KR20240032921A - 관형 에어로졸 형성 기재를 갖는 물품 - Google Patents
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Abstract
가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함하여 복수의 구성 요소를 포함한다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성 기재의 상류 단부와 에어로졸 형성 기재의 하류 단부 사이에서 연장되는 기재 공동을 정의하는 중공 관형 세그먼트의 형태이다. 에어로졸 형성 기재는 복수의 열 전도성 입자 및 에어로졸 형성제를 포함한다. 관형 기하 구조와 열 전도성 입자의 조합은 제1 퍼프까지의 더 빠른 시간, 개선된 에어로졸 추출 효율 및 에어로졸 발생 물품의 경량화를 가능하게 한다.
Description
본 개시는 관형 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다. 본 개시는 또한, 이러한 물품을 위한 에어로졸 형성 기재를 제조하는 방법 및 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
담배 함유 기재와 같은 에어로졸 발생 기재가 연소되지 않고 가열되는 에어로졸 발생 물품이 당업계에 공지되어 있다. 통상적으로, 이러한 가열식 흡연 물품에서, 에어로졸은 열원으로부터 물리적으로 분리된 에어로졸 발생 기재 또는 재료로의 열 전달에 의해 발생되며, 이러한 기재 또는 재료는 열원과 접촉하게 위치하거나, 열원의 내부에 위치하거나, 열원의 주위에 위치하거나, 열원의 하류에 위치할 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 사용 동안, 휘발성 화합물은 열원으로부터의 열 전달에 의해 에어로졸 발생 기재로부터 방출되고 에어로졸 발생 물품을 통해 흡인된 공기에 동반되어 유입된다. 방출된 화합물이 냉각되면서, 화합물은 응축되어 에어로졸을 형성한다.
다수의 종래 기술 문헌에 에어로졸 발생 물품을 소모하기 위한 에어로졸 발생 장치가 개시되어 있다. 이러한 장치는, 예를 들어 에어로졸 발생 장치의 하나 이상의 전기 히터 요소로부터 가열식 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재로의 열 전달에 의해 에어로졸이 발생되는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 발생 기재 내에 삽입되도록 맞춰진 내부 히터 블레이드를 포함하는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치가 제안되어 왔다. 외부 가열 시스템과 조합하여 에어로졸 발생 물품의 사용이 또한 공지되어 있다. 예를 들어, WO-A-2020/115151은 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치의 공동 내에 수용될 때 에어로졸 발생 물품의 주변 주위에 배열된 외부 가열 요소의 제공을 기술한다. 대안으로서, 에어로졸 발생 기재 및 에어로졸 발생 기재 내에 배열된 서셉터를 포함하는 유도 가열 가능한 에어로졸 발생 물품은 WO-A-2015/176898에 의해 제안되었다.
일반적으로, 기재의 전체 로드에 걸쳐 에어로졸 발생 기재의 효율적인 가열을 제공하는 것이 어려울 수 있다. 가열 요소에 가장 가까운 기재의 부분은 불가피하게 가장 효과적으로 가열될 것이고, 기재를 통한 열의 불완전한 전달은 가열 요소로부터 가장 먼 기재의 부분이 효과적으로 가열되지 않을 수 있음을 의미할 것이다. 따라서, 효과적으로 가열되지 않는 기재의 이들 부분으로부터 에어로졸의 발생은 최적이 아니며, 일부 경우에, 기재의 부분들은 사용 중에 에어로졸이 발생될 충분히 높은 온도에 도달하지 않을 수 있다. 예를 들어, 외부 가열 요소가 에어로졸 발생 기재의 로드를 가열하는 데 사용되는 경우, 전술한 바와 같이, 에어로졸 발생 기재의 로드의 중앙 부분은 로드의 바깥 부분만큼 많은 에어로졸을 발생시킬 가능성이 없으며, 일부 경우에 에어로졸을 전혀 발생시키지 않을 수 있다. 따라서, 전체적으로, 에어로졸 발생 로드로부터 에어로졸의 발생은 에어로졸 발생 기재의 일부가 잠재적으로 낭비되는 비효율적일 가능성이 있다.
또한, 일반적으로 가열 요소의 활성화 시 에어로졸 발생 기재에 의해 에어로졸이 즉시 발생되지 않는다. 이는, 가열 요소의 활성화 후에 에어로졸 발생 기재가 에어로졸 발생에 필요한 온도로 가열되는, 예열 시간이 있기 때문이다. 이와 같이, 가열 요소의 활성화와 사용자에 의해 흡입하기에 감각적으로 받아들일 정도의 에어로졸의 발생 사이에는 비교적 긴 지속 시간이 있을 수 있다.
따라서, 에어로졸 발생 기재의 에어로졸화를 보다 효율적으로 제공하도록 맞춰진, 그리고 담배와 같은 기재 재료의 낭비를 감소시키는 에어로졸 발생 기재를 갖는 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 감각적으로 받아들일 정도의 에어로졸이 에어로졸 발생 기재의 가열 개시 직후 사용자에게 전달될 수 있도록, 비교적 짧은 예열 시간을 달성할 수 있는 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 에어로졸 발생 기재로부터 최적화된 에어로졸의 전달을 제공할 수 있는 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 특히, 비교적 간단한 설계를 갖는 에어로졸 발생 물품을 제공하여 비용 효율적인 방식으로 제조되고 기존 제품 설계에 통합될 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다. 더욱이, 유도 및 저항 가열 장치를 포함하여, 다양한 유형의 가열 장치에서 가열될 수 있도록 쉽게 적용되는 그러한 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
공지된 에어로졸 형성 기재는 통상적으로 비교적 낮은 열 전도도를 갖는다. 에어로졸 형성 기재의 낮은 열 전도도는 사용 중에 에어로졸 형성 기재 내에 비교적 큰 온도 구배를 초래할 수 있다. 이는 에어로졸 형성 기재 중 히터 요소로부터 가장 멀리 위치하는 부분이 고온에 도달하지 않아, 에어로졸 형성 기재가 더 높은 열 전도도를 가졌다면 방출했을 만큼 많은 휘발성 화합물을 방출하지 않음을 의미할 수 있다. 즉, 에어로졸 형성 기재의 낮은 열 전도도는 바람직하지 않게 에어로졸 형성 기재의 낮은 사용 효율을 초래할 수 있다.
본 개시에 따르면, 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품이 제공된다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함하는 다수의 구성 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 중공 관형 세그먼트의 형태일 수 있으며, 이는 바람직하게는 에어로졸 형성 기재의 상류 단부와 에어로졸 형성 기재의 하류 단부 사이에서 연장되는 기재 공동을 정의한다. 에어로졸 형성 기재는 바람직하게는 복수의 열 전도성 입자 및 에어로졸 형성제를 포함한다.
