 물품은 향미 또는 기타 흡입가능한 물질의 일관성 없는 방출, 기재 상의 에어로졸 형성 물질의 부적절한 적재량(loading), 또는 불량한 감각 특성의 존재가 문제가 되었다. 따라서, 궐련, 여송연 또는 파이프 흡연의 감각을 제공할 수 있고, 기재 물질의 연소 없이 이러한 감각을 제공하고, 유리한 성능 특성과 함께 이러한 감각을 제공하는 흡연 물품을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명은, 인간 소비용 에어로졸 형태의 흡입가능한 물질을 제공하기 위한, 전기로 발생된 열 또는 가연성 점화원을 이용하여 기재를 가열하는 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 기재에 관한 것이다. 따라서, 한 양상에서, 본 발명은 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 비드-포함 형태(beaded form)의 기재를 제공하고, 상기 기재는 미립자 형태의 담배 물질; 하나 이상의 비-담배 식물성 물질(non-tobacco botanical material)(예컨대, 추출물 또는 미립자 형태); 결합제; 물; 및 에어로졸 형성 성분(aerosol forming component)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 기재는 담배 물질을 실질적으로 포함하지 않는다.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 비-담배 식물성 물질은 미립자 형태이다. 일부 실시양태에서, 비-담배 식물성 물질은 유칼립투스(eucalyptus), 루이보스(rooibos), 스타 아니스(star anise), 펜넬(fennel) 또는 이들의 조합물을 포함한다.

일부 실시양태에서, 담배 물질은 기재의 총 습윤 중량(total wet weight)을 기준으로 약 10 내지 약 45 중량%의 양으로 기재에 존재한다.

일부 실시양태에서, 담배 물질은 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는다.

일부 실시양태에서, 기재는 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는다.

일부 실시양태에서, 결합제는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재한다. 일부 실시양태에서, 결합제는 알긴에이트, 해초 하이드로콜로이드, 셀룰로스 에터, 전분, 덱스트란, 카라기난(carrageenan), 포비돈(povidone), 풀루란(pullulan), 제인(zein) 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 결합제는, 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 셀룰로스 에터이다. 일부 실시양태에서, 결합제는 카복시메틸셀룰로스이다.

일부 실시양태에서, 에어로졸 형성 성분은 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 칸나비노이드, 테르펜, 당 알코올 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 에어로졸 형성 성분은 다가 알코올을 포함한다. 일부 실시양태에서, 다가 알코올은 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이아세틴 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 다가 알코올은 기재의 총 중량을 기준으로 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재한다.

일부 실시양태에서, 물은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 20 내지 약 30 중량%의 양으로 존재한다.

다른 양상에서, 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 비드-포함 형태의 기재가 제공되고, 상기 기재는 담배 물질; 향미료(flavorant), 식물성 추출물 또는 둘 다; 결합제; 물; 및 에어로졸 형성 성분을 포함한다.

일부 실시양태에서, 식물성 추출물은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양으로 존재한다. 일부 실시양태에서, 식물성 추출물은 안젤리카(Angelica) 뿌리, 캐러웨이(caraway) 씨, 계피, 정향(clove), 코리앤더(coriander) 씨, 엘더베리(elderberry), 엘더플라워(elderflower), 생강, 자스민, 라벤더, 라일락, 페퍼민트(Mentha piperita), 마르멜로(quince) 및 이들의 조합물의 추출물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일부 실시양태에서, 향미료는 바닐라, 민트, 체리, 블루베리 또는 이들의 조합물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 향미료는 바닐라, 민트, 체리, 블루베리 또는 이들의 조합물의 추출물을 포함한다.

일부 실시양태에서, 담배 물질은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 55 내지 약 65 중량%의 양으로 기재에 존재한다.

일부 실시양태에서, 결합제는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재한다. 일부 실시양태에서, 결합제는 알긴에이트, 해초 하이드로콜로이드, 셀룰로스 에터, 전분, 덱스트란, 카라기난, 포비돈, 풀루란, 제인 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 결합제는 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 셀룰로스 에터이다. 일부 실시양태에서, 결합제는 카복시메틸셀룰로스이다.

일부 실시양태에서, 에어로졸 형성 성분은 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 칸나비노이드, 테르펜, 당 알코올 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 에어로졸 형성 성분은 다가 알코올을 포함한다. 일부 실시양태에서, 다가 알코올은 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이아세틴 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일부 실시양태에서, 물은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재한다.

또 다른 양상에서, 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 비드-포함 형태의 기재가 제공되고, 기재는 미립자 형태의 담배 물질(이때, 담배 물질은 니코틴을 실질적으로 포함하지 않음); 향미료, 식물성 추출물 또는 둘 다; 결합제; 충전제; 물; 및 에어로졸 형성 성분을 포함한다.

일부 실시양태에서, 기재는 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는다.

일부 실시양태에서, 식물성 추출물은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양으로 존재한다. 일부 실시양태에서, 식물성 추출물은 안젤리카 뿌리, 캐러웨이 씨, 계피, 정향, 코리앤더 씨, 엘더베리, 엘더플라워, 생강, 자스민, 라벤더, 라일락, 페퍼민트(Mentha piperita) 또는 마르멜로의 추출물, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일부 실시양태에서, 향미료는 바닐라, 민트, 체리, 블루베리 또는 이들의 조합물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 향미료는 바닐라, 민트, 체리, 블루베리 또는 이들의 조합물의 추출물을 포함한다.

일부 실시양태에서, 기재는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양의 식물성 추출물, 및 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양의 향미료를 포함한다.

일부 실시양태에서, 담배 물질은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 10 내지 약 45 중량%의 양으로 기재에 존재한다.

일부 실시양태에서, 결합제는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재한다.

일부 실시양태에서, 결합제는 알긴에이트, 해초 하이드로콜로이드, 셀룰로스 에터, 전분, 검, 덱스트란, 카라기난, 포비돈, 풀루란, 제인 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 결합제는 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 셀룰로스 에터이다. 일부 실시양태에서, 결합제는 카복시메틸셀룰로스이다.

일부 실시양태에서, 충전제는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 15 내지 약 25 중량%의 양으로 존재하는 쌀가루(rice flour)이다.

일부 실시양태에서, 에어로졸 형성 성분은 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 칸나비노이드, 테르펜, 당 알코올 또는 이들의 임의의 조합물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 에어로졸 형성 성분은 다가 알코올을 포함한다. 일부 실시양태에서, 다가 알코올은 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이아세틴 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일부 실시양태에서, 물은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재한다.

다른 양상에서, 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 비드-포함 형태의 기재가 제공되고, 기재는 하나 이상의 비-담배 식물성 물질; 결합제; 물; 및 에어로졸 형성 성분을 포함한다.

일부 실시양태에서, 기재는 미립자 형태의 담배 물질을 추가로 포함한다.

일부 실시양태에서, 하나 이상의 비-담배 식물성 물질은 미립자 형태이다. 일부 실시양태에서, 비-담배 식물성 물질은 유칼립투스, 루이보스, 스타 아니스, 펜넬 또는 이들의 조합물을 포함한다.

일부 실시양태에서, 기재는 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는다.

일부 실시양태에서, 결합제는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재한다. 일부 실시양태에서, 결합제는 알긴에이트, 해초 하이드로콜로이드, 셀룰로스 에터, 전분, 덱스트란, 카라기난, 포비돈, 풀루란, 제인 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 결합제는 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 셀룰로스 에터이다. 일부 실시양태에서, 결합제는 카복시메틸셀룰로스이다.

일부 실시양태에서, 기재는 충전제를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 충전제는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 45 중량% 이하의 양으로 존재한다. 일부 실시양태에서, 충전제는 목재 펄프 또는 목재 섬유, 불활성 섬유 또는 이들의 조합물을 포함한다.

일부 실시양태에서, 에어로졸 형성 성분은 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 칸나비노이드, 테르펜, 당 알코올 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 에어로졸 형성 성분은 다가 알코올을 포함한다. 일부 실시양태에서, 다가 알코올은 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이아세틴 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 다가 알코올은 기재의 총 중량을 기준으로 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재한다. 일부 실시양태에서, 물은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 20 내지 약 30 중량%의 양으로 존재한다.

또 다른 양상에서, 본원에 개시된 기재; 상기 기재를 가열하여 에어로졸을 형성하도록 구성된 열원; 및 상기 기재로부터 에어로졸 전달 장치의 입-단부(mouth-end)까지 연장되는 에어로졸 통로(pathway)를 포함하는 에어로졸 전달 장치가 제공된다.

일부 실시양태에서, 열원은 전기-구동식 가열 소자(electrically powered heating element) 또는 가연성 점화원을 포함한다. 일부 실시양태에서, 열원은, 탄소계 물질을 포함하는 가연성 점화원이다.

일부 실시양태에서, 열원은 전기-구동식 가열 소자이다. 일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 전달 장치는 가열 소자에 전자적으로 연결된 전원을 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 전달 장치는, 전원에 의해 가열 소자로 전달되는 전력을 제어하도록 구성된 제어기를 추가로 포함한다.

본 발명은, 비제한적으로, 하기 실시양태를 포함한다.

실시양태 1: 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 비드-포함 형태의 기재로서, 미립자 형태의 담배 물질; 하나 이상의 비-담배 식물성 물질; 결합제; 물; 및 에어로졸 형성 성분을 포함하는 기재.

실시양태 2: 실시양태 1에 있어서, 하나 이상의 비-담배 식물성 물질이 미립자 형태인, 기재.

실시양태 3: 실시양태 1 또는 2에 있어서, 비-담배 식물성 물질이 유칼립투스, 루이보스, 스타 아니스, 펜넬 또는 이들의 조합물을 포함하는, 기재.

실시양태 4: 실시양태 1 내지 3 중 어느 한 실시양태에 있어서, 담배 물질이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 10 내지 약 45 중량%의 양으로 기재에 존재하는, 기재.

실시양태 5: 실시양태 1 내지 4 중 어느 한 실시양태에 있어서, 담배 물질이 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는, 기재.

실시양태 6: 실시양태 1 내지 5 중 어느 한 실시양태에 있어서, 기재가 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는, 기재.

실시양태 7: 실시양태 1 내지 6 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재하는, 기재.

실시양태 8: 실시양태 1 내지 7 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가 알긴에이트, 해초 하이드로콜로이드, 셀룰로스 에터, 전분, 덱스트란, 카라기난, 포비돈, 풀루란, 제인 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 9: 실시양태 1 내지 8 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가, 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 셀룰로스 에터인, 기재.

실시양태 10: 실시양태 1 내지 9 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가 카복시메틸셀룰로스인, 기재.

실시양태 11: 실시양태 1 내지 10 중 어느 한 실시양태에 있어서, 에어로졸 형성 성분이 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 칸나비노이드, 테르펜, 당 알코올 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 12: 실시양태 1 내지 11 중 어느 한 실시양태에 있어서, 에어로졸 형성 성분이 다가 알코올을 포함하는, 기재.

실시양태 13: 실시양태 1 내지 12 중 어느 한 실시양태에 있어서, 다가 알코올이 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이아세틴 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 14: 실시양태 1 내지 13 중 어느 한 실시양태에 있어서, 다가 알코올이 기재의 총 중량을 기준으로 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재하는, 기재.

실시양태 15: 실시양태 1 내지 14 중 어느 한 실시양태에 있어서, 물이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 20 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하는, 기재.

실시양태 16: 밀링된(milled) 담배 물질; 향미료, 식물성 추출물(또는 미립자와 같은 다른 형태의 식물) 또는 둘 다; 결합제; 물; 및 에어로졸 형성 성분을 포함하는, 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 비드-포함 형태의 기재.

실시양태 17: 실시양태 16에 있어서, 식물성 추출물이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양으로 존재하는, 기재.

실시양태 18: 실시양태 16 또는 17에 있어서, 식물성 추출물이 안젤리카 뿌리, 캐러웨이 씨, 계피, 정향, 코리앤더 씨, 엘더베리, 엘더플라워, 생강, 자스민, 라벤더, 라일락, 페퍼민트(Mentha piperita) 또는 마르멜로의 추출물, 및 이들의 조합물으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 19: 실시양태 16 내지 18 중 어느 한 실시양태에 있어서, 향미료가 바닐라, 민트, 체리, 블루베리 또는 이들의 조합물을 포함하는, 기재.

실시양태 20: 실시양태 16 내지 19 중 어느 한 실시양태에 있어서, 밀링된 담배 물질이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 55 내지 약 65 중량%의 양으로 기재에 존재하는, 기재.

실시양태 21: 실시양태 16 내지 20 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재하는, 기재.

실시양태 22: 실시양태 16 내지 21 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가 알긴에이트, 해초 하이드로콜로이드, 셀룰로스 에터, 전분, 덱스트란, 카라기난, 포비돈, 풀루란, 제인 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 23: 실시양태 16 내지 22 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가, 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 셀룰로스 에터인, 기재.

실시양태 24: 실시양태 16 내지 23 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가 카복시메틸셀룰로스인, 기재.

실시양태 25: 실시양태 16 내지 24 중 어느 한 실시양태에 있어서, 에어로졸 형성 성분이 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 칸나비노이드, 테르펜, 당 알코올 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 26: 실시양태 16 내지 25 중 어느 한 실시양태에 있어서, 에어로졸 형성 성분이 다가 알코올을 포함하는, 기재.

실시양태 27: 실시양태 16 내지 25 중 어느 한 실시양태에 있어서, 다가 알코올이 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이아세틴 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 28: 실시양태 16 내지 26 중 어느 한 실시양태에 있어서, 물이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재하는, 기재.

실시양태 29: 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 비드-포함 형태의 기재로서, 미립자 형태의 담배 물질(이때, 담배 물질은 니코틴을 실질적으로 포함하지 않음); 향미료, 식물성 추출물 또는 둘 다; 결합제; 충전제; 물; 및 에어로졸 형성 성분을 포함하는 기재.

실시양태 30: 실시양태 29에 있어서, 기재가 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는, 기재.

실시양태 31: 실시양태 29 또는 30에 있어서, 식물성 추출물이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양으로 존재하는, 기재.

실시양태 32: 실시양태 29 내지 31 중 어느 한 실시양태에 있어서, 식물성 추출물이 안젤리카 뿌리, 캐러웨이 씨, 계피, 정향, 코리앤더 씨, 엘더베리, 엘더플라워, 생강, 자스민, 라벤더, 라일락, 페퍼민트(Mentha piperita) 또는 마르멜로의 추출물, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 33: 실시양태 29 내지 32 중 어느 한 실시양태에 있어서, 향미료가 바닐라, 민트, 체리, 블루베리 또는 이들의 조합물을 포함하는, 기재.

실시양태 34: 실시양태 29 내지 33 중 어느 한 실시양태에 있어서, 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양의 식물성 추출물, 및 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양의 향미료를 포함하는 기재.

실시양태 35: 실시양태 29 내지 34 중 어느 한 실시양태에 있어서, 밀링된 담배 물질이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 10 내지 약 45 중량%의 양으로 기재에 존재하는, 기재.

실시양태 36: 실시양태 29 내지 35 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재하는, 기재.

실시양태 37: 실시양태 29 내지 36 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가 알긴에이트, 해초 하이드로콜로이드, 셀룰로스 에터, 전분, 검, 덱스트란, 카라기난, 포비돈, 풀루란, 제인 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 38: 실시양태 29 내지 37 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가, 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 셀룰로스 에터인, 기재.

실시양태 39: 실시양태 29 내지 38 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가 카복시메틸셀룰로스인, 기재.

실시양태 40: 실시양태 29 내지 39 중 어느 한 실시양태에 있어서, 충전제가 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 15 내지 약 25 중량%의 양으로 존재하는 쌀가루인, 기재.

실시양태 41: 실시양태 29 내지 40 중 어느 한 실시양태에 있어서, 에어로졸 형성 성분이 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 칸나비노이드, 테르펜, 당 알코올 또는 이들의 임의의 조합물을 포함하는, 기재.

실시양태 42: 실시양태 29 내지 41 중 어느 한 실시양태에 있어서, 에어로졸 형성 성분이 다가 알코올을 포함하는, 기재.

실시양태 43: 실시양태 29 내지 42 중 어느 한 실시양태에 있어서, 다가 알코올이 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이아세틴 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 44: 실시양태 29 내지 43 중 어느 한 실시양태에 있어서, 물이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재하는, 기재.

실시양태 45: 하나 이상의 비-담배 식물성 물질; 결합제; 물; 및 에어로졸 형성 성분을 포함하는, 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 비드-포함 형태의 기재.

실시양태 46: 실시양태 45에 있어서, 미립자 형태의 담배 물질을 추가로 포함하는 기재.

실시양태 47: 실시양태 45 또는 46에 있어서, 하나 이상의 비-담배 식물성 물질이 미립자 형태인, 기재.

실시양태 48: 실시양태 45 내지 47 중 어느 한 실시양태에 있어서, 비-담배 식물성 물질이 유칼립투스, 루이보스, 스타 아니스, 펜넬 또는 이들의 조합물을 포함하는, 기재.

실시양태 49: 실시양태 45 내지 48 중 어느 한 실시양태에 있어서, 기재가 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는, 기재.

실시양태 50: 실시양태 45 내지 49 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재하는, 기재.

실시양태 51: 실시양태 45 내지 50 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가 알긴에이트, 해초 하이드로콜로이드, 셀룰로스 에터, 전분, 덱스트란, 카라기난, 포비돈, 풀루란, 제인 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 52: 실시양태 45 내지 51 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가, 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 셀룰로스 에터인, 기재.

실시양태 53: 실시양태 45 내지 52 중 어느 한 실시양태에 있어서, 결합제가 카복시메틸셀룰로스인, 기재.

실시양태 54: 실시양태 45 내지 53 중 어느 한 실시양태에 있어서, 충전제를 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 45 중량% 이하의 양으로 추가로 포함하는 기재.

실시양태 55: 실시양태 54에 있어서, 충전제가 목재 펄프, 목재 섬유, 불활성 섬유 또는 이들의 조합물을 포함하는, 기재.

실시양태 56: 실시양태 45 내지 55 중 어느 한 실시양태에 있어서, 에어로졸 형성 성분이 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 칸나비노이드, 테르펜, 당 알코올 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 57: 실시양태 45 내지 56 중 어느 한 실시양태에 있어서, 에어로졸 형성 성분이 다가 알코올을 포함하는, 기재.

실시양태 58: 실시양태 45 내지 57 중 어느 한 실시양태에 있어서, 다가 알코올이 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이아세틴 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.

실시양태 59: 실시양태 45 내지 58 중 어느 한 실시양태에 있어서, 다가 알코올이 기재의 총 중량을 기준으로 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재하는, 기재.

실시양태 60: 실시양태 45 내지 59 중 어느 한 실시양태에 있어서, 물이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 20 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하는, 기재.

실시양태 61: 임의의 선행 실시양태의 기재(예컨대, 실시양태 1 내지 60 중 어느 한 실시양태); 상기 기재를 가열하여 에어로졸을 형성하도록 구성된 열원; 및 상기 기재로부터 에어로졸 전달 장치의 입-단부까지 연장되는 에어로졸 통로를 포함하는 에어로졸 전달 장치.

실시양태 62: 실시양태 61에 있어서, 열원이 전기-구동식 가열 소자 또는 가연성 점화원을 포함하는, 에어로졸 전달 장치.

실시양태 63: 실시양태 61 또는 62에 있어서, 열원이, 탄소계 물질을 포함하는 가연성 점화원인, 에어로졸 전달 장치.

실시양태 64: 실시양태 61 또는 62에 있어서, 열원이 전기-구동식 가열 소자인, 에어로졸 전달 장치.

실시양태 65: 실시양태 64에 있어서, 가열 소자에 전자적으로 연결된 전원을 추가로 포함하는 에어로졸 전달 장치.

실시양태 66: 실시양태 65에 있어서, 전원에 의해 가열 소자로 전달되는 전력을 제어하도록 구성된 제어기를 추가로 포함하는 에어로졸 전달 장치.

본 발명의 이러한 특징 및 다른 특징, 양상 및 이점은, 간략히 후술되는 첨부 도면과 함께, 이후의 상세한 설명을 읽음으로써 자명해질 것이다. 이러한 특징 또는 요소가 본원의 특정 실시양태 설명에서 명시적으로 조합되는지 여부와 관계 없이, 본 발명은, 전술된 실시양태 중 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 임의의 조합뿐만 아니라, 본원에 개시된 임의의 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 특징 또는 요소의 조합을 포함한다. 문맥상 달리 명확하게 제시되지 않는 한, 본 발명은, 개시된 발명의 임의의 분리가능한 특징 또는 요소가 이의 임의의 다양한 양상 및 실시양태에서 조합가능한 것으로 의도되는 것으로 간주되도록, 전체론적으로 읽혀야 하는 것으로 의도된다.

