KR20240007936A - 필터 요소, 마우스피스 및 냉각 요소 - Google Patents

필터 요소, 마우스피스 및 냉각 요소 Download PDF

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수디르만 비디아르토
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필트로나 디벨롭먼트 씨오. 피티이. 엘티디.
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Abstract

에어로졸 생성 물품용 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소(100)가 개시되며, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소는 외면(116) 및 내면(118)을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어(112)를 포함하는 제1 섹션(110)(상기 내면(118)은 상기 제1 섹션(110)의 단부로부터 종방향으로 연장되는 채널(114)을 정의함); 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어(122)를 포함하는 제2 섹션(120)을 포함하며; 제1 섹션(110) 및 제2 섹션(120)은 인접하고 일체형이고; 채널(114)은 제1 섹션(110)의 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라지는 비원형 횡단면을 갖는다.

Description

필터 요소, 마우스피스 및 냉각 요소
흡연 물품에서 튜브 필터 요소 및 튜브 마우스피스의 사용은 당업계에 잘 알려져 있다. 통상적으로, 튜브 필터 요소는 원통형 코어의 단부로부터 종방향으로 연장되는 채널을 포함하는 원통형 여과 재료의 코어를 포함한다. 튜브 필터 요소는 일반적으로 다중 세그먼트 필터의 일부로서 포함되고, 튜브 필터 요소는 일반적으로 독특한 말단 외관을 제공하기 위해 흡연 물품의 마우스 단부에 위치된다. 따라서, 기존의 튜브 필터는 복잡한 조립 공정을 필요로 하는 추가 필터 세그먼트로 튜브 필터 요소를 조립하는 단계를 필요로 한다. 흡연 용품 내에 통합될 때, 튜브 필터는 사용 동안, 연기가 사용자의 혀에 지향된 농축된 스트림으로 필터를 떠나게 할 수 있다.
추가 필터 세그먼트와의 조립을 필요로 하지 않고 단일 연속 공정으로 제조될 수 있는 튜브 필터 요소에 대한 필요성이 있다. 또한, 상이한 감각 특성을 갖는 튜브 필터에 대한 필요성이 있다.
최근에, 불연성 흡연 제품이 점점 더 인기가 있게 되었다. 이러한 제품은 담배 가열 제품 또는 비연소 제품으로도 알려진 가열된 담배 제품을 포함한다. 가열된 담배 제품은 일반적으로 담배, 가열 요소 및 전원을 포함한다. 가열 요소는 담배를 가열하여 마우스피스를 통해 사용자에게 전달되는 에어로졸을 생성한다. 마우스피스는 전통적인 흡연 물품 필터의 감각 양태를 모방하도록 작용할 수 있다. 또한, 일부 비연소 제품은 마우스피스에 도달하기 전에 에어로졸을 냉각시키는 냉각 요소를 포함한다. 냉각 요소는 통상적으로 불연성 흡연 제품을 형성하는 다른 구성요소와의 조립을 필요로 하는 별개의 요소이다.
본 발명의 제1 양태에서, 에어로졸 생성 물품용 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소가 제공되고, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소는 외면 및 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제1 섹션(내면은 제1 섹션의 단부로부터 종방향으로 연장되는 채널을 정의함); 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제2 섹션(제1 섹션 및 제2 섹션은 인접하고 일체형임)을 포함하며, 채널은 제1 섹션의 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라지는 비원형 횡단면을 갖는다.
채널은 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부, 십자 형상, 또는 직사각형을 갖는 개질된 원인 횡단면을 갖는다.
채널은 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어의 길이를 따른 제1 지점에서의 횡단면이 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어의 길이를 따라 인접 지점에 대해 회전될 수 있도록 구성된다. 채널의 횡단면이 채널의 길이를 따라 360도 이하만큼 회전할 수 있음이 이해될 것이다.
본 출원인은 사용 동안, 마우스피스 또는 필터 요소를 통과하는 연기 형태의 에어로졸이 채널을 통해 비선형, 예를 들어 나선형 또는 나선형 경로를 취하게 한다는 것을 발견하였다. 사용 시, 본 발명의 마우스피스 또는 필터 요소는 연기가 표준 튜브 필터 요소 또는 마우스피스와 비교하여 입 내부에 더 분산되어 느껴지는 상이한 흡연감을 야기하는 것으로 밝혀졌다. 이론에 의해 구애되고자 함이 없이, 비선형, 예를 들어 연기에 의해 취해진 나선형 또는 나선형 경로는 감각 특성의 이러한 차이로 이어지는 것으로 여겨진다.
본 출원인은 제1 섹션에 인접하고 일체형인 제2 섹션을 갖는 것이 필터 요소 상에 추가적인 특성 또는 기능성을 부여하기 위해 추가의 별개의 필터 세그먼트의 사용에 대한 필요성을 무효화함을 발견하였다. 본 발명의 마우스피스 또는 필터 요소는 단일 연속 공정으로 제조될 수 있는데, 이는 다수의 필터 세그먼트의 조립이 필요하지 않음을 의미한다. 그러나, 본 발명의 마우스피스 또는 필터 요소는 그럼에도 불구하고 필요한 경우 다중 세그먼트 필터에 통합되는 것과 호환되는 것이 이해될 것이다.
채널은 튜브 또는 보어일 수 있다. 바람직하게는, 채널은 여과 재료에 의해 둘러싸인다.
비원형 횡방향 채널 단면은 채널의 종축, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라질 수 있다.
제2 섹션은 연속적으로 또는 균질하게 분산된 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제2 섹션은 튜브 또는 보어와 같은 채널을 포함하지 않는다.
제1 섹션은, 예를 들어 필터 요소 또는 마우스피스가 사용 중일 때 채널이 가시적이도록, 필터 요소 또는 마우스피스의 마우스 단부에 있을 수 있다.
내면은, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로, 제1 섹션의 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지(들)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 리지는 내면으로부터 돌출된다. 하나 이상의 리지는 내면에 형성될 수 있다. 하나 이상의 리지는 내면과 일체형일 수 있다.
원의 에지로부터 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부를 갖는 개질된 원인 횡단면을 갖는 채널의 경우, 이어서 채널은 채널을 정의하는 내면이 제1 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지를 포함하는 실질적으로 원통형 형상을 갖는다.
십자 형상인 횡단면을 갖는 채널의 경우에, 채널은 채널을 정의하는 내면이 제1 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 4개의 리지를 포함하는 실질적으로 원통형 형상을 갖는다.
마우스피스 또는 필터 요소는 외면 및 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제1 섹션을 포함할 수 있고, 내면은 제2 섹션의 단부로부터 종방향으로 연장되는 채널을 정의하고; 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제2 섹션을 포함하며, 내면은 제1 섹션의 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지(들)를 포함하고; 제1 섹션 및 제2 섹션은 인접하고 일체형이다.
본 출원인은 사용 중에, 제1 섹션의 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지(들)의 존재가 종방향으로 일정한 횡단면을 갖는 표준 튜브 마우스피스 또는 필터 요소와 비교하여 상이하고 개선된 흡연감(smoke mouth feel)으로 이어진다는 것을 발견하였다.
본 출원인은 사용 동안, 마우스피스 또는 필터 요소를 통과하는 연기 형태의 에어로졸이 채널을 통해 나선형 또는 나선형 경로를 취하게 한다는 것을 발견하였다. 사용 시, 본 발명의 마우스피스 또는 필터 요소는 연기가 표준 튜브 필터 요소 또는 마우스피스와 비교하여 입 내부에 더 분산되어 느껴지는 상이한 흡연감을 야기하는 것으로 밝혀졌다. 이론에 의해 구애되고자 함이 없이, 연기에 의해 취해진 나선형 경로는 감각 특성의 이러한 차이로 이어지는 것으로 여겨진다.
본 출원인은 또한 각각의 채널의 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지(들)를 포함하는 것이 종방향으로 균일한 횡단면을 갖는 채널을 포함하는 필터 요소와 비교하여 개선된 여과로 이어질 수 있다는 것을 발견하였다. 하나 이상의 리지는 채널 또는 각각의 채널의 내면의 표면적을 증가시킬 수 있으며, 이는 흡착을 위해 증가된 표면적을 야기한다.
본 출원인은 제1 섹션에 인접하고 일체형인 제2 섹션을 갖는 것이 필터 요소 상에 추가적인 특성 또는 기능성을 부여하기 위해 추가의 별개의 필터 세그먼트의 사용에 대한 필요성을 무효화함을 발견하였다. 본 발명의 마우스피스 또는 필터 요소는 단일 연속 공정으로 제조될 수 있는데, 이는 다수의 필터 세그먼트의 조립이 필요하지 않음을 의미한다. 그러나, 본 발명의 마우스피스 또는 필터 요소는 그럼에도 불구하고 다중 세그먼트 필터에 통합되는 것과 호환되는 것이 이해될 것이다.
채널은 튜브 또는 보어일 수 있다. 바람직하게는, 채널은 여과 재료에 의해 둘러싸인다.
비원형 횡방향 채널 단면은 채널의 종축, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라질 수 있다.
채널은 제1 섹션의 전체 길이를 따라 연장될 수 있다.
바람직하게는, 각각의 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어는 실질적으로 원통형, 예를 들어 원통형이다. 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어는 14 mm 내지 25 mm의 원주를 가질 수 있다.
제1 섹션은 코어의 내면 상에 하나 이상의 리지의 존재 때문에 일정하지 않은 벽 두께를 가질 수 있다. 가장 좁은 지점에서의 벽 두께는 0.6 mm 내지 2.3 mm, 예를 들어 1.8 내지 2.3 mm일 수 있다. 벽 두께는 본 명세서에서 종방향으로 연장되는 코어의 외면의 내면 사이의 거리로 정의된다.
채널은 실질적으로 원통형일 수 있다. 채널이 실질적으로 원통형일 수 있지만, 횡단면은 원형이지 않을 것이지만, 예를 들어 횡단면은 원형의 에지로부터 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부를 포함하는 십자 형상, 직사각형 또는 개질된 원일 수 있음이 이해될 것이다.
바람직하게는, 채널은 여과 재료의 코어의 마우스 단부로부터 연장된다.
채널은 가장 넓은 지점에서 1.5 mm 내지 6 mm, 예를 들어 1.5 mm 내지 5 mm의 직경을 가질 수 있다.
채널은 가장 넓은 지점에서 2 mm 내지 6 mm, 예를 들어 3 mm 내지 5 mm, 예를 들어 3.4 mm 내지 4.8 mm, 예를 들어 3.5 mm 내지 4.7 mm, 예를 들어 3.7 mm 또는 4.5 mm의 직경을 가질 수 있다.
하나 이상의 리지는 코어의 내면의 길이의 일부를 따라 연장될 수 있다. 바람직하게는, 리지는 코어의 내면의 전체 길이를 따라 연장된다. 리지는 1.0 mm 내지 2 mm, 예를 들어 1.2 내지 1.7 mm, 예를 들어 1.5 mm의 폭을 가질 수 있다. 리지는 0.2 내지 1.5 mm의 높이를 가질 수 있다.
코어의 내면은 제1 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로, 나선형으로 연장되는 1개, 2개, 3개 또는 4개의 리지를 포함할 수 있다. 코어의 내면은 제1 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로, 나선형으로 연장되는 2개 이상의 리지를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 코어의 내면은 제1 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 2개의 리지를 포함한다.
제1 섹션은 하나 초과의 채널, 예를 들어 코어의 단부로부터 종방향으로 연장되는 1개의 채널, 예를 들어 2개, 3개 또는 4개의 채널을 포함할 수 있다.
마우스피스 또는 필터 요소의 외주는 14 내지 25 mm일 수 있다.
마우스피스 또는 필터 요소의 길이는 4.0 mm 내지 50 mm, 예를 들어, 5 mm 내지 32 mm일 수 있다.
제2 섹션은 연속적으로 또는 균질하게 분산된 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제2 섹션은 튜브 또는 보어와 같은 채널을 포함하지 않는다.
마우스피스 또는 필터 요소는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제3 섹션을 포함할 수 있고; 제3 섹션은 제1 섹션에 인접하고 제1 섹션과 일체형이어서, 제1 섹션이 제3 섹션과 제2 섹션 사이에 있도록 한다.
대안적으로, 마우스피스 또는 필터 요소는 외면 및 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제3 섹션을 포함할 수 있고, 내면은 제3 섹션의 단부로부터 종방향으로 연장되는 채널을 정의한다.
제3 섹션 채널은 제3 섹션의 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라지는 비원형 횡단면을 가질 수 있다.