예를 들어, 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품이 제공될 수 있으며, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함하여 복수의 구성 요소를 포함하고, 여기서 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성 기재의 상류 단부와 에어로졸 형성 기재의 하류 단부 사이에서 연장되는 기재 공동을 정의하는 중공 관형 세그먼트의 형태이고, 에어로졸 형성 기재는 복수의 열 전도성 입자 및 에어로졸 형성제를 포함한다.
에어로졸 형성 기재에 대해 관형 기하 구조를 사용하는 것은 기재를 가열할 때 열 구배 효과를 방지하는데 도움이 될 수 있다. 관형 기하학적 구조에서는, 기재는 코어를 갖지 않고, 에어로졸 형성 재료가 내부적으로 또는 외부적으로 가열되는 기재 영역에 집중되어 있다. 이는 추출 효율이 상당히 증가할 수 있게 하며, 이는 결국 사용자 경험에 필요한 기재의 총량을 감소시킬 수 있다. 기재의 질량의 감소는 가열 관성을 감소시키고, 따라서 충분한 온도로 가열하는 데 걸리는 시간을 감소시킬 수 있고, 이에 의해 제1 퍼프(puff)까지의 시간을 감소시킬 수 있다. 열 전도성 기재의 사용은 관형 기재 기하 구조를 채택함으로써 얻어지는 이점을 상당히 증가시킬 수 있다. 열 전도성 입자의 존재로 인해 증가되거나 증강된 기재의 열 전도도는 기재의 관성을 더욱 감소시킬 수 있고, 제1 퍼프까지의 시간을 더욱 감소시키고 전체 추출 효율을 증가시킬 수 있다. 특정 열 전도성 입자, 예를 들어 흑연 또는 팽창된 흑연을 선택함으로써, 기재의 중량이 훨씬 더 감소될 수 있다. 적절한 사용자 경험에 필요한 에어로졸 형성 기재의 전체 질량의 감소는, 전체 열 관성의 감소, 및 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품의 중량의 감소를 포함하는 다수의 이점을 갖는다. 물품의 중량 감소는 선적에 관련된 선적 비용 감소 및 에너지 감소를 제공할 수 있고, 또한 특정 관할권에서 과세 혜택을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 점진적 가열 또는 구역별 가열을 사용하는 에어로졸 발생 시스템에 특히 유리하게 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 또한 퍼프 온 디맨드(puff on demand) 가열을 사용하는 에어로졸 발생 시스템에 특히 유리하게 사용될 수 있다.
에어로졸 형성 기재는, 건조 중량 기준으로, 5 내지 95 중량%[wt %], 예를 들어 10 내지 90 중량%의 열 전도성 입자를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 건조 중량 기준으로 7 내지 60 중량%의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 건조 중량 기준으로, 2 내지 20 중량%의 섬유를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 건조 중량 기준으로, 2 내지 10 중량%의 결합제를 포함할 수 있다. 열 전도성 입자 각각은 흑연, 팽창된 흑연, 그래핀, 탄소 나노튜브, 숯, 및 다이아몬드 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
따라서, 에어로졸 형성 기재로서, 건조 중량 기준으로: 10 내지 90 중량%의 열 전도성 입자; 7 내지 60 중량%의 에어로졸 형성제; 2 내지 20 중량%의 섬유; 및 2 내지 10 중량%의 결합제를 포함하는 에어로졸 형성 기재가 제공되며, 여기서 열 전도성 입자 각각은 흑연, 팽창된 흑연, 그래핀, 탄소 나노튜브, 숯 및 다이아몬드 중 하나 이상으로 이루어진다.
에어로졸 발생 물품은 건조 중량 기준으로, 5 내지 95 중량%, 예를 들어 10 내지 90 중량%의 열 전도성 입자를 포함할 수 있으며, 열 전도성 입자의 각각의 열 전도성 입자는 적어도 1 W/(mK)의 열 전도도를 갖는다. 열 전도도는 입자의 적어도 한 방향으로 측정될 수 있다. 열 전도도는 25℃의 온도에서 측정될 수 있다.
"열 전도성 입자"라는 용어가 탄소를 포함하는 입자, 예를 들어 흑연, 팽창된 흑연, 그래핀, 탄소 나노튜브, 숯, 및 다이아몬드 중 하나 이상을 포함하거나 이로 이루어진 입자를 지칭하는 데 사용되는 경우, 열 전도성 입자는 탄소 입자 또는 탄소 함유 입자로서 지칭될 수 있다.
유리하게도, 열 전도성 입자는 에어로졸 형성 기재의 열 전도도를 증가시킬 수 있다. 기재의 증가된 열 전도도는 사용 중에 기재 전체에 걸쳐 보다 균일한 온도 분포를 제공할 수 있다. 이는, 더 많은 비율의 에어로졸 형성 기재가 휘발성 화합물을 방출하기에 충분히 높은 온도에 도달하게 하고, 따라서 에어로졸 형성 기재의 더 높은 사용 효율을 초래할 수 있다. 또한, 기재의 증가된 열 전도도는 히터, 예를 들어 기재를 가열하도록 구성된 가열 블레이드가 더 낮은 온도에서 작동하여 더 적은 전력을 필요로 하게 할 수 있다. 또한, 기재의 증가된 열 전도도는 히터로 하여금 휘발성 화합물이 방출되는 온도까지 더 짧은 시간 내에 기재를 가열할 수 있게 한다. 따라서, 증가된 열 전도도는 사용자를 위한 흡입 가능한 에어로졸을 형성하는 데 필요한 시간을 감소시킬 수 있다.
유리하게는, 섬유 및 결합제 중 하나 또는 둘 모두는 에어로졸 형성 기재를 형성하는 재료의 인장 강도를 증가시킬 수 있다. 증가된 인장 강도는 예를 들어, 기존의 생산 기계를 사용하여 에어로졸 형성 기재의 시트를 생산하게 할 수 있으며, 시트는 에어로졸 형성 기재를 형성하기 위해 튜브로 형성될 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 25℃에서 적어도 한 방향 또는 모든 방향으로 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.22, 0.3, 0.4, 또는 0.5 W/(mK) 이상의 열 전도도를 가질 수 있다. 이러한 열 전도도는 기재의 수분 함량이 0 내지 20, 또는 5 내지 15, 예를 들어 약 10%일 때 측정될 수 있다. 이러한 열 전도도는 기재가 0 내지 20, 또는 5 내지 15, 예를 들어 약 10 중량%의 물을 포함할 때 측정될 수 있다. 기재의 수분 또는 물 함량은 적정 방법을 사용하여 측정될 수 있다. 기재의 수분 또는 물 함량은 칼 피셔(Karl Fisher) 방법을 사용하여 측정될 수 있다.