전술된 일반 용어로 본 발명의 양상을 기술하였으므로, 이제, 반드시 축적에 따르는 것은 아닌 첨부 도면을 참조할 것이다. 도면은 예시적일 뿐이며, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 1은, 제어 바디(control body) 및 에어로졸 발생 컴포넌트를 포함하는 에어로졸 전달 장치의 투시도를 도시하고, 이때 상기 에어로졸 발생 컴포넌트 및 상기 제어 바디는 본 발명의 예시적인 실시양태에 따라 서로 커플링된다(coupled).
도 2는, 도 1의 에어로졸 전달 장치의 투시도를 도시하고, 이때 상기 에어로졸 발생 컴포넌트 및 상기 제어 바디는 본 발명의 예시적인 실시양태에 따라 서로 디커플링된다(decoupled).
도 3은 본 발명의 예시적인 실시양태에 따른 에어로졸 발생 컴포넌트의 개략적 투시도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시양태에 따른 에어로졸 발생 컴포넌트의 투시도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시양태에 따른, 외부 랩(outer wrap)이 제거된 도 4의 에어로졸 발생 컴포넌트의 투시도를 도시한다.

본 발명은 이제, 이의 예시적인 실시양태를 참조하여 이하에서 더욱 충분히 기술될 것이다. 이러한 예시적인 실시양태는, 본 발명이 철저하고 완전해지고 당업자에게 본 발명의 범위가 충분히 전달되도록 기술된다. 실제로, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 본원에 개시된 실시양태에 제한되는 것으로 해석되어서는 안되며, 오히려 이러한 실시양태는, 본 발명이 적용가능한 법적 요건을 충족하도록 제공된다. 본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 단수 형태는, 문맥상 명백히 달리 언급되지 않는 한, 복수의 지시대상을 포함한다. "건조 중량%" 또는 "건조 중량 기준"에 대한 언급은, 건조 성분(즉, 물을 제외한 모든 성분)을 기준으로 한 중량을 지칭한다. %에 대한 언급은, 달리 제시되지 않는 한, 중량%를 의미하는 것으로 의도된다.

기재

하기 기술된 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시양태는 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 비드-포함 형태의 기재에 관한 것이다. 상기 기재는 다양한 물질을 단독으로 또는 조합으로 포함할 수 있다. 본 발명의 기재는 일반적으로 하나 이상의 비-담배 식물성 물질; 식물성 추출물 및/또는 향미료; 결합제; 및 에어로졸 형성 물질을 포함하고, 임의적으로 담배 물질 및 물을 함유할 수 있다. 각각의 담배 물질, 비-담배 식물성 물질, 식물성 추출물, 향미료, 결합제, 물 및 에어로졸 형성 물질은 이하 본원에서 추가로 기술된다.

담배 물질

일부 실시양태에서, 상기 기재는 담배 물질을 포함한다. 상기 담배 물질은 종, 유형 및 형태가 다양할 수 있다. 일반적으로, 담배 물질은 니코티아나(Nicotiana) 종의 수확된 식물로부터 수득된다. 예시적인 니코티아나 종은 니코티아나 타바쿰(N. tabacum), 니코티아나 루스티카(N. rustica), 니코티아나 알라타(N. alata), 니코티아나 아렌치이(N. arentsii), 니코티아나 엑셀시어(N. excelsior), 니코티아나 포게티아나(N. forgetiana), 니코티아나 글라우카(N. glauca), 니코티아나 글루티노사(N. glutinosa), 니코티아나 고세이(N. gossei), 니코티아나 카와카미이(N. kawakamii), 니코티아나 나이티아나(N. knightiana), 니코티아나 랑스도르피(N. langsdorffi), 니코티아나 오토포라(N. otophora), 니코티아나 세첼리(N. setchelli), 니코티아나 실베스트리스(N. sylvestris), 니코티아나 토멘토사(N. tomentosa), 니코티아나 토멘토시포르미스(N. tomentosiformis), 니코티아나 운둘라타(N. undulata), 니코티아나 x 산데라에(N. x sanderae), 니코티아나 아프리카나(N. africana), 니코티아나 암플렉시카울리스(N. amplexicaulis), 니코티아나 베나비데시이(N. benavidesii), 니코티아나 보나리엔시스(N. bonariensis), 니코티아나 데브네위(N. debneyi), 니코티아나 롱기플로라(N. longiflora), 니코티아나 마리티나(N. maritina), 니코티아나 메갈로시폰(N. megalosiphon), 니코티아나 옥시덴탈리스(N. occidentalis), 니코티아나 파니쿨라타(N. paniculata), 니코티아나 플럼바기니폴리아(N. plumbaginifolia), 니코티아나 라이몬디이(N. raimondii), 니코티아나 로술라타(N. rosulata), 니코티아나 시물란스(N. simulans), 니코티아나 스톡토니이(N. stocktonii), 니코티아나 수아베올렌즈(N. suaveolens), 니코티아나 움브라티카(N. umbratica), 니코티아나 벨루티나(N. velutina), 니코티아나 위간디오이데스(N. wigandioides), 니코티아나 아카울리스(N. acaulis), 니코티아나 아쿠미나타(N. acuminata), 니코티아나 아테누아타(N. attenuata), 니코티아나 벤타미아나(N. benthamiana), 니코티아나 카비콜라(N. cavicola), 니코티아나 클레벨란디이(N. clevelandii), 니코티아나 코르디폴리아(N. cordifolia), 니코티아나 코림보사(N. corymbosa), 니코티아나 프라그란스(N. fragrans), 니코티아나 구드스피디이(N. goodspeedii), 니코티아나 리네아리스(N. linearis), 니코티아나 미에르시이(N. miersii), 니코티아나 누디카울리스(N. nudicaulis), 니코티아나 옵투시폴리아(N. obtusifolia), 니코티아나 옥시덴탈리스 아종 헤르스페리스(N. occidentalis subsp. Hersperis), 니코티아나 파우시플로라(N. pauciflora), 니코티아나 페투니오이데스(N. petunioides), 니코티아나 쿼드리발비스(N. quadrivalvis), 니코티아나 레판다(N. repanda), 니코티아나 로툰디폴리아(N. rotundifolia), 니코티아나 솔라니폴리아(N. solanifolia) 및 니코티아나 스페가지니이(N. spegazzinii)를 포함한다. 니코티아나 종으로부터의 다양한 대표적인 다른 유형의 식물은 문헌[Goodspeed, The Genus Nicotiana, (Chonica Botanica) (1954)]; Sensabaugh, Jr. 등의 미국 특허 제4,660,577호; White 등의 제5,387,416호, Lawson 등의 제7,025,066호; Lawrence, Jr.의 제7,798,153호, 및 Marshall 등의 제8,186,360호(각각 본원에 참조로 혼입됨)에 제시된다. 다양한 유형의 담배, 재배 방법 및 수확 방법은 문헌[Tobacco Production, Chemistry and Technology, Davis et al. (Eds.) (1999)](본원에 참조로 혼입됨)에 제시된다.

적합한 담배 물질이 수득될 수 있는 니코티아나 종은 유전자-변형(genetic-modification) 또는 교잡육종(crossbreeding) 기술을 사용하여 유도될 수 있다(예컨대, 담배 식물은 성분의 생산, 특징 또는 속성을 증가시키거나 감소시키도록 유전자 조작되거나 교잡육종될 수 있음). 예를 들어, Fitzmaurice 등의 미국 특허 제5,539,093호; Wahab 등의 제5,668,295호; Fitzmaurice 등의 제5,705,624호; Weigl의 제5,844,119호; Dominguez 등의 제6,730,832호; Liu 등의 제7,173,170호; Colliver 등의 제7,208,659호 및 Benning 등의 제7,230,160호; Conkling 등의 미국 특허출원공개 제2006/0236434호; 및 Nielsen 등의 PCT WO 2008/103935에 제시된 식물의 유전자 변형의 유형을 참고한다. 또한, Sensabaugh, Jr. 등의 미국 특허 제4,660,577호; White 등의 제5,387,416호; 및 Dominguez 등의 제6,730,832호(각각 본원에 참조로 혼입됨)에 제시된 담배의 유형을 참고한다.

일부 실시양태에서, 니코티아나 종은 이 안에 존재하는 다양한 화합물의 함량에 대해 선택될 수 있다. 예를 들어, 식물은 이러한 식물이 이로부터 단리되도록 요구되는 하나 이상의 화합물의 비교적 높은 양을 생성하는지를 기준으로 선택될 수 있다. 특정 실시양태에서, 니코티아나 종의 식물(예컨대, 갈파오 콤문(Galpao commun) 담배)은 잎 표면 화합물이 풍부하기 때문에 특이적으로 재배된다. 담배 식물은 온실, 성장 챔버 또는 야외 들판에서 재배하거나 수경재배로 재배될 수 있다.

니코티아나 종의 식물의 다양한 부분 또는 일부가 본원에 개시된 기재 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 사실상 모든 식물(예를 들어, 식물 전체)을 수확하여 그 자체로 사용할 수 있다. 다르게는, 식물의 다양한 부분 또는 조각을 수확하거나 수확 후 추가 사용을 위해 분리할 수 있다. 예를 들어, 꽃, 잎, 줄기(stem), 줄기대(stalk), 뿌리, 씨 및 이들의 다양한 조합은 추가 사용 또는 처리를 위해 단리될 수 있다. 일부 실시양태에서, 담배 물질은 담배 잎(엽편)을 포함한다. 본원에 개시된 기재는 본질적으로 천연 엽편 및/또는 줄기 형태의 가공된 담배 부분 또는 조각, 건조 및 숙성된 담배를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 담배 물질은 엽편 및 줄기로 이루어진 군으로부터 선택되는 고형 담배 물질을 포함한다. 기재로 사용되는 담배는 가장 바람직하게는 담배 엽편, 또는 담배 엽편과 줄기의 혼합물(적어도 일부가 연기-처리됨)을 포함한다. 담배의 일부는 가공된 담배 줄기(예켠대, 절단-압연된(cut-rolled) 줄기, 절단-압연-팽창된(cut-rolled-expanded) 줄기 또는 절단-팽화된(cut-puffed) 줄기) 또는 부피 팽창된 담배(예컨대, 드라이 아이스 팽창된 담배(DIET)와 같은 팽화된 담배)와 같은 가공된 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, de la Burde 등의 미국 특허 제4,340,073호; Guy 등의 제5,259,403호; Poindexter 등의 제5,908,032호; 및 Poindexter 등의 제7,556,047호(모두 참조로 혼입됨)에 제시된 담배 팽창 공정을 참고한다. 또한, 기재는 발효된 담배를 혼입할 수 있다. 또한, 본원에 참조로 혼입된 Atchley 등의 PCT WO 2005/063060에 제시된 담배 가공 기술의 유형을 참고한다.

담배 물질은 전형적으로 미립자 형태, 예를 들어 파쇄된(shredded) 형태, 분쇄된 형태, 과립 형태, 펄프 형태 또는 분말 형태로 기술될 수 있는 형태로 사용된다. 일부 실시양태에서, 담배 물질은 1.4 mm 내지 250 μm의 평균 입자 크기를 갖는 부분 또는 조각의 형태로 사용된다. 일부 경우에, 담배 입자는 필요한 입자 크기 범위를 수득하기 위해 스크린 메쉬(screen mesh)를 통과하도록 크기가 조정될 수 있다. 원하는 경우, 공기 분류 장비를 사용하여 원하는 크기 또는 소정 범위의 크기의 작은 크기의 담배 입자를 수집할 수 있다. 원하는 경우, 다양한 크기의 과립형 담배 조각을 함께 혼합할 수 있다.

담배 물질이 미세하게 분할된 형태 또는 분말 형태로 제공되는 방식은 다양할 수 있다. 바람직하게는, 식물 부분 또는 조각은 연마(grinding), 밀링(milling) 등을 위한 장비 및 기술을 사용하여 미립자 형태로 세분되거나(comminuted), 연마되거나, 분쇄된다(pulverized). 식물 또는 이의 부분은 외부 힘 또는 압력을 받을 수 있다(예컨대, 압착 또는 롤 처리를 거침). 이러한 가공 조건을 수행할 때, 식물 또는 이의 일부는 자연 수분 함량(예를 들어, 수확 직후 수분 함량)에 근사치인 수분 함량, 식물 또는 이의 일부에 수분을 첨가함으로써 달성되는 수분 함량, 또는 식물 또는 이의 일부의 건조로 인한 수분 함량을 가질 수 있다. 예를 들어, 식물 또는 이의 일부의 분말화된, 분쇄된, 연마된, 펄프화된 또는 밀링된 조각은 약 25 중량% 미만, 종종 약 20 중량% 미만, 흔히 약 15 중량% 미만의 수분 함량을 가질 수 있다. 가장 바람직하게는, 식물 물질은 해머 밀(hammer mill), 커터 헤드(cutter head), 공기 조절 밀(air control mill) 등과 같은 장비를 사용하여 연마 또는 밀링하는 동안 형태가 비교적 건조하다. 예를 들어, 담배 부분 또는 조각은 이의 수분 함량이 약 15 중량% 미만 또는 약 5 중량% 미만일 때 연마되거나 밀링될 수 있다.

기재의 제조를 위해, 니코티아나 종의 수확된 식물이 건조 공정을 거치는 것이 전형적이다. 본원에 개시된 기재 내에 혼입된 담배 물질은 일반적으로 적절하게 건조 및/또는 숙성된 것들이다. 다양한 유형의 담배에 대한 다양한 유형의 건조 공정에 대한 설명이 문헌[Tobacco Production, Chemistry and Technology, Davis et al. (Eds.) (1999)]에 제시된다. 연통-건조된(flue-cured) 담배를 건조하기 위한 기술 및 조건의 예는 문헌[Nestor et al., Beitrage Tabakforsch. Int., 20, 467-475 (2003)] 및 Peele의 미국 특허 제6,895,974호(본원에 참조로 혼입됨)에 제시된다. 음건(air curing) 담배를 위한 대표적인 기술 및 조건은 Groves 등의 미국 특허 제7,650,892호; 문헌[Roton et al., Beitrage Tabakforsch. Int., 21, 305-320 (2005)] 및 문헌[Staaf et al., Beitrage Tabakforsch. Int., 21, 321-330 (2005)](본원에 참조로 혼입됨)에 제시된다. 특정 유형의 담배는 다른 유형의 건조 공정, 예컨대 화건(fire curing) 또는 양건(sun curing)을 거칠 수 있다.

특정 실시양태에서, 사용될 수 있는 담배 물질은 연통-건조된 또는 버지니아(Virginia)(예컨대, K326), 벌리(burley), 양건된(예컨대, 인디안 쿠르눌(Indian Kurnool) 및 오리엔탈(Oriental) 담배, 예컨대 카테리니(Katerini), 프렐립(Prelip), 코모티니(Komotini), 잔티(Xanthi) 및 얌볼(Yambol) 담배), 메릴랜드(Maryland), 다크(dark), 다크-파이어드(dark-fired), 다크 음건된(예컨대, 마돌(Madole), 파산다(Passanda), 쿠바노(Cubano), 자틴(Jatin) 및 베주키(Bezuki) 담배), 라이트 음건된(light air cured)(예컨대, 노스 위스콘신(North Wisconsin) 및 갈파오(Galpao) 담배), 인디안 음건된, 레드 러시안(Red Russian) 및 루스티카(Rustica) 담배, 및 다양한 다른 희귀 또는 전문 담배 및 임의의 상기 담배의 다양한 블렌드(blend)를 포함한다.

담배 물질은 또한 소위 "블렌딩된" 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 담배 물질은 연통-건조된, 벌리(예컨대, 말라위(Malawi) 벌리 담배) 및 오리엔탈 담배(예컨대, 담배 엽편, 또는 담배 엽편 및 담배 줄기의 혼합물로 구성되거나 이로부터 유래하는 담배)의 부분 또는 조각의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대표적인 블렌드는 건조 중량을 기준으로 약 30 내지 약 70 부의 벌리 담배(예컨대, 엽편, 또는 엽편 및 줄기), 및 약 30 내지 약 70 부의 연통-건조된 담배(예컨대, 줄기, 엽편, 또는 엽편 및 줄기)를 혼입할 수 있다. 다른 예시적인 담배 블렌드는 건조 중량을 기준으로 약 75 부의 연통-건조된 담배, 약 15 부의 벌리 담배, 및 약 10 부의 오리엔탈 담배; 또는 약 65 부의 연통-건조된 담배, 약 25 부의 벌리 담배, 및 약 10 부의 오리엔탈 담배; 또는 약 65 부의 연통-건조된 담배, 약 10 부의 벌리 담배, 및 약 25 부의 오리엔탈 담배를 혼입한다. 다른 예시적인 담배 블렌드는 건조 중량을 기준으로 약 20 내지 약 30 부의 오리엔탈 담배 및 약 70 내지 약 80 부의 연통-건조된 담배를 혼입한다.

본 발명에 사용된 담배 물질은, 예를 들어, 발효, 표백 등을 거칠 수 있다. 필요에 따라, 담배 물질은, 예를 들어, 방사능 처리되거나, 저온 살균되거나, 달리 제어된 열처리를 거칠 수 있다. 이러한 처리 공정은, 예를 들어, Mua의 미국 특허 제8,061,362호(본원에 참조로 혼입됨)에 상세히 기술된다. 특정 실시양태에서, 담배 물질은 물, 및 담배 물질의 가열시 아크릴아미드를 형성하는 아스파라긴의 반응을 억제할 수 있는 첨가제로 처리될 수 있다(예컨대, 리신, 글리신, 히스티딘, 알라닌, 메티오닌, 시스테인, 글루탐산, 아스파르트산, 프롤린, 페닐알라닌, 발린, 아르기닌, 2가 및 3가 양이온을 혼입하는 조성물, 아스파라기나제, 특정 비-환원 사카라이드, 특정 환원제, 페놀계 화합물, 하나 이상의 유리 티올 기 또는 작용기를 갖는 특정 화합물, 산화 촉매, 천연 식물 추출물(예컨대, 로즈마리 추출물), 및 이들의 조합물로 처리될 수 있다). 예를 들어, Chen 등의 미국 특허 제8,434,496호, 제8,944,072호 및 제8,991,403호(이들 모두는 본원에 참조로 혼입됨)에 기술된 처리 공정의 유형을 참고한다. 특정 실시양태에서, 이러한 유형의 처리는 원래의 담배 물질이 전술한 공정에서 열을 거칠 때 유용하다.

일부 실시양태에서, 담배 물질의 유형은 초기에 다른 담배 물질보다 색상이 시각적으로 어느 정도 더 밝도록(예를 들어, 백화(whitening)되거나 표백되도록) 선택된다. 담배 펄프는 특정 실시양태에서 당업계에 공지된 임의의 수단에 따라 백화될 수 있다. 예를 들어, 다양한 표백제 또는 산화제와 산화 촉매를 사용하는 다양한 미백 방법(whitening method)으로 제조된 표백된 담배 물질이 사용될 수 있다. 예시적인 산화제는 과산화물(예를 들어, 과산화수소), 클로라이트 염, 클로레이트 염, 퍼클로레이트 염, 하이포클로라이트 염, 오존, 암모니아, 칼륨 퍼망간에이트, 및 이들의 조합물을 포함한다. 예시적인 산화 촉매는 티타늄 다이옥사이드, 망간 다이옥사이드, 및 이들의 조합물이다. 표백제로 담배를 처리하는 공정은, 예를 들어, Daniels, Jr.의 미국 특허 제787,611호; Oelenheinz의 제1,086,306호; Delling의 제1,437,095호; Rosenhoch의 제1,757,477호; Hawkinson의 제2,122,421호; Baier의 제2,148,147호; Baier의 제2,170,107호; Baier의 제2,274,649호; Prats 등의 제2,770,239호; Rosen의 제3,612,065호; Rosen의 제3,851,653호; Rosen의 제3,889,689호; Minami의 제3,943,940호; Rosen의 제3,943,945호; Rainer의 제4,143,666호; Campbell의 제4,194,514호; Rainer 등의 제4,366,823호, 제4,366,824호 및 제4,388,933호; Schmekel 등의 제4,641,667호; Berger의 제5,713,376호; Byrd Jr.의 제9,339,058호; Beeson의 제9,420,825호; 및 Byrd Jr.의 제9,950,858호; 및 Bjorkholm 등의 미국 특허출원공개 제2012/0067361호; Crooks의 제2016/0073686호; Bjorkholm의 제2017/0020183호; 및 Bjorkholm의 제2017/0112183호, 및 Giolvas의 PCT WO 1996/031255 및 Bjorkholm의 WO 2018/083114(이들 모두는 본원에 참조로 혼입됨)에서 논의된다.

일부 실시양태에서, 백화된 담배 물질은 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 65% 이상, 약 70% 이상, 약 75% 이상 또는 약 80% 이상의 ISO 휘도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 백화된 담배 물질은 약 50% 내지 약 90%, 약 55% 내지 약 75%, 또는 약 60% 내지 약 70%의 범위의 ISO 휘도를 가질 수 있다. ISO 휘도는 ISO 3688:1999 또는 ISO 2470-1:2016에 따라 측정될 수 있다.