제3 섹션 채널은 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부, 십자 형상, 또는 직사각형을 갖는 개질된 원인 횡단면을 갖는다. 제3 섹션은 제2 섹션에 인접하고 제2 섹션과 일체형이어서, 제2 섹션이 제1 섹션과 제3 섹션 사이에 있도록 한다.
제3 섹션 채널의 내면은 제3 섹션의 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지(들)를 포함할 수 있다.
제3 섹션은 제2 섹션에 인접하고 제2 섹션과 일체형이어서, 제2 섹션이 제1 섹션과 제3 섹션 사이에 있도록 한다.
바람직하게는, 제3 섹션 채널은 제3 섹션의 자유 단부로부터 연장된다. 제3 섹션은 제1 섹션과 실질적으로 동일할 수 있다. 제3 섹션 채널은 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어의 길이를 따른 제1 지점에서의 횡단면이 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어의 길이를 따라 인접 지점에 대해 회전될 수 있도록 구성된다. 채널의 횡단면이 채널의 길이를 따라 360도 이하만큼 회전할 수 있음이 이해될 것이다.
제3 섹션 채널은 튜브 또는 보어일 수 있다. 바람직하게는, 제3 섹션 채널은 여과 재료에 의해 둘러싸인다.
비원형 횡방향 채널 단면은 채널의 종축, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라질 수 있다.
제3 섹션 내면은 제3 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지(들)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 리지는 내면으로부터 돌출된다. 하나 이상의 리지는 내면에 형성될 수 있다. 하나 이상의 리지는 내면과 일체형일 수 있다.
원의 에지로부터 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부를 갖는 개질된 원인 횡단면을 갖는 제3 섹션 채널의 경우, 이어서 채널은 채널을 정의하는 내면이 제3 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지를 포함하는 실질적으로 원통형 형상을 갖는다.
십자 형상인 횡단면을 갖는 제2 섹션 채널의 경우에, 채널은 채널을 정의하는 내면이 제3 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 4개의 리지를 포함하는 실질적으로 원통형 형상을 갖는다.
제3 섹션 채널은 제3 섹션의 전체 길이를 따라 연장될 수 있다.
바람직하게는, 각각의 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어는 실질적으로 원통형, 예를 들어 원통형이다. 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어는 14 mm 내지 25 mm의 원주를 가질 수 있다.
제3 섹션은 코어의 내면 상에 하나 이상의 리지의 존재 때문에 일정하지 않은 벽 두께를 가질 수 있다. 가장 좁은 지점에서의 벽 두께는 0.6 mm 내지 2.3 mm, 예를 들어 1.8 내지 2.3 mm일 수 있다. 벽 두께는 본 명세서에서 종방향으로 연장되는 코어의 외면의 내면 사이의 거리로 정의된다.
제3 섹션 채널은 실질적으로 원통형일 수 있다. 채널이 실질적으로 원통형일 수 있지만, 횡단면은 원형이지 않을 것이지만, 예를 들어 횡단면은 원형의 에지로부터 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부를 포함하는 십자 형상, 직사각형 또는 개질된 원일 수 있음이 이해될 것이다.
제3 섹션 채널은 가장 넓은 지점에서 1.5 mm 내지 6 mm, 예를 들어 1.5 mm 내지 5 mm의 직경을 가질 수 있다.
제3 섹션 채널은 가장 넓은 지점에서 2 mm 내지 6 mm, 예를 들어 3 mm 내지 5 mm, 예를 들어 3.4 mm 내지 4.8 mm, 예를 들어 3.5 mm 내지 4.7 mm, 예를 들어 3.7 mm 또는 4.5 mm의 직경을 가질 수 있다.
하나 이상의 리지는 코어의 내면의 길이의 일부를 따라 연장될 수 있다. 바람직하게는, 리지는 내면의 전체 길이를 따라 연장된다. 리지는 1.0 mm 내지 2 mm, 예를 들어 1.2 내지 1.7 mm, 예를 들어 1.5 mm의 폭을 가질 수 있다. 리지는 0.2 내지 1.5 mm의 높이를 가질 수 있다.
제3 섹션 코어의 내면은 제3 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로, 나선형으로 연장되는 1개, 2개, 3개 또는 4개의 리지를 포함할 수 있다. 코어의 내면은 제1 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로, 나선형으로 연장되는 2개 이상의 리지를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제3 섹션 코어의 내면은 제3 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 2개의 리지를 포함한다.
제1 섹션 및 제2 섹션만을 갖는 필터 요소 또는 마우스피스의 경우에, 제1 섹션은 5 mm 내지 10 mm, 예를 들어 7 mm의 길이를 가질 수 있다. 제2 섹션은 15 내지 35 mm, 예를 들어 10 mm의 길이를 가질 수 있다. 제1 섹션, 제2 섹션 및 제3 섹션을 갖는 필터 요소 또는 마우스피스의 경우에, 제1 섹션, 제2 섹션 및 제3 섹션의 길이는 각각 독립적으로 5 내지 15 mm, 예를 들어 11 mm일 수 있다.
바람직하게는, 제1 섹션, 제2 섹션 및 제3 섹션은, 존재하는 경우, 동일한 유형의 여과 재료를 포함한다.
여과 재료는 담배 연기 필터 제조, 예를 들어 필라멘트 재료, 섬유질 재료, 웨브 재료 또는 압출된 재료에 전통적으로 사용되는 재료일 수 있다. 여과 재료는 천연 또는 합성 필라멘트 토우, 예를 들어, 면 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 셀룰로오스 아세테이트 토우와 같은 중합체일 수 있다.
여과 재료는 열가소성 또는 달리 방사 가능한 중합체, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리아크타이드일 수 있다. 예를 들어, 천연 또는 합성 스테이플 섬유, 면 울, 종이(일반적으로 크레이핑됨) 및 합성 부직포와 같은 웨브 재료, 및 압출 재료(예를 들어, 전분, 합성 폼)일 수 있다. 바람직하게는, 여과 재료는 가소제를 사용하여 경질화될 수 있는 재료이다. 바람직하게는, 여과 재료는 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트 토우를 포함한다.
여과 재료의 총 데니어는 9000 m 당 약 20,000 내지 100,000 g, 예를 들어 9000 m 당 20,000 내지 80,000 g, 예를 들어 9000 m 당 20,000 내지 50,000 g일 수 있다.
단일 토우 베일로부터 형성되는 여과 재료의 경우, 여과 재료의 총 데니어는 9000 m당 약 20,000 내지 50,000 g, 예를 들어 9000 m 당 30,000 g 내지 40,000 g, 예를 들어 9000 m 당 30,000 g 내지 38,000 g, 예를 들어 9000 m 당 30,000 g, 32,000 g, 33,000 g, 37,000 g 또는 40,000 g일 수 있다.
2개의 토우 베일로부터 형성되는 여과 재료의 경우, 여과 재료의 총 데니어는 9000 m당 약 40,000 내지 100,000 g, 예를 들어 9000 m 당 60,000 g 내지 80,000 g, 예를 들어 9000 m 당 60,000 g 내지 76,000 g, 예를 들어 9000 m 당 60,000 g, 64,000 g, 66,000 g, 74,000 g 또는 80,000 g일 수 있다.
필라멘트 데니어는 9000 m당 5 g 내지 9 g, 예를 들어 9000 m당 5 g, 7.3 g, 8 g 또는 9.0 g일 수 있다.
여과 재료는 통상적으로 필라멘트 데니어, 총 데니어 및 섬유 단면을 참조하여 설명된다. 예를 들어, 여과 재료는 다음의 데니어를 갖는 토우를 포함할 수 있다: 8.0Y40, 8.0Y32, 7.3Y33, 또는 9.0Y37. 예를 들어, 8.0Y40의 데니어를 갖는 여과 재료는 필라멘트 데니어가 9000 m당 8.0 g, 총 데니어가 9000 m당 40000 g이고, 필라멘트가 Y 형상의 단면을 갖는 것을 의미한다.
여과 재료는 가소제를 포함할 수 있다. 여과 재료는 여과 재료 및 가소제의 중량을 기준으로 약 12% 내지 24%, 예를 들어 약 14% 내지 22%, 예를 들어 약 16% 내지 20%, 예를 들어 약 17 내지 19%, 예를 들어 여과 재료 및 가소제의 중량의 약 18%의 양으로 가소제를 포함할 수 있다.
마우스피스 또는 필터 요소에 존재하는 가소제의 양은 하기에 제시된 일반 방정식을 통해 여과 재료 및 가소제의 총 중량의 백분율로 계산된다.
필라멘트 토우와 같은 섬유질 여과 재료의 경우, 가소제는 여과 재료의 섬유를 경질화하도록 작용한다. 여과 재료의 섬유를 경질화하는 것은 필터 요소의 형상 정의, 특히 채널의 정의를 개선할 수 있다. 예를 들어, 여과 재료는 가소화된 섬유, 예를 들어 가소화된 토우, 예를 들어 가소화된 셀룰로오스 아세테이트 토우를 포함할 수 있다. 가소화된 토우의 형성은 당업계에 잘 알려져 있다. 가소제는, 예를 들어, 트리아세틴, 트리에틸렌글리콜 디아세테이트(TEGDA) 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)일 수 있다. 가소제는 당업계에 알려진 방법을 사용하여 여과 재료의 표면 상에 분무함으로써 여과 재료에 도포할 수 있다.
여과 재료는 선택적으로 결합제 재료를 포함할 수 있다. 여과 재료는 수용성 결합제 재료를 선택적으로 포함할 수 있다. 수용성 재료의 예는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 에테르, 전분, 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜과 같은 수용성 중합체 재료; 트리아세틴, 트리에틸렌글리콜 디아세테이트(TEGDA), 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)과 같은 가소제와 수용성 결합제의 블렌드; 및 미립자 형태의 고온 용융 수용성 결합제를 포함한다. 수용성 결합제 재료의 포함은, 예를 들어 환경 조건 하에서, 필터가 쉽고 빠르게 분해되는 능력을 더욱 향상시킬 수 있다.
여과 재료는 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제는 미립자 첨가제일 수 있다. 미립자 첨가제는 연기 필터, 예를 들어 활성탄, 제올라이트, 이온 교환 수지(예를 들어, 약염기성 음이온 교환 수지), 세피올라이트, 실리카 겔, 알루미나, 분자체, 탄소질 중합체 수지 및 규조토에 사용하기에 적합한 임의의 미립자 첨가제일 수 있다. 미립자 첨가제는 2개 이상의 재료의 혼합물일 수 있다. 첨가제는 안료, 예를 들어 진주광택 안료 또는 열색성 안료일 수 있다.
첨가제는 연기 개질제(예를 들어, 향미제)를 포함할 수 있다. 향미제는 예를 들어, 멘톨, 스피어민트, 페퍼민트, 육두구, 신나몬, 클로브, 레몬, 초콜릿, 복숭아, 딸기, 바닐라 등일 수 있다. 연기 개질제(예를 들어, 향미제) 가 액체 형태로 여과 재료에 도포될 수 있다. 연기 개질제(예를 들어, 향미제)는 여과 재료에 도포하기 전에, 예를 들어 융점 초과에서 가열함으로써, 예를 들어 액체 담체와의 혼합에 의해 액화될 수 있다. 연기 개질제(예를 들어, 향료)는, 예를 들어 연기 개질제(예를 들어, 향미제)와 가소제의 혼합물을 여과 재료 상에 분무함으로써 가소제와 혼합되고 가소제로 도포될 수 있다. 바람직한 연기 개질제(예를 들어, 향미제)는 멘톨 또는 클로브이다.
마우스피스 또는 필터 요소는 담배 연기 필터 또는 비담배 흡연 가능한 재료, 예를 들어, 마리화나용 필터의 일부로 사용하는 것일 수 있다. 마우스피스 또는 필터 요소는 담배 가열 제품 장치와 같은, 연소성 담배 제품의 일부로 사용하는 것일 수 있다.
본 발명의 마우스피스 또는 필터 요소는 담배, 시가릴로, 시가 등과 같은 흡연 물품에 통합될 수 있다. 본 발명의 마우스피스 또는 필터 요소는 담배 가열 제품 또는 전자 담배에 통합될 수 있다. 마우스피스 또는 필터 요소는 또한 단독으로 또는 흡연 물품, 예를 들어 말아 피우는 흡연 물품을 형성하기 위해 사용자에 의해 조립되는 필터의 일부로 사용될 수 있다.