선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 10, 30, 50, 70, 90, 95, 98, 또는 99 중량% 이상의 탄소를 포함한다.
선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 흑연 입자이다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 팽창된 흑연 입자이다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 그래핀 입자이다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 탄소 나노튜브 또는 탄소 나노튜브 입자이다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 숯 입자이다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 다이아몬드 입자, 예를 들어 인공 다이아몬드 입자이다. 유리하게도, 이러한 재료는 비교적 높은 열 전도도를 가질 수 있다.
팽창된 흑연은 2, 1.8, 1.5, 1.2, 1, 0.8, 또는 0.5, 0.2, 0.1, 0.05, 0.02 미만의 세제곱 센티미터당 그램(g/cm3)의 밀도를 가질 수 있다. 팽창된 흑연은 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 0.8, 1, 1.2, 1.5 또는 1.8 초과의 세제곱 센티미터당 그램(g/cm3)의 밀도를 가질 수 있다. 팽창된 흑연은 0.01 내지 3, 0.01 내지 2, 0.01 내지 1.8, 0.01 내지 1.5, 0.01 내지 1.2, 0.01 내지 1, 0.01 내지 0.8, 0.01 내지 0.5, 0.02 내지 3, 0.02 내지 2, 0.02 내지 1.8, 0.02 내지 1.5, 0.02 내지 1.2, 0.02 내지 1, 0.02 내지 0.8, 0.02 내지 0.5, 0.01 내지 3, 0.05 내지 2, 0.05 내지 1.8, 0.05 내지 1.5, 0.05 내지 1.2, 0.05 내지 1, 0.05 내지 0.8, 0.05 내지 0.5 g/cm3, 0.1 내지 3, 0.1 내지 2, 0.1 내지 1.8, 0.1 내지 1.5, 0.1 내지 1.2, 0.1 내지 1, 0.1 내지 0.8, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 3, 0.2 내지 2, 0.2 내지 1.8, 0.2 내지 1.5, 0.2 내지 1.2, 0.2 내지 1, 0.2 내지 0.8, 0.2 내지 0.5, 0.5 내지 3, 0.5 내지 2, 0.5 내지 1.8, 0.5 내지 1.5, 0.5 내지 1.2, 0.5 내지 1, 0.5 내지 0.8, 0.8 내지 3, 0.8 내지 2, 0.8 내지 1.8, 0.8 내지 1.5, 0.8 내지 1.2, 0.8 내지 1의 세제곱 센티미터당 그램( g/cm3)의 밀도를 가질 수 있다.
선택적으로, 열 전도성 입자 각각이 반드시 흑연, 팽창된 흑연, 그래핀, 탄소 나노튜브, 숯, 및 다이아몬드 중 하나 이상으로 구성되지 않는 양태에 따르면, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 금속을 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 합금을 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 금속간 화합물(intermetallic)을 포함한다. 유리하게도, 이러한 재료는 비교적 높은 열 전도도를 가질 수 있다.
선택적으로, 열 전도성 입자 각각이 반드시 흑연, 팽창된 흑연, 그래핀, 탄소 나노튜브, 숯, 및 다이아몬드 중 하나 이상으로 구성되지 않는 대안적인 측면에 따르면, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 탄화 규소, 은, 구리, 금, 질화 알루미늄, 알루미늄, 텅스텐, 및 질화 붕소 중 하나 이상을 포함한다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 탄화 규소 입자이다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 은 입자이다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 구리 입자이다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 금 입자이다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 질화 알루미늄 입자이다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 알루미늄 입자이다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 텅스텐 입자이다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 질화 붕소 입자이다. 유리하게도, 이러한 재료는 비교적 높은 열 전도도를 가질 수 있다.
열 전도성 입자는 각각 "입자 크기"를 가질 수 있다. "입자 크기"라는 용어의 의미 및 입자 크기를 측정하는 방법은 나중에 설명된다.
열 전도성 입자는 입도 분포를 특징으로 할 수 있다. 입도 분포는 수 D10, D50 및 D90 입자 크기를 가질 수 있다. 수 D10 입자 크기는 입자의 10%가 수 D10 입자 크기 이하의 입자 크기를 갖도록 정의된다. 유사하게, 수 D50 입자 크기는 입자의 50%가 수 D50 입자 크기 이하의 입자 크기를 갖도록 정의된다. 따라서, 수 D50 입자 크기는 중간 입자 크기로 지칭될 수 있다. 수 D90 입자 크기는 입자의 90%가 수 D90 입자 크기 이하의 입자 크기를 갖도록 정의된다. 따라서, 분포에 1,000개의 입자가 있고 입자가 입자 크기에 따라 오름차순으로 정렬하면, D10 입자 크기는 100번째 입자의 입자 크기와 대략 동일할 것으로 예상하고, D50 입자 크기는 500번째 입자의 입자 크기와 대략 동일할 것으로 예상하고, D90 입자 크기는 900번째 입자의 입자 크기와 대략 동일할 것으로 예상할 것이다.
입도 분포는 부피 D10, D50 및 D90 입자 크기를 가질 수 있다. 부피 D10 입자 크기는 모든 입자의 부피의 합의 10%가 부피 D10 입자 크기 이하의 입자 크기를 갖는 입자의 부피의 합에 해당하는 것으로 정의된다. 유사하게, 부피 D50 입자 크기는 모든 입자의 부피의 합의 50%가 부피 D50 입자 크기 이하의 입자 크기를 갖는 입자의 부피의 합에 해당하는 것으로 정의된다. 그리고, 부피 D90 입자 크기는, 모든 입자의 부피의 합의 90%가 부피 D90 입자 크기 이하의 입자 크기를 갖는 입자의 부피의 합에 해당하는 것으로 정의된다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 수 D10 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 수 D10 입자 크기는 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상이다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 수 D10 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 수 D10 입자 크기는 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하이다.
입자의 크기를 결정할 때 타협이 이루어져야 한다. 더 큰 열 전도성 입자는 유리하게도 더 작은 열 전도성 입자보다 에어로졸 형성 기재의 열 전도도를 더 많이 증가시킬 수 있다. 그러나, 더 큰 열 전도성 입자는 기재 내의 에어로졸 형성 재료를 위한 가용 공간을 감소시킬 수 있다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 수 D50 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 수 D50 입자 크기는 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상이다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 수 D50 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 수 D50 입자 크기는 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하이다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 수 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 수 D90 입자 크기는 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상이다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 수 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 수 D90 입자 크기는 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하이다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 수 D10 입자 크기 및 수 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 수 D90 입자 크기는 수 D10 입자 크기의 50, 40, 30, 20, 10, 또는 5배 이하이다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 수 D10 입자 크기 및 수 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 수 D90 입자 크기는 수 D10 입자 크기의 1.5, 2, 3, 5, 10, 또는 20배 이상이다.