일부 실시양태에서, 백화된 담배 물질은 미처리된 담배 물질과 비교하여 색이 밝아진(예컨대, "백화된") 것을 특징으로 할 수 있다. 백색은 종종 국제 조명 위원회(International Commission on Illumination: CIE)의 색도도(chromaticity diagram)를 참고하여 정의된다. 백화된 담배 물질은, 특정 실시양태에서, 색도도 상에서 미처리된 담배 물질보다 순수한 백색에 더 가까운 것을 특징으로 할 수 있다.

담배 물질은 존재하는 니코틴의 적어도 일부를 제거하기 위해 가공될 수 있다. 니코틴을 담배 물질로부터 추출하는 적합한 방법은 당업계에 공지되어 있다. 일부 실시양태에서, 담배 물질은 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는다. "실질적으로 포함하지 않는"은 단지 미량이 담배 물질에 존재함을 의미한다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 담배 물질은 0.001 중량% 미만의 니코틴, 또는 0.0001 중량% 미만 또는 심지어 0 중량%의 니코틴(담배 물질의 총 중량을 기준으로 유리 염기로서 계산됨)을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

존재하는 담배 물질의 양은 변할 수 있고, 일반적으로 기재의 총 중량을 기준으로 기재의 약 65 중량% 미만이다. 예를 들어, 밀링된 담배 물질은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 기재의 약 5%, 약 10%, 약 15%, 약 20%, 약 25%, 약 30% 또는 약 35%로부터, 약 40%, 약 45%, 약 50%, 약 55%, 약 60% 또는 약 65 중량%까지의 양으로 존재할 수 있다. 일부 실시양태에서, 담배 물질은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 10 내지 약 45 중량%의 양으로 기재에 존재한다. 일부 실시양태에서, 담배 물질은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 55 내지 약 65 중량%의 양으로 기재에 존재한다. 일부 실시양태에서, 담배 물질은 기재의 총 건조 중량을 기준으로 약 45 내지 약 55 중량%의 양으로 기재에 존재한다.

일부 실시양태에서, 본 발명의 기재는 임의의 담배 물질을 완전히 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다(예컨대, 본원에 개시된 임의의 실시양태는 임의의 담배 물질을 완전히 또는 실질적으로 포함하지 않을 수 있다). "실질적으로 포함하지 않는"은, 예컨대, 식물성 또는 허브(herbal) 물질에 자연적으로 존재할 수 있는 미량을 초과하는 어떠한 담배 물질도 의도적으로 첨가되지 않았음을 의미한다. 예를 들어, 특정 실시양태는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 0.5 중량% 미만의 담배 물질, 0.1 중량% 미만의 담배 물질, 0.01 중량% 미만의 담배 물질, 또는 0.001 중량% 미만 또는 심지어 0 중량%의 담배 물질을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

담배-유래 물질

일부 실시양태에서, 상기 기재는, 에어로졸 형성 물질의 성분으로서 첨가되거나 별도로 첨가되는(예를 들어, 기재 제조 동안, 또는 형성-후 기재에 함침되는) 담배 추출물, 예컨대 수성 담배 추출물을 포함한다. 본원에서 "담배 추출물"은, 추출 공정에서 담배 물질과 접촉하게 되는 용매(예컨대, 물)에 의해 고형 담배 펄프로부터 추출되는 담배 물질의 단리된 성분을 지칭한다. 담배 물질의 다양한 추출 기술을 사용하여 담배 추출물 및 고형 담배 물질을 제공할 수 있다. 예를 들어, Beeson 등의 미국 특허출원공개 제2011/0247640호에 기술된 추출 공정을 참조하고, 상기 출원을 본원에 참조로 혼입된다. 담배 성분을 추출하기 위한 다른 예시적인 기술은 Fiore의 미국 특허 제4,144,895호; Osborne, Jr. 등의 미국 특허 제4,150,677호; Reid의 미국 특허 제4,267,847호; Wildman 등의 미국 특허 제4,289,147호; Brummer 등의 미국 특허 제4,351,346호; Brummer 등의 미국 특허 제4,359,059호; Muller의 미국 특허 제4,506,682호; Keritsis의 미국 특허 제4,589,428호; Soga 등의 미국 특허 제4,605,016호; Poulose 등의 미국 특허 제4,716,911호; Niven, Jr. 등의 미국 특허 제4,727,889호; Bernasek 등의 미국 특허 제4,887,618호; Clapp 등의 미국 특허 제4,941,484호; Fagg 등의 미국 특허 제4,967,771호; Roberts 등의 미국 특허 제4,986,286호; Fagg 등의 미국 특허 제5,005,593호; Grubbs 등의 미국 특허 제5,018,540호; White 등의 미국 특허 제5,060,669호; Fagg의 미국 특허 제5,065,775호; White 등의 미국 특허 제5,074,319; White 등의 미국 특허 제5,099,862호; White 등의 미국 특허 제5,121,757호; Fagg의 미국 특허 제5,131,414호; Munoz 등의 미국 특허 제5,131,415호; Fagg의 미국 특허 제5,148,819호; Kramer의 미국 특허 제5,197,494호; Smith 등의 미국 특허 제5,230,354호; Fagg의 미국 특허 제5,234,008호; Smith의 미국 특허 제5,243,999호; Raymond 등의 미국 특허 제5,301,694호; Gonzalez-Parra 등의 미국 특허 제5,318,050호; Teague의 미국 특허 제5,343,879호; Newton의 미국 특허 제5,360,022호; Clapp 등의 미국 특허 제5,435,325호; Brinkley 등의 미국 특허 제5,445,169호; Lauterbach의 미국 특허 제6,131,584호; Kierulff 등의 미국 특허 제6,298,859호; Mua 등의 미국 특허 제6,772,767호; 및 Thompson의 미국 특허 제7,337,782호에 기술되어 있고, 이들 모두는 본원에 참조로 혼입된다.

일부 실시양태에서, 상기 기재는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양으로 수성 또는 건조 분말 형태의 담배 추출물을 포함한다.

비-담배 식물

본원에 개시된 기재는 하나 이상의 비-담배 식물성 물질을 포함한다. 본원에서 용어 "식물성 성분" 또는 "식물"은, 임의의 식물 물질 또는 진균-유래 물질, 예컨대 천연 형태의 식물 물질, 및 천연 식물 물질로부터 유래된 식물 물질, 예컨대 식물 물질로부터의 추출물 또는 단리물, 또는 처리된 식물 물질(예컨대, 열처리, 발효 또는 물질의 화학적 성질을 변경할 수 있는 기타 처리 공정을 거친 식물 물질)을 지칭한다. 본 발명의 목적을 위해, "식물성 물질"은, 비제한적으로, "허브 물질"을 포함하고, 이는 지속적인 목질 조직을 발달시키지 않고, 흔히 이의 약물 또는 감각 특성에 대한 가치가 있는 종자-생산 식물(예컨대, 차 또는 약탕)을 지칭한다. "비-담배"로서의 식물성 물질에 대한 언급은, 담배 물질을 배제하기 위한 것이다(즉, 임의의 니코티아나 종을 포함하지 않음). 본 발명에 사용된 식물성 물질은, 비제한적으로, 본원에 개시된 임의의 화합물 및 공급원(이들의 혼합물 포함)을 포함할 수 있다. 이러한 유형의 특정 식물성 물질은 때때로 식이 보충제, 건강 기능 식품(nutraceutical), "식물 화학물질(phytochemical)" 또는 "기능성 식품"으로서 지칭된다.

식물성 물질의 비제한적인 예는 비제한적으로 아사이 베리(Euterpe oleracea martius), 아세롤라(Malpighia glabra), 알팔파, 올스파이스, 안젤리카 뿌리, 아니스(예컨대, 스타 아니스), 아나토(annatto) 씨, 사과(Malus domestica), 살구 오일, 바코파 몬니에라(bacopa monniera), 바질(Ocimum basilicum), 꿀벌 밤(bee balm), 비트 뿌리, 베르가못(bergamot), 블랙베리(Morus nigra), 블랙 코호쉬(black cohosh), 후추, 홍차, 블루베리, 볼도(boldo)(Peumus boldus), 보리지, 쇱싸리(bugleweed), 카카오, 창포 뿌리, 카무(camu)(Myrcaria dubia), 대마/삼, 캐러웨이 씨, 캣닙(catnip), 카투아바(catuaba), 카옌(cayenne), 카옌 페퍼(cayenne pepper), 차가 버섯, 캐모마일, 체리, 처빌(chervil), 초콜릿, 계피(Cinnamomum cassia), 시트론 그래스(citron grass)(Cymbopogon citratus), 클라리 세이지(clary sage), 정향, 코코넛(Cocos nucifera), 커피, 캄플(comfrey) 잎 및 뿌리, 코리앤더 씨, 크랜베리, 민들레, 에키나시아(Echinacea), 엘더베리, 엘더플라워, 엔드로(endro)(Anethum graveolens), 달맞이꽃, 유칼립투스, 펜넬, 피버퓨(feverfew), 마늘, 생강(Zingiber officinale), 징코 빌로바(gingko biloba), 인삼, 구기자, 골든씰(goldenseal), 포도 씨, 그레이프프루트(grapefruit), 자몽(grapefruit rose)(Citrus paradisi), 그라비올라(graviola)(Annona muricata), 녹차, 구투 콜라(gutu kola), 산사나무, 히비스커스 꽃(hibiscus flower)(Hibiscus sabdariffa), 허니부쉬(honeybush), 돌외(jiaogulan), 카바(kava), 잠부(jambu)(Spilanthes oleraceae), 자스민(Jasminum officinale), 주니퍼 베리(juniper berry)(Juniperus communis), 라벤더, 레몬(Citrus limon), 감초, 라일락, 노루궁뎅이 버섯(Lion's mane), 마카(maca)(Lepidium meyenii), 마요라나(marjoram), 밀크 씨슬(milk thistle), 민트(menthe), 우롱차, 오렌지(Citrus sinensis), 오레가노, 파파야, 페니로얄, 페퍼민트(Mentha piperita), 감자 껍질, 마르멜로, 붉은 토끼풀(red clover), 루이보스(적색 또는 녹색), 로즈힙(rosehip)(Rosa canina), 로즈마리, 세이지, 세인트 존스 워트(Saint John's Wort), 샐비어(Salvia officinalis), 세이버리(savory), 소팔메토(saw palmetto), 실리붐 마리아눔(silybum marianum), 슬리퍼리 엘름 바크(slippery elm bark), 수수 겨 하이-탄닌(hi-tannin), 수수 낟알 하이-탄닌(sorghum grain hi-tannin), 스피어민트(Mentha spicata), 스피룰리나(spirulina), 슈막 겨(sumac bran), 타임(thyme), 심황, 우바우르시(uva ursi), 쥐오줌뿔, 바닐라, 참마 뿌리, 노루발풀, 아슈와간다(withania somnifera), 야콘 뿌리, 옐로우 독(yellow dock), 예르바 마테(yerba mate) 및 예르바 산타(yerba santa)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 비-담배 식물성 물질은 밀링된다. 일부 실시양태에서, 밀링된 비-담배 식물성 물질은 유칼립투스, 루이보스, 스타 아니스, 펜넬 또는 이들의 조합물을 포함한다.

일부 실시양태에서, 비-담배 식물성 물질은 미립자 형태로 존재한다. 미립자 형태의 비-담배 식물성 물질은 소정 범위의 입자 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 비-담배 식물성 물질은 약 0.05 mm 내지 약 1 mm의 입자 크기를 갖는다. 일부 경우에, 비-담배 식물성 물질 입자는 스크린 메쉬(screen mesh)를 통과하여 요구되는 입자 크기 범위를 수득하도록 사이징(sizing)될 수 있다.

일부 실시양태에서, 비-담배 식물성 물질은 추출물의 형태로 존재한다. 본원에 사용된 "식물성 추출물"은 고체 식물성 물질과 추출 공정에서 접촉하도록 용매(예컨대, 물, 알코올 등)에 의해 고체 식물성 물질로부터 추출된 식물성 물질의 단리된 성분을 지칭한다. 고체 식물성 물질의 다양한 추출 기술을 사용하여 식물성 물질 추출물을 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 식물성 추출물은 안젤리카 뿌리, 캐러웨이 씨, 계피, 정향, 코리앤더 씨, 엘더베리, 엘더플라워, 생강, 자스민, 라벤더, 라일락, 페퍼민트(Mentha piperita), 마르멜로 또는 이들의 조합물의 추출물이다.

존재하는 비-담배 식물성 물질의 양은 변할 수 있고, 일반적으로 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 기재의 약 75 중량% 미만이다. 예를 들어, 비-담배 식물성 물질은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 기재의 약 0.1 중량%, 약 0.5 중량%, 약 1 중량%, 약 5 중량%, 약 10 중량%, 약 15 중량%, 약 20 중량%, 약 25 중량%, 약 30 중량%, 약 35 중량% 또는 약 40 중량%로부터, 약 45 중량%, 약 50 중량%, 약 55 중량%, 약 60 중량%, 약 65 중량%, 약 70 중량% 또는 약 75 중량%까지의 양으로 존재한다.

일부 실시양태에서, 비-담배 식물성 물질은 미립자 형태이고, 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 15 내지 약 75 중량%, 약 15 내지 약 60 중량%, 또는 약 15 내지 약 25 중량%의 양으로 기재에 존재한다.

일부 실시양태에서, 비-담배 식물성 물질은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%, 또는 약 1 내지 약 3 중량%의 양으로 추출물로서 존재한다.

결합제

본원에 개시된 기재는 결합제를 포함한다. 결합제(또는 결합제의 조합물)는, 특정 실시양태에서, 기재에 목적하는 물리적 특성 및 물리적 온전성을 제공하기에 충분한 양으로 사용될 수 있다. 이용된 결합제의 양은 변할 수 있지만, 전형적으로 약 15 중량%이고, 특정 실시양태는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 중량% 이상, 예컨대 약 1 내지 약 30 중량%, 또는 약 1 내지 약 20 중량%, 또는 약 5 내지 약 15 중량%의 결합제 함량에 의해 특징지어진다. 일부 실시양태에서, 결합제는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 5 내지 약 10 중량%, 또는 약 6 내지 약 12 중량%의 양으로 존재한다.

전형적인 결합제는 유기물 또는 무기물, 또는 이들의 조합물일 수 있다. 대표적인 결합제는 포비돈, 나트륨 알긴에이트, 펙틴, 검, 카라기난, 풀루란, 제인, 셀룰로스 유도체 및 이들의 조합물을 포함한다. 일부 구현에서, 2개 이상의 결합제 물질의 조합물 또는 블렌드가 사용될 수 있다. 결합제 물질의 다른 예는, 예를 들어 Jakob 등의 미국 특허 제5,101,839호; 및 Raker 등의 미국 특허 제4,924,887호를 참조하고, 각각 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다. 일부 실시양태에서, 결합제는 칼슘 카본에이트를 포함하지 않는다.

일부 실시양태에서, 결합제는 알긴에이트, 해초 하이드로콜로이드, 셀룰로스 에터, 전분, 덱스트란, 카라기난, 포비돈, 풀루란, 제인 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일부 실시양태에서, 결합제는 셀룰로스 에터(예컨대, 카복시알킬 에터)이고, 이는 알킬, 하이드록시알킬 또는 아릴 기로 대체된 셀룰로스 구조 내의 하나 이상의 하이드록실 기의 수소를 갖는 셀룰로스 중합체를 의미한다. 이러한 셀룰로스 유도체의 비제한적인 예는 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스("HPC"), 하이드록시프로필메틸셀룰로스("HPMC"), 하이드록시에틸셀룰로스 및 카복시메틸셀룰로스("CMC")를 포함한다. 적합한 셀룰로스 에터는 하이드록시프로필셀룰로스, 예컨대 Aqualon Co.로부터의 Klucel H; 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 예컨대 DuPont으로부터의 Methocel K4MS; 하이드록시에틸셀룰로스, 예컨대 Aqualon Co.로부터의 Natrosol 250 MRCS; 메틸셀룰로스, 예컨대 DuPont으로부터의 Methocel A4M, K4M 및 E15; 및 나트륨 카복시메틸셀룰로스, 예컨대 Aqualon Co.로부터의 CMC 7HF, CMC 7LF 및 CMC 7H4F를 포함한다. 일부 실시양태에서, 결합제는 하나 이상의 셀룰로스 에터(예컨대, 단일 셀룰로스 에터, 또는, 예를 들어 2 또는 3개와 같은 다수의 셀룰로스 에터의 조합물)이다. 일부 실시양태에서, 결합제는, 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 셀룰로스 에터이다. 일부 실시양태에서, 결합제는 카복시메틸셀룰로스이다. 기재가 1개 초과의 셀룰로스 에터를 포함하는 실시양태에서, 결합제의 언급된 중량 기준은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 셀룰로스 에터의 조합물의 총 중량을 반영하는 것으로 이해되어야 한다.

물

일부 실시양태에서, 본원에 개시된 기재는 물을 포함한다. 물 함량은 변할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 기재는 약 15 내지 약 30%의 물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 기재 비드는 비드의 제조 중에 존재하는 물의 적어도 일부를 제거하기 위해 건조된다. 일부 실시양태에서, 건조 후, 기재는 기재의 총 중량을 기준으로 약 3 내지 약 9 중량%의 물을 포함한다.

에어로졸 형성 물질

본원에 개시된 기재는 에어로졸 형성 물질을 포함한다. 적합한 에어로졸 형성 물질은, 비제한적으로, 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 테르펜, 당 알코올, 담배 추출물 및 이들의 조합물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 에어로졸 형성 물질은 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 테르펜, 당 알코올, 담배 추출물, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함할 수 있다. 각각의 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 테르펜 및 당 알코올은 이하 본원에서 추가로 기술된다.

기재에 존재하는 에어로졸 형성 물질의 양은 기재, 또는 기재를 포함하는 에어로졸 발생 컴포넌트가 허용가능한 감각 및 바람직한 성능 특징을 제공하도록 하는 양이다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 많은 점에서 담배 연기의 외관과 닮은 가시적인 주류 에어로졸을 생성하기 위해 충분한 양의 에어로졸 형성 물질이 사용된다. 존재하는 에어로졸 형성 물질의 양은 에어로졸 발생 컴포넌트 당 원하는 퍼프(puff)의 수와 같은 인자에 의존할 수 있다.

일부 실시양태에서, 기재는 에어로졸 형성 물질을 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 10 중량% 이상, 약 15 중량% 이상, 약 20 중량% 이상, 약 25 중량% 이상, 약 30 중량% 이상, 약 35 중량% 이상, 약 40 중량% 이상, 약 45 중량% 이상, 약 50 중량% 이상, 약 55 중량% 이상 또는 약 60 중량% 이상의 양으로 포함한다. 전체 에어로졸 형성 물질의 예시적인 범위는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 15 내지 약 60 중량%, 예컨대 약 15 내지 약 55 중량%, 또는 약 15 내지 약 25 중량%를 포함한다.

다가 알코올

일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 형성 물질은 하나 이상의 다가 알코올을 포함한다. 다가 알코올의 예는 글리세롤, 프로필렌 글리콜 및 기타 글리콜, 예컨대 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜 및 트라이에틸렌 글리콜을 포함한다. 일부 실시양태에서, 다가 알코올은 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이아세틴 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일부 실시양태에서, 다가 알코올은 글리세롤과 프로필렌 글리콜의 혼합물이다. 글리세롤 및 프로필렌 글리콜은 다양한 비율로 존재할 수 있고, 의도된 용도에 따라 어느 한 성분이 우세하다. 일부 실시양태에서, 글리세롤 및 프로필렌 글리콜은 약 3:1 내지 약 1:3의 중량비로 존재한다. 일부 실시양태에서, 글리세롤 및 프로필렌 글리콜은 약 3:1, 약 2:1, 약 1:1, 약 1:2, 또는 약 1:3의 중량비로 존재한다. 일부 실시양태에서, 글리세롤 및 프로필렌 글리콜은 약 1:1의 중량비로 존재한다.

폴리소르베이트 및 소르비탄 에스터

일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 형성 물질은 하나 이상의 폴리소르베이트를 포함한다. 폴리소르베이트의 예는 폴리소르베이트 60(폴리옥시에틸렌(20) 소르비탄 모노스테아레이트, Tween 60) 및 폴리소르베이트 80(폴리옥시에틸렌(20) 소르비탄 모노올레에이트, Tween 80)을 포함한다. 사용되는 폴리소르베이트의 유형 또는 사용되는 폴리소르베이트의 조합물은 목적하는 의도된 효과에 의존하고, 그 이유는, 상이한 폴리소르베이트가 분자 크기로 인해 상이한 속성을 제공하기 때문이다. 예를 들어, 폴리소르베이트 분자는 폴리소르베이트 20으로부터 폴리소르베이트 80까지 크기가 증가한다. 더 작은 크기의 폴리소르베이트 분자를 사용하면 더 적은 양의 증기가 생성되지만 더 깊이 폐 침투가 가능하다. 이는, 사용자가 "연기"(즉, 증기)의 큰 기둥을 생성하는 것을 원치 않는 공공장소에 있을 때 바람직할 수 있다. 반대로, 진한 증기(이는 담배의 방향족 성분을 전달할 수 있음)가 필요한 경우, 더 큰 폴리소르베이트 분자가 사용될 수 있다. 폴리소르베이트 계열의 화합물을 사용하는 추가적 이점은, 폴리소르베이트가 존재하는 혼합물의 기화열을 낮춘다는 것이다.