본 발명의 마우스피스 또는 필터 요소는 단일 세그먼트로서 다중 세그먼트 필터로 통합될 수 있다. 예를 들어, 위에서 제시된 임의의 개진에 따른 마우스피스 또는 필터 요소는 첨가제, 예를 들어 과립형 첨가제, 예를 들어 활성탄 과립을 함유하는 추가 필터 요소와 결합될 수 있다. 본 발명의 마우스피스 또는 필터 요소는 캡슐, 예를 들어 부서지기 쉬운 캡슐, 예를 들어 향미제를 함유하는 캡슐을 포함하는 필터 요소와 결합될 수 있다. 본 발명의 마우스피스 또는 필터 요소는 향미제, 예를 들어 (멘톨) 또는 다수의 향미제를 함유하는 필터 요소와 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 위에서 제시된 임의의 개진에 따른 필터 요소를 포함하는, 에어로졸 발생 물품용 필터, 예를 들어, 담배 연기 필터가 제공된다. 필터, 예를 들어, 담배 연기 필터는 하나 이상의 추가 필터 요소(들)를 추가로 포함할 수 있다. 하나 초과의 필터 요소를 포함하는 이러한 필터는 다중 세그먼트 필터로 지칭될 수 있다.
하나 이상의 추가 필터 요소는 위에서 정의된 바와 같은 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함할 수 있다. 하나 이상의 추가 필터 요소는 첨가제를 포함할 수 있다.
하나 이상의 추가 여과 요소는 내부에 매립된 첨가제의 완전히 에워싸인(예를 들어, 매립된) 포켓(들)을 포함할 수 있다. 첨가제는 활성탄(상기 참조)과 같은 미립자 첨가제일 수 있으며, 이는 예를 들어 여과 재료로부터 실질적으로 분리되고 이의 내부에서 완전히 에워싸인 미립자 첨가제의 입자의 별개의 포켓 또는 포드로서 여과 재료 내부에 에워싸인다. 다른 예에서, 첨가제의 완전히 에워싸인(예를 들어, 매립된) 포켓(들)은 부서지기 쉬운 캡슐 또는 캡슐들, 또는 하나 또는 복수의 부서지기 쉬운 마이크로캡슐일 수 있다. 캡슐(들) 또는 마이크로캡슐(들)은, 예를 들어 연기 여과를 돕기 위해, 다양한 매체(예를 들어, 향미제(예를 들어, 상기에 개시된 이들 향미제) 및/또는 액체, 고체 또는 다른 재료와 같은 연기 개질제)를 함유할 수 있다.
하나 이상의 추가 필터 요소는 스레드 내에 및/또는 스레드 상에 제공된 향미제를 포함할 수 있다. "향미 스레드" 필터 요소는 당업계에 잘 알려져 있다. 이러한 필터 요소는 통상적으로 내부에 종방향으로 정렬된 스레드 또는 테이프 요소를 포함하며, 요소는 향미제와 같은 연기 개질제를 담지한다.
필터는 필터 요소 또는 하나 이상의 필터 요소를 둘러싸는 외부 래퍼, 예를 들어, 플러그 랩을 포함할 수 있다. 래퍼는 종이, 예를 들어 통기성 종이일 수 있다. 래퍼는 평방미터당 20 내지 50 그램, 예를 들어 평방미터당 27 내지 35 그램의 평량을 가질 수 있다. 상기 논의된 것들과 같은 미립자 첨가제는, 예를 들어 GB 2261152에 기술된 바와 같이, 필터 재료를 둘러싸는 플러그 랩에 적용될 수 있다. 추가 필터 요소는 추가 필터 요소를 둘러싸는 외부 래퍼, 예를 들어, 플러그 랩에 의해 래핑될 수 있다. 위에서 제시된 임의의 개진에 따라 정의된 바와 같은 필터 요소 및 추가 필터 요소는 플러그 랩과 같은 외부 래퍼에 의해 함께 래핑될 수 있다. 외부 래퍼는 필터 요소를 연결하고 이들을 제자리에 고정하도록 기능할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 전술된 바와 같은 필터, 필터 요소 또는 마우스피스를 포함하는 에어로졸 발생 물품이 제공된다. 에어로졸 생성 물품은 흡연 물품일 수 있다. 흡연 물품은 담배 흡연 재료와 같은 흡연 재료의 래핑된 로드에 연결된 위에서 제시된 바와 같은 필터를 포함할 수 있다. 일반적으로, 마리화나 흡연 재료를 포함하는 흡연 물품의 경우, 흡연 물품은 위에서 제시된 임의의 개진에 따라 마우스피스를 포함한다. 흡연 물품은 티핑 래퍼, 예를 들어, 티핑 종이를 추가로 포함할 수 있다. 티핑 래퍼는 필터나 마우스피스의 인접 단부와 흡연 재료의 래핑된 로드 주위에 맞물림으로써 흡연 재료의 래핑된 로드를 필터나 마우스에 연결한다. 티핑 래퍼는 필터/마우스피스 또는 필터 래퍼의 외면의 일부가 노출되도록 구성될 수 있다. 필터는 풀 필터 또는 마우스피스 길이 및 흡연 재료의 로드의 인접 단부 주위에 맞물리는 풀 티핑 래퍼에 의해 흡연 재료의 래핑된 로드에 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 마우스피스, 필터 요소, 필터 또는 흡연 물품은 통기되지 않을 수 있거나, 당업계에 잘 알려진 방법에 의해, 예를 들어 예비 천공되거나 통기성인 필터 래퍼(플러그 랩) 또는 티핑 래퍼(티핑 종이), 및/또는 필터 래퍼 및/또는 티핑 래퍼의 레이저 천공을 사용함으로써 통기될 수 있다. 본 발명에 따른 마우스피스, 필터, 필터 요소 또는 흡연 물품은 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어(뿐만 아니라, 존재하는 경우, 래퍼(들)(플러그 랩) 및 티핑 래퍼(티핑 종이))의 레이저 천공에 의해 통기될 수 있다. 통기식 풀 티핑 래퍼(티핑 종이)는 마찬가지로 본질적으로 통기성일 수 있거나 통기 구멍이 제공될 수 있고, 필터 래퍼(플러그 랩) 및 티핑 래퍼(티핑 종이) 둘 모두가 존재하는 통기 제품의 경우, 티핑 래퍼(티핑 종이)를 통한 통기는 일반적으로 필터 래퍼(플러그 랩)를 통한 통기와 정합할 것이다. 필터 래퍼(플러그 랩), 또는 티핑 래퍼(티핑 종이), 또는 둘 모두를 동시에 통한 통기 구멍은 마우스피스, 필터 또는 필터 요소 생산 동안 레이저 천공에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 미러 이미지 관계에서 단대단으로 배열된 본 발명에 따른 복수의 마우스피스 또는 필터 요소를 포함하는 다수의 로드가 제공된다.
에어로졸 생성 물품은 가열된 에어로졸 생성 시스템일 수 있다.
가열된 에어로졸 생성 시스템은 위에서 제시된 임의의 개진에 따라 담배 재료의 로드, 가열 요소, 전원, 하나 이상의 냉각 요소 및 마우스피스 또는 필터 요소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 냉각 요소는 가열 요소 및 담배 로드로부터 하류에 위치될 수 있다. 사용 시, 담배 로드는 가열되어 이에 의해 가열된 에어로졸을 생성한다. 이어서, 가열된 에어로졸은 에어로졸이 마우스피스를 통과하고 사용자의 입 내로 통과하기 전에 에어로졸을 냉각시키도록 작용하는 하나 이상의 냉각 요소를 통과한다.
본 명세서에서, 에어로졸 생성 물품은 담배, 시거, 시가릴로, 말아 피우는 담배 등과 같은 흡연 물품; 비연소 장치, 담배 가열 장치 등과 같은 가열된 담배 제품; 및 전자 담배를 포함한다.
본 발명의 추가 양태에서, 에어로졸 생성 물품용 냉각 요소가 제공되고, 냉각 요소는 외면 및 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제1 섹션(내면은 제1 섹션의 단부로부터 종방향으로 연장되는 채널을 정의함); 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제2 섹션(제1 섹션 및 제2 섹션은 인접하고 일체형임)을 포함하며, 채널은 제1 섹션의 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라지는 비원형 횡단면을 갖는다.
채널은 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부, 십자 형상, 또는 직사각형을 갖는 개질된 원인 횡단면을 갖는다.
채널은 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어의 길이를 따른 제1 지점에서의 횡단면이 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어의 길이를 따라 인접 지점에 대해 회전될 수 있도록 구성된다. 채널의 횡단면이 채널의 길이를 따라 360도 이하만큼 회전할 수 있음이 이해될 것이다.
본 출원인은 사용 동안, 냉각 요소를 통과하는 가열된 에어로졸이 채널 또는 각각의 채널을 통해 나선형 또는 나선형 경로를 취하게 하는 것을 발견하였다. 이론에 의해 구애되고자 함이 없이, 가열된 에어로졸에 의해 취해진 나선형 경로는 에어로졸을 냉각시키는 것으로 여겨진다.
채널은 튜브 또는 보어일 수 있다. 바람직하게는, 채널은 여과 재료에 의해 둘러싸인다.
비원형 횡방향 채널 단면은 채널의 종축, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라질 수 있다.
제2 섹션은 연속적으로 또는 균질하게 분산된 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제2 섹션은 튜브 또는 보어와 같은 채널을 포함하지 않는다.
내면은, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로, 제1 섹션의 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지(들)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 리지는 내면으로부터 돌출된다. 하나 이상의 리지는 내면에 형성될 수 있다. 하나 이상의 리지는 내면과 일체형일 수 있다.
원의 에지로부터 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부를 갖는 개질된 원인 횡단면을 갖는 채널의 경우, 이어서 채널은 채널을 정의하는 내면이 제1 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지를 포함하는 실질적으로 원통형 형상을 갖는다.
십자 형상인 횡단면을 갖는 채널의 경우에, 채널은 채널을 정의하는 내면이 제1 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 4개의 리지를 포함하는 실질적으로 원통형 형상을 갖는다.
냉각 요소는 외면 및 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제1 섹션을 포함할 수 있고, 내면은 제2 섹션의 단부로부터 종방향으로 연장되는 채널을 정의하고; 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제2 섹션을 포함하며, 내면은 제1 섹션의 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지(들)를 포함하고; 제1 섹션 및 제2 섹션은 인접하고 일체형이다.
채널은 튜브 또는 보어일 수 있다. 바람직하게는, 채널은 여과 재료에 의해 둘러싸인다.
비원형 횡방향 채널 단면은 채널의 종축, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라질 수 있다.
채널은 제1 섹션의 전체 길이를 따라 연장될 수 있다.
바람직하게는, 각각의 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어는 실질적으로 원통형, 예를 들어 원통형이다. 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어는 14 mm 내지 25 mm의 원주를 가질 수 있다.
제1 섹션은 코어의 내면 상에 하나 이상의 리지의 존재 때문에 일정하지 않은 벽 두께를 가질 수 있다. 가장 좁은 지점에서의 벽 두께는 0.6 mm 내지 2.3 mm, 예를 들어 1.8 내지 2.3 mm일 수 있다. 벽 두께는 본 명세서에서 종방향으로 연장되는 코어의 외면의 내면 사이의 거리로 정의된다.
채널은 실질적으로 원통형일 수 있다. 채널이 실질적으로 원통형일 수 있지만, 횡단면은 원형이지 않을 것이지만, 예를 들어 횡단면은 원형의 에지로부터 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부를 포함하는 십자 형상, 직사각형 또는 개질된 원일 수 있음이 이해될 것이다.
채널은 가장 넓은 지점에서 1.5 mm 내지 6 mm, 예를 들어 1.5 mm 내지 5 mm의 직경을 가질 수 있다.
채널은 가장 넓은 지점에서 2 mm 내지 6 mm, 예를 들어 3 mm 내지 5 mm, 예를 들어 3.4 mm 내지 4.8 mm, 예를 들어 3.5 mm 내지 4.7 mm, 예를 들어 3.7 mm 또는 4.5 mm의 직경을 가질 수 있다.
하나 이상의 리지는 코어의 내면의 길이의 일부를 따라 연장될 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 리지는 코어의 내면의 전체 길이를 따라 연장된다. 리지는 1.0 mm 내지 2 mm, 예를 들어 1.2 내지 1.7 mm, 예를 들어 1.5 mm의 폭을 가질 수 있다. 리지는 0.2 내지 1.5 mm의 높이를 가질 수 있다.
코어의 내면은 제1 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로, 나선형으로 연장되는 1개, 2개, 3개 또는 4개의 리지를 포함할 수 있다. 코어의 내면은 제1 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로, 나선형으로 연장되는 2개 이상의 리지를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 코어의 내면은 제1 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 2개의 리지를 포함한다.