입도 분포와 관련하여 타협이 요구될 수 있다. 예를 들어, D90 및 D10 입자 크기 사이의 더 작은 비율을 특징으로 하는 더 좁은 입도 분포는 유리하게도 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 더 균일한 열 전도도를 제공할 수 있다. 이는 기재 내의 상이한 위치에서 입자 크기의 변화가 적기 때문이다. 이는 유리하게도 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 에어로졸 형성 재료를 보다 효율적으로 사용할 수 있게 한다. 그러나, 더 작은 입도 분포는 불리하게도 달성하기가 더 어렵고 비용이 많이 들 수 있다. 본 발명자들은 전술한 입도 분포가 이들 2개의 인자들 사이에 최적의 타협을 제공할 수 있음을 발견하였다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 부피 D10 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 부피 D10 입자 크기는 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상이다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 부피 D10 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 부피 D10 입자 크기는 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하이다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 부피 D50 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 부피 D50 입자 크기는 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상이다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 부피 D50 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 부피 D50 입자 크기는 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하이다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 부피 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 부피 D90 입자 크기는 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상이다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 부피 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 부피 D90 입자 크기는 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하이다.
열 전도성 입자가 1 내지 20 μm의 부피 D10 입자 크기를 갖는 입도 분포를 갖는 것이 특히 바람직할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 열 전도성 입자가 50 내지 300 μm, 또는 50 내지 200 μm의 부피 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 갖는 것이 특히 바람직할 수 있다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 부피 D10 입자 크기 및 부피 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 부피 D90 입자 크기는 부피 D10 입자 크기의 50, 40, 30, 20, 10, 또는 5배 이하이다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 부피 D10 입자 크기 및 부피 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 여기서 부피 D90 입자 크기는 부피 D10 입자 크기의 1.5, 2, 3, 5, 10, 또는 20배 이상이다.
전술한 바와 같이, 입도 분포와 관련하여 타협이 이루어져야 하며, 본 발명자들은 상기 입도 분포가 최적의 타협을 제공할 수 있음을 발견하였다.
선택적으로, 열 전도성 입자 각각은 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상의 입자 크기를 갖는다. 선택적으로, 열 전도성 입자 각각은 1,000, 500, 300, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하의 입자 크기를 갖는다. 각각의 열 전도성 입자가 1 μm 이상의 입자 크기를 갖는 것이 특히 바람직할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 열 전도성 입자 각각이 300 μm 이하의 입자 크기를 갖는 것이 특히 바람직할 수 있다. 1 μm 미만의 입자는 제조 중에 취급하기 어려울 수 있다. 또한, 1 μm 미만의 입자는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품 내의 필터를 통과할 가능성이 더 높을 수 있다. 300 μm 초과의 입자는 에어로졸 형성 재료에 사용될 수 있는 기재 내의 다소 많은 양의 공간을 취할 수 있다. 따라서, 열 전도성 입자 각각이 적어도 1 μm의 입자 크기, 또는 300 μm 이하의 입자 크기, 또는 둘 모두를 갖는 것이 특히 유리할 수 있다.
선택적으로, 열 전도성 입자 각각은 3개의 상호 수직인 치수를 가지며, 3개의 치수 중 최대 치수는 3개의 치수 중 최소 치수보다 10, 8, 5, 3, 또는 2배 이하로 더 크다. 선택적으로, 열 전도성 입자 각각은 3개의 상호 수직인 치수를 가지며, 3개의 치수 중 최대 치수는 3개의 치수 중 제2 최대 치수보다 10, 8, 5, 3, 또는 2배 이하로 더 크다. 선택적으로, 열 전도성 입자 각각은 실질적으로 구형이다. 유리하게는, 실질적으로 구형 입자의 배향은 비-구형 입자의 배향만큼 기재의 열 전도성에 영향을 미치지 않을 수 있다. 따라서, 더 많은 구형 입자의 사용은 입자의 배향이 제어되지 않는 상이한 기재 사이의 가변성이 줄어들 수 있다. 또한, 실질적으로 구형 입자는 특성화하기 더 쉬울 수 있다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 적어도 10, 20, 50, 100, 200, 500, 또는 1000개의 입자를 포함한다. 유리하게는, 에어로졸 형성 기재 내의 더 많은 수의 입자는 기재의 열 전도성이 더 균일하게 할 수 있다.
선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 20, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80 또는 85 중량% 이상의 열 전도성 입자를 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 또는 15 중량% 이하의 열 전도성 입자를 포함한다. 선택적으로, 기재는, 건조 중량 기준으로, 10 내지 90, 20 내지 90, 30 내지 90, 40 내지 90, 50 내지 90, 60 내지 90, 70 내지 90, 80 내지 90, 10 내지 80, 20 내지 80, 30 내지 80, 40 내지 80, 50 내지 80, 60 내지 80, 70 내지 80, 10 내지 70, 20 내지 70, 30 내지 70, 40 내지 70, 50 내지 70, 60 내지 70, 10 내지 60, 20 내지 60, 30 내지 60, 40 내지 60, 50 내지 60, 10 내지 50, 20 내지 50, 30 내지 50, 40 내지 50, 10 내지 40, 20 내지 40, 30 내지 40, 10 내지 30, 20 내지 30, 또는 10 내지 20 중량%의 열 전도성 입자를 포함한다. 건조 중량 기준으로, 기재가 50 내지 90, 또는 보다 바람직하게는 60 내지 90, 또는 보다 더 바람직하게는 65 내지 85 중량%의 열 전도성 입자를 포함하는 것이 특히 바람직할 수 있다.
기재 내의 열 전도성 입자의 중량%와 관련하여, 타협이 요구될 수 있다. 에어로졸 형성 기재 내의 입자의 중량%를 증가시키는 것은 유리하게도 기재의 열 전도도를 증가시킬 수 있다. 그러나, 에어로졸 형성 기재 내의 입자의 중량%를 증가시키는 것은 또한 에어로졸 형성제, 결합제, 및 섬유 중 하나 이상에 대한 가용 공간을 감소시킬 수 있으므로, 더 적은 에어로졸을 형성하거나 더 적은 인장 강도를 갖는 기재를 초래할 수 있다.
선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 또는 55 중량% 이상의 에어로졸 형성제를 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 또는 15 중량% 이하의 에어로졸 형성제를 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 7 내지 60, 10 내지 60, 20 내지 60, 30 내지 60, 40 내지 60, 50 내지 60, 7 내지 50, 10 내지 50, 20 내지 50, 30 내지 50, 40 내지 50, 7 내지 40, 10 내지 40, 20 내지 40, 30 내지 40, 7 내지 30, 10 내지 30, 20 내지 30, 7 내지 20, 10 내지 20, 또는 7 내지 10 중량%의 에어로졸 형성제를 포함한다. 기재가 건조 중량 기준으로, 15 내지 25 중량%의 에어로졸 형성제를 포함하는 것이 특히 바람직할 수 있다.