일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 형성 물질은 하나 이상의 소르비탄 에스터를 포함한다. 소르비탄 에스터의 예는 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노스테아레이트(Span 60), 소르비탄 모노올레이트(Span 20) 및 소르비탄 트라이스테아레이트(Span 65)를 포함한다.

지방 산, 에스터 및 왁스

일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 형성 물질은 하나 이상의 지방 산을 포함한다. 지방 산은 단쇄, 장쇄, 포화된, 불포화된, 직쇄 또는 분지쇄 카복실산을 포함할 수 있다. 지방 산은 일반적으로 C₄-C₂₈ 지방족 카복실산을 포함한다. 단쇄 또는 장쇄 지방 산의 비제한적인 예는 부티르산, 프로피온산, 발레르산, 올레산, 리놀레산, 스테아르산, 미리스트산 및 팔미트산을 포함한다.

일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 형성 물질은 하나 이상의 지방 산 에스터를 포함한다. 지방 산 에스터의 예는 알킬 에스터, 모노글리세라이드, 다이글리세라이드 및 트라이글리세라이드를 포함한다. 모노글리세라이드의 예는 모노라우린 및 글리세롤 모노스테아레이트를 포함한다. 트라이글리세라이드의 예는 트라이올레인, 트라이팔미틴, 트라이스테아레이트, 글리세롤 트라이부티레이트 및 글리세롤 트라이헥사노에이트를 포함한다.

일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 형성 물질은 하나 이상의 왁스를 포함한다. 왁스의 예는 카나우바, 밀랍, 칸델릴라를 포함하고, 이들은 에어로졸 입자를 안정화시키거나 기호성을 개선하거나 목 따가움을 줄이는 것으로 공지되어 있다.

테르펜

일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 형성 물질은 하나 이상의 테르펜을 포함한다. 본원에서 용어 "테르펜"은, 식물에 의해 이소펜텐일 파이로포스페이트로부터 생합성적으로 생성되는 탄화수소 화합물을 의미한다. 테르펜의 비제한적인 예는 리모넨, 피넨, 파르네센, 미르센, 게라니올, 펜넬 및 셈브렌을 포함한다.

당 알코올

일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 형성 물질은 하나 이상의 당 알코올을 포함한다. 당 알코올의 예는 소르비톨, 에리트리톨, 만니톨, 말티톨, 이소말트 및 자일리톨을 포함한다. 당 알코올은 또한 특정 향미 화합물(예컨대, 멘톨 및 기타 휘발성 물질)에 대한 향미 개선제로서 역할을 할 수 있고, 일반적으로 생성된 에어로졸의 입안촉감(mouthfeel), 촉각(tactile sensation), 목에 미치는 영향 및 기타 감각 특성을 개선한다.

에어로졸 형성 물질을 기재 일부 내로 또는 상으로 적재하는(예컨대, 함침하는) 방법은 Dooly 등의 미국 특허 제9,974,334호, Collett 등의 미국 특허출원공개 제2015/0313283호 및 Sebastian 등의 미국 특허출원공개 제2018/0279673호에 기술되어 있고, 이들의 개시내용은 전문이 본원에 참조로 혼입된다.

임의의 개시된 실시양태에서, 에어로졸 형성 물질의 전체 양은 압출 전에 첨가될 수 있다. 다르게는 또는 추가적으로, 에어로졸 형성 물질의 일부는 형성 후에 기재에 첨가될 수 있다(예컨대, 하나 이상의 에어로졸 형성 물질은 압출된 형태의 기재 물질 내에 또는 상에 분무되거나 달리 배치될 수 있다).

충전제

일부 실시양태에서, 본원에 개시된 기재는 충전제를 포함한다. 충전제는 전분, 당, 당 알코올, 목재 섬유, 목재 펄프, 무기 물질, 불활성 물질 등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 충전제는 천연 및 변성 전분을 비롯한 전분을 포함한다. 본원에서 "전분"은, 임의의 공급원으로부터의 순수 전분, 변성 전분 또는 전분 유도체를 지칭할 수 있다. 전분은, 거의 모든 녹색 식물과 다양한 유형의 식물 조직 및 기관(예컨대, 종자, 잎, 뿌리줄기(rhizome), 뿌리, 덩이줄기(tuber), 새싹(shoot), 열매, 낟알 및 줄기)에 전형적으로 과립 형태로 존재한다. 전분은 조성뿐만 아니라 과립 형태와 크기도 상이할 수 있다. 흔히, 상이한 공급원으로부터의 전분은 상이한 화학적 및 물리적 특성을 가진다. 비드에 특정 관능(organoleptic) 특성을 부여하는 전분 물질의 능력에 기초하여, 비드에 포함되기 위한 특정 전분이 선택될 수 있다. 다양한 공급원으로부터 유래된 전분이 사용될 수 있다. 예를 들어, 전분의 주요 공급원은 곡물(예컨대, 쌀, 밀, 옥수수)과 뿌리 채소(예컨대, 감자 및 카사바(cassava))를 포함한다. 전분 공급원의 다른 예는 도토리, 애로루트(arrowroot), 아라카차(arracacha), 바나나, 보리, 콩(예컨대, 파바콩, 렌틸콩, 녹두, 완두콩, 병아리콩), 빵나무 열매, 메밀, 칸나(canna), 밤, 콜라카시아(colacasia), 카타쿠리(katakuri), 칡, 말랑가(malanga), 밀렛(millet), 귀리, 오카(oca), 폴리네시안 애로루트(Polynesian arrowroot), 사고(sago), 수수, 고구마, 퀴노아(quinoa), 호밀, 타피오카, 타로(taro), 담배, 마름(water chestnut) 및 참마를 포함한다. 적합한 전분은, 비제한적으로, 옥수수 전분, 쌀 전분 및 변성 식품 전분을 포함한다. 특정 전분은 변성 전분이다. 변성 전분은, 흔히 이의 높은 열 특성을 변경하도록 설계된 하나 이상의 구조적 변형을 거쳤다. 일부 전분은 유전자 변형에 의해 개발되었으며, "변성" 전분으로 간주된다. 다른 전분은 수득되고 후속적으로 변형된다. 예를 들어, 변성 전분은 화학적 반응(예컨대, 에스터화, 에터화, 산화, 산 촉매작용에 의한 해중합(시닝(thinning)), 또는 염기 존재 하의 산화, 표백, 트랜스글리코실화 및 해중합(예컨대, 촉매의 존재 하의 덱스트린화), 가교결합, 효소 처리, 아세틸화, 하이드록시프로필화 및/또는 부분 가수분해)으로 처리된 전분일 수 있다. 다른 전분은 열처리(예컨대, 사전-젤라틴화, 덱스트린화 및/또는 냉수 팽윤 공정)에 의해 변형된다. 특정 변성 전분은 일전분 포스페이트, 이전분 글리세롤, 나트륨 트라이메타포스페이트로 에스터화된 이전분 포스페이트, 포스페이트 이전분 포스페이트, 아세틸화된 이전분 포스페이트, 아세트산 무수물로 에스터화된 전분 아세테이트, 비닐 아세테이트로 에스터화된 전분 아세테이트, 아세틸화된 이전분 아디페이트, 아세틸화된 이전분 글리세롤, 하이드록시프로필 전분, 하이드록시프로필 이전분 글리세롤 및 전분 나트륨 옥텐일 석시네이트를 포함한다. 일부 실시양태에서, 충전제는 옥수수 전분, 쌀 전분 또는 쌀가루, 변성 식품 전분 또는 이들의 조합물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 충전제는 칼슘 카본에이트를 포함하지 않는다. 일부 실시양태에서, 충전제는 목재 섬유, 목재 펄프, 불활성 섬유 또는 이들의 조합물을 포함한다.

존재하는 경우, 충전제의 양은 변할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기재는 충전제를 포함하지 않는다. 일부 실시양태에서, 기재는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 45% 이하의 충전제를 포함한다. 일부 실시양태에서, 기재는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 5 중량%, 약 10 중량%, 약 15 중량%, 약 20 중량% 또는 약 25 중량%로부터, 약 30 중량%, 약 35 중량%, 약 40 중량% 또는 약 45 중량%까지의 충전제를 포함한다. 일부 실시양태에서, 충전제는 목재 섬유 또는 목재 펄프이다. 일부 실시양태에서, 기재는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 15 내지 약 25 중량%의 충전제를 포함한다. 일부 실시양태에서, 충전제는 쌀가루이다.

니코틴 성분

특정 실시양태에서, 기재는 니코틴 성분을 포함한다. "니코틴 성분"은, 존재하는 니코틴의 적어도 일부의 에어로졸을 제공하기 위한 니코틴의 임의의 적합한 형태(예를 들어, 유리 염기 또는 염)를 의미한다. 전형적으로, 니코틴 성분은 니코틴 유리 염기 및 니코틴 염으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 니코틴 성분은 이의 유리 염기 형태의 니코틴이며, 이는, 예를 들어 미세결정질 셀룰로스 물질에 용이하게 흡착되어 미세결정질 셀룰로스-니코틴 담체 복합체를 형성할 수 있다. 예를 들어, Hansson의 미국 특허출원공개 제2004/0191322호에서 유리 염기 형태의 니코틴에 대한 논의를 참조하고, 이는 본원에 참조로 혼입된다.

일부 실시양태에서, 니코틴 성분의 적어도 일부는 염 형태로 사용될 수 있다. 니코틴 염은 Cox 등의 미국 특허 제2,033,909호 및 문헌[Perfetti, Beitrage Tabakforschung Int., 12: 43-54 (1983)]에 개시된 유형의 성분 및 기술을 이용하여 제공될 수 있고, 이는 본원에 참조로 혼입된다. 추가적으로, 니코틴 염은, Pfaltz and Bauer, Inc. 및 K&K Laboratories(ICN Biochemicals, Inc.의 사업부)와 같은 공급처로부터 입수가능하다. 전형적으로, 니코틴 성분은 니코틴-부재 염기, 니코틴 염, 예컨대 하이드로클로라이드, 다이하이드로클로라이드, 모노타르트레이트, 바이타르트레이트, 설페이트, 살리실레이트 및 니코틴 아연 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된다.

전형적으로, 존재하는 경우, 니코틴 성분(유기 염기로서 계산됨)은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 기재의 약 0.001 중량% 이상, 예컨대 약 0.001 내지 약 10 중량%의 농도이다. 일부 실시양태에서, 니코틴 성분은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.1% w/w 내지 약 10 중량%, 예컨대, 약 0.1 중량%, 약 0.2 중량%, 약 0.3 중량%, 약 0.4 중량%, 약 0.5 중량%, 약 0.6 중량%, 약 0.7 중량%, 약 0.8 중량% 또는 약 0.9 중량%로부터, 약 1 중량%, 약 2 중량%, 약 3 중량%, 약 4 중량%, 약 5 중량%, 약 6 중량%, 약 7 중량%, 약 8 중량%, 약 9 중량% 또는 약 10 중량%(유기 염기로서 계산됨)까지의 농도이다. 일부 실시양태에서, 니코틴 성분은 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 3 중량%, 예컨대, 약 0.1 내지 약 2.5 중량%, 약 0.1 내지 약 2.0 중량%, 약 0.1 내지 약 1.5 중량%, 또는 약 0.1 내지 약 1 중량%(유기 염기로서 계산됨)의 농도로 존재한다. 일부 실시양태에서, 존재하는 니코틴은 모두 밀링된 담배 물질에서의 천연 함량에 의해 제공된다. 다른 실시양태에서, 니코틴 성분은 기재에 외인성으로 첨가된다.

일부 실시양태에서, 본 발명의 기재는 임의의 니코틴 성분을 완전히 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다(예를 들어, 본원에 개시된 임의의 실시양태는 임의의 니코틴 성분을 완전히 또는 실질적으로 포함하지 않을 수 있음). "실질적으로 포함하지 않는"은, 예를 들어 담배, 식물성 또는 허브 물질에 천연적으로 존재할 수 있는 미량을 초과하여 의도적으로 니코틴이 첨가되지 않았음을 의미한다. 예컨대, 담배, 식물성 또는 허브 물질. 예를 들어, 특정 실시양태는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 0.001 중량% 미만의 니코틴, 또는 0.0001 중량% 미만 또는 심지어 0 중량%의 니코틴(유기 염기로서 계산됨)을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

향미료

일부 실시양태에서, 기재는 향미료를 포함한다. 본원에서 "향미료"에 대한 언급은, 에어로졸화되어 사용자에게 전달될 수 있고 맛 및/또는 아로마(aroma) 면에서 관능적 경험을 부여하는 화합물 또는 성분을 지칭한다. 향미료의 일부 예는, 비제한적으로, 바닐린, 에틸 바닐린, 크림, 차, 커피, 과일(예컨대, 사과, 블루베리, 체리, 딸기, 배 및 시트러스 향미(citrus favor), 예컨대 라임 및 레몬), 메이플, 멘톨, 민트, 페퍼민트, 스피어민트, 노루발풀, 육두구, 정향, 라벤더, 카더멈, 생강, 벌꿀, 아니스, 세이지, 로즈마리, 히비스커스, 로즈힙, 예르바 메이트, 과유사(guayusa), 허니부쉬, 루이보스, 예르바 산타, 바코파 몬니에라, 징코 빌로바, 아슈와간다, 계피, 백단향, 자스민, 카스카릴라, 코코아, 감초, 이들의 조합물 및 추출물, 궐련, 여송연 및 파이프 담배의 향미를 위해 전통적으로 사용되는 유형 및 특성의 착향(flavoring) 및 향미 패키지를 포함한다. 일부 실시양태에서, 향미료는 베리, 정향 또는 시트러스 향미 및/또는 아로마를 포함한다. 일부 실시양태에서, 향미료는 바닐라, 민트, 체리, 블루베리 또는 이들의 조합물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 향미료는 바닐라, 민트, 체리, 블루베리 또는 이들의 조합물의 추출물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 향미료는 바닐라, 민트, 체리, 블루베리 또는 이들의 조합물을 포함하고, 바닐라, 민트, 체리, 블루베리 또는 이들의 조합물의 추출물을 추가로 포함한다.

시럽, 예컨대 고 프럭토스 옥수수 시럽이 또한 사용될 수 있다. 적합할 수 있는 식물-유래 조성물의 일부 예는 Dube 등의 미국 특허 제9,107,453호 및 미국 특허출원공개 제2012/0152265호에 개시되어 있고, 이들의 개시내용은 전문이 본원에 참조로 혼입된다. 이러한 추가 성분의 선택은, 흡연 물품에 바람직한 관능 특성, 기재 물질에 대한 이의 친화성, 이의 가용성, 및 기타 물리화학적 특성과 같은 인자에 기초하여 가변적이다. 본 발명은 담배 및 담배-관련 제품 또는 담배-유래 제품 분야의 당업자에게 용이하게 자명한 임의의 추가 성분을 포함하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 문헌[Gutcho, Tobacco Flavoring Substances and Methods, Noyes Data Corp. (1972)] 및 문헌[Leffingwell et al., Tobacco Flavoring for Smoking Products (1972)]을 참조하고, 이들의 개시내용은 전문이 본원에 참조로 혼입된다. 향미료에 대한 언급이 전술한 임의의 단일 향미료로 제한되어서는 안되며, 실제로 하나 이상의 향미료의 조합물을 나타낼 수 있음에 유의해야 한다. 추가적인 향미료, 착향료, 첨가제 및 기타 가능한 강화 성분은 Phillips 등의 미국 특허출원공개 제2019/0082735호를 참조하고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

존재하는 향미료의 양은 일반적으로, 존재하는 경우, 에어로졸 형성 물질을 함유하는 기재의 총 중량을 기준으로 기재의 약 30 중량% 미만 또는 약 20 중량% 미만이다. 예를 들어, 향미료는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 기재의 약 0.1 중량%, 약 0.5 중량%, 약 1 중량% 또는 약 5 중량%로부터, 약 10 중량%, 약 20 중량% 또는 약 30 중량%까지의 양으로 존재할 수 있다. 일부 실시양태에서, 향미료는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양으로 존재한다. 일부 실시양태에서, 향미료는 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 3 중량%의 양으로 존재한다.

기타 성분

일부 실시양태에서, 상기 기재는 연소 지연 물질, 열 전도/유도를 위한 전도성 섬유 또는 입자, 또는 이들의 임의의 조합물을 추가로 포함할 수 있다. 연소 지연 물질의 하나의 예는 암모늄 포스페이트이다. 일부 실시양태에서, 다른 화염/연소 지연 물질 및 첨가제가 상기 기재 내에 포함될 수 있고, 유기-인 화합물, 붕사(borax), 수화된 알루미나, 흑연, 칼륨, 실리카, 트라이폴리포스페이트, 다이펜타에리트리톨, 펜타에리트리톨 및 폴리올을 포함할 수 있다. 기타 연소 지연 물질, 예를 들어 질소-함유(nitrogenous) 포스폰산 염, 모노-암모늄 포스페이트, 암모늄 폴리포스페이트, 암모늄 브로마이드, 암모늄 보레이트, 에탄올암모늄 보레이트, 암모늄 설팜에이트, 할로겐화된 유기 화합물, 티오우레아 및 안티몬 옥사이드가 또한 사용될 수 있다. 상기 기재 물질 및/또는 다른 성분(단독으로, 또는 서로 및/또는 다른 물질과의 조합으로)에 사용되는 화염-지연, 연소-지연 및/또는 그슬림-지연 물질의 각각의 양상에서, 바람직한 특성은, 바람직하지 않은 오프-가스 방출(off-gassing) 또는 용융 유형 거동과 독립적이다. 흡연 물품 내로 담배를 혼입시키는 다양한 방식 및 방법, 및 특히, 의도적으로 흡연 물품 내의 사실상 모든 담배를 의도적으로 연소시키지 않도록 설계된 흡연 물품은 Brooks 등의 미국 특허 제4,947,874호; Cantrell 등의 미국 특허 제7,647,932호; Robinson 등의 미국 특허 제8,079,371호; Banerjee 등의 미국 특허 제7,290,549호; 및 Crooks 등의 미국 특허출원공개 제2007/0215167호에 개시되어 있고, 이들의 개시내용은 전문이 본원에 참조로 혼입된다.

상기 기재는 또한 열 전도 또는 유도 가열을 위한 전도성 섬유 또는 입자를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전도성 섬유 또는 입자는 실질적으로 선형이고 평행한 패턴으로 배열될 수 있다. 일부 실시양태에서, 전도성 섬유 또는 입자는 실질적으로 무작위 배열을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 전도성 섬유 또는 입자는 알루미늄 물질, 스테인리스 강 물질, 구리 물질, 탄소 물질 및 흑연 물질 중 하나 이상으로 구축될 수 있다. 일부 실시양태에서, 다양한 온도에서 유도 가열을 용이하게 하기 위해, 상이한 퀴리(Curie) 온도를 갖는 하나 이상의 전도성 섬유 또는 입자가 기재 물질에 포함될 수 있다.

또 다른 구현에서, 상기 기재 물질은 다양한 유형의 무기 섬유(예를 들어, 섬유 유리, 금속 와이어/스크린 등) 및/또는 (유기) 합성 중합체를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 이러한 "섬유질" 물질은 구조화되지 않거나(예를 들어, 무작위로 분포됨) 구조화될 수 있다(예를 들어, 와이어 메쉬).

기재의 형태

기재의 형태는 변할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기재는 비드-포함 형태이다. "비드-포함 형태"는 기재 물질이 원형, 구형, 난형 또는 불규칙한 형상을 비롯한 임의의 다양한 단면 형상을 가질 수 있는 과립 또는 펠릿의 형태임을 의미한다. 비드-포함 물질은 전형적으로, 예컨대, 하기 본원에 개시된 바와 같은 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 외부 하우징(outer housing) 내로 용이하게 침착될 수 있도록 유동가능하다. 일부 실시양태에서, 비드는 원형 또는 구형이다. 비드의 크기는 변할 수 있다. 일부 실시양태에서, 비드는 8 내지 16 메쉬이다(0.149 mm의 평균 입자 크기 분포, 및 25 내지 26 mg의 비드 중량). 기재의 비드-포함 형태가 본 발명에서 유리하지만, 특정 실시양태에서, 다른 형태, 예컨대 주름진 시트 형태(gathered sheet form), 파쇄된 또는 미립자 형태 등을 비롯한 기재 시트가 이용될 수 있다.