냉각 요소는 하나 초과의 채널, 예를 들어, 코어의 단부로부터 종방향으로 연장되는 2개, 3개 또는 4개의 채널을 포함할 수 있다.
냉각 요소의 외주는 14 내지 25 mm일 수 있다.
필터 요소의 길이는 4.0 mm 내지 50 mm, 예를 들어, 5 mm 내지 32 mm일 수 있다.
제2 섹션은 연속적으로 또는 균질하게 분산된 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제2 섹션은 튜브 또는 보어와 같은 채널을 포함하지 않는다.
냉각 요소는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제3 섹션을 포함할 수 있고; 제3 섹션은 제1 섹션에 인접하고 제1 섹션과 일체형이어서, 제1 섹션이 제3 섹션과 제2 섹션 사이에 있도록 한다.
대안적으로, 마우스피스 또는 필터 요소는 외면 및 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제3 섹션을 포함할 수 있고, 내면은 제3 섹션의 단부로부터 종방향으로 연장되는 채널을 정의한다.
제3 섹션 채널은 제3 섹션의 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라지는 비원형 횡단면을 가질 수 있다. 채널은 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부, 십자 형상, 또는 직사각형을 갖는 개질된 원인 횡단면을 갖는다. 제3 섹션은 제2 섹션에 인접하고 제2 섹션과 일체형이어서, 제2 섹션이 제1 섹션과 제3 섹션 사이에 있도록 한다.
제3 섹션 채널의 내면은 제3 섹션의 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지(들)를 포함할 수 있다.
제3 섹션은 제2 섹션에 인접하고 제2 섹션과 일체형이어서, 제2 섹션이 제1 섹션과 제3 섹션 사이에 있도록 한다.
바람직하게는, 채널은 제3 섹션의 자유 단부로부터 연장된다. 제3 섹션은 제1 섹션과 실질적으로 동일할 수 있다. 제3 섹션 채널은 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어의 길이를 따른 제1 지점에서의 횡단면이 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어의 길이를 따라 인접 지점에 대해 회전될 수 있도록 구성된다. 채널의 횡단면이 채널의 길이를 따라 360도 이하만큼 회전할 수 있음이 이해될 것이다.
제3 섹션 채널은 튜브 또는 보어일 수 있다. 바람직하게는, 제3 섹션 채널은 여과 재료에 의해 둘러싸인다.
비원형 횡방향 채널 단면은 채널의 종축, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라질 수 있다.
제3 섹션 내면은 제3 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지(들)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 리지는 내면으로부터 돌출된다. 하나 이상의 리지는 내면에 형성될 수 있다. 하나 이상의 리지는 내면과 일체형일 수 있다.
원의 에지로부터 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부를 갖는 개질된 원인 횡단면을 갖는 제3 섹션 채널의 경우, 이어서 채널은 채널을 정의하는 내면이 제3 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지를 포함하는 실질적으로 원통형 형상을 갖는다.
십자 형상인 횡단면을 갖는 제2 섹션 채널의 경우에, 채널은 채널을 정의하는 내면이 제3 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 4개의 리지를 포함하는 실질적으로 원통형 형상을 갖는다.
제3 섹션 채널은 제3 섹션의 전체 길이를 따라 연장될 수 있다.
바람직하게는, 각각의 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어는 실질적으로 원통형, 예를 들어 원통형이다. 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어는 14 mm 내지 25 mm의 원주를 가질 수 있다.
제3 섹션은 코어의 내면 상에 하나 이상의 리지의 존재 때문에 일정하지 않은 벽 두께를 가질 수 있다. 가장 좁은 지점에서의 벽 두께는 0.6 mm 내지 2.3 mm, 예를 들어 1.8 내지 2.3 mm일 수 있다. 벽 두께는 본 명세서에서 종방향으로 연장되는 코어의 외면의 내면 사이의 거리로 정의된다.
제3 섹션 채널은 실질적으로 원통형일 수 있다. 채널이 실질적으로 원통형일 수 있지만, 횡단면은 원형이지 않을 것이지만, 예를 들어 횡단면은 원형의 에지로부터 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부를 포함하는 십자 형상, 직사각형 또는 개질된 원일 수 있음이 이해될 것이다.
제3 섹션 채널은 가장 넓은 지점에서 1.5 mm 내지 6 mm, 예를 들어 1.5 mm 내지 5 mm의 직경을 가질 수 있다.
제3 섹션 채널은 가장 넓은 지점에서 2 mm 내지 6 mm, 예를 들어 3 mm 내지 5 mm, 예를 들어 3.4 mm 내지 4.8 mm, 예를 들어 3.5 mm 내지 4.7 mm, 예를 들어 3.7 mm 또는 4.5 mm의 직경을 가질 수 있다.
하나 이상의 리지는 코어의 내면의 길이의 일부를 따라 연장될 수 있다. 바람직하게는, 리지는 내면의 전체 길이를 따라 연장된다. 리지는 1.0 mm 내지 2 mm, 예를 들어 1.2 내지 1.7 mm, 예를 들어 1.5 mm의 폭을 가질 수 있다. 리지는 0.2 내지 1.5 mm의 높이를 가질 수 있다.
제3 섹션 코어의 내면은 제3 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로, 나선형으로 연장되는 1개, 2개, 3개 또는 4개의 리지를 포함할 수 있다. 코어의 내면은 제1 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로, 나선형으로 연장되는 2개 이상의 리지를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제3 섹션 코어의 내면은 제3 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널의 중심 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 2개의 리지를 포함한다.
제1 섹션 또는 제3 섹션 내의 채널은 예를 들어 하우스, 가열 요소를 포함할 수 있다.
본 출원인은 본 명세서에 기술된 바와 같은 제1 섹션, 제2 섹션 및 제3 섹션을 포함하는 냉각 요소가 제1 섹션 또는 제3 섹션 중 어느 하나에서 채널 내부에 가열 요소를 수용할 수 있음을 발견하였다. 이러한 경우에, 제2 섹션 및 나머지 섹션은 가열 요소에 의해 형성된 에어로졸을 냉각시키도록 작용할 수 있다.
제1 섹션 및 제2 섹션만을 갖는 냉각 요소의 경우에, 제1 섹션은 5 mm 내지 10 mm, 예를 들어 7 mm의 길이를 가질 수 있다. 제2 섹션은 15 내지 35 mm, 예를 들어 10 mm의 길이를 가질 수 있다. 제1 섹션, 제2 섹션 및 제3 섹션을 갖는 필터 요소 또는 마우스피스의 경우에, 제1 섹션, 제2 섹션 및 제3 섹션의 길이는 각각 독립적으로 5 내지 15 mm, 예를 들어 11 mm일 수 있다.
바람직하게는, 제1 섹션, 제2 섹션 및 제3 섹션은, 존재하는 경우, 동일한 유형의 여과 재료를 포함한다.
여과 재료는 담배 연기 필터 제조, 예를 들어 필라멘트 재료, 섬유질 재료, 웨브 재료 또는 압출된 재료에 전통적으로 사용되는 재료일 수 있다. 여과 재료는 천연 또는 합성 필라멘트 토우, 예를 들어, 면 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 셀룰로오스 아세테이트 토우와 같은 중합체일 수 있다.
여과 재료는 열가소성 또는 달리 방사 가능한 중합체, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리아크타이드일 수 있다. 예를 들어, 천연 또는 합성 스테이플 섬유, 면 울, 종이(일반적으로 크레이핑됨) 및 합성 부직포와 같은 웨브 재료, 및 압출 재료(예를 들어, 전분, 합성 폼)일 수 있다. 바람직하게는, 여과 재료는 가소제를 사용하여 경질화될 수 있는 재료이다. 바람직하게는, 여과 재료는 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트 토우를 포함한다.
여과 재료의 총 데니어는 9000 m 당 약 20,000 내지 100,000 g, 예를 들어 9000 m 당 20,000 내지 80,000 g, 예를 들어 9000 m 당 20,000 내지 50,000 g일 수 있다.
단일 토우 베일로부터 형성되는 여과 재료의 경우, 여과 재료의 총 데니어는 9000 m당 약 20,000 내지 50,000 g, 예를 들어 9000 m 당 30,000 g 내지 40,000 g, 예를 들어 9000 m 당 30,000 g 내지 38,000 g, 예를 들어 9000 m 당 30,000 g, 32,000 g, 33,000 g, 37,000 g 또는 40,000 g일 수 있다.
2개의 토우 베일로부터 형성되는 여과 재료의 경우, 여과 재료의 총 데니어는 9000 m당 약 40,000 내지 100,000 g, 예를 들어 9000 m 당 60,000 g 내지 80,000 g, 예를 들어 9000 m 당 60,000 g 내지 76,000 g, 예를 들어 9000 m 당 60,000 g, 64,000 g, 66,000 g, 74,000 g 또는 80,000 g일 수 있다.
필라멘트 데니어는 9000 m당 5 g 내지 9 g, 예를 들어 9000 m당 5 g, 7.3 g, 8 g 또는 9.0 g일 수 있다.
여과 재료는 통상적으로 필라멘트 데니어, 총 데니어 및 섬유 단면을 참조하여 설명된다. 예를 들어, 여과 재료는 다음의 데니어를 갖는 토우를 포함할 수 있다: 8.0Y40, 8.0Y32, 7.3Y33, 또는 9.0Y37. 예를 들어, 8.0Y40의 데니어를 갖는 여과 재료는 필라멘트 데니어가 9000 m당 8.0 g, 총 데니어가 9000 m당 40000 g이고, 필라멘트가 Y 형상의 단면을 갖는 것을 의미한다.
여과 재료는 가소제를 포함할 수 있다. 여과 재료는 여과 재료 및 가소제의 중량을 기준으로 약 12% 내지 24%, 예를 들어 약 14% 내지 22%, 예를 들어 약 16% 내지 20%, 예를 들어 약 17 내지 19%, 예를 들어 여과 재료 및 가소제의 중량의 약 18%의 양으로 가소제를 포함할 수 있다.
마우스피스 또는 필터 요소에 존재하는 가소제의 양은 하기에 제시된 일반 방정식을 통해 여과 재료 및 가소제의 총 중량의 백분율로 계산된다.
필라멘트 토우와 같은 섬유질 여과 재료의 경우, 가소제는 여과 재료의 섬유를 경질화하도록 작용한다. 여과 재료의 섬유를 경질화하는 것은 필터 요소의 형상 정의, 특히 채널의 정의를 개선할 수 있다. 예를 들어, 여과 재료는 가소화된 섬유, 예를 들어 가소화된 토우, 예를 들어 가소화된 셀룰로오스 아세테이트 토우를 포함할 수 있다. 가소화된 토우의 형성은 당업계에 잘 알려져 있다. 가소제는, 예를 들어, 트리아세틴, 트리에틸렌글리콜 디아세테이트(TEGDA) 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)일 수 있다. 가소제는 당업계에 알려진 방법을 사용하여 여과 재료의 표면 상에 분무함으로써 여과 재료에 도포할 수 있다.
여과 재료는 선택적으로 결합제 재료를 포함할 수 있다. 여과 재료는 수용성 결합제 재료를 선택적으로 포함할 수 있다. 수용성 재료의 예는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 에테르, 전분, 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜과 같은 수용성 중합체 재료; 트리아세틴, 트리에틸렌글리콜 디아세테이트(TEGDA), 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)과 같은 가소제와 수용성 결합제의 블렌드; 및 미립자 형태의 고온 용융 수용성 결합제를 포함한다. 수용성 결합제 재료의 포함은, 예를 들어 환경 조건 하에서, 필터가 쉽고 빠르게 분해되는 능력을 더욱 향상시킬 수 있다.
여과 재료는 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제는 안료, 예를 들어 진주광택 안료 또는 열색성 안료일 수 있다.
첨가제는 에어로졸 개질제(예를 들어, 향미제)를 포함할 수 있다. 향미제는 예를 들어 멘톨, 스피어민트, 페퍼민트, 육두구, 신나몬, 클로브, 레몬, 초콜릿, 복숭아, 딸기, 바닐라 등일 수 있다. 에어로졸 개질제(예를 들어, 향미제) 가 액체 형태로 여과 재료에 도포될 수 있다. 에어로졸 개질제(예를 들어, 향미제)는 예를 들어 액체 담체와의 혼합에 의해, 예를 들어 융점 초과에서 가열함으로써 여과 재료에 도포하기 전에 액화될 수 있다. 에어로졸 개질제(예를 들어, 향료)는 예를 들어 연기 개질제(예를 들어, 향미제)와 가소제의 혼합물을 여과 재료 상에 분무함으로써 가소제와 혼합되고 가소제로 적용될 수 있다. 바람직한 에어로졸 개질제(예를 들어, 향미제)는 멘톨 또는 클로브이다.