선택적으로, 에어로졸 형성제는 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올(polyhydric alcohol); 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 같은 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르 중 하나 이상을 포함하거나 이로 이루어진다. 선택적으로, 에어로졸 형성 기재는 글리세린 및 글리세롤 중 하나 또는 둘 모두를 포함한다.
선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 또는 18 중량% 이상의 섬유를 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 20, 18, 16, 14, 12, 10, 8, 6, 또는 4 중량% 이하의 섬유를 포함한다. 선택적으로, 상기 기재는, 건조 중량 기준으로, 4 내지 20, 6 내지 20, 8 내지 20, 10 내지 20, 12 내지 20, 14 내지 20, 16 내지 20, 18 내지 20, 2 내지 18, 4 내지 18, 6 내지 18, 8 내지 18, 10 내지 18, 12 내지 18, 14 내지 18, 16 내지 18, 2 내지 16, 4 내지 16, 6 내지 16, 8 내지 16, 10 내지 16, 12 내지 16, 14 내지 16, 2 내지 14, 4 내지 14, 6 내지 14, 8 내지 14, 10 내지 14, 12 내지 14, 2 내지 12, 4 내지 12, 6 내지 12, 8 내지 12, 10 내지 12, 2 내지 10, 4 내지 10, 6 내지 10, 8 내지 10, 2 내지 8, 4 내지 8, 6 내지 8, 2 내지 6, 4 내지 6, 또는 2 내지 4 중량%의 섬유를 포함한다. 기재가 건조 중량 기준으로, 2 내지 10 중량%의 섬유를 포함하는 것이 특히 바람직할 수 있다.
선택적으로, 섬유는 셀룰로오스 섬유이다. 유리하게도, 셀룰로오스 섬유는 과도하게 비용이 들지 않으며 기재의 인장 강도를 증가시킬 수 있다.
선택적으로, 섬유 각각은 3개의 상호 수직인 치수를 가지며, 3개의 치수 중 최대 치수는 3개의 치수 중 최소 치수보다 1.5, 2, 3, 5, 10, 또는 20배 이상 더 크다. 선택적으로, 섬유 각각은 3개의 상호 수직인 치수를 가지며, 3개의 치수 중 최대 치수는 3개의 치수 중 제2 최대 치수보다 1.5, 2, 3, 5, 10, 또는 20배 이상 더 크다.
선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 4, 6, 또는 8 중량% 이상의 결합제를 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 8, 6, 또는 4 중량% 이하의 결합제를 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 4 내지 10, 6 내지 10, 8 내지 10, 2 내지 8, 4 내지 8, 6 내지 8, 2 내지 6, 4 내지 6, 2 내지 4 중량%의 결합제를 포함한다. 기재가 건조 중량 기준으로, 2 내지 10 중량%의 결합제를 포함하는 것이 특히 바람직할 수 있다.
적합한 결합제는 당 기술분야에 잘 공지되어 있고, 과일, 감귤 또는 담배 펙틴과 같은 천연 펙틴(natural pectin); 히드록시에틸 구아 및 히드록시프로필 구아와 같은 구아검(guar gum); 히드록시에틸 및 히드록시프로필 로커스트 빈검과 같은 로커스트 빈검(locust bean gum); 알지네이트(alginate); 개질되거나 유도된 전분과 같은 전분; 메틸, 에틸, 에틸히드록시메틸 및 카르복시메틸 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스; 타마린드검(tamarind gum); 덱스트란(dextran); 풀론(pullon); 곤약 가루(konjac flour); 잔탄검(xanthan gum) 등을 포함하지만, 이에 국한되지 않는다. 결합제가 구아이거나 이를 포함하는 것이 특히 바람직할 수 있다. 결합제가 카르복시메틸 셀룰로오스 또는 하이드록시프로필 셀룰로오스 또는 구아검과 같은 검 중 하나 이상을 포함하거나 이로 이루어지는 것이 특히 바람직할 수 있다.
선택적으로, 열 전도성 입자는 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있다. 선택적으로, 에어로졸 형성제는 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있다. 선택적으로, 섬유는 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있다. 선택적으로, 결합제는 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있다. 유리하게도, 기재 구성 요소의 균질한 분포는 기재가 보다 공간적으로 균일한 특성을 갖도록 할 수 있다. 예를 들어, 실질적으로 균질하게 분포된 열 전도성 입자는 기재가 실질적으로 균일한 열 전도도를 갖도록 할 수 있다. 다른 예로서, 실질적으로 균질하게 분포된 결합제 또는 섬유는 기재가 실질적으로 균일한 인장 강도를 갖도록 할 수 있다.
선택적으로, 기재는 니코틴을 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 0.01, 1, 2, 3, 또는 4 중량% 이상의 니코틴을 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 5, 4, 3, 2, 또는 1 중량% 이하의 니코틴을 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 0.01 내지 5, 1 내지 5, 2 내지 5, 3 내지 5, 4 내지 5, 0.01 내지 4, 1 내지 4, 2 내지 4, 3 내지 4, 0.01 내지 3, 1 내지 3, 2 내지 3, 0.01 내지 2, 1 내지 2, 0.01 내지 1 중량%의 니코틴을 포함한다. 기재가 건조 중량 기준으로, 0.5 내지 4 중량%의 니코틴을 포함하는 것이 특히 바람직할 수 있다.
선택적으로, 니코틴은 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있다.
선택적으로, 기재는 산을 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 0.01, 1, 2, 3, 또는 4 중량% 이상의 산을 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 5, 4, 3, 2 또는 1 중량% 이하의 산을 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 0.01 내지 5, 1 내지 5, 2 내지 5, 3 내지 5, 4 내지 5, 0.01 내지 4, 1 내지 4, 2 내지 4, 3 내지 4, 0.01 내지 3, 1 내지 3, 2 내지 3, 0.01 내지 2, 1 내지 2, 0.01 내지 1 중량%의 산을 포함한다. 기재가 건조 중량 기준으로, 0.5 내지 5 중량%의 산을 포함하는 것이 특히 바람직할 수 있다.
선택적으로, 산은 푸마르산, 락트산, 벤조산, 및 레불린산 중 하나 이상을 포함하거나 이로 이루어진다.
선택적으로, 산은 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있다.