기재의 제조

일반적으로, 본원에 개시된 기재는 압출 및 구형화(spheronization) 기술을 사용하여 제조된다. 비제한적인 예의 기술로서, 본원에 개시된 비드-포함 기재는 개별적인 기재 성분(예컨대, 밀링된 담배, 밀링된 식물 또는 식물성 추출물, 결합제, 물, 임의적인 충전제, 및 에어로졸 형성 물질의 적어도 일부)을 조합하여 슬러리를 형성하고, 슬러리를 압출하고, 압출물을 구형화시킴으로써, 제조될 수 있다.

다양한 성분이 조합되는 방식은 다양할 수 있다. 예를 들어, 액체 또는 무수 고체 형태일 수 있는 것으로 전술한 성분은 임의의 잔류 성분과의 혼합 전에 사전처리 단계에서 혼합되거나, 모든 다른 액체 또는 무수 성분과 함께 단순히 혼합될 수 있다. 기재의 임의의 개별적인 성분은 임의의 다른 기재 성분에 개별적으로 또는 임의의 조합으로 첨가될 수 있다. 일부 실시양태에서, 추가적인 성분(예컨대, 충전제, 향미료 등)이 압출 전에 첨가되어 슬러리를 형성할 수 있다.

기재의 다양한 성분은 당업계에 공지된 임의의 혼합 기술 또는 장비를 사용하여 접촉되거나, 조합되거나, 혼합될 수 있다. 기재 성분을 밀접하게 접촉하는 임의의 혼합 방법, 예컨대 임펠러(impeller) 또는 교반할 수 있는 다른 구조를 특징으로 하는 혼합 장치가 사용될 수 있다. 혼합 장비의 예는 케이싱 드럼(casing drum), 컨디셔닝 실린더(conditioning cylinder) 또는 드럼, 액체 분무 장치, 원뿔형 블렌더(conical-type blender), 리본 블렌더, Littleford Day, Inc.로부터 FKM130, FKM600, FKM1200, FKM2000 및 FKM3000로서 이용가능한 믹서, Plough Share 유형의 믹서 실린더, Hobart 믹서 등을 포함한다. 또한, 예를 들어, Solomon 등의 미국 특허 제4,148,325호; Korte 등의 제6,510,855호; 및 Williams의 제6,834,654호(각각 본원에 참조로 혼입됨)에 제시된 유형의 방법론을 참고한다. 혼합물을 제형화하기 위한 방식 및 방법은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, Solomon 등의 미국 특허 제4,148,325호; Korte 등의 미국 특허 제6,510,855호; 및 Williams의 미국 특허 제6,834,654호, Ridgway 등의 미국 특허 제4,725,440호, 및 Bolder의 제6,077,524호(각각 본원에 참조로 혼입됨)에 제시된 유형의 방법론을 참고한다.

이어서, 슬러리는 압출된다. 압출은 축(screw), 체(sieve), 바스켓(basket), 롤(roll) 및 램(ram)-형 압출기와 같은 압출기를 사용하여, 적절하게 사이징된 관통 스크린(pierced screen)을 통해 슬러리를 압출시킴으로써 수행될 수 있다. 임의의 적합한 압출물 형상이 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 집합체(agglomerate)가 막대(rod) 내로 압출된다. 압출물은 구형화기(예컨대, Caleva Process Solutions Ltd. 또는 LCI Corporation으로부터 이용가능한 구형화기(마루머라이저(marumerizer)))에서 적합한 회전 속도(예컨대, 1,200 RPM)로 적합한 시간(예컨대, 10분) 동안 가공된다. 예를 들어, 구형화는 압출물 입자의 라운딩(rounding)을 수행하는 스피닝 마찰 플레이트(spinning friction plate)를 사용하여 수행될 수 있다.

비드는 임의적으로 액체 내용물(예컨대, 물)의 적어도 일부를 제거하기 위하여 건조될 수 있다. 생성된 비드는 유동 층 건조기(fluid bed dryer), 에이프런 건조기(apron dryer), 회전 건조기(rotary dryer), 플래쉬 건조기(flash dryer), 트레이 건조기(tray dryer) 또는 플로우 믹서(plow mixer)에서 건조될 수 있다. 최종 수분 함량은 습윤 기준으로 3 내지 20 중량%의 수분일 수 있다.

임의적인 건조에 이어서, 다양하게 사이징된 비드는 일련의 스크린을 통해 가공되어 원하는 크기 범위, 예컨대 전술한 크기(예컨대, 약 8 내지 약 16 메쉬)를 제공할 수 있다. 또한, 향미료, 추출물, 에어로졸 형성 물질 등은 건조 후에 비드에 첨가될 수 있다.

기재 적재

다양한 실시양태에서, 상기 기재는, 기재 물질의 제조 동안, 기재 물질의 형성-후에 또는 이들 둘 다에서, 상기 기재를 상기 에어로졸 형성 물질로 함침시킴으로써 에어로졸 형성 물질과 회합(association)될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 형성 물질(예를 들어, 글리세롤 또는 프로필렌 글리콜)의 하나의 분획이, 예를 들어 시트의 제조 동안, 기재 형성에 사용되는 슬러리에 첨가되고, 상기 에어로졸 형성 물질(예를 들어, 글리세롤 또는 프로필렌 글리콜)의 제2 분획이 상기 시트에 탑 드레싱(top dressing)으로서 (예를 들어, 분무에 의해) 첨가되어, 상기 에어로졸 형성 물질을 함유하는 기재를 형성한다. 다른 실시양태에서, 상기 에어로졸 형성 물질 전체가, 기재의 제조 동안, 기재 형성에 사용되는 슬러리에 첨가된다. 일부 실시양태에서, 추가의 에어로졸 형성 물질이 상기 기재 형성 슬러리에 첨가됨으로써 또는 기재에 대한 탑 드레싱으로서 첨가됨으로써, 추가의 에어로졸 형성 물질이 기재 내에 또는 기재 상에 함침될 수 있다. 당업자가 인식하는 바와 같이, 특정 기재 물질, 형태 등에 따라, 기재에 에어로졸 형성 물질을 적재하기 위한 방법의 다중 순열이 가능하다. 따라서, 임의의 이러한 변형이 본원에서 고려된다.

에어로졸 발생 컴포넌트 및 에어로졸 전달 장치

본 발명의 특정 실시양태에 따른 기재(예컨대, 압출된 시트 형태 또는 비드-포함 형태)는 에어로졸 전달 장치 또는 이의 에어로졸 발생 컴포넌트에 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 예시적인 실시양태는, 본원에 개시된 기재를 포함하는 에어로졸 발생 컴포넌트; 에어로졸을 형성하기 위해 기재 부분에 함유된 에어로졸 형성 물질을 가열하도록 구성된 열원; 및 상기 에어로졸 발생 컴포넌트로부터 에어로졸 전달 장치의 입-단부까지 연장되는 에어로졸 통로를 포함하는 에어로졸 전달 장치에 관한 것이다. 에어로졸 발생 컴포넌트 및 에어로졸 전달 장치의 개별적인 컴포넌트가 하기 본원에 제공된다.

특정 예시적인 에어로졸 전달 장치의 에어로졸 발생 컴포넌트는, 이의 임의의 성분의 임의의 상당한 정도의 연소 없이, 담배에 불을 붙이고 연소시킴으로써(및 이에 따라 담배 연기를 흡입함으로써) 사용되는 궐련, 여송연 또는 파이프를 피우는 것의 다수의 감각(예를 들어, 들숨 및 날숨 의식(ritual), 맛 또는 향미의 유형, 관능 효과, 물리적 감각, 사용 의식, 시각적 단서, 예컨대 가시적 에어로졸에 의해 제공되는 것 등)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일부 예시적인 실시양태에 따른 에어로졸 전달 장치의 사용자는 상기 성분을 많이 보유하고 사용할 수 있다(예를 들어, 흡연자는 전통적인 유형의 흡연 물품을 사용하거나, 상기 부품에 의해 생성된 에어로졸의 흡입을 위해 상기 부품의 하나의 단부에 대해 흡인하거나(draw), 선택된 시간 간격으로 퍼프를 흡인함).

상기 시스템은 일반적으로 에어로졸 전달 장치 및/또는 에어로졸 발생 컴포넌트(예컨대, 소위 "전자담배(e-cigarette)" 또는 "담배 가열 제품")와 관련된 실시양태의 면에서 기술되지만, 메커니즘, 컴포넌트, 특징 및 방법은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 다양한 물품과 연관될 수 있다. 예를 들어, 본원에 제공된 설명은 전통적인 흡연 물품(예컨대, 궐련, 여송연, 파이프 등), 궐련형 전자담배(heat-not-burn cigarette), 및 본원에 개시된 임의의 제품에 대한 관련 패키징의 실시양태와 함께 사용될 수 있다. 따라서, 본원에 개시된 메커니즘, 컴포넌트, 특징 및 방법의 설명은, 단지 예로서, 에어로졸 전달 장치에 관한 실시양태의 면에서 논의되고, 다양한 다른 제품 및 방법에서 구현되고 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

본 발명의 에어로졸 전달 장치 및/또는 에어로졸 발생 컴포넌트는 또한 증기-생성 물품 또는 약제 전달 물품임을 특징으로 할 수 있다. 따라서, 이러한 물품 또는 장치는, 하나 이상의 물질(예를 들어, 향미제(flavors) 및/또는 약학적 활성 성분)을 흡입가능한 형태 또는 상태로 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 흡입가능한 물질은 실질적으로 증기(즉, 이의 임계점보다 낮은 온도에서 기체 상태인 성분)의 형태일 수 있다. 다르게는, 흡입가능한 물질은 에어로졸(즉, 기체 중의 미세한 고체 입자 또는 액적의 현탁액)의 형태일 수 있다. 단순함을 위해, 본원에서 용어 "에어로졸"은, 가시적인지 여부 및 연기와 유사한 것으로 간주될 수 있는 형태인지 여부에 관계 없이, 사람의 흡입에 적합한 형태 또는 유형의 증기, 기체 및 에어로졸을 포함하는 것을 의미한다. 흡입가능한 물질의 물리적 형태가 본 발명의 장치의 성질에 의해 반드시 제한될 필요는 없으며, 그것이 증기 상태 또는 에어로졸 상태로 존재하는지 여부에 대해, 매질의 성질 및 흡입가능한 물질 자체에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시양태에서, 용어 "증기" 및 "에어로졸"은 상호-교환가능할 수 있다. 따라서, 단순함을 위해, 본 발명의 양상을 설명하기 위해 사용되는 용어 "증기" 및 "에어로졸"은, 달리 언급되지 않는 한, 상호-교환가능한 것으로 이해된다.

본 발명의 다양한 기재 물질, 에어로졸 발생 컴포넌트 및 에어로졸 전달 장치 내의 컴포넌트의 더욱 구체적인 형식, 구성 및 배열은, 이후로 제공되는 추가 개시내용에 비추어 자명해질 것이다. 추가적으로, 다양한 에어로졸 전달 장치 컴포넌트의 선택은, 시판 중인 전자 에어로졸 전달 장치를 고려할 때 이해될 수 있다. 또한, 에어로졸 전달 장치 내의 컴포넌트들의 배열은 시판 전자 에어로졸 전달 장치를 고려할 때 이해될 수 있다.

본 발명의 특정 실시양태에 따른 기재(예컨대, 압출된 시트 형태 또는 비드-포함 형태)는 궐련형 전자담배(HNB) 장치의 에어로졸 발생 구획(segment)에 사용될 수 있고, 이는, (일반적으로 물질을 임의의 상당한 정도로 연소시키지 않고) 물질을 가열하여 흡입가능한 물질(예를 들어, 탄소-가열식 담배 제품)을 형성하기 위해 점화성 열원을 사용한다. 상기 물질은 전형적으로, 상기 물질의 상당한 정도의 연소 없이 가열된다. 예를 들어, Sears 등의 미국 특허출원공개 제2017/0065000호; Ademe 등의 제2015/0157052호; Conner 등의 미국 특허 제10,314,330호; Stone 등의 제9,345,268호; Conner 등의 제9,149,072호; Banerjee 등의 제5,105,831호 및 제5,042,509호(각각 본원에 참조로 혼입됨)를 참고한다. 이러한 시스템의 컴포넌트는, 휴대용(hand-held) 장치로 간주되기에 충분히 컴팩트한 제품 형태를 가진다. 즉, 특정 예시적인 에어로졸 전달 장치의 컴포넌트를 사용하면, 에어로졸이 주로 담배의 연소 또는 열분해 부산물로부터 야기된다는 의미에서, 연기를 발생시키지 않으며, 오히려 이러한 시스템을 사용하면, 내부에 혼입된 특정 성분의 휘발 또는 기화로 인해 발생하는 증기를 생성한다.

따라서, 일부 실시양태에서, 본 발명의 에어로졸 발생 컴포넌트는 일반적으로 본원에 개시된 기재 물질을 가열하여 기재 물질과 회합된 에어로졸 형성 물질을 에어로졸화시켜 흡입가능한 물질을 형성하도록 구성된 가연성 열원을 포함할 수 있다. 상기 기재 물질 및/또는 상기 열원의 적어도 일부는 외부 랩, 또는 랩핑(wrapping), 케이싱(casing), 컴포넌트, 모듈, 부재(member) 등으로 덮일 수 있다. 외장(enclosure)의 전체 디자인은 가변적이며, 에어로졸 발생 컴포넌트의 전체 크기 및 형상을 한정하는 외장의 형식 또는 구성도 가변적이다. 다른 구성도 가능하지만, 일부 양상에서, 이러한 실시양태의 전체 디자인, 크기 및/또는 형상이 통상적인 궐련 또는 여송연과 유사한 것이 바람직할 수 있다.

본 발명의 특정 실시양태에 따른 시트 형태의 기재는 전기 에너지를 사용하여 본원에 개시된 기재 물질을 가열하여 기재 물질과 회합된 에어로졸 형성 물질을 에어로졸화시켜 흡입가능한 물질을 형성하는 에어로졸 전달 장치의 에어로졸 발생 컴포넌트에 사용될 수 있다(예컨대, 전기 가열된 담배 제품). 일부 예시적인 실시양태에서, 에어로졸 전달 장치는 전자담배(electronic cigarette)로서 특징지어질 수 있다. 따라서, 일부 실시양태에서, 본 발명의 에어로졸 전달 장치는 전원(예를 들어, 전력원), 적어도 하나의 제어 컴포넌트(예를 들어, 전원으로부터 물품의 다른 컴포넌트(예컨대, 마이크로프로세서)로의 전류 흐름을 개별적으로 또는 마이크로제어기의 일부로서 제어함으로써, 열 발생을 위한 전력을 작동, 제어, 조절 및 중단하기 위한 수단), 열원(예를 들어, 전기 저항 가열 소자 또는 기타 컴포넌트 및/또는 유도 코일 또는 기타 관련 컴포넌트 및/또는 하나 이상의 복사 가열 소자), 및 충분한 열 적용 시 에어로졸을 생성할 수 있는 본원에 개시된 기재 부분을 포함하는 에어로졸 발생 컴포넌트를 포함할 수 있다. 전술된 컴포넌트 중 하나 이상을 물리적으로 조합할 수 있다는 점에 유의한다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 본원에 기술된 바와 같은 기재 물질(예컨대, 셀룰로스계 필름)의 표면 상에 전도성 잉크를 사용하여 전도성 히터 트레이스(heater trace)가 인쇄되어, 상기 히터 트레이스가 전원에 의해 전력을 공급받을 수 있고, 저항 가열 소자로서 사용될 수 있다. 예시적인 전도성 잉크는 그래핀 잉크 및 다양한 금속을 함유하는 잉크, 예를 들어 은, 금, 팔라듐, 백금 및 이들의 합금 또는 다른 조합물을 포함하는 잉크(예를 들어, 은-팔라듐 또는 은-백금 잉크)를 포함하고, 이는, 그라비어 인쇄, 플렉소 인쇄, 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄 또는 기타 적절한 인쇄 방법과 같은 공정를 사용하여 표면 상에 인쇄될 수 있다.

다양한 실시양태에서, 다수의 이러한 컴포넌트는 외부 바디(outer body) 또는 쉘(이는, 일부 실시양태에서, 하우징으로 지칭될 수 있음) 내에 제공될 수 있다. 외부 바디 또는 쉘의 전체 디자인은 다를 수 있고, 에어로졸 전달 장치의 전체 크기 및 형상을 한정할 수 있는 외부 바디의 형식 또는 구성은 다를 수 있다. 다른 구성이 가능하지만, 일부 실시양태에서, 궐련 또는 여송연의 형상을 닮은 긴 바디가 단일 일체형 하우징으로부터 형성될 수 있거나, 긴 하우징이 2개 이상의 분리가능 바디로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 에어로졸 전달 장치는, 실질적으로 관형 형상일 수 있고, 따라서 통상적인 궐련 또는 여송연의 형상과 닯은 긴 쉘 또는 바디를 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 상기 에어로졸 전달 장치의 모든 컴포넌트는 하나의 하우징 또는 바디 내에 포함된다. 다른 실시양태에서, 상기 에어로졸 전달 장치는, 연결되고 분리가능한 2개 이상의 하우징을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 에어로졸 전달 장치는, 하나의 단부에, 하나 이상의 재사용가능 컴포넌트(예를 들어, 축전지, 예컨대 재충전가능 배터리 및/또는 재충전가능 수퍼커패시터(supercapacitor), 및 물품의 작동을 제어하기 위한 다양한 전자 장치)를 포함하는 하우징을 포함하는 제어 바디를 가질 수 있고, 다른 단부에 이로부터 제거가능하게 커플링가능한, 일회용 부분(disposable portion)(예를 들어, 일회용 향미-함유 에어로졸 발생 컴포넌트)을 포함하는 외부 바디 또는 쉘을 가질 수 있다.

본원에 개시된 기재를 포함하고 연소로부터의 열 또는 전기 에너지로부터의 열을 사용하여 이로부터 에어로졸을 형성하는 에어로졸 발생 컴포넌트 및 에어로졸 전달 장치는 도 1 내지 5를 참고하여 하기 본원에 추가로 기술된다.

이와 관련하여, 도 1은, 본 발명의 예시적인 실시양태에 따른 에어로졸 전달 장치(100)를 도시한다. 에어로졸 전달 장치(100)는 제어 바디(102) 및 에어로졸 발생 컴포넌트(104)를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명에 개시된 에어로졸 발생 컴포넌트는, 에어로졸을 형성하기 위해 기재 물질을 가열하기 위한 전도성 및/또는 유도성 열원과 함께 사용되도록 구성된다. 다양한 실시양태에서, 전도성 열원은, 저항 가열 부재를 포함하는 가열 조립체를 포함할 수 있다. 저항 가열 부재는, 전류가 이를 통해 유도될 때 열을 발생하도록 구성될 수 있다. 저항 가열 부재로서 유용한 전기 전도성 물질은, 낮은 질량, 낮은 밀도 및 적당한 저항률을 갖고, 사용 동안 경험하는 온도에서 열적으로 안정한 것일 수 있다. 유용한 발열 부재는 급속히 가열 및 냉각되어 에너지의 효율적인 사용을 제공한다. 상기 부재의 급속 가열은, 이에 근접한 에어로졸 형성 물질의 거의 즉각적인 휘발을 제공하는 데 유리할 수 있다. 급속 냉각은, 에어로졸 형성이 바람직하지 않은 기간 동안 에어로졸 형성 물질의 실질적인 휘발(및 이에 따른 낭비)을 방지한다. 이러한 가열 부재는 또한, 특히 시간-기반 전류 제어가 사용되는 경우, 에어로졸 형성 물질이 경험하는 온도 범위의 비교적 정밀한 제어를 가능하게 할 수 있다. 유용한 전기 전도성 물질은 전형적으로, 생성되는 에어로졸 또는 증기의 향미 또는 함량에 악영향을 미치지 않도록, 가열될 물질(예를 들어, 에어로졸 형성 물질 및 기타 흡입가능한 성분 물질)과 화학적으로 비-반응성이다. 전기 전도성 물질로서 사용될 수 있는 일부 예시적이고 비제한적 물질은 탄소, 흑연, 탄소/흑연 복합체, 금속, 세라믹, 예컨대 금속성 및 비-금속성 카바이드, 니트라이드, 옥사이드, 실리사이드, 금속간 화합물, 서멧(cermet), 금속 합금 및 금속 포일을 포함한다. 특히, 내화성 물질이 유용할 수 있다. 저항률, 질량 및 열전도도의 목적하는 특성을 수득하기 위해, 다양한 서로 다른 물질을 혼합할 수 있다. 특정 실시양태에서, 이용될 수 있는 금속은, 예를 들어 니켈, 크롬, 니켈과 크롬의 합금(예를 들어, 니크롬) 및 강철을 포함한다. 저항 가열을 제공하는 데 유용할 수 있는 물질은 Counts 등의 미국 특허 제5,060,671호; Deevi 등의 미국 특허 제5,093,894호; Deevi 등의 미국 특허 제5,224,498호; Sprinkel, Jr. 등의 미국 특허 제5,228,460호; Deevi 등의 미국 특허 제5,322,075호; Deevi 등의 미국 특허 제5,353,813호; Deevi 등의 미국 특허 제5,468,936호; Das의 미국 특허 제5,498,850호; Das의 미국 특허 제5,659,656호; Deevi 등의 미국 특허 제5,498,855호; Hajaligol의 미국 특허 제5,530,225호; Hajaligol의 미국 특허 제5,665,262호; Das 등의 미국 특허 제5,573,692호; 및 Fleischhauer 등의 미국 특허 제5,591,368호에 기재되어 있고, 이들의 개시내용은 전문이 본원에 참조로 혼입된다.