본 발명의 냉각 요소는 예를 들어 가열된 담배 제품의 일부를 형성할 수 있는 에어로졸 생성 물품의 일부로서 사용하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 본 명세서에 제시된 임의의 개진에 따른 냉각 요소를 포함하는 에어로졸 발생 물품이 제공된다.
에어로졸 생성 물품은 가열된 에어로졸 생성 시스템일 수 있다. 가열된 에어로졸 생성 시스템은 위에서 제시된 임의의 개진에 따라 담배 재료의 로드, 가열 요소, 전원, 하나 이상의 냉각 요소 및 예를 들어 본 명세서에 제시된 임의의 개진에 따른 마우스피스 또는 필터 요소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 냉각 요소는 가열 요소 및 담배 로드로부터 하류에 위치될 수 있다. 사용 시, 담배 로드는 가열되어 이에 의해 가열된 에어로졸을 생성한다. 이어서, 가열된 에어로졸은 에어로졸이 마우스피스를 통과하고 사용자의 입 내로 통과하기 전에 에어로졸을 냉각시키도록 작용하는 하나 이상의 냉각 요소를 통과한다.
제1 섹션, 제2 섹션 및 제3 섹션을 포함하는 냉각 요소의 경우에, 가열 요소는 제1 섹션 또는 제3 섹션 중 어느 하나에서 채널 내부에 수용될 수 있다. 제2 섹션 및 나머지 섹션은 사용 중에 가열된 에어로졸을 냉각시키도록 작용한다.
본 발명의 다른 양태에서, 미러 이미지 관계에서 단대단으로 배열된 본 발명에 따른 복수의 냉각 요소를 포함하는 다수의 로드가 제공된다.
본 발명의 추가의 양태에서, 에어로졸 생성 물품용 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소를 제조하는 장치가 제공되고, 장치는 여과 재료를 수용하는 입구 및 여과 재료의 로드를 배출하는 출구를 갖는 형상화 챔버, 및 형상화 로드를 포함하며, 형상화 로드는 회전하도록 구성되고, 형상화 챔버는 형상화 챔버의 길이의 적어도 일부를 따라 종방향으로 연장되는 경화 구역을 포함하고; 형상화 로드는 형상화 로드의 단부가 경화 구역의 단부에 위치되고 형상화 로드가 경화 구역의 전체 길이를 따라 연장되는 제1 위치와 형상화 로드의 단부가 제1 위치로부터 종방향으로 거리를 두고 있고 형상화 로드가 경화 구역의 전체 길이를 따라 연장되지 않는 제2 위치 사이에서 종방향으로 이동(예를 들어, 왕복운동)시키도록 구성된다.
경화 구역은 형상화 챔버의 폭을 따라 횡방향으로 연장된다.
형상화 로드는 형상화 로드의 중심 종축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다.
제2 위치에서, 형상화 로드는 경화 구역 내로 연장되지 않도록 구성될 수 있다.
형상화 챔버는 실질적으로 원통형 중공 요소, 예를 들어 원통형 중공 요소를 포함할 수 있고, 원통형 중공 요소의 내면은 여과 재료를 형상화하여 원통형 여과 재료의 로드를 형성하도록 구성된다. 형상화 챔버 입구는 형상화 챔버 출구로부터 종방향으로 이격될 수 있다.
경화 구역은 형상화 챔버의 전체 폭 및 전체 길이를 따라 연장될 수 있다. 대안적으로, 경화 구역은 형상화 챔버의 전체 폭 및 길이의 일부를 따라 연장될 수 있다.
형상화 로드는 형상화 챔버 내부에서 적어도 부분적으로 연장되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 형상화 로드는 형상화 챔버로부터 돌출되도록 구성될 수 있다. 형상화 로드는 형상화 챔버의 전체 길이를 따라 연장되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 위치에서, 형상화 로드는 형상화 챔버의 전체 길이를 따라 연장되도록 구성될 수 있고, 제2 위치에서, 형상화 로드는 형상화 챔버의 길이의 일부를 따라 연장되도록 구성될 수 있다. 제2 위치에서, 형상화 로드는 형상화 챔버 내로 연장되지 않도록 구성될 수 있다.
제2 위치에서, 형상화 로드는 경화 구역의 길이의 일부를 따라 연장되도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 제2 위치에서, 형상화 로드는 경화 구역까지 연장되지만 이의 내로 연장되지 않도록 구성될 수 있다.
본 출원인은 형상화 챔버의 종축을 중심으로 회전하도록 구성되고 본 명세서에 기술된 바와 같이 종방향으로 왕복 운동하도록 또한 구성된 형상화 로드를 포함하는 장치가 본 명세서에 기술된 바와 같은 필터 요소 또는 마우스피스의 생산을 가능하게 한다는 것을 발견하였다. 여과 재료가 형상화 챔버 내로 전진되는 속도와 형상화 로드 왕복가 운동하는 주기의 제어가 본 발명의 필터 요소 또는 마우스피스를 형성하는 제1 섹션, 제2 섹션 및 제3 섹션(존재하는 경우)의 상대적 길이를 제어할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
형상화 로드는 형상화 로드를 회전시키는 제1 모터에 결합될 수 있다. 모터는 형상화 로드를 회전시키도록 구성될 수 있다.
형상화 로드는 형상화 로드를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동시키는 제2 모터에 결합될 수 있다. 모터는 형상화 로드를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동시키도록 구성될 수 있다. 형상화 로드는 캠을 통해 제2 모터에 결합될 수 있다.
바람직하게는, 형상화 로드는 비원형 횡단면을 갖는다. 비원형 횡단면은 하나 이상의 만입부, 십자 형상 또는 직사각형을 갖는 개질된 원일 수 있다.
바람직하게는, 장치는 여과 재료에 열을 가하여 이에 의해 여과 재료를 경화시키는 가열 요소를 포함한다. 바람직하게는, 형상화 챔버는 열이 경화 구역 내부에서 여과 재료에 가해지도록 가열 요소를 포함한다. 가열 요소는 고온 공기, 적외선 또는 스팀의 제트 형태로 열을 가할 수 있다. 바람직하게는, 가열 요소는 여과 재료에 스팀을 가하는 (또는 스팀을 가하도록 구성된) 스팀 요소를 포함한다. 형상화 챔버는 경화 구역 내부에서 여과 재료에 스팀을 가하는 (또는 가하도록 구성된) 스팀 요소를 포함할 수 있다. 스팀 요소는 경화 구역 내부에서 여과 재료에 직접적으로 스팀을 가하는 (또는 가하도록 구성된) 것일 수 있다. 형상화 챔버는 형상화 챔버 내부, 예를 들어 경화 구역 내부에서 여과 재료에 스팀을 가하는 (또는 가하도록 구성된) 스팀 입구를 포함할 수 있다.
장치는 여과 재료의 로드에 열(예를 들어, 스팀의 형태)을 가하는 추가 가열 요소(예를 들어, 스팀 요소의 형태)를 포함할 수 있다. 추가의 가열 요소 또는 스팀 요소는 형상화 챔버의 출구로부터 종방향으로 이격될 수 있다.
장치는 여과 재료가 형상화 챔버로 들어가기 전에 여과 재료를 수집하는 (또는 수집하도록 구성된) 스터퍼 제트를 포함할 수 있다. 스터퍼 제트는 압축 공기와 같은 빠르게 이동하는 공기를 여과 재료에 가하는 입구를 포함할 수 있다.
장치는 여과 재료가 형상화 챔버로 들어가기 전에 여과 재료를 확장시키는 또는 이를 확장시키도록 구성된 여과 재료 확장 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 여과 재료 확장 요소는 여과 재료를 블루밍하는 것이거나 이를 블루밍하도록 구성된다. 형상화 로드는 여과 재료 확장 요소를 통해 연장될 수 있다. 본 출원인은 여과 재료 확장 요소를 포함하는 것이 여과 재료가 형상화 챔버로 들어가기 전에 채널 형성을 시작하는 형상화 로드가 회전함에 따라 여과 재료가 비틀리게 되어 채널의 정의를 개선하는 데 도움을 준다는 것을 발견하였다.
여과 재료 확장 요소는 스터퍼 제트와 형상화 챔버 사이에 있을 수 있다. 스터퍼 제트와 형상화 챔버는 여과 재료가 스터퍼 제트와 형상화 챔버 사이의 공간으로 확장되도록 종방향으로 이격될 수 있다. 장치는 여과 재료가 형상화 챔버를 빠져나간 후에 여과 재료에 압축 공기와 같은 빠르게 이동하는 공기를 가하는 (또는 가하도록 구성된) 하나 이상의 공기 제트 요소를 포함할 수 있다.
장치는 여과 재료가 형상화 챔버로 들어가기 전에 여과 재료에 가소제를 적용하는 (또는 적용하도록 구성된) 가소화 요소를 포함할 수 있다. 가소화 요소는 형상화 챔버의 입구로부터 종방향으로 떨어져 위치될 수 있다.
장치는 래퍼, 예를 들어 플러그 랩으로 종방향으로 연장되는 로드를 래핑하는 (또는 래핑하도록 구성된) 래핑 요소를 포함할 수 있다.
장치는 여과 재료의 로드를 커팅하는 (또는 커팅하도록 구성된) 커팅 요소를 포함할 수 있다.
본 발명의 추가의 양태에서, 에어로졸 생성 물품용 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소를 제조하는 방법이 제공되며, 본 방법은 여과 재료를 종방향으로 전진시키는 단계; 여과 재료를 수용하는 입구 및 여과 재료의 로드가 챔버를 빠져나가는 출구를 갖는 형상화 챔버 내로 그리고 이를 통해 여과 재료를 흡인하는 단계로서, 형상화 챔버는 챔버의 길이의 적어도 일부를 따라 종방향으로 연장되는 경화 구역을 포함하는, 단계; 형상화 로드의 단부가 경화 구역의 단부에 위치되고 형상화 로드가 경화 구역의 전체 길이를 따라 연장되는 제1 위치와, 형상화 로드의 단부가 제1 위치로부터 종방향으로 거리를 두고 있고 형상화 로드가 경화 구역의 전체 길이를 따라 연장되지 않는 제2 위치 사이에서 종방향으로 형상화 로드를 이동(예를 들어, 왕복 운동)시키고, 형상화 로드를 회전시키는 단계를 포함하여, 제1 위치에서, 전진하는 여과 재료는 형상화 챔버의 내면 및 외면 및 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제1 섹션을 형성하는 형상화 로드에 의해 정의된 공간을 통해 전진하고, 내면은 제1 섹션의 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라지는 비원형 횡단면을 갖는 종방향으로 연장되는 채널을 정의하고, 제2 위치에서 여과 재료는 형상화 로드의 단부, 챔버의 내면 및 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제2 섹션을 형성하는 경화 구역의 단부에 의해 정의된 공간 내로 전진하고; 이에 의해 교번하는 제1 섹션 및 제2 섹션을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 로드를 형성하도록 한다.
여과 재료는 연속적으로 전진할 수 있다.
바람직하게는, 경화 구역은 형상화 챔버의 폭을 따라 연장된다.
형상화 챔버는 실질적으로 원통형(예를 들어, 원통형) 중공 요소, 예를 들어 원통형 중공 요소를 포함할 수 있고, 원통형 중공 요소의 내면은 여과 재료를 형상화하여 원통형 여과 재료의 로드를 형성하도록 구성된다. 실질적으로 원통형 중공 요소는 실질적으로 원통형 요소의 폭을 따라 측방향으로 연장되고 실질적으로 원통형 중공 요소의 적어도 일부를 따라 종방향으로 연장되는 경화 구역을 포함한다.
형상화 챔버의 출구는 형상화 챔버의 입구로부터 종방향으로 이격될 수 있다.
경화 구역은 형상화 챔버의 전체 길이를 따라 연장될 수 있다. 대안적으로, 경화 구역은 형상화 챔버의 길이의 일부를 따라 연장될 수 있다.
형상화 로드는 형상화 챔버 내부에서 적어도 부분적으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 형상화 로드는 형상화 챔버로부터 돌출될 수 있다. 형상화 로드는 형상화 챔버의 전체 길이를 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 위치에서, 형상화 로드는 형상화 챔버의 전체 길이를 따라 연장될 수 있고, 제2 위치에서 형상화 로드는 형상화 챔버의 길이의 일부를 따라 연장될 수 있다. 제2 위치에서, 형상화 로드는 형상화 챔버 내로 연장되지 않을 수 있다.