선택적으로, 기재는 적어도 하나의 식물을 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 0.01, 1, 2, 5, 10, 또는 15 중량% 이상의 적어도 하나의 식물을 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 20, 15, 10, 5, 2 또는 1중량 % 이하의 적어도 하나의 식물을 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 0.01 내지 20, 1 내지 20, 2 내지 20, 5 내지 20, 10 내지 20, 15 내지 20, 0.01 내지 15, 1 내지 15, 2 내지 15, 5 내지 15, 10 내지 15, 0.01 내지 10, 1 내지 10, 2 내지 10, 5 내지 10, 0.01 내지 5, 1 내지 5, 2 내지 5, 0.01 내지 2, 1 내지 2, 0.01 내지 1 중량%의 적어도 하나의 식물을 포함한다. 건조 중량 기준으로, 기재가 1 내지 15 중량%의 적어도 하나의 식물을 포함하는 것이 특히 바람직할 수 있다.
선택적으로, 적어도 하나의 식물은 정향(clove) 및 로즈마린(rosmarinus) 중 하나 또는 둘 모두를 포함하거나 이로 이루어진다.
선택적으로, 적어도 하나의 식물은 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있다.
선택적으로, 기재는 적어도 하나의 향미제(flavourant)를 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 0.1, 1, 2, 또는 5 중량% 이상의 적어도 하나의 향미제를 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 10, 5, 2 또는 1 중량% 이하의 적어도 하나의 향미제를 포함한다. 선택적으로, 기재는 건조 중량 기준으로, 0.1 내지 10, 1 내지 10, 2 내지 10, 5 내지 10, 0.1 내지 5, 1 내지 5, 2 내지 5, 0.1 내지 2, 1 내지 2, 0.1 내지 1 중량%의 적어도 하나의 향미제를 포함한다. 기재는 건조 중량 기준으로, 0.1 내지 5 중량%의 적어도 하나의 향미제를 포함하는 것이 특히 바람직할 수 있다.
선택적으로, 적어도 하나의 향미제는 코팅, 예를 들어 에어로졸 형성 기재의 하나 이상의 다른 구성 요소 상의 코팅으로서 존재한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 향미제는 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있다.
선택적으로, 에어로졸 형성 기재는 담배와 같은 적어도 하나의 유기 재료를 포함한다. 선택적으로, 적어도 하나의 유기 재료는 허브 잎, 담배 잎, 담배 리브 조각, 재구성 담배, 균질화 담배, 압출 담배 및 팽화 담배 중 하나 이상을 포함한다. 선택적으로, 적어도 하나의 유기 재료는 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있다.
기재는 건조 중량 기준으로, 10, 5, 3, 2, 또는 1 중량% 미만의 담배를 포함할 수 있다. 선택적으로, 에어로졸 형성 기재는 무담배(tobacco-free) 에어로졸 형성 기재이다.
에어로졸 형성 기재의 관형 세그먼트는 로드로 설명될 수 있다. 이와 같이, 에어로졸 형성 기재의 로드가 제공될 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 바람직하게는 외경, 내경, 및 길이를 갖는 튜브의 형태이며, 여기서 튜브의 길이는 5 mm 내지 100 mm이고, 외경은 3 mm 내지 20 mm이고, 내경은 2.5 mm 내지 19.5 mm이다. 튜브의 길이는 8 mm 내지 25 mm일 수 있고, 튜브의 외경은 6 mm 내지 8 mm일 수 있고, 튜브의 내경은 5 mm 내지 7.9 mm일 수 있다.
서셉터 요소는 에어로졸 형성 기재의 로드 내에 위치될 수 있다. 서셉터 요소는 세장형 서셉터 요소일 수 있다. 서셉터 요소는 에어로졸 형성 기재의 로드 내에서, 예를 들어 관형 에어로졸 발생 기재의 내부 표면과 접촉하여 길이방향으로 연장될 수 있다. 로드는 실질적으로 원통형, 예를 들어 실질적으로 수직 원통형 형상일 수 있다. 서셉터 요소는 에어로졸 형성 기재의 로드의 하류 단부까지 완전히 연장될 수 있다. 서셉터 요소는 에어로졸 형성 기재의 로드의 상류 단부까지 완전히 연장될 수 있다. 서셉터 요소는 에어로졸 형성 기재의 로드와 실질적으로 동일한 길이를 가질 수 있다. 서셉터 요소는 에어로졸 형성 기재의 로드의 상류 단부로부터 하류 단부까지 완전히 연장될 수 있다. 서셉터 요소는 핀, 로드, 스트립 또는 블레이드 형태일 수 있다. 서셉터 요소는 5 내지 15, 6 내지 12, 또는 8 내지 10 mm의 길이를 가질 수 있다. 서셉터 요소는 1 내지 5 mm의 폭을 가질 수 있다. 서셉터 요소는 0.01 내지 2, 0.5 내지 2, 또는 0.5 내지 1 mm의 두께를 가질 수 있다.
대안적으로, 에어로졸 형성 기재 또는 에어로졸 형성 기재의 로드 내에 존재하는 서셉터 재료가 없을 수 있다.
선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 각각은, 예를 들어 적어도 100, 150, 또는 200℃의 온도로 유도 가열될 수 있다. 선택적으로, 열 전도성 입자의 일부 또는 각각은 하나 이상의 서셉터 재료를 포함하거나 이로 이루어진다. 유리하게도, 이는 열 전도성 입자가 유도 가열되게 할 수 있다. 열 전도성 입자는 에어로졸 형성 기재 또는 에어로졸 형성 기재의 로드 내에 존재하는 유일한 서셉터 재료(들)를 포함할 수 있거나 서셉터 재료(들)일 수 있다. 즉, 열 전도성 또는 탄소 입자를 제외하고는 에어로졸 형성 기재 또는 에어로졸 형성 기재의 로드 내에 존재하는 서셉터 요소가 없을 수 있다.
적합한 서셉터 재료는 탄소, 탄소 기반 재료, 그래핀, 흑연, 팽창된 흑연, 몰리브덴, 탄화 규소, 스테인리스 스틸, 니오븀, 알루미늄, 니켈, 니켈 함유 화합물, 티타늄, 및 금속 재료의 복합체를 포함하지만, 이제 한정되지는 않는다. 적합한 서셉터 재료는 강자성 재료, 예를 들어 페라이트 철, 강자성 합금, 예컨대 강자성 스틸 또는 스테인리스 스틸, 강자성 입자, 및 페라이트를 포함할 수 있다. 적합한 서셉터 재료는 알루미늄이거나 이를 포함할 수 있다. 서셉터 재료는 바람직하게는 5% 초과, 바람직하게는 20% 초과, 더 바람직하게는 50% 또는 90% 초과의 강자성 또는 상자성 재료를 포함한다. 바람직한 서셉터 재료는 금속, 금속 합금 또는 탄소를 포함할 수 있다.