다양한 실시양태에서, 가열 부재는 다양한 형태, 예를 들어 포일, 폼(foam), 메쉬, 중공 볼, 하프 볼, 디스크, 스파이럴(spiral), 섬유, 와이어, 필름, 얀(yarn), 스트립, 리본 또는 실린더 형태로 제공될 수 있다. 이러한 가열 부재는 흔히 금속 물질을 포함하고, 이를 통한 전류 통과와 관련된 전기 저항의 결과로서 열을 생성하도록 구성된다. 이러한 저항 가열 부재는 상기 기재 부분에 근접하게 및/또는 상기 기재 부분과 직접 접촉하여 위치할 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시양태에서, 가열 부재는, 제어 바디(102) 내에 위치한 실린더 또는 다른 가열 장치를 포함할 수 있고, 이때 실린더는 하나 이상의 전도성 물질(예컨대, 비제한적으로, 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 강철, 황동, 청동, 탄소(예컨대, 흑연) 또는 이들의 조합물)로 구성된다. 다양한 실시양태에서, 가열 부재는 또한 상기 전도성 물질 또는 다른 전도성 물질 중 어느 하나로 코팅될 수 있다. 가열 부재는 제어 바디(102)의 맞물림 단부(engagement end)에 근접하게 위치할 수 있고, 기재 부분(110)을 포함하는 에어로졸 발생 컴포넌트(104)의 가열된 단부(106)의 일부를 실질적으로 둘러싸도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 가열 부재는, 에어로졸 발생 컴포넌트(104)가 제어 바디(102) 내로 삽입될 때, 에어로졸 발생 컴포넌트(104)의 기재 부분(110)에 근접하게 위치할 수 있다. 다른 예에서, 가열 부재의 적어도 일부(예를 들어, 에어로졸 발생 컴포넌트를 관통하는 하나 이상의 프롱(prong) 및/또는 스파이크(spike))는, 에어로졸 발생 컴포넌트가 제어 바디 내로 삽입될 때, 에어로졸 발생 컴포넌트의 적어도 일부를 관통할 수 있다. 일부 실시양태에서, 가열 부재가 실린더를 포함할 수 있지만, 다른 실시양태에서, 가열 부재는 다양한 형태를 취할 수 있고, 일부 실시양태에서, 기재 부분과 직접 접촉하고/거나 기재 부분에 침투할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 전술된 바와 같이, 전도성 열원과 함께 사용하도록 구성되는 것에 더하여, 본원에 개시된 에어로졸 발생 컴포넌트는 또한, 에어로졸을 형성하기 위해 기재 부분을 가열하는 유도성 열원과 함께 사용되도록 구성될 수 있다. 다양한 실시양태에서, 유도성 열원은, 공진 송신기 및 공진 수신기(예를 들어, 서셉터(susceptor))를 포함할 수 있는 공진 변압기(resonant transformer)를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 공진 송신기 및 공진 수신기는 제어 바디(102) 내에 위치할 수 있다. 다른 실시양태에서, 공진 수신기 또는 이의 일부는 에어로졸 발생 컴포넌트(104) 내에 위치할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 제어 바디(102)는, 예를 들어 포일 물질, 코일, 실린더, 또는 진동 자기장을 생성하도록 구성된 다른 구조를 포함할 수 있는 공진 송신기; 및 상기 기재 부분 내로 연장되거나 상기 기재 부분에 의해 둘러싸인 하나 이상의 프롱을 포함할 수 있는 공진 수신기를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 발생 컴포넌트는 공진 수신기와 친밀하게 접촉한다.

다른 실시양태에서, 공진 송신기는, 에어로졸 발생 컴포넌트, 특히 에어로졸 발생 컴포넌트의 기재 부분이 수용되는 공동에 외접하도록 구성된 나선형 코일을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 나선형 코일은 상기 장치의 외벽과 수용 공동 사이에 위치할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 코일 권선(wind)이 원형 단면 형상을 가질 수 있지만, 다른 실시양태에서, 코일 권선은 다양한 다른 단면 형상, 예컨대, 비제한적으로, 타원형 형상, 직사각형 형상, L자 형상, T자 형상, 삼각형 형상 및 이들의 조합을 가질 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 핀이 수용 공동의 일부 내로 연장될 수 있고, 이때 핀은, 예를 들어 핀 주위에 또는 핀 내에 코일 구조를 포함함으로써 공진 송신기를 포함할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 상기 에어로졸 발생 컴포넌트가 수용 공동 내에 수용될 수 있고, 이때 상기 에어로졸 발생 컴포넌트의 하나 이상의 컴포넌트는 공진 수신기로서 역할을 할 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 발생 컴포넌트는 공진 수신기를 포함한다. 공진 송신기 및 공진 수신기를 포함하는 다른 가능한 공진 변압기 컴포넌트는 Sebastian 등의 미국 특허출원공개 제2019/0124979호에 기술되어 있고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

다양한 실시양태에서, 에어로졸 발생 컴포넌트(104)와 제어 바디(102)는 기능 관계로 영구적으로 또는 분리가능하게 정렬될 수 있다. 이와 관련하여, 도 1은 커플링된 구성의 에어로졸 전달 장치(100)를 도시하고, 도 2는 디커플링된 구성의 에어로졸 전달 장치(100)를 도시한다. 다양한 메커니즘이 에어로졸 발생 컴포넌트(104)를 제어 바디(102)에 연결하여, 나사 결합(threaded engagement), 압입 결합(press-fit engagement), 억지 끼워맞춤(interference fit), 슬라이딩 끼워맞춤(sliding fit), 자기 결합(magnetic engagement) 등을 제공할 수 있다.

다양한 실시양태에서, 본 발명의 예시적인 실시양태에 따른 에어로졸 전달 장치(100)는 다양한 전체 형상, 예컨대, 비제한적으로, 실질적으로 막대형 또는 실질적으로 관형인 형상 또는 실질적으로 원통형 형상인 것으로 정의될 수 있는 전체 형상을 포함한다. 도 1 및 2에 도시된 실시양태에서, 장치(100)는 실질적으로 원형 단면을 갖지만, 다른 단면 형상(예를 들어, 타원형, 정사각형, 삼각형 등)도 본 발명에 포함된다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 제어 바디(102) 또는 에어로졸 발생 컴포넌트(104)(및/또는 임의의 하위-컴포넌트) 중 하나 또는 둘 다는 실질적으로 직사각형인 형상, 예를 들어 실질적으로 직육면체인 형상(예컨대, USB 플래시 드라이브와 유사함)을 가질 수 있다. 다른 실시양태에서, 제어 바디(102) 또는 에어로졸 발생 컴포넌트(104)(및/또는 임의의 하위-컴포넌트) 중 하나 또는 둘 다는 다른 휴대용 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 제어 바디(102)는 작은 상자 형상, 다양한 포드 모드(pod mod) 형상 또는 포브(fob) 형상을 가질 수 있다. 따라서, 물품의 물리적 형상을 설명하는 이러한 언어는 또한, 이의 개별 컴포넌트, 예컨대 제어 바디(102) 및 에어로졸 발생 컴포넌트(104)에도 적용될 수 있다.

본 발명의 에어로졸 전달 장치 내의 컴포넌트들의 정렬은 다양한 실시양태에 따라 다를 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 기재 부분은, 사용자에게 에어로졸 전달을 최대화하기 위해, 열원에 근접하여 위치할 수 있다. 그러나, 다른 구성이 제외되는 것은 아니다. 일반적으로, 열원은, 열원으로부터의 열이 상기 기재 부분(예컨대, 이 안의 에어로졸 형성 물질)을 휘발시켜 사용자에게 전달하기 위한 에어로졸을 형성할 수 있도록, 상기 기재 부분의 충분히 가까이 위치할 수 있다. 열원이 상기 기재 부분을 가열하는 경우, 소비자가 흡입하기에 적합한 물리적 형태로 에어로졸이 형성, 방출 또는 발생된다. 전술된 용어는, "방출하다", "방출하는" 또는 "방출된"에 대한 언급이 "형성하다" 또는 "발생시키다", "형성하는" 또는 "발생시키는", 및 "형성된" 또는 "방출된"을 포함하도록 상호-교환가능한 것으로 의도됨에 유의해야 한다. 구체적으로, 흡입가능한 물질은 증기, 에어로졸 또는 이들의 혼합물의 형태로 방출되며, 이들 용어는 또한, 달리 명시되지 않는 한, 본원에서 상호-교환적으로 사용된다.

전술된 바와 같이, 다양한 실시양태의 에어로졸 전달 장치(100)는, 상기 에어로졸 전달 장치에 다양한 기능성(예컨대, 열원의 전력 공급, 제어 시스템의 전력 공급, 표시등의 전원 공급 등)을 제공하기에 충분한 전류 흐름을 제공하기 위해, 배터리 및/또는 기타 전력원을 포함할 수 있다. 이하 더 상세히 논의되는 바와 같이, 전원은 다양한 실시양태를 취할 수 있다. 전원은, 에어로졸 형성을 제공하기 위해 열원을 신속하게 활성화하고 목적하는 기간 동안의 사용을 통해 상기 에어로졸 장치에 전력을 공급하기에 충분한 전력을 전달할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전원은, 상기 에어로졸 전달 장치가 용이하게 취급될 수 있도록, 에어로졸 전달 장치 내에 편리하게 피팅되도록 사이징된다. 유용한 전원의 예는, 전형적으로 재충전가능 리튬-이온 배터리(예를 들어, 재충전가능 리튬-망간 이산화물 배터리)를 포함한다. 특히, 리튬 중합체 배터리가 사용될 수 있고, 그 이유는, 상기 배터리가 증가된 안정성을 제공할 수 있기 때문이다. 다른 유형의 배터리(예컨대, N50-AAA CADNICA 니켈-카드뮴 셀)도 사용될 수 있다. 추가적으로, 예시적인 전원은 바람직한 흡연 경험을 손상시키지 않을 만큼 충분히 경량이다. 가능한 전원의 일부 예는 Peckerar 등의 미국 특허 제9,484,155호 및 Sur 등의 미국 특허출원공개 제2017/0112191호에 기술되어 있고, 각각 이들의 개시내용 전문이 본원에 참조로 혼입된다.

특정 실시양태에서, 제어 바디(102) 및 에어로졸 발생 컴포넌트(104) 중 하나 또는 둘 다는, 일회용이거나 재사용가능한 것으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 제어 바디(102)는 교체가능 배터리 또는 재충전가능 배터리, 전고체 배터리, 박막 전고체 배터리, 재충전가능 수퍼커패시터 등을 가질 수 있고, 이에 따라 임의의 유형의 충전 기술, 예를 들어, 벽면 충전기에 대한 연결, 자동차 충전기에 대한 연결(예컨대, 담배 라이터 소켓(receptacle)), 및 예를 들어 범용 직렬 버스(USB) 케이블 또는 커넥터(예컨대, USB 2.0, 3.0, 3.1, USB 유형-C)를 통한 컴퓨터에 대한 연결, 광전지(때때로 태양 전지로도 지칭됨) 또는 태양전지의 태양광 패널에 대한 연결, 무선 충전기, 예를 들어 유도식 무선 충전(예컨대, 무선 전력 위원회(WPC)의 Qi 무선 충전 표준에 따른 무선 충전)을 사용하는 충전기, 또는 무선 라디오 주파수(RF) 기반 충전기와 조합될 수 있다. 유도식 무선 충전 시스템의 예는 Sur 등의 미국 특허출원공개 제2017/0112196호를 참조하고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다. 또한, 일부 실시양태에서, 에어로졸 발생 컴포넌트(104)는 단일-사용 장치를 포함할 수 있다. 제어 바디와 함께 사용하기 위한 단일-사용 컴포넌트는 Chang 등의 미국 특허 제8,910,639호를 참조한다(이의 전문은 본원에 참고로 혼입됨).

다른 실시양태에서, 전원은 또한 커패시터를 포함할 수 있다. 커패시터는 배터리보다 더 빨리 방전될 수 있고, 퍼프들 간에 충전될 수 있어서, 열원에 직접 전력을 공급하는 데 사용되는 경우보다 낮은 속도로 배터리가 커패시터로 방전될 수 있다. 예를 들어, 수퍼커패시터, 예컨대 전자 이중-층 커패시터(EDLC)는 배터리와 별도로 또는 배터리와 조합으로 사용될 수 있다. 단독으로 사용되는 경우, 수퍼커패시터는 물품의 각각의 사용 전에 충전될 수 있다. 따라서, 상기 장치는 또한, 수퍼커패시터를 보충하기 위해 사용들 간에 흡연 물품에 부착될 수 있는 충전기 컴포넌트를 포함할 수 있다.

추가 컴포넌트가 본 발명의 에어로졸 전달 장치에 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 에어로졸 전달 장치는, 소비자가 물품을 흡인할 때 압력 변화 또는 공기 유동 변화에 민감한 유동 센서(예컨대, 퍼프-작동식 스위치)를 포함할 수 있다. 다른 가능한 전류 작동/비작동(actuation/deactuation) 메커니즘은 온도-작동식 온/오프 스위치 또는 입술 압력 작동 스위치를 포함할 수 있다. 이러한 퍼프-작동 능력을 제공할 수 있는 예시적인 메커니즘은, 미국 일리노이주 프리포트 소재의 Honeywell, Inc.의 MicroSwitch 사업부에 의해 제작된 모델 163PC01D36 실리콘 센서를 포함한다. 에어로졸 전달 장치의 대표적인 유동 센서, 전류 조절 컴포넌트 및 기타 전류 제어 컴포넌트, 예컨대 다양한 마이크로컨트롤러, 센서 및 스위치는 Gerth 등의 미국 특허 제4,735,217호, Brooks 등의 미국 특허 제4,922,901호, 제4,947,874호 및 제4,947,875호, McCafferty 등의 미국 특허 제5,372,148호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제6,040,560호, Nguyen 등의 미국 특허 제7,040,314호 및 Pan의 미국 특허 제8,205,622에 기술되어 있고, 이들의 전문은 본원에 참조로 혼입된다. Ampolini 등의 미국 특허 제9,423,152호에 기술된 제어 체계를 또한 참조하고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

또 다른 예에서, 상기 에어로졸 전달 장치는, 장치를 잡고 있는 사용자의 제1 신체 부분과 접촉하도록 구성된 제1 전도성 표면, 및 상기 제1 전도성 표면으로부터 전도적으로 단리되고 사용자의 제2 신체 부분과 접촉하도록 구성된 제2 전도성 표면을 포함할 수 있다. 이와 같이, 상기 에어로졸 전달 장치가 상기 제1 전도성 표면과 상기 제2 전도성 표면 사이의 전도성 변화를 감지하면, 기화기가 활성화되어 성분을 기화시켜, 증기가 사용자 유지 유닛에 의해 흡입될 수 있다. 상기 제1 신체 부위 및 상기 제2 신체 부위는 입술 또는 손의 일부일 수 있다. 이러한 2개의 전도성 표면은 또한, 개인용 기화기 유닛에 포함된 배터리를 충전하는 데 사용될 수 있다. 이러한 2개의 전도성 표면은 또한, 메모리에 보관된 데이터를 출력하는 데 사용될 수 있는 커넥터를 형성하거나 커넥터의 일부일 수 있다. Terry 등의 미국 특허 제9,861,773호를 참조하고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

또한, Sprinkel 등의 미국 특허 제5,154,192호는 흡연 물품에 대한 지표를 개시하고; Sprinkel, Jr.의 미국 특허 제5,261,424호는, 흡인하는 것과 관련된 사용자 입술 활동을 감지하고, 이어서 가열 장치의 가열을 촉발시키기 위해 장치의 입-단부와 연결될 수 있는 압전 센서를 개시하고; McCafferty 등의 미국 특허 제5,372,148호는, 마우스피스(mouthpiece)를 통한 압력 강하에 응답하여 가열 부하 어레이(heating load array)로의 에너지 유동을 제어하기 위한 퍼프 센서를 개시하고; Harris 등의 미국 특허 제5,967,148호는, 삽입된 컴포넌트의 불균일한 적외선 투과율을 감지하는 식별자, 및 컴포넌트가 용기에 삽입될 때 감지 루틴을 실행하는 컨트롤러를 포함하는 흡연 장치의 용기를 개시하고; Fleischhauer 등의 미국 특허 제6,040,560호는, 다중 차등 단계를 갖는 정의된 실행가능 전원 주기를 기술하고 있고; Watkins 등의 미국 특허 제5,934,289호는, 광자-광전자(photonic-optronic) 컴퍼넌트를 개시하고; Counts 등의 미국 특허 제5,954,979호는, 흡연 장치를 통해 흡인 저항을 변경하기 위한 수단을 개시하고; Blake 등의 미국 특허 제6,803,545호는, 흡연 장치에 사용하기 위한 특정 배터리 구성을 개시하고; Griffen 등의 미국 특허 제7,293,565호는, 흡연 장치와 함께 사용하기 위한 다양한 충전 시스템을 개시하고; Fernando 등의 미국 특허 제8,402,976호는, 충전을 용이하게 하고 장치의 컴퓨터 제어를 허용하기 위한 흡연 장치용 컴퓨터 인터페이스 수단을 개시하고; Fernando 등의 미국 특허 제8,689,804호는, 흡연 장치의 식별 시스템을 개시하고; Flick의 PCT WO 2010/003480은, 에어로졸 발생 시스템에서 퍼프를 나타내는 유체 유동 감지 시스템을 개시하고, 이들의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

본 발명의 장치에서 사용될 수 있는 전자 에어로졸 전달 물품 및 개시된 물질 또는 성분과 관련된 성분의 추가 예는 Gerth 등의 미국 특허 제4,735,217호; Morgan 등의 미국 특허 제5,249,586호; Higgins 등의 미국 특허 제5,666,977호; Adams 등의 미국 특허 제6,053,176호; White의 미국 특허 제6,164,287; Voges의 미국 특허 제6,196,218호; Felter 등의 미국 특허 제6,810,883호; Nichols의 미국 특허 제6,854,461호; Hon의 미국 특허 제7,832,41호; Kobayashi의 미국 특허 제7,513,253호; Hamano의 미국 특허 제7,896,006호; Shayan의 미국 특허 제6,772,756호; Hon의 미국 특허 제8,156,944호 및 제8,375,957호; Thorens 등의 미국 특허 제8,794,231호; Oglesby 등의 미국 특허 제8,851,083호; Monsees 등의 미국 특허 제8,915,254호 및 제8,925,555호; DePiano 등의 미국 특허 제9,220,302호; Hon의 미국 특허출원공개 제2006/0196518호 및 제2009/0188490호; Oglesby 등의 미국 특허출원공개 제2010/0024834호; Wang의 미국 특허출원공개 제2010/0307518호; Hon의 PCT WO 2010/091593; 및 Foo의 PCT WO 2013/089551을 포함하고, 각각 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다. 또한, Worm 등의 미국 특허출원공개 제2017/0099877호는, 에어로졸 전달 장치 및 에어로졸 전달 장치용 포브-형상 구성에 포함될 수 있는 캡슐을 개시하고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다. 전술된 문서에 의해 개시된 다양한 물질이, 다양한 실시양태에서, 본 발명의 장치에 혼입될 수 있고, 모든 전술한 개시내용은 본원에 참조로 혼입된다.