제2 위치에서, 형상화 로드는 경화 구역의 길이의 일부를 따라 연장될 수 있다. 대안적으로, 제2 위치에서, 형상화 로드는 경화 구역까지 연장되지만 이의 내로 연장되지 않을 수 있다.
여과 재료가 형상화 챔버 내로 전진되는 속도와 형상화 로드가 왕복 운동하는 주기의 제어가 본 발명의 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소를 형성하는 제1 섹션, 제2 섹션 및 제3 섹션의 상대적 길이를 제어할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 여과 재료가 전진하는 상대 속도와 형상화 로드가 왕복 운동하는 주기는 당업계에 알려진 기술을 사용하여 제어기에 의해 제어될 수 있다.
형상화 로드는 형상화 로드에 결합된 제1 모터에 의해 회전될 수 있다.
형상화 로드는 형상화 로드에 결합된 제2 모터에 의해 제1 위치와 제2 위치 사이에서 종방향으로 이동(왕복 운동)될 수 있다.
바람직하게는, 형상화 로드는 비원형 횡단면을 갖는다. 비원형 횡단면은 하나 이상의 만입부, 십자 형상 또는 직사각형을 갖는 개질된 원일 수 있다.
바람직하게는, 열은 경화 구역 내부에서 여과 재료에 가해진다. 열은 스팀, 고온 공기 또는 적외선의 형태로 가해질 수 있다. 바람직하게는, 스팀은 경화 구역 내부에서 여과 재료에 직접적으로 가해진다.
열은 경화 구역 내부에서 여과 재료를 경화시켜 종방향으로 연장되는 여과 재료의 로드, 예를 들어 본 명세서에 기술된 바와 같은 종방향 연장 채널을 포함하는 종방향으로 연장되는 원통형 여과 재료의 로드를 형성하도록 작용한다.
본 방법은 여과 재료가 형상화 챔버 내로 흡인되기 전에 여과 재료에 가소제를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 가소제는 가소화 스테이션에서 여과 재료에 도포될 수 있다. 가소제는 당업계에 알려진 기술을 사용하여 여과 재료 상에 분무될 수 있다. 대안적으로, 여과 재료는 별도의 가소화 공정에 의해 예비 가소화될 수 있다.
가소제는 여과 재료가 여과 재료 및 가소제의 중량을 기준으로 약 12% 내지 24%, 예를 들어 약 14% 내지 22%, 예를 들어 약 16% 내지 20%, 예를 들어 약 17 내지 19%, 예를 들어 여과 재료 및 가소제의 중량의 약 18%의 양으로 가소제를 포함하도록 도포될 수 있다.
여과 재료에 존재하는 가소제의 양은 하기에 제시된 일반 방정식을 통해 여과 재료 및 가소제의 총 중량의 백분율로 계산된다.
가소제는, 예를 들어, 트리아세틴, 트리에틸렌글리콜 디아세테이트(TEGDA) 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)일 수 있다.
본 발명의 방법에 사용된 여과 재료는 본 명세서에서 임의의 개진에 따라 정의된 바와 같을 수 있다.
본 방법은 여과 재료가 형상화 챔버로 들어가기 전에 여과 재료를 확장시키는 단계를 포함할 수 있다. 여과 재료는 형상화 챔버로 들어가기 전에 공간으로 확장될 수 있다. 여과 재료는 좁은 여과 재료의 스트림으로부터 더 넓은(더 분산된) 여과 재료의 스트림으로 확장될 수 있다. 형상화 챔버는 확장된 여과 재료를 응축시켜 이에 의해 전술된 바와 같이 여과 재료의 로드를 형성할 수 있다.
형상화 로드는 확장된 여과 재료를 통해 연장될 수 있다.
본 방법은 형상화 챔버로 들어가기 전에 여과 재료를 스터퍼 제트로 흡인하는 단계를 포함할 수 있다. 여과 재료는 여과 재료를 확장시키는 단계 전에 스터퍼 제트 내로 흡인될 수 있다. 이러한 구성에서, 여과 재료를 확장시키는 단계는 여과 재료를 스터퍼 제트와 형상화 챔버 사이의 공간으로 확장시키는 단계를 포함할 수 있다. 스터퍼 제트는 여과 재료를 좁은 여과 재료의 스트림으로 응축시킬 수 있다. 스터퍼 제트를 빠져나갈 때, 여과 재료는 확장되어 더 넓은(더 분산된) 여과 재료의 스트림을 형성할 수 있다.
본 출원인은 여과 재료가 형상화 챔버로 들어가기 전에 여과 재료를 확장시키는 단계가 여과 재료가 형상화 챔버로 들어가기 전에 채널 형성을 시작하는 형상화 로드가 회전함에 따라 여과 재료가 비틀리게 하는 것에 도움을 주고 채널의 정의를 개선하는 데 도움을 준다는 것을 발견하였다.
본 방법은 종방향으로 연장되는 여과 재료의 로드를 커팅하여 하나 이상의 필터 요소, 냉각 요소 또는 마우스피스를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 종방향으로 연장되는 여과 재료의 로드는 본 발명에 따른 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소를 형성하기 위해 규칙적인 간격으로 커팅될 수 있음이 이해될 것이다. 커팅 주기는 필터의 유형에 따라 결정될 수 있다. 커팅기는 당업계에 알려진 기술을 사용하여 제어기에 의해 제어될 수 있다.
커팅 단계는 본 명세서에 기술된 바와 같이 2개 또는 3개의 섹션을 갖는 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소를 형성할 수 있다. 여과 재료가 전진하는 속도와 조합된 커팅 단계의 타이밍은 형성된 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소가 2개 또는 3개의 섹션을 포함하는지 여부와 또한 해당 섹션의 구성을 결정할 것이라는 것이 이해될 것이다.
본 방법은 예를 들어 커팅 단계 전에, 종방향으로 연장되는 로드를 래퍼로 래핑하는 단계를 포함할 수 있다.
본 방법은 여과 재료의 로드가 형상화 챔버를 떠난 후에 압축 공기와 같은 빠르게 이동하는 공기를 여과 재료의 로드에 가하는 단계를 포함할 수 있다. 본 출원인은 여과 재료의 로드에 빠르게 이동하는 공기를 가하는 것이 여과 재료의 로드를 추가로 경화시키고 경질화하는 데 도움을 주는 것을 발견하였다.
이제 첨부 도면을 참조하여 단지 예에 의해 본 발명의 바람직한 구현예가 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 측면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 사시도이다.
도 13은 사용 중인 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소를 제조하는 장치의 개략도이다.
도 14a 및 도 14b는 사용 중인 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소를 제조하는 장치의 일부의 단면도이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 생성 장치용 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소(100)의 사시도를 도시한다. 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소(100)는 제1 섹션(110)과 제2 섹션(120)을 포함한다. 제1 섹션(110)은 원통형 여과 재료의 코어의 형태로 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어(112)를 포함한다. 여과 재료는 셀룰로오스 아세테이트일 수 있지만, 다른 여과 재료도 적합하다는 것이 이해될 것이다. 제1 섹션을 형성하는 원통형 여과 재료의 코어(112)는 외면(116)과 내면(도 2에서 118로 도시됨)을 포함한다. 외면(116)은 원통형 코어를 정의하고, 내면(118)은 채널(114)을 정의한다. 채널(114)은 제1 섹션(110)의 자유 단부로부터 연장되고, 제1 섹션(110)의 전체 길이를 따라 연장된다. 필터 요소 또는 마우스피스의 경우에, 채널(114)은 마우스 단부로부터 연장된다. 채널(114)은 비원형 횡단면을 갖고, 도 1에 도시된 바와 같이, 횡단면은 2개의 돌기부(119)를 갖는 개질된 원이다. 횡단면은 제1 섹션(110)의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널(114)의 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라진다. 돌기부(119)는 종축(L)을 중심으로 나선형으로 연장되는 리지(도 2에 도시된 바와 같음)로 형성된다. 리지(119)는 채널(114)을 정의하는 내면(118)을 따라 연장되고 리지는 그 내면으로부터 돌출된다. 2개의 리지(119)는 내면(118)과 일체형이고, 코어를 구성하는 여과 재료에 의해 정의된다. 도 1에 예시된 바와 같이, 채널은 코어(112)에 대해 중심에 위치된다.
제2 섹션(120)은 제1 섹션(110)과 일체형이다. 제1 섹션(120)은 원통형 여과 재료의 코어의 형태로 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어(122)를 포함한다. 여과 재료는 셀룰로오스 아세테이트일 수 있지만, 다른 여과 재료도 적합하다는 것이 이해될 것이다. 제2 섹션(120)을 형성하는 여과 재료는 연속적이고 균질하다. 제2 섹션(120)을 형성하는 여과 재료는 제1 섹션을 형성한 동일한 유형의 여과 재료이다. 제2 섹션은 채널을 포함하지 않는다. 원통형 여과 재료의 코어(122)는 외면(126)에 의해 정의된다.
도 2는 또한 제1 섹션(110)의 단면도와 마찬가지인, 도 1에 도시된 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소의 단면도를 도시한다. 도 2는 리지(119)를 더 상세히 도시한다.
도 3은 도 1에 도시된 바와 같은 제1 섹션의 사시도를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 코어(112)는 종축(L)을 따라 연장되고, 채널(114)은 코어(112)의 종축(L)을 따라 연장된다.
도 4는 도 3에 도시된 축(y 및 L)에 의해 정의된 평면을 따라 제1 섹션의 측면도를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 바와 같이 라인 A-A를 따른 제1 섹션의 단면도를 도시한다. 도 5에 도시된 채널 횡단면은 원의 에지로부터 원의 중심을 향해 연장되는 2개의 정반대편 돌기부를 갖는 개질된 원을 포함한다. 정반대편 돌기부는 제1 섹션(110)의 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 리지(119)에 상응한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 채널(114)의 횡단면은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 섹션의 단부에 도시된 채널 단면에 대해 회전된다.
리지(119)는 제1 섹션(110)의 종축(L)에 대해 나선형으로 연장되어, 채널(114)의 원주에 대한 리지(119)의 위치가 제1 섹션(110)의 길이를 따라 달라지게 한다.
도 6은 도 4에 도시된 바와 같이 라인 B-B를 따른 제1 섹션(110)의 추가 단면도를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 채널(114)의 횡단면은 도 5에 도시된 횡단면과 도 3에 도시된 단부 단면 둘 모두에 대해 회전된다.
도 7은 본 발명에 따른 추가 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소(200)의 제1 섹션의 단면도를 도시한다. 도 7에 도시된 필터 요소 또는 마우스피스(200)는 도 5 및 도 6에 도시된 것과 유사하지만, 제1 섹션의 종축을 중심으로 나선형으로 코어(214)의 내면을 따라 연장되는 4개의 리지(219)를 포함한다.
도 8은 본 발명에 따른 추가 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소(300)의 제1 섹션의 단면도를 도시하고, 도 9는 단면도를 도시한다. 도 7 및 도 8에 도시된 제1 섹션은 도 1 내지 도 6에 도시된 것과 유사하지만, 도 7 및 도 8에 도시된 제1 섹션은 직사각형 횡단면을 갖는 채널(314)을 갖는다. 채널의 횡단면은 제1 섹션의 종축을 중심으로 회전함으로써 코어의 종방향으로 달라진다.
도 10은 본 발명에 따른 추가 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소(400)의 제1 섹션의 단면도를 도시하고, 도 11은 단면도를 도시한다. 도 10에 도시된 제1 섹션은 도 1 내지 도 8에 도시된 것과 유사하지만, 도 10 및 도 11에 도시된 제1 섹션은 십자 형상의 횡단면을 갖는 채널(414)을 갖는다. 채널의 횡단면은 제1 섹션의 종축을 중심으로 회전함으로써 코어의 종방향으로 달라진다.