특히 바람직한 서셉터 재료는 탄소, 탄소 기반 재료, 그래핀, 흑연, 또는 팽창된 흑연일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 유리하게도, 이러한 재료는 비교적 높은 열 전도성, 비교적 낮은 밀도를 가지며, 유도 가열될 수 있다.
선택적으로, 에어로졸 형성 기재는 25℃에서 적어도 한 방향으로 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.75, 1, 1.25, 1.5, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 W/(mK) 초과의 열 전도도를 갖는다.
선택적으로, 에어로졸 형성 기재는 1500, 1450, 1400, 1350, 1300, 1250, 1200, 1100, 1050, 1000, 950, 900, 850, 800, 850, 800, 750, 700, 650, 또는 600 kg/m3 이하의 밀도를 갖는다. 선택적으로, 에어로졸 형성 기재는 600 내지 1400, 800 내지 1200, 또는 900 내지 1100 kg/m3의 밀도를 갖는다. 유리하게도, 기재의 밀도를 감소시키는 것은 기재의 운송 비용을 감소시킬 수 있다.
선택적으로, 에어로졸 형성 기재는 1 내지 20, 또는 3 내지 15 중량%의 수분 함량을 갖는다. 이러한 수분 함량은 20℃에서 50% 상대 습도에서 48시간 평형화 후 측정될 수 있다. 선택적으로, 에어로졸 형성 기재는 1 내지 20, 또는 3 내지 15 중량%의 물을 포함한다. 기재의 수분 또는 물 함량은 적정 방법을 사용하여 측정될 수 있다. 기재의 수분 또는 물 함량은 칼 피셔 방법을 사용하여 측정될 수 있다.
선택적으로, 에어로졸 형성 기재는 관형 세그먼트를 형성하도록 롤링되는 에어로졸 형성 재료의 시트로 형성된다. 따라서, 중공 관형 세그먼트는 에어로졸 형성 재료의 롤형 시트(rolled sheet), 예를 들어 균질화 담배 재료의 롤형 시트 또는 예를 들어 무담배 에어로졸 형성 재료의 롤형 시트일 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성 재료의 시트의 단일 층과 동등한 두께를 가질 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 시트의 2개 이상의 층과 동등한 두께를 가질 수 있다. 에어로졸 형성 재료의 시트는 5, 10, 20, 50, 100, 150, 또는 200 μm 이상의 두께를 가질 수 있다. 선택적으로, 시트 또는 스트립은 2000, 1000, 500, 400, 300, 또는 250 μm 이하의 두께를 가질 수 있다. 선택적으로, 시트는 100 내지 350, 또는 150 내지 300 μm의 두께를 갖는다.
선택적으로, 에어로졸 형성 재료의 시트는 20, 50, 또는 100 g/m2 이상의 평량을 갖는다. 선택적으로, 시트 또는 스트립은 300 g/m2 이하의 평량을 갖는다. 선택적으로, 시트는 20 내지 300, 50 내지 250, 또는 100 내지 250 g/m2의 평량을 갖는다.
선택적으로, 시트는 0.1, 0.2, 0.3, 또는 0.5 g/m3 이상의 밀도를 갖는다. 선택적으로, 시트는 2, 1.5, 1.2, 또는 1 g/m3 이하의 밀도를 갖는다. 선택적으로, 시트는 0.1 내지 2, 0.2 내지 2, 0.3 내지 2, 0.3 내지 1.5, 또는 0.3 내지 1.2 g/m3의 밀도를 갖는다.
중공 관형 세그먼트는 에어로졸 형성 재료의 압출된 튜브, 예를 들어 균질화 담배 재료의 압출된 튜브 또는 예를 들어 무담배 에어로졸 형성 재료의 압출된 튜브일 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 로드의 형태로 있을 수 있고, 래퍼(wrapper) 또는 케이싱(casing) 내에 조립된, 에어로졸 형성 기재를 포함하여, 복수의 구성 요소를 포함할 수 있다.
선택적으로, 에어로졸 발생 물품은 전방 플러그를 포함한다. 선택적으로, 에어로졸 발생 물품은 제1 중공관, 예를 들어 제1 중공 아세테이트 튜브를 포함한다. 선택적으로, 에어로졸 발생 물품은 제2 중공관, 예를 들어 제2 중공 아세테이트 튜브를 포함한다. 선택적으로, 제2 중공관은 하나 이상의 환기 구멍을 포함한다. 선택적으로, 에어로졸 발생 물품은 마우스 플러그 필터를 포함하고 있다. 선택적으로, 에어로졸 발생 물품은 래퍼, 예를 들어 종이 래퍼를 포함한다.
선택적으로, 전방 플러그는 물품의 가장 상류 단부에 배열되어 있다. 선택적으로, 에어로졸 형성 기재는 전방 플러그의 하류에 배열되어 있다. 선택적으로, 제1 중공관은 에어로졸 형성 기재의 하류에 배열되어 있다. 선택적으로, 제2 중공관은 제1 중공관의 하류에 배열되어 있다. 선택적으로, 마우스 플러그 필터는 제1 중공관 및 제2 중공관 중 하나 또는 둘 모두의 하류에 배열되어 있다. 선택적으로, 마우스 플러그 필터는 물품의 가장 하류 단부에 배열되어 있다. 선택적으로, 물품의 마우스 단부로서 지칭될 수 있는 물품의 가장 하류 단부는 사용자의 입 내로 삽입되도록 구성될 수 있다. 사용자는, 예를 들어 물품의 마우스 단부 상에서 직접 흡입할 수 있다.
선택적으로, 전방 플러그, 관형 에어로졸 형성 기재, 제1 중공관 및 제2 중공관 중 하나 또는 둘 모두, 및 마우스 플러그 필터는 래퍼, 예를 들어 종이 래퍼에 의해 둘러싸인다.
선택적으로, 전방 플러그는 2 내지 10, 3 내지 8, 또는 4 내지 6 mm, 예를 들어 약 5 mm의 길이를 갖는다. 선택적으로, 에어로졸 형성 기재는 5 내지 20, 8 내지 15, 또는 10 내지 15 mm, 예를 들어 약 12 mm의 길이를 갖는다. 선택적으로, 제1 중공관은 2 내지 20, 5 내지 15, 또는 5 내지 10 mm, 예를 들어 약 8 mm의 길이를 갖는다. 선택적으로, 제2 중공관은 2 내지 20, 5 내지 15, 또는 5 내지 10 mm, 예를 들어 약 8 mm의 길이를 갖는다. 선택적으로, 마우스 플러그 필터는 5 내지 20, 8 내지 15, 또는 10 내지 15 mm, 예를 들어 약 12 mm의 길이를 갖는다. 전방 플러그, 에어로졸 형성 기재, 제1 중공관, 제2 중공관, 및 마우스 플러그 필터 중 하나 이상의 길이는 길이방향으로 연장될 수 있다.