도 2를 참조하면, 도시된 실시양태에서, 에어로졸 발생 컴포넌트(104)는, 제어 바디(102)에 삽입되도록 구성된 가열된 단부(106), 및 에어로졸을 생성하기 위해 사용자가 흡인하는 입-단부(108)를 포함한다. 가열된 단부(106)의 적어도 일부는 기재 부분(110)을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기재 부분(110)은, 에어로졸-형성 물질을 포함하는 기재(이들 각각은 본원에 개시됨)을 포함한다. 다양한 실시양태에서, 에어로졸 발생 컴포넌트(104) 또는 이의 일부는 외부 랩 물질(112) 내에 랩핑될 수 있다. 다양한 실시양태에서, 에어로졸 발생 컴포넌트(104)의 입-단부(108)는, 예를 들어 셀룰로스 아세테이트 또는 폴리프로필렌 물질로 제조될 수 있는 필터(114)를 포함할 수 있다. 필터(114)는, 추가적으로 또는 다르게는, 예를 들어 Raker 등의 미국 특허 제5,025,814호에 기술된 담배-함유 물질의 스트랜드를 포함할 수 있고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다. 다양한 실시양태에서, 필터(114)는 에어로졸 발생 컴포넌트(104)의 입-단부의 구조적 온전성을 증가시킬 수 있고/거나, 필요한 경우, 필터링 용량을 제공하고/거나, 흡인 저항을 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 필터는 개별 구획을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태는, 필터링을 제공하는 구획, 흡인 저항을 제공하는 구획, 에어로졸이 냉각될 공간을 제공하는 중공 구획, 증가된 구조적 온전성을 제공하는 구획, 기타 필터 구획, 및 전술된 것들 중 임의의 하나 또는 임의의 조합을 포함할 수 있다.

일부 실시양태에서, 외부 랩 물질(112)은 열 전달에 저항하는 물질을 포함하고, 이는 종이 또는 기타 섬유질 물질, 예컨대 셀룰로스 물질을 포함할 수 있다. 외부 랩 물질은 또한, 섬유질 물질 내에 함입되거나 분산된 적어도 하나의 충전제 물질을 포함할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 충전제 물질은 수불용성 입자의 형태를 가질 수 있다. 추가적으로, 충전제 물질은 무기 성분을 포함할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 외부 랩은 다중 층(예를 들어, 하부 벌크 층과 상부 층, 예컨대 궐련에서 전형적인 포장지)으로 형성될 수 있다. 이러한 물질은, 예를 들어 경량 "래그(rag) 섬유", 예컨대 아마, 대마, 사이잘, 볏짚 및/또는 에스파르토(esparto)를 포함할 수 있다. 외부 랩은 또한, 통상적인 궐련의 필터 부재에 전형적으로 사용되는 물질, 예컨대 셀룰로스 아세테이트를 포함할 수 있다. 또한, 상기 에어로졸 발생 컴포넌트의 입-단부(108)에서의 외부 랩의 초과 길이(excess length)는, 후술되는 바와 같이, 소비자의 입으로부터 기재 부분(110)을 단순히 분리하거나 필터 물질의 배치를 위한 공간을 제공하는 기능을 할 수 있거나, 물품에 대한 흡인에 영향을 미치거나 흡인 중에 장치를 떠나는 증기 또는 에어로졸의 유동 특성에 영향을 미치는 기능을 할 수 있다. 본 발명과 함께 사용될 수 있는 외부 랩 물질의 구성에 관한 추가 논의는 Worm 등의 미국 특허 제9,078,473호에서 확인할 수 있고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

일부 실시양태에서, 에어로졸 발생 컴포넌트 및 제어 바디는, 일반적으로 완전한 에어로졸 전달 물품으로서 함께 제공될 수 있지만, 컴포넌트들은 별도로 제공될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 또한, 재사용가능 흡연 물품 또는 재사용가능 약제 전달 물품과 함께 사용하기 위한 일회용 유닛을 포함한다. 특정 실시양태에서, 이러한 일회용 유닛(이는, 첨부된 도면에 도시된 바와 같은 에어로졸 발생 컴포넌트일 수 있음)은, 재사용가능 에어로졸 전달 물품과 맞물리도록 구성된 가열된 단부, 흡입가능한 물질을 소비자에게 통과시키도록 구성된 대향 입-단부, 및 외부 표면과 내부 공간을 한정하는 내부 표면을 갖는 벽을 갖는 실질적으로 관형인 형상의 바디를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 컴포넌트(또는 카트리지)의 다양한 실시양태는 Worm 등의 미국 특허 제9,078,473호에 기술되어 있고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

본원에 기술된 일부 도면은 작동 관계에 있는 제어 바디 및 에어로졸 발생 컴포넌트를 도시하지만, 제어 바디 및 에어로졸 발생 컴포넌트가 개별 장치로서 존재할 수도 있음을 이해해야 한다. 따라서, 조합된 컴포넌트들과 관련하여 본원에 달리 제공되는 임의의 논의는, 개별 및 별도 컴포넌트로서 제어 바디 및 에어로졸 발생 컴포넌트에 적용되는 것으로 이해되어야 한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 본원에 기술된 바와 같은 다양한 컴포넌트를 제공하는 키트에 관한 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 키트는, 하나 이상의 에어로졸 발생 컴포넌트를 갖는 제어 바디를 추가로 포함할 수 있다. 상기 키트는, 하나 이상의 충전 컴포넌트를 갖는 제어 바디를 추가로 포함할 수 있다. 상기 키트는, 하나 이상의 배터리를 갖는 제어 바디를 추가로 포함할 수 있다. 상기 키트는, 하나 이상의 에어로졸 발생 컴포넌트 및 하나 이상의 충전 컴포넌트 및/또는 하나 이상의 배터리를 갖는 제어 바디를 추가로 포함할 수 있다. 추가적인 실시양태에서, 상기 키트는 복수의 에어로졸 발생 컴포넌트를 포함할 수 있다. 상기 키트는 복수의 에어로졸 발생 컴포넌트 및 하나 이상의 배터리 및/또는 하나 이상의 충전 컴포넌트를 추가로 포함할 수 있다. 상기 실시양태들에서, 상기 에어로졸 발생 컴포넌트 또는 제어 바디에는, 이에 포함되는 가열 부재가 구비될 수 있다. 본 발명의 키트는, 추가의 키트 컴포넌트 중 하나 이상을 수용하는 케이스(또는 다른 포장, 운송 또는 보관 컴포넌트)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 케이스는 재사용가능한 경질 또는 연질 용기일 수 있다. 또한, 상기 케이스는 단순한 상자 또는 기타 포장 구조체일 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 에어로졸 발생 컴포넌트의 개략적인 투시 단면도를 도시한다. 구체적으로, 도 3은 본원에 개시된 복수의 비드를 포함하는 기재 부분(110), 및 필터(114)를 갖는 에어로졸 발생 컴포넌트(104)를 도시한다. 다양한 실시양태에서, 다른 컴포넌트가 에어로졸 발생 컴포넌트(104)의 기재 부분(110)과 입-단부(108) 사이에 존재할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 공격(air gap), 중공 튜브 구조체, 공기 냉각을 위한 상 변화 물질, 향미 방출 매체; 선택적 화학적 흡착이 가능한 이온 교환 섬유, 필터 매질로서의 에어로겔 입자 및 기타 적합한 물질 중 하나 또는 이들의 임의의 조합이 에어로졸 발생 컴포넌트(104)의 기재 부분(110)과 입-단부(108) 사이에 위치할 수 있다. 가능한 상 변화 물질의 일부 예는, 비제한적으로, 염, 예컨대 AgNO₃, AlCl₃, TaCl₃, InCl₃, SnCl₂, AlI₃ 및 TiI₄; 금속 및 금속 합금, 예컨대 셀레늄, 주석, 인듐, 주석-아연, 인듐-아연 또는 인듐-비스무트; 및 유기 화합물, 예컨대 D-만니톨, 석신산, p-니트로벤조산, 하이드로퀴논 및 아디프산을 포함한다. 다른 예는 Potter 등의 미국 특허 제8,430,106호에 기술되어 있고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

도 4는, 본 발명의 다른 예시적인 실시양태에 따른 에어로졸 발생 컴포넌트의 투시도를 도시하고, 도 5는, 외부 랩이 제거된 도 4의 에어로졸 발생 컴포넌트의 투시도를 도시한다. 특히, 도 4는, 외부 랩(202)을 포함하는 에어로졸 발생 컴포넌트(200)를 도시하고, 도 5는, 외부 랩(202)이 제거되어 에어로졸 발생 컴포넌트(200)의 다른 컴포넌트들이 드러난 에어로졸 발생 컴포넌트(200)를 도시한다. 도시된 실시양태에서, 도시된 실시양태의 에어로졸 발생 컴포넌트(200)는 열원(204), 기재 부분(210), 중간 컴포넌트(208) 및 필터(212)를 포함한다. 도시된 실시양태에서, 중간 컴포넌트(208)와 필터(212)는 함께 마우스피스(214)를 포함한다.

다양한 실시양태에서, 열원(204)은 이의 점화시 열을 발생시키도록 구성될 수 있다. 도시된 실시양태에서, 열원(204)은, 일반적으로 원통형 형상을 갖고 가연성 탄소질 물질을 포함하는 가연성 연료 요소를 포함한다. 다른 실시양태에서, 열원(204)은 다른 형상, 예를 들어 삼각형, 정육면체 또는 육각형 단면을 갖는 프리즘 형상을 가질 수 있다. 탄소질 물질은 일반적으로 고 탄소 함량을 가진다. 특정 예시적인 탄소질 물질은 주로 탄소로 구성될 수 있고/거나, 전형적으로 건조 중량 기준으로 약 60% 초과, 일반적으로 약 70% 초과, 흔히 약 80% 초과, 흔히 약 90% 초과의 탄소 함량을 가질 수 있다.

일부 경우, 열원(204)은 가연성 탄소질 물질 이외의 요소(예를 들어, 담배 성분, 예컨대 분말화된 담배 또는 담배 추출물; 착향료; 염, 예컨대 나트륨 클로라이드, 칼륨 클로라이드 및 나트륨 카본에이트; 열-안정성 흑연 섬유; 철 옥사이드 분말; 유리 필라멘트; 분말화된 칼슘 카본에이트; 알루미나 과립; 암모니아 공급원, 예컨대 암모니아 염; 결합제, 예컨대 구아 검, 암모늄 알긴에이트 및 나트륨 알긴에이트; 및/또는 본원에 전술된 열원의 온도를 낮추기 위한 상 변화 물질)를 포함할 수 있다. 적용가능한 열원의 특정 치수는 다를 수 있지만, 일부 실시양태에서, 열원(204)은 약 7 내지 약 20 mm, 일부 실시양태에서 약 17 mm일 수 있는 포괄적인 범위(inclusive range)의 길이; 및 약 3 내지 약 8 mm의 포괄적인 범위, 일부 실시양태에서, 약 4.8 mm(일부 실시양태에서, 약 7 mm)일 수 있는 전체 직경을 가질 수 있다. 다른 실시양태에서, 열원은 다양한 방식으로 구성될 수 있지만, 도시된 실시양태에서, 열원(204)은 분쇄된 또는 분말화된 탄소질 물질을 사용하여 압출되거나 배합(compounding)되고, 건조 중량 기준으로 약 0.5 g/cm³ 초과, 흔히 약 0.7 g/cm³ 초과, 흔히 약 1 g/cm³ 초과의 밀도를 가진다. 예를 들어, Riggs 등의 미국 특허 제5,551,451호 및 Borschke 등의 미국 특허 제7,836,897호를 참조하고, 이들의 전문은 본원에 참조로 혼입된다. 다양한 실시양태에서, 열원은 다양한 형태, 예를 들어, 실질적으로 중실의 원통형 형상(solid cylindrical shape) 또는 중공 원통형(예를 들어, 튜브) 형상을 가질 수 있지만, 도시된 실시양태의 열원(204)은 압출된 단일체(monolithic) 탄소질 물질을 포함하고, 이는 일반적으로 원통형 형상을 갖지만, 압출된 단일체 탄소질 물질의 제1 단부로부터 압출된 단일체 탄소질 물질의 대향 제2 단부까지 종방향으로 연장되는 복수의 홈(groove)(216)을 가진다. 일부 실시양태에서, 상기 에어로졸 전달 장치 및 특히 상기 열원은 열 전달 컴포넌트를 포함할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 상기 열 전달 컴포넌트는 열원에 근접할 수 있고, 일부 실시양태에서, 상기 열 전달 컴포넌트는 열원에 또는 내부에 위치할 수 있다. 상기 열 전달 컴포넌트의 일부 예는 Hejazi 등의 미국 특허출원공개 제2019/0281891호에 기술되어 있고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

도시된 실시양태에서, 열원(204)의 홈들(216)은 폭과 깊이가 실질적으로 동일하고, 열원(204)의 원주 주위에 실질적으로 균일하게 분포되어 있지만, 다른 실시양태는 겨우 2개의 홈을 포함할 수 있고, 또 다른 실시양태는 겨우 단일 홈을 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태는 홈을 전혀 포함하지 않을 수 있다. 추가적인 실시양태는, 폭 및/또는 깊이가 동일하지 않을 수 있고 열원의 원주 주위에 불균일하게 이격될 수 있는 다수의 홈을 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 열원은, 압출된 단일체 탄소질 물질의 제1 단부로부터 이의 대향 제2 단부까지 종방향으로 연장되는 플루트(flute) 및/또는 슬릿을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 열원은 Lobovsky의 미국 특허 제7,615,184호에 개시된 유형의 폼 가공에서 형성된 포밍된(foamed) 탄소 단일체를 포함할 수 있고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다. 이와 같이, 일부 실시양태는 열원을 점화하는 데 걸리는 시간 감소와 관련하여 이점을 제공할 수 있다. 일부 다른 실시양태에서, 열원은 절연 층(도시되지 않음)과 함께 공압출되어, 제조 시간 및 비용을 감소시킬 수 있다. 연료 요소의 다른 실시양태는 Brooks 등의 미국 특허 제4,922,901호에 기술된 유형의 탄소 섬유를 포함하거나, 다른 실시양태는, 예를 들어 Takeuchi 등의 미국 특허출원공개 제2009/0044818호에 개시되어 있고, 각각 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

일반적으로, 열원은, 하나 이상의 에어로졸 형성 물질을 함유하는 기재 부분의 충분히 가까이 위치하여, 열원으로부터 에어로졸 형성 물질(뿐만 아니라, 마찬가지로 사용자에게 전달하기 위해 제공되는 임의의 향미료, 약제 등)에 열을 적용함으로써 형성된/휘발된 에어로졸이 마우스피스에 의해 사용자에게 전달가능하게 한다. 즉, 열원이 기재 부분을 가열하는 경우, 소비자가 흡입하기에 적합한 물리적 형태로 에어로졸이 형성, 방출 또는 발생된다. 전술된 용어는, "방출하다", "방출하는" 또는 "방출된"에 대한 언급이 "형성하다" 또는 "발생시키다", "형성하는" 또는 "발생시키는", 및 "형성된" 또는 "발생된"을 포함하도록 상호-교환가능한 것으로 의도됨에 유의해야 한다. 구체적으로, 흡입가능한 물질은 증기, 에어로졸 또는 이들의 혼합물의 형태로 방출된다.

도 4 및 5를 다시 참조하면, 외부 랩(202)은, 열원(204)의 적어도 일부를 기재 부분(210) 및 마우스피스(214)의 적어도 일부와 함께 맞물리거나 연결되도록 제공될 수 있다. 다양한 실시양태에서, 외부 랩(202)은, 외부 랩(202)을 랩핑된 위치에 유지시키기 위한 임의의 방식으로, 예를 들어 접착제 또는 체결구(fastener) 등을 통해, 랩핑된 위치에 유지되도록 구성된다. 다르게는, 일부 다른 양상에서, 외부 랩(202)은, 필요한 경우, 제거가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부 랩(202)을 랩핑된 위치에 유지하는 경우, 외부 랩(202)은 열원(204), 기재 부분(210) 및/또는 마우스피스(214)로부터 제거될 수 있다.

일부 실시양태에서, 외부 랩(202)에 더하여, 상기 에어로졸 전달 장치는 또한, 기재 부분(210) 및 열원(204)의 적어도 일부에 외접(circumscribing)하도록 구성된 라이너(liner)를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 라이너가 기재 부분(210)의 길이의 일부에만 외접할 수 있지만, 일부 실시양태에서, 라이너는 기재 부분(210)의 전체 길이에 실질적으로 외접할 수 있다. 일부 실시양태에서, 외부 랩 물질(202)은 라이너를 포함할 수 있다. 이와 같이, 일부 실시양태에서, 외부 랩 물질(202) 및 라이너는, 함께 제공되는(예를 들어, 라미네이트(laminate)로서 함께 결합, 융합 또는 달리 연결되는) 별개의 물질일 수 있다. 다른 실시양태에서, 외부 랩(202) 및 라이너는 동일한 물질일 수 있다. 임의의 경우, 라이너는, 점화된 열원(204)에 의해 발생된 열의 전도를 라이너의 반경방향 바깥쪽으로 열적으로 조절하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 일부 실시양태에서, 라이너는 금속 포일 물질, 합금 물질, 세라믹 물질, 또는 다른 열전도성 비정질 탄소계 물질 및/또는 알루미늄 물질로 구성될 수 있고, 일부 실시양태에서, 라미네이트를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 외부 랩(202) 및/또는 라이너의 물질에 따라, 얇은 절연 층이 라이너의 반경방향 바깥쪽에 제공될 수 있다. 따라서, 라이너는, 일부 양상에서, 이를 따라 축방향으로는 열 전달을 용이하게 하지만 반경방향 바깥쪽으로의 열 전도는 제한하는 방식을 제공하면서, 에어로졸 발생 컴포넌트(200)의 2개 이상의 개별 컴포넌트(예를 들어, 열원(204), 기재 부분(210) 및/또는 마우스피스(214) 일부)를 맞물리는 방식을 유리하게 제공할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 외부 랩(202)(및 필요에 따라, 라이너 및 기재 부분(210))은 또한, 마우스피스(214)에 대한 흡인시 공기의 유입을 허용하고 상기 외부 랩을 통해 형성된 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다(도 5). 다양한 실시양태에서, 이러한 개구부의 크기 및 개수는 특정 설계 요건에 따라 달라질 수 있다. 도시된 실시양태에서, 복수의 개구(220)는 열원(204)에 가장 가까운 기재 부분(210)의 단부에 근접하게 위치하고, 복수의 개별 냉각 개구(221)는, 마우스피스(214)의 필터(212)에 근접한 영역에서 외부 랩(202)(및 일부 실시양태에서, 라이너) 내에 형성된다. 다른 실시양태는 상이할 수 있지만, 도시된 실시양태에서, 개구(220)는 에어로졸 발생 컴포넌트(200)의 외부 표면 주위에 실질적으로 균일하게 이격된 복수의 개구를 포함하고, 개구(221)는 또한, 에어로졸 발생 컴포넌트(200)의 외부 표면 주위에 실질적으로 균일하게 이격된 복수의 개구를 포함한다. 다양한 실시양태에서, 복수의 개구는 다양한 방식으로 외부 랩(202)(및 일부 실시양태에서, 라이너)을 통해 형성될 수 있지만, 도시된 실시양태에서, 복수의 개구(220) 및 복수의 개별 냉각 개구(221)는 레이저 천공을 통해 형성된다.

도시된 구현의 에어로졸 발생 컴포넌트(200)는 또한 중간 컴포넌트(208) 및 적어도 하나의 필터(212)를 포함한다(도 5). 다양한 구현에서, 중간 컴포넌트(208) 또는 필터(212)는, 개별적으로 또는 함께, 에어로졸 발생 컴포넌트(200)의 마우스피스(214)로 간주될 수 있음에 유의해야 한다. 다양한 구현에서, 중간 컴포넌트 또는 필터가 포함될 필요는 없지만, 도시된 구현에서, 중간 컴포넌트(208)는, 이의 종방향 축을 따라 실질적으로 비-가요성이고 실질적으로 강성인 부재를 포함한다. 도시된 구현에서, 중간 컴포넌트(208)는 중공 튜브 구조를 포함하고, 에어로졸 발생 컴포넌트(200)에 구조적 온전성을 부가하고 생성 에어로졸의 냉각을 제공하기 위해 포함된다. 일부 구현에서, 중간 컴포넌트(208)는 에어로졸을 수집하기 위한 용기로서 사용될 수 있다. 다양한 구현에서, 이러한 컴포넌트는 임의의 다양한 물질로 구성될 수 있고, 하나 이상의 접착제를 포함할 수 있다. 이러한 물질의 예는, 비제한적으로, 종이, 종이 층, 판지(paperboard), 플라스틱, 마분지(cardboard) 및/또는 복합체 물질을 포함한다. 도시된 구현에서, 중간 컴포넌트(208)는, 종이 또는 플라스틱 물질(예를 들어, 에틸 비닐 아세테이트(EVA); 기타 중합체성 물질, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리에스터, 실리콘; 세라믹(예컨대, 규소 카바이드, 알루미나 등); 또는 기타 아세테이트 섬유)로 구축된 중공 원통형 소자를 포함하고, 필터는 기체 투과성 물질(예컨대, 셀룰로스 아세테이트 또는 섬유, 예컨대 종이 또는 레이온 또는 폴리에스터 섬유)로 구성된 패킹된(packed) 막대 또는 원통형 디스크를 포함한다.