도 12는 본 발명에 따른 추가 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소(500)를 도시한다. 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소(500)는 도 1에 도시된 것과 유사하지만, 제2 섹션과 일체형인 제3 섹션(130)을 포함한다. 제1 섹션(110)과 제2 섹션(120)은 도 1 내지 도 6과 관련하여 전술된 바와 동일하다. 제3 섹션(130)은 제1 섹션(110)과 유사하고 원통형 여과 재료의 코어(132)의 형태로 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함한다. 제3 섹션을 형성하는 원통형 여과 재료의 코어(132)는 외면(136)과 내면을 포함한다. 외면(136)은 원통형 코어(132)를 정의하고, 내면은 채널(134)을 정의한다. 채널(134)은 제3 섹션(130)의 자유 단부로부터 연장되고, 제3 섹션(130)의 전체 길이를 따라 연장된다. 필터 요소 또는 마우스피스의 경우에, 제1 섹션 채널(114)은 마우스 단부로부터 연장된다. 채널(134)은 비원형 횡단면을 갖고, 도 1에 도시된 바와 같이, 횡단면은 2개의 돌기부(139)를 갖는 개질된 원이다. 횡단면은 제3 섹션의 종축을 중심으로, 예를 들어 채널(134)의 종축을 중심으로 회전함으로써 종방향으로 달라진다. 돌기부(139)는 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 리지로 형성된다. 리지(139)은 채널(134)을 정의하는 내면을 따라 연장되고, 리지(139)는 그 내면으로부터 돌출된다. 2개의 리지(139)는 내면과 일체형이고, 코어를 구성하는 여과 재료에 의해 정의된다. 도 12에 예시된 바와 같이, 채널은 코어(132)에 대해 중심에 위치된다.
본 출원인은 제1 섹션 또는 제3 섹션의 채널이 가열 요소를 수용할 수 있기 때문에 도 12에 도시된 필터 요소가 가열된 담배 제품에 사용하기에 특히 적합할 수 있고, 가열 요소를 수용하지 않는 제2 섹션 및 나머지 섹션이 에어로졸의 여과뿐만 아니라 에어로졸을 냉각시키기 위한 냉각 요소를 제공할 수 있다는 것을 발견하였다.
도 1 내지 도 12에 예시된 임의의 마우스피스 또는 필터 요소는 담배와 같은 흡연 물품에 포함되는 필터의 일부를 형성할 수 있다. 마리화나를 포함하는 것과 같은 일부 흡연 물품은 본 명세서에 기술된 바와 같은 마우스피스를 포함한다.
사용 동안, 연기는 마우스피스 또는 필터 요소를 통해 이동하고, 연기는 채널 내부에서 나선형 경로를 취하며, 이는 마우스피스 또는 필터 요소로부터 나오는 연기가 나선형 경로, 예를 들어 사용자의 입에서 계속 따르게 할 것임을 의미한다. 연기에 의해 취해진 나선형 경로는 연기의 입안촉감에 영향을 준다. 제2 섹션은 연기의 추가적인 여과를 제공하고, 제2 섹션은 연기의 특성을 수정하기 위한 첨가제를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 12에 예시된 임의의 마우스피스 또는 필터 요소는 또한 가열된 담배 제품 또는 전자 담배의 일부를 형성할 수 있다.
도 1 내지 도 12에 예시된 바와 같은 냉각 요소는 가열된 담배 제품과 같은 불연성 제품의 일부를 형성할 수 있는 가열된 에어로졸 생성 시스템의 일부를 형성할 수 있다. 가열된 에어로졸 생성 시스템은 통상적으로 가열 요소, 전원, 담배 로드, 하나 이상의 냉각 요소 및 마우스피스를 포함한다. 본 명세서에 기술된 냉각 요소는 마우스피스와 담배 로드 사이에서 가열된 에어로졸 생성 시스템에 통합될 수 있다. 사용 동안, 가열 요소는 담배 로드를 가열하여 에어로졸을 형성한다. 이어서, 에어로졸은 냉각 요소 내로 통과하고 냉각 요소에 의해 냉각된다. 채널의 구성으로 인해, 에어로졸은 에어로졸의 온도를 감소시키는 냉각 요소를 통해 나선형 경로를 취한다. 도 12에 예시된 냉각 요소의 경우에, 제1 섹션 또는 제3 섹션 중 어느 하나는 가열 요소를 수용하여 이에 의해 가열 요소와 냉각 요소가 단일 요소에 포함될 수 있게 할 수 있다.
도 13은 도 1 내지 도 12와 관련하여 기술된 바와 같이 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소를 제조하는 방법 및 장치의 개략도이다.
도 13을 참조하면, 장치는 여과 재료(10)를 수용하도록 구성된 스터퍼 제트(20)를 포함한다. 형상화 챔버(30)는 스터퍼 제트로부터 종방향으로 이격된다. 스터퍼 제트와 형상화 챔버 사이의 공간은 여과 재료가 스터퍼 제트(20)를 빠져나갈 때 여과 재료가 확장되는 토우 블루밍 섹션(25)의 형태로 여과 재료 확장 요소를 정의한다. 맨드릴(60) 형태의 형상화 로드는 스터퍼 제트(20)의 중심, 토우 블루밍 섹션(25)을 통해 형상화 챔버(30) 내로 종방향으로 연장된다. 맨드릴(60)은 맨드릴을 맨드릴의 중심 종축을 중심으로 회전하게 하도록 구성된 제1 모터(70)에 결합된다. 제2 모터(80)는 맨드릴에 결합되고 맨드릴(60)을 종방향으로 왕복 운동하게 하도록 구성된다. 제2 모터(80)가 맨드릴(60)을 왕복 운동하게 하면서 동시에 회전하게도 하기 위해, 제2 모터(80)는 제1 모터(70)에 결합되어 제2 모터(80)는 제1 모터(70)를 맨드릴(60)과 함께 왕복 운동하게 한다는 것이 이해될 것입니다. . 공기 제트 요소(40)는 형상화 챔버(30)로부터 종방향으로 이격되고, 공기 제트 요소는 형상화 챔버(30)를 빠져나가는 후에 압축 공기와 같은 빠르게 이동하는 공기의 스트림을 여과 재료의 로드(50)에 가하도록 구성된다. 커팅기(90)는 공기 제트 요소(40)로부터 종방향으로 이격되고, 커팅기는 여과 재료의 로드(50)를 하나 이상의 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소(100)를 커팅하도록 구성된다. 맨드릴(60), 스터퍼 제트(20), 토우 블루밍 섹션(25) 및 형상화 챔버(30)는 도 14a 및 도 14b와 관련하여 아래에서 더 상세히 기술된다.
도 13을 참조하면, 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소(100)를 제조하는 방법이 이제 설명될 것이다. 토우(10)는 종방향(L)으로 연속적으로 전진된다. 토우는 셀룰로오스 아세테이트 또는 다른 적합한 여과 재료일 수 있다. 토우는 베일로부터 흡인될 수 있고, 전처리될 수 있다. 예를 들어, 가소제는 당업계에 알려진 방법을 사용하여 가소화 스테이션(미도시)에서 토우 상에 직접적으로 분무될 수 있다. 대안적으로, 가소제는 형성되는 토우의 베일 전에 별도의 공정을 사용하여 토우의 베일에 도포될 수 있다.
토우(10)는 스터퍼 제트(20)로 들어가기 전에 전진되고 평탄화된다. 스터퍼 제트(20)는 토우를 흡인하고 수집하도록 구성된다. 토우가 스터퍼 제트 출구를 통해 스터퍼 제트(20)를 빠져나갈 때, 토우는 스터퍼 제트(20)의 출구와 형상화 챔버(30)의 입구 사이의 간극으로 확장된다. 토우(10)는 종방향으로 연장되는 원통형 여과 재료의 로드(50)로 토우를 형상화하는 형상화 챔버(30)로 계속 전진한다. 맨드릴(60)은 스터퍼 제트(20)의 중심, 토우 확장 섹션(25)을 통해 형상화 챔버(30) 내로 종방향으로 연장된다. 토우(10)는 맨드릴(60) 주위로 전진하여, 맨드릴(60)이 토우의 형성 로드 내부에 종방향으로 연장되는 채널을 형성하도록 한다.
토우(10)가 형상화 챔버(30)를 통과할 때 맨드릴(60)의 회전은 채널의 중심 종축을 중심으로 회전함으로써 채널 단면이 종방향으로 달라지는 종방향으로 연장되는 채널을 형성한다.
맨드릴(60)의 왕복 운동은 여과 재료의 로드 내에 교번하는 제1 및 제2 섹션을 형성한다. 제1 섹션은 도 1 내지 도 12와 관련하여 기술된 바와 같이, 코어를 정의하는 외면 및 채널을 정의하는 내면을 포함하는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함한다. 제2 섹션은 연속적이고 균질하며 채널을 포함하지 않는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함한다.
토우(10)는 스팀에 의해 형상화 챔버(30) 내부에서 경화된다.
여과 재료의 로드가 형상화 챔버(30)를 빠져나간 후에, 이는 여과 재료의 로드(50)를 추가로 경화시키기 위해 공기 제트 요소(40)에 의해 빠르게 이동하는 공기의 스트림으로 처리된다. 여과 재료의 로드는 후속적으로 커팅기(90)에 의해 개별 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소로 커팅된다.
필터 재료의 로드를 형상화하고, 채널을 형상화하고, 교번하는 제1 및 제2 섹션을 형성하는 공정 및 장치가 이제 도 14a 및 도 14b를 참조하여 더 상세히 기술될 것이다.
도 14a 및 도 14b는 사용 중인 그리고 제1 및 제2 구성에서의 스터퍼 제트, 토우 확장 요소, 및 형상화 챔버의 구성을 도시한다.
도 14a는 제1 위치에 있는 맨드릴(60)을 도시한다. 도 14a는 토우(10)와 같은 여과 재료를 위한 입구(24) 및 출구(26)와 토우(10)에 빠르게 이동하는 공기를 가하는 공기 입구(22)를 갖는 깔때기 형상의 요소인 스터퍼 제트(20)를 도시한다. 스터퍼 제트(20)의 입구(24)는 스터퍼 제트(20)가 테이퍼지도록 출구(26)보다 더 큰 직경을 갖는다. 빠르게 이동하는 공기는 공기 입구(22)를 통해 스터퍼 제트(20)로 통과하고, 토우가 실린더로 응축되는 스터퍼 제트(20) 내로 그리고 이를 통해 토우를 종방향으로 전진하게 한다. 토우가 출구(26)를 통해 스터퍼 제트를 빠져나간 후에, 토우(10)는 스터퍼 제트 출구(26)와 스터퍼 제트(20)의 출구(26)로부터 종방향으로 이격된 형상화 챔버의 입구 사이의 간극(25) 내로 확장된다. 확장된 토우는 종방향으로 계속 전진하고 형상화 챔버(30)로 들어간다. 형상화 챔버는 확장된 토우가 들어가는 입구 및 종방향으로 연장되는 여과 재료의 로드(50)가 형상화 챔버(30)를 빠져나가는 출구를 포함한다. 형상화 챔버(30)는 스팀이 형상화 챔버로 들어가는 스팀 입구(32)를 포함한다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 형상화 챔버는 형상화 챔버의 종방향 길이를 따라 그리고 형상화 챔버(30)의 폭을 가로질러 연장되는 경화 구역(35)을 포함한다. 맨드릴(60)은 스터퍼 제트(20)의 중심, 토우 확장 요소(25)를 통해 그리고 형상화 챔버(30) 내부의 경화 구역(35)의 전체 길이를 따라 종방향으로 연장되어, 맨드릴(60)의 단부가 경화 구역(35)의 단부와 일직선이 되도록 한다.
이 제1 구성에서, 토우(10)는 맨드릴(60)과 형상화 챔버(30)의 내면 사이의 환형 공간을 통과하여, 이에 의해 경화 구역(35)의 길이를 따라 연장되는 채널을 형성한다. 스팀은 형상화 챔버(30) 내부의 여과 재료에 가해져서 이에 의해 여과 재료를 경질화함으로써 여과 재료를 경화시켜, 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 정의하는 외면과 종방향으로 연장되는 채널을 정의하는 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제1 섹션이 형성되게 한다.
도 14b는 맨드릴(60)이 도 14a에 도시된 맨드릴의 후방에 위치되는 제2 위치에 있는 맨드릴(60)을 도시한다. 제2 위치에서, 맨드릴(60)의 단부는 도 14a에 도시된 바와 같이 맨드릴이 취한 제1 위치로부터 종방향으로 거리를 두고 있고, 맨드릴(60)은 경화 구역(35)의 전체 길이를 따라 연장되지 않는다. 도 14b에 도시된 바와 같이, 맨드릴(60)은 경화 구역(35)의 외부로 인출된다. 제2 위치에서, 토우(10)는 맨드릴(60)의 단부와 형상화 챔버(30)의 내면에 의해 정의된 공간 내로 통과하여, 채널 없이 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제2 섹션을 형성한다.
도 14b에 도시된 바와 같이, 제1 섹션은 경화 구역(35) 내부에서 여과 재료에 가해지는 스팀으로 인해, 채널을 포함하여 전방으로 전진되고 이의 형상을 유지하였다. 따라서, 본 방법은 교번하는 제1 및 제2 섹션을 형성한다. 여과 재료는 교번하는 제1 및 제2 섹션이 형성되도록 맨드릴이 왕복 운동하는 속도와 상관되는 속도로 전진되는 것이 이해될 것이다. 전진하는 여과 재료와 맨드릴의 상대 속도는 제어기(미도시)에 의해 제어될 수 있다.
맨드릴의 형상은 채널의 단면 형상을 결정한다. 예를 들어, 도 1 내지 도 6에 도시된 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소를 제조하는 데 사용된 로드는 맨드릴의 길이를 따라 연장되는 2개의 정반대편 홈을 포함하는 실린더이다. 마우스피스를 제조하는 데 사용된 맨드릴, 도 7에 도시된 필터 요소 또는 냉각 요소는 2개의 쌍의 정반대편 홈을 갖는 실린더이다. 도 8 및 도 9에 도시된 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소를 제조하는 데 사용된 맨드릴은 직사각형 단면을 갖고, 도 10 및 도 11에 도시된 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소를 형성하는 데 사용된 맨드릴은 십자 형상 단면을 갖는다.
채널 형상은 전술된 바와 같이 맨드릴에 의해 정의된다. 방법 동안 모든 시간에서, 맨드릴은 회전한다. 여과 재료가 형상화 챔버를 통과할 때, 맨드릴의 회전은 채널의 중심 종축을 중심으로 회전함으로써 채널 단면이 종방향으로 달라지는 종방향으로 연장되는 채널을 형성한다. 도 1 내지 도 6에 도시된 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소를 제조하는 데 사용되는 바와 같은 홈을 포함하는 맨드릴의 경우, 맨드릴 내의 홈은 채널을 정의하는 코어의 내면 상에 리지를 정의한다. 맨드릴의 회전과 이에 따른 홈의 회전은 채널을 정의하는 코어의 내면 상에 리지를 형성하게 한다. 리지는 내면을 따라 연장되고 채널의 종축을 중심으로 나선형 경로를 따른다. 맨드릴의 회전 속도 및 토우가 형상화 챔버를 통해 흡인되는 속도를 제어함으로써 리지의 나선형 피치를 달라지게 하는 것이 가능하다. 각각의 리지의 깊이와 폭은 맨드릴 내의 각각의 홈의 깊이와 폭을 달라지게 함으로써 수정될 수 있다. 추가 리지가 요구되는 경우, 맨드릴은 추가 홈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소는 4개의 홈을 갖는 맨드릴을 사용한다.
가장 넓은 지점에서의 채널의 직경은 로드의 직경을 가장 넓은 지점에서 변경함으로써 달라질 수 있다. 유사하게, 여과 재료의 코어의 직경과 형상은 형상화 챔버의 직경과 형상을 수정함으로써 달라질 수 있다.
본 출원인은 전술된 바와 같이 채널의 형성을 돕는 형상화 챔버로 들어가기 전에 확장된 토우가 비틀릴 수 있기 때문에, 토우 확장 요소를 포함하는 것은 채널 정의를 개선할 수 있다는 것을 발견하였다.
맨드릴이 스터퍼 제트 및 토우 블루밍 섹션을 통해 연장되지만, 이들 섹션에서 채널 형성이 시작될 수 있지만, 열이 가해지지 않아서 여과 재료가 경화되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 이는 맨드릴이 제2 위치로 인출될 때 채널을 포함하지 않는 제2 섹션이 여전히 형성될 수 있음을 의미한다.
커팅 단계는 원하는 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소의 유형에 따라 시간이 정해진다. 예를 들어, 커팅 단계는 도 1에 도시된 바와 같은 제1 섹션 및 섹션을 포함하는 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소를 형성하도록 시간이 정해질 수 있다. 여과 재료의 로드는 각각의 제1 섹션의 중심을 통해 커팅되어, 이에 의해 제1 섹션 및 제3 섹션이 제2 섹션보다 더 짧은 제1, 제2 및 제3 섹션을 갖는 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소를 형성할 수 있다. 로드는 각각의 필터 요소, 마우스피스 또는 냉각 요소가 동일한 길이의 제1 섹션, 제2 섹션 및 제3 섹션을 포함하도록 커팅될 수 있다.

Claims (38)

  1. 에어로졸 생성 물품용 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소로서, 외면 및 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제1 섹션(상기 내면은 상기 제1 섹션의 단부로부터 종방향으로 연장되는 채널을 정의함); 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제2 섹션을 포함하며, 상기 제1 섹션 및 상기 제2 섹션은 인접하고 일체형이고; 상기 채널은 상기 제1 섹션의 종축을 중심으로 회전함으로써 상기 종방향으로 달라지는 비원형 횡단면을 갖는, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  2. 제1항에 있어서, 상기 채널은 상기 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부, 십자 형상, 또는 직사각형을 갖는 개질된 원인 횡단면을 갖는, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내면은 상기 제1 섹션의 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지를 포함하는, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 외면 및 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제3 섹션(상기 내면은 상기 제3 섹션의 단부로부터 종방향으로 연장되는 채널을 정의함)을 포함하는, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제3 섹션 채널은 상기 제3 섹션의 종축을 중심으로 회전함으로써 상기 종방향으로 달라지는 비원형 횡단면을 갖는, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제3 섹션 채널은 상기 원의 중심을 향해 연장되는 하나 이상의 돌기부, 십자 형상, 또는 직사각형을 갖는 개질된 원인 횡단면을 갖는, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  7. 에어로졸 생성 물품용 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소로서, 외면 및 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제1 섹션(상기 내면은 상기 제1 섹션의 단부로부터 종방향으로 연장되는 채널을 정의함); 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제2 섹션을 포함하며, 상기 내면은 상기 제1 섹션의 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지(들)를 포함하고; 상기 제1 섹션 및 상기 제2 섹션은 인접하고 일체형인, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  8. 제7항에 있어서, 외면 및 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제3 섹션을 포함하고, 상기 내면은 상기 제3 섹션의 단부로부터 종방향으로 연장되는 채널을 정의하는, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  9. 제8항에 있어서, 상기 내면은 상기 제3 섹션의 종축을 중심으로 나선형으로 연장되는 하나 이상의 리지(들)를 포함하는, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  10. 제4항, 제5항, 제6항, 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 섹션은 상기 제2 섹션에 인접하고 상기 제2 섹션과 일체형이어서, 상기 제2 섹션은 상기 제1 섹션과 상기 제3 섹션 사이에 있도록 하는, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  11. 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 또는 각각의 리지는 상기 내면의 전체 길이를 따라 연장되는, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  12. 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내면은 2개 이상의 리지를 포함하는, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 재료는 가소제를 포함하는, 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 필터 요소를 포함하는 에어로졸 생성 물품용 필터.
  15. 미러 이미지 관계에서 말단간 결합된 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 복수의 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소를 포함하는 다중 로드.
  16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소 또는 제14항에 따른 필터를 포함하는 에어로졸 생성 물품.
  17. 제16항에 있어서, 상기 에어로졸 생성 물품은 흡연 물품이고, 상기 흡연 물품은 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 마우스피스 또는 필터 요소 또는 제14항에 따른 필터를 포함하고; 상기 마우스피스 필터 요소 또는 필터는 흡연 가능 재료의 로드에 결합되는, 에어로졸 생성 물품.
  18. 에어로졸 생성 물품용 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소를 제조하는 장치로서, 상기 장치는,
    여과 재료를 수용하는 입구 및 여과 재료의 로드를 배출하는 출구를 갖는 형상화 챔버; 및 형상화 로드를 포함하며,
    상기 형상화 로드는 회전하도록 구성되고;
    상기 형상화 챔버는 상기 형상화 챔버의 길이의 적어도 일부를 따라 종방향으로 연장되는 경화 구역을 포함하고;
    상기 형상화 로드는 상기 형상화 로드의 단부가 상기 경화 구역의 단부에 위치되고 상기 형상화 로드가 상기 경화 구역의 전체 길이를 따라 연장되는 제1 위치와; 상기 형상화 로드의 단부가 상기 제1 위치로부터 종방향으로 거리를 두고 있고 상기 형상화 로드가 상기 경화 구역의 전체 길이를 따라 연장되지 않는 제2 위치 사이에서 종방향으로 이동시키도록 구성되는, 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 형상화 로드는 상기 형상화 로드를 회전시키는 제1 모터에 결합되는, 장치.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 형상화 로드는 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 상기 형상화 로드를 이동시키는 제2 모터에 결합되는, 장치.
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형상화 챔버는 상기 여과 재료를 형상화하는 중공 실질적으로 원통형 요소를 포함하는, 장치.
  22. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형상화 로드는 비원형 횡단면을 갖는, 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 비원형 횡단면은 하나 이상의 만입부, 십자 형상 또는 직사각형을 갖는 개질된 원인, 장치.
  24. 제18항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 재료에 열을 가하는 가열 요소를 포함하는, 장치.
  25. 제18항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 재료에 스팀을 가하는 스팀 요소를 포함하는, 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 형상화 챔버는 상기 경화 구역 내부에서 상기 여과 재료에 스팀을 가하는 스팀 요소를 포함하는, 장치.
  27. 제18항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 재료의 로드를 커팅하는 커팅 요소를 포함하는, 장치.
  28. 제18항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 재료가 상기 형상화 챔버로 들어가기 전에 상기 여과 재료에 가소제를 적용하는 가소화 요소를 포함하는, 장치.
  29. 에어로졸 생성 물품용 마우스피스, 필터 요소 또는 냉각 요소를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
    여과 재료를 종방향으로 전진시키는 단계;
    상기 여과 재료를 형상화 챔버 내로 그리고 이를 통해 흡인하는 단계로서,
    상기 형상화 챔버는 여과 재료를 수용하는 입구 및 여과 재료의 로드가 상기 형상화 챔버를 빠져나가는 출구를 포함하고;
    상기 형상화 챔버는 상기 챔버의 길이의 적어도 일부를 따라 종방향으로 연장되는 경화 구역을 포함하는, 단계;
    상기 형상화 로드의 단부가 상기 경화 구역의 단부에 위치되고 상기 형상화 로드가 상기 경화 구역의 전체 길이를 따라 연장되는 제1 위치와, 상기 형상화 로드의 단부가 상기 제1 위치로부터 종방향으로 거리를 두고 있고 상기 형상화 로드가 상기 경화 구역의 전체 길이를 따라 연장되지 않는 제2 위치 사이에서 종방향으로 형상화 로드를 이동시키는 단계;
    상기 형상화 로드를 회전시키는 단계를 포함하여,
    상기 제1 위치에서, 상기 전진하는 여과 재료는 상기 챔버의 내면 및 외면 및 내면을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제1 섹션을 형성하는 상기 형상화 로드에 의해 정의된 공간을 통해 전진하고, 상기 내면은 상기 제1 섹션의 종축을 중심으로 회전함으로써 상기 종방향으로 달라지는 비원형 횡단면을 갖는 종방향으로 연장되는 채널을 정의하고,
    상기 제2 위치에서 여과 재료는 상기 형상화 로드의 단부, 상기 챔버의 내면 및 종방향으로 연장되는 여과 재료의 코어를 포함하는 제2 섹션을 형성하는 상기 경화 구역의 단부에 의해 정의된 공간 내로 전진하고; 이에 의해 교번하는 제1 섹션 및 제2 섹션을 갖는 종방향으로 연장되는 여과 재료의 로드를 형성하도록 하는, 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 경화 구역 내부에서 상기 여과 재료에 열이 가해지는, 방법.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 경화 구역 내부에서 상기 여과 재료에 스팀이 가해지는, 방법.
  32. 제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형상화 챔버는 여과 재료를 수용하는 입구 및 여과 재료의 로드를 배출하는 출구를 포함하는 실질적으로 원통형 중공 요소를 포함하는, 방법.
  33. 제29항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형상화 로드는 비원형 횡단면을 갖는, 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 비원형 횡단면은 하나 이상의 만입부, 십자 형상 또는 직사각형을 갖는 개질된 원인, 방법.
  35. 제29항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 재료가 상기 형상화 챔버 내로 흡인되기 전에 상기 여과 재료에 가소제를 적용하는 단계를 포함하는 방법.
  36. 제29항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 재료가 상기 형상화 챔버로 들어가기 전에 상기 여과 재료를 확장시키는 단계를 포함하는 방법.
  37. 제29항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 재료는 상기 형상화 챔버로 들어가기 전에 스터퍼 제트로 흡인되는, 방법.
  38. 제29항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종방향으로 연장되는 여과 재료의 로드를 커팅하여 하나 이상의 필터 요소(들), 마우스피스(들) 또는 냉각 요소(들)를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
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