언급된 바와 같이, 일부 구현에서, 마우스피스(214)는, 마우스피스(214)에 적용된 흡인에 응답하여 이를 통해 에어로졸을 수용하도록 구성된 필터(212)를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 필터(212)는, 일부 양상에서, 중간 컴포넌트(208)의 제2 단부에 근접하여 방사상으로 및/또는 종방향으로 위치하는 원형 디스크로서 제공된다. 이러한 방식으로, 마우스피스(214)에 대한 흡인 시, 필터(212)는 에어로졸 발생 컴포넌트(200)의 중간 컴포넌트(208)를 통해 유동하는 에어로졸을 수용한다. 일부 구현에서, 필터(212)는 개별 구획을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현은 필터링을 제공하는 구획, 흡인 저항을 제공하는 구획, 에어로졸이 냉각될 공간을 제공하는 중공 구획, 증가된 구조적 온전성을 제공하는 구획, 기타 필터 구획, 및 이들 중 임의의 하나 또는 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 필터(212)는, 추가적으로 또는 다르게는, Raker 등의 미국 특허 제5,025,814호에 기술된 바와 같이, 담배-함유 물질의 스트랜드를 포함할 수 있고, 이의 전문은 본원에 참조로 혼입된다.

다양한 구현에서, 중간 컴포넌트(208) 및/또는 필터(212)의 크기 및 형상은 다를 수 있고, 예를 들어 중간 컴포넌트(208)의 길이는 약 10 내지 약 30 mm의 포괄적인 범위 내일 수 있고, 중간 컴포넌트(208)의 직경은 약 3 내지 약 8 mm의 포괄적인 범위 내일 수 있고, 필터(212)의 길이는 약 10 내지 약 20 mm의 포괄적인 범위 내일 수 있고, 필터(212)의 직경은 약 3 내지 약 8 mm의 포괄적인 범위 내일 수 있다. 도시된 구현에서, 중간 컴포넌트(208)는 약 20 mm의 길이 및 약 4.8 mm(및, 일부 구현에서, 약 7 mm)의 직경을 갖고, 필터(212)는 약 15 mm의 길이 및 약 4.8 mm(또는, 일부 구현에서, 약 7 mm)의 직경을 가진다.

다양한 구현에서, 열원(204)의 점화는 기재 부분(210)과 회합된 에어로졸 형성 물질의 에어로졸화를 제공한다. 특정 실시양태에서, 기재 부분(210)의 소자는 임의의 상당한 정도로 열적 분해(예를 들어, 탄화(charring), 그슬림(scorching) 또는 연소)를 겪지 않으며, 에어로졸화된 성분은 에어로졸 발생 컴포넌트(220)(예컨대, 필터(212))를 통해 사용자의 입으로 흡인된 공기 중에 동반된다. 다양한 구현에서, 마우스피스(214)(예를 들어, 중간 컴포넌트(208) 및/또는 필터(212))는, 사용자에 의해 마우스피스(214)에 적용된 흡인에 응답하여, 이를 통해 발생된 에어로졸을 수용하도록 구성된다. 일부 구현에서, 마우스피스(214)는 기재 부분(210)에 고정식으로 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 접착제, 결합, 용접 등이 마우스피스(214)를 기재 부분(210)에 고정식으로 맞물리는데 적합할 수 있다. 하나의 예에서, 마우스피스(214)는 기재 부분(210)의 단부에 초음파 용접되고 밀봉된다.

본 발명에 따른 에어로졸 전달 장치 및/또는 에어로졸 발생 컴포넌트가 상기 상세히 논의된 바와 같이 다양한 실시양태를 취할 수 있지만, 소비자에 의한 에어로졸 전달 장치 및/또는 에어로졸 발생 컴포넌트의 사용은 범위가 유사할 것이다. 상기 에어로졸 전달 장치 및/또는 상기 에어로졸 발생 컴포넌트의 사용에 대한 전술된 설명은, 기술된 다양한 실시양태에 약간의 변형을 통해 적용가능하고, 이는 본원에 제공된 추가 개시내용에 비추어 당업자에게 자명하다. 그러나, 사용에 대한 설명은 본 발명의 물품의 용도를 제한하려는 것이 아니라, 본 발명의 모든 필요한 요건을 준수하기 위해 제공된다.

본 발명의 다수의 변형 및 다른 실시양태가, 전술된 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 본 발명이 속하는 분야의 숙련자에게 떠오를 것이다. 따라서, 본 발명이, 본원에 개시된 특정 실시양태에 제한되지 않고, 이러한 변형 및 다른 실시양태가 첨부된 청구범위 내에 포함되는 것으로 의도됨을 이해해야 한다. 특정 용어가 본원에서 사용되지만, 이는 일반적이고 설명적인 의미로 사용되며, 제한의 목적으로는 사용되지 않는다.

실시예

본 발명의 양상은, 본 발명의 특정 양상을 예시하기 위해 개시되고, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되지 않는 하기 실시예에 의해 보다 충분히 예시된다.

실시예 1. 밀링된 식물을 갖는 비드-포함 기재 실시양태

한 실시양태에서, 하기 표 1에 제시된 성분을 포함하는 비드-포함 기재를 제조한다. 실제 성분 및 백분율은 최종 제품의 목적 특성에 따라 변할 수 있다. 밀링된 담배, 밀링된 식물 및 카복시메틸셀룰로스를 칭량하여 믹서(모델 FM 130 D Littleford 정밀 플라우 믹서)에 넣고, 중간 속도로 5분 동안 혼합한다. 물(사용된 결합제에 의존하는 양), 및 이어서 약 1분 동안 또는 완두-형 덩어리(pea-like clump)가 관찰될 때까지 중간 속도로 혼합된 조합물 및 글리세롤을 첨가한다. 챠퍼 모터(chopper motor)를 약 5초 동안 작동시키고, 이어서 혼합물을 저속으로 혼합하고, 리시버(receiver)로 방출한다. Osaka Multi-Gran MG-55 압출기(Fuji Paudal Co., Ltd.) 상에서 1.5 mm 둠드 스크린 다이(doomed screen die)를 사용하여 혼합물을 압출하여 멀티-그레인(multi-grain)(모발-형) 형상의 막대를 생성한다. 압출물 막대를 이어서 모델 QJ-230T-2 Fuji Paudal Co. Ltd. 실험실 마루머라이저로 옮긴다. 마루머라이저 회전 보울(marumerizer rotating bowl)을 사용하여 막대를 원형 비드로 다시 성형한다. 막대를 구형화시킨다(시간은 약 19초 내지 약 2분으로 변할 수 있다). 19초는 비드를 제공하고, 이를 65℃에서 30 내지 45분 동안 건조하여 약 6% +/-3%의 표적 수분 함량을 제공한다. 생성된 비드를 8 내지 16 메쉬로 스크리닝한다(평균 입자 크기 분포는 0.149 mm이고, 비드 중량은 25 내지 26 mg이다). 건조 중량을 기준으로, 비드는 약 25% 밀링된 식물성, 48% 밀링된 담배, 20% 글리세롤 및 1% 결합제를 함유한다.

[표 1]

실시예 2. 밀링된 식물(비-니코틴)을 갖는 비드-포함 기재 실시양태

다른 실시양태에서, 표 1에 제시된 성분을 포함하는 비드-포함 기재를 제조한다. 실시예 2는, 밀링된 담배가 실질적으로 모든 니코틴을 추출하도록 가공된 것을 제외하고는, 실시예 1에 대해 요약된 바와 유사한 방식으로 생산된다. 비드를 6 +/-3% 수분 함량까지 건조한다. 건조 중량을 기준으로, 비드는 약 25% 밀링된 식물, 48% 밀링된 담배, 20% 글리세롤 및 1% 결합제를 함유한다.

실시예 3. 밀링된 식물(담배-부재)을 갖는 비드-포함 기재 실시양태

한 실시양태에서, 하기 표 2에 제시된 성분을 포함하는 비드-포함 기재를 제조한다. 실제 성분 및 백분율은 최종 제품의 목적 특성에 따라 변할 수 있다. 밀링된 식물, 임의적인 충전제(예컨대, 목재 펄프), 및 결합제(예컨대, 카복시메틸셀룰로스)를 칭량하여 믹서(모델 FM 130 D Littleford 정밀 플라우 믹서)에 넣고, 중간 속도로 5분 동안 혼합한다. 물(사용된 결합제에 의존하는 양), 및 이어서 약 1분 동안 또는 완두-형 덩어리가 관찰될 때까지 중간 속도로 혼합된 조합물 및 글리세롤을 첨가한다. 챠퍼 모터를 약 5초 동안 작동시키고, 이어서 혼합물을 저속으로 혼합하고, 리시버로 방출한다. Osaka Multi-Gran MG-55 압출기(Fuji Paudal Co., Ltd.) 상에서 1.5 mm 둠드 스크린 다이를 사용하여 혼합물을 압출하여 멀티-그레인(모발-형) 형상의 막대를 생성한다. 압출물 막대를 이어서 모델 QJ-230T-2 Fuji Paudal Co. Ltd. 실험실 마루머라이저로 옮긴다. 마루머라이저 회전 보울을 사용하여 막대를 원형 비드로 다시 성형한다. 막대를 구형화시킨다(시간은 약 19초 내지 약 2분으로 변할 수 있다). 19초는 비드를 제공하고, 이를 65℃에서 30 내지 45분 동안 건조하여 약 6% +/-3%의 표적 수분 함량을 제공한다. 생성된 비드를 8 내지 16 메쉬로 스크리닝한다(평균 입자 크기 분포는 0.149 mm이고, 비드 중량은 25 내지 26 mg이다).

[표 2]

실시예 4. 식물성 추출물을 갖는 비드-포함 기재 실시양태

다른 실시양태에서, 하기 표 3에 제시된 성분을 포함하는 비드-포함 기재를 제조한다. 실제 성분 및 백분율은 최종 제품의 목적 특성에 따라 변할 수 있다. 밀링된 담배, 카복시메틸셀룰로스 및 식물성 추출물을 칭량하여 믹서(모델 FM 130 D Littleford 정밀 플라우 믹서)에 넣고, 중간 속도로 5분 동안 혼합한다. 물(사용된 결합제에 의존하는 양), 및 이어서 약 1분 동안 또는 완두-형 덩어리가 관찰될 때까지 중간 속도로 혼합된 조합물 및 글리세롤을 첨가한다. 챠퍼 모터를 약 5초 동안 작동시키고, 이어서 혼합물을 저속으로 혼합하고, 리시버로 방출한다. Osaka Multi-Gran MG-55 압출기(Fuji Paudal Co., Ltd.) 상에서 1.5 mm 다이를 사용하여 조성물을 압출한다. 압출물을 구형화시킨다(시간은 약 19초 내지 약 2분으로 변할 수 있다. 19초). 이어서, 비드를 65℃에서 30 내지 45분 동안 건조하여 약 6% +/-3%의 표적 수분 함량을 제공한다. 생성된 비드를 8 내지 16 메쉬로 스크리닝한다(평균 입자 크기 분포는 0.149 mm이고, 비드 중량은 25 내지 26 mg이다). 건조 중량을 기준으로, 비드는 약 20% 글리세롤 및 2.5% 식물성 추출물을 함유한다.

[표 3]

실시예 5. 식물성 추출물(비-니코틴)을 갖는 비드-포함 기재 실시양태

다른 실시양태에서, 하기 표 4에 제시된 성분을 포함하는 비드-포함 기재를 제조한다. 실제 성분 및 백분율은 최종 제품의 목적 특성에 따라 변할 수 있다. 밀링된 담배(실질적으로 모든 니코틴을 추출하도록 가공됨), 식물성 추출물, 쌀가루 및 카복시메틸셀룰로스를 칭량하여 믹서(모델 FM 130 D Littleford 정밀 플라우 믹서)에 넣고, 중간 속도로 5분 동안 혼합한다. 물(사용된 결합제에 의존하는 양) 및 이어서 글리세롤을 첨가하고, 혼합물을 약 1분 동안 또는 완두-형 덩어리가 관찰될 때까지 중간 속도로 혼합한다. 챠퍼 모터를 약 5초 동안 작동시키고, 이어서 혼합물을 저속으로 혼합하고, 리시버로 방출한다. Osaka Multi-Gran MG-55 압출기(Fuji Paudal Co., Ltd.) 상에서 1.5 mm 다이를 사용하여 조성물을 압출한다. 압출물을 구형화시킨다(시간은 약 19초 내지 약 2분으로 변할 수 있다). 이어서, 비드를 제공하고, 이를 65℃에서 30 내지 45분 동안 건조하여 약 6% +/-3%의 표적 수분 함량을 제공한다.

[표 4]

실시예 6. 향미료를 갖는 비드-포함 기재 실시양태

다른 실시양태에서, 표 5에 제시된 성분을 포함하는 비드-포함 기재를 제조한다. 실시예 6은, 식물성 추출물이 향미료에 의해 대체된 것을 제외하고는, 실시예 4에 요약된 바와 유사한 방식으로 생산된다. 건조 중량을 기준으로, 비드는 약 20% 글리세롤 및 2.5% 향미료를 함유한다.

[표 5]

실시예 7. 향미료(비-니코틴)를 갖는 비드-포함 기재 실시양태

다른 실시양태에서, 표 6에 제시된 성분을 포함하는 비드-포함 기재를 제조한다. 실시예 7은, 밀링된 담배가 실질적으로 모든 니코틴을 추출하도록 가공된 것을 제외하고는, 실시예 5에 요약된 바와 유사한 방식으로 생산된다. 건조 중량을 기준으로, 비드는 약 20% 글리세롤 및 2.5% 향미료를 함유한다.

[표 6]

Claims (53)

1. 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 비드-포함 형태(beaded form)의 기재(substrate)로서,
   미립자 형태의 담배 물질;
   하나 이상의 비-담배 식물성 물질(non-tobacco botanical material);
   결합제;
   물; 및
   에어로졸 형성 성분(aerosol forming component)
   을 포함하는 기재.
2. 제1항에 있어서,
   하나 이상의 비-담배 식물성 물질이 미립자 형태인, 기재.
3. 제1항에 있어서,
   비-담배 식물성 물질이 유칼립투스(eucalyptus), 루이보스(rooibos), 스타 아니스(star anise), 펜넬(fennel) 또는 이들의 조합물을 포함하는, 기재.
4. 제1항에 있어서,
   담배 물질이 기재의 총 습윤 중량(total wet weight)을 기준으로 약 10 내지 약 45 중량%의 양으로 기재에 존재하는, 기재.
5. 제1항에 있어서,
   담배 물질이 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는, 기재.
6. 제1항에 있어서,
   기재가 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는, 기재.
7. 제1항에 있어서,
   결합제가 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재하는, 기재.
8. 제1항에 있어서,
   결합제가 알긴에이트, 해초 하이드로콜로이드, 셀룰로스 에터, 전분, 덱스트란, 카라기난, 포비돈, 풀루란, 제인 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.
9. 제1항에 있어서,
   결합제가, 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 셀룰로스 에터인, 기재.
10. 제9항에 있어서,
    결합제가 카복시메틸셀룰로스인, 기재.
11. 제1항에 있어서,
    에어로졸 형성 성분이 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 칸나비노이드, 테르펜, 당 알코올 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    에어로졸 형성 성분이 다가 알코올을 포함하는, 기재.
13. 제12항에 있어서,
    다가 알코올이 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이아세틴 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.
14. 제12항에 있어서,
    다가 알코올이 기재의 총 중량을 기준으로 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재하는, 기재.
15. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    물이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 20 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하는, 기재.
16. 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 비드-포함 형태의 기재로서,
    미립자 형태의 담배 물질;
    향미료(flavorant), 식물성 추출물 또는 둘 다;
    결합제;
    물; 및
    에어로졸 형성 성분
    을 포함하는 기재.
17. 제16항에 있어서,
    향미료 및/또는 식물성 추출물이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양으로 존재하는, 기재.
18. 제16항에 있어서,
    식물성 추출물이 안젤리카(Angelica) 뿌리, 캐러웨이(caraway) 씨, 계피, 정향(clove), 코리앤더(coriander) 씨, 엘더베리(elderberry), 엘더플라워(elderflower), 생강, 자스민, 라벤더, 라일락, 페퍼민트(Mentha piperita), 마르멜로(quince) 및 이들의 조합물의 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.
19. 제16항에 있어서,
    향미료가 바닐라, 민트, 체리, 블루베리, 바닐라, 민트, 체리 또는 블루베리의 추출물, 또는 이들 중 임의의 조합물을 포함하는, 기재.
20. 제16항에 있어서,
    담배 물질이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 55 내지 약 65 중량%의 양으로 기재에 존재하는, 기재.
21. 제16항에 있어서,
    결합제가 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재하는, 기재.
22. 제16항에 있어서,
    결합제가 알긴에이트, 해초 하이드로콜로이드, 셀룰로스 에터, 전분, 덱스트란, 카라기난, 포비돈, 풀루란, 제인 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.
23. 제16항에 있어서,
    결합제가, 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 셀룰로스 에터인, 기재.
24. 제16항에 있어서,
    결합제가 카복시메틸셀룰로스인, 기재.
25. 제16항에 있어서,
    에어로졸 형성 성분이 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 칸나비노이드, 테르펜, 당 알코올 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.
26. 제16항에 있어서,
    에어로졸 형성 성분이 다가 알코올을 포함하는, 기재.
27. 제26항에 있어서,
    다가 알코올이 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이아세틴 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.
28. 제16항에 있어서,
    물이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재하는, 기재.
29. 제16항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    담배 물질이 니코틴을 실질적으로 포함하지 않고, 기재가 충전제를 추가로 포함하는, 기재.
30. 제29항에 있어서,
    기재가 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는, 기재.
31. 제29항에 있어서,
    기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양의 식물성 추출물, 및 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 1 내지 약 5 중량%의 양의 향미료를 포함하는 기재.
32. 제29항에 있어서,
    담배 물질이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 10 내지 약 45 중량%의 양으로 기재에 존재하는, 기재.
33. 제29항에 있어서,
    충전제가 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 15 내지 약 25 중량%의 양으로 존재하는 쌀가루인, 기재.
34. 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 비드-포함 형태의 기재로서,
    하나 이상의 비-담배 식물성 물질;
    결합제;
    물; 및
    에어로졸 형성 성분
    을 포함하는 기재.
35. 제34항에 있어서,
    하나 이상의 비-담배 식물성 물질이 미립자 형태인, 기재.
36. 제34항에 있어서,
    비-담배 식물성 물질이 유칼립투스, 루이보스, 스타 아니스, 펜넬 또는 이들의 조합물을 포함하는, 기재.
37. 제34항에 있어서,
    기재가 니코틴을 실질적으로 포함하지 않는, 기재.
38. 제34항에 있어서,
    결합제가 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재하는, 기재.
39. 제34항에 있어서,
    결합제가 알긴에이트, 해초 하이드로콜로이드, 셀룰로스 에터, 전분, 덱스트란, 카라기난, 포비돈, 풀루란, 제인 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.
40. 제34항에 있어서,
    결합제가, 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 셀룰로스 에터인, 기재.
41. 제40항에 있어서,
    결합제가 카복시메틸셀룰로스인, 기재.
42. 제34항에 있어서,
    충전제를 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 45 중량% 이하의 양으로 추가로 포함하는 기재.
43. 제34항에 있어서,
    에어로졸 형성 성분이 물, 다가 알코올, 폴리소르베이트, 소르비탄 에스터, 지방 산, 지방 산 에스터, 왁스, 칸나비노이드, 테르펜, 당 알코올 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.
44. 제34항에 있어서,
    에어로졸 형성 성분이 다가 알코올을 포함하는, 기재.
45. 제44항에 있어서,
    다가 알코올이 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이아세틴 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 기재.
46. 제44항에 있어서,
    다가 알코올이 기재의 총 중량을 기준으로 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재하는, 기재.
47. 제35항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
    물이 기재의 총 습윤 중량을 기준으로 약 10 내지 약 20 중량%, 또는 약 20 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하는, 기재.
48. 제1항, 제16항 및 제34항 중 어느 한 항에 따른 기재;
    상기 기재를 가열하여 에어로졸을 형성하도록 구성된 열원(heat source); 및
    상기 기재로부터 에어로졸 전달 장치의 입-단부(mouth-end)까지 연장되는 에어로졸 통로(pathway)
    를 포함하는 에어로졸 전달 장치.
49. 제48항에 있어서,
    열원이 전기-구동식 가열 소자(electrically powered heating element) 또는 가연성 점화원(combustible ignition source)을 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
50. 제48항에 있어서,
    열원이, 탄소계 물질을 포함하는 가연성 점화원인, 에어로졸 전달 장치.
51. 제48항에 있어서,
    열원이 전기-구동식 가열 소자인, 에어로졸 전달 장치.
52. 제51항에 있어서,
    가열 소자에 전자적으로 연결된 전원을 추가로 포함하는 에어로졸 전달 장치.
53. 제52항에 있어서,
    전원에 의해 가열 소자로 전달되는 전력을 제어하도록 구성된 제어기를 추가로 포함하는 에어로졸 전달 장치.