전방 플러그, 에어로졸 형성 기재, 제1 중공관, 제2 중공관, 및 마우스 플러그 필터 중 하나 이상은 실질적으로 원통형, 예를 들어 수직 원통형 형상일 수 있다.
본 개시의 일 양태에 따르면, 에어로졸 발생 시스템이 제공된다.
시스템은 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 장치를 포함할 수 있다. 물품은 전술한 바와 같은 물품, 예를 들어 제3 양태에 따른 물품일 수 있다.
선택적으로, 전기 에어로졸 발생 장치는 사용 시 에어로졸 발생 물품을 저항 가열하도록 구성된다.
선택적으로, 전기 에어로졸 발생 장치는 사용 시, 에어로졸 발생 물품, 예를 들어 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재를 유도 가열하도록 구성된다.
본 개시에 따르면, 중공 관형 에어로졸 형성 기재, 예를 들어 전술한 바와 같은 에어로졸 발생 물품용 기재를 형성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 열 전도성 입자, 에어로졸 형성제, 섬유, 및 결합제 중 하나 이상 또는 전부를 포함하는 슬러리를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 슬러리를 캐스팅 및 건조시켜 에어로졸 형성 기재를 형성하는 단계, 또는 슬러리를 압출하여 에어로졸 형성 기재를 형성하는 단계, 또는 슬러리를 캐스팅 및 건조시켜 에어로졸 형성 재료의 시트와 같은 전구체를 형성하고 이어서 전구체를 에어로졸 형성 기재 내로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
선택적으로, 슬러리는 물을 포함한다. 선택적으로, 슬러리는 20 내지 90, 30 내지 90, 40 내지 90, 40 내지 85, 50 내지 80, 60 내지 80, 또는 60 내지 75 중량%의 물을 포함한다.
선택적으로, 슬러리는 산을 포함한다. 선택적으로, 산은 푸마르산, 락트산, 벤조산, 및 레불린산 중 하나 이상을 포함하거나 이로 이루어진다.
선택적으로, 슬러리는 니코틴을 포함한다.
선택적으로, 슬러리를 형성하는 단계는 제1 혼합물을 형성하는 단계를 포함한다. 제1 혼합물은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 제1 혼합물은 섬유를 포함할 수 있다. 제1 혼합물은 물을 포함할 수 있다. 제1 혼합물은 산을 포함할 수 있다. 제1 혼합물은 니코틴을 포함할 수 있다. 슬러리를 형성하는 단계는 제2 혼합물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 혼합물은 열 전도성 입자를 포함할 수 있다. 제2 혼합물은 결합제를 포함할 수 있다. 슬러리를 형성하는 단계는 제2 혼합물을 제1 혼합물에 첨가하여 조합된 혼합물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
따라서, 슬러리를 형성하는 단계는:
상기 에어로졸 형성제, 상기 섬유, 물, 선택적으로 상기 산, 및 선택적으로 상기 니코틴을 포함하는 제1 혼합물을 형성하는 단계;
상기 열 전도성 입자 및 상기 결합제를 포함하는 제2 혼합물을 형성하는 단계;
및 제2 혼합물을 제1 혼합물에 첨가하여 조합된 혼합물을 형성하는 단계를 포함한다.
조합된 혼합물은 후속하여, 예를 들어 혼합에 의해 슬러리로 형성될 수 있다.
선택적으로, 제1 혼합물을 형성하는 단계는 에어로졸 형성제 또는 에어로졸 형성제 및 니코틴을 포함하는 용액을 제공하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 제1 혼합물을 형성하는 단계는 산을 에어로졸 형성제 또는 에어로졸 형성제 및 니코틴을 포함하는 용액에 첨가하여 제1 예비 혼합물을 형성하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 제1 혼합물을 형성하는 단계는 물을 에어로졸 형성제 또는 에어로졸 형성제 및 니코틴을 포함하는 용액에, 또는 제1 예비 혼합물에 첨가하여 제2 예비 혼합물을 형성하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 제1 혼합물을 형성하는 단계는 섬유를 제2 예비 혼합물에 첨가하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 제2 혼합물을 형성하는 단계는 열 전도성 입자와 결합제를 혼합하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 방법, 예를 들어 슬러리를 형성하는 단계는 조합된 혼합물의 1차 혼합을 포함한다. 선택적으로, 1차 혼합은 500, 400, 300, 250, 또는 200 mbar 이하의 제1 압력 하에서 발생한다. 선택적으로, 1차 혼합은 1 내지 10, 2 내지 8, 또는 3 내지 6분, 예를 들어 약 4분 동안 이루어진다.
선택적으로, 상기 방법, 예를 들어 슬러리를 형성하는 단계는, 1차 혼합 후에, 2차 혼합을 포함한다. 선택적으로, 2차 혼합은 제1 압력보다 작은 제2 압력 하에서 이루어진다. 선택적으로, 제2 압력은 500, 400, 300, 200, 150, 또는 100 mbar 이하이다. 선택적으로, 2차 혼합은 5 내지 120, 5 내지 80, 5 내지 40, 또는 10 내지 30초, 예를 들어 약 20초 동안 이루어진다.
선택적으로, 슬러리를 캐스팅하는 단계는 슬러리를 평평한 지지체, 예를 들어 스틸로 만든 평평한 지지체 상에 캐스팅하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 슬러리를 캐스팅한 후 그리고 슬러리를 건조하기 전에, 상기 방법은 슬러리의 두께를 설정하는 단계, 예를 들어 슬러리의 두께를 100 내지 1200, 200 내지 1000, 300 내지 900, 500 내지 700 μm, 예를 들어 약 600 μm로 설정하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 슬러리를 건조시키는 단계는 슬러리 위로 또는 슬러리를 지나는 공기와 같은 가스의 흐름을 제공하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 가스의 흐름은 가열된다. 선택적으로, 가스의 흐름은 100 내지 160, 또는 120 내지 140℃의 온도로 가열된다. 선택적으로, 가스의 흐름은 1 내지 10분 또는 2 내지 5분 동안 제공된다. 선택적으로, 슬러리를 건조시키는 단계는 슬러리가 1 내지 20, 2 내지 15, 2 내지 10, 또는 3 내지 7 중량%의 수분 함량을 가질 때까지 슬러리를 건조시키는 단계를 포함한다.
선택적으로, 슬러리를 건조하면 에어로졸 형성 기재로 형성되는 전구체가 형성되며, 전구체는 에어로졸 형성 재료의 시트이다. 선택적으로, 상기 방법은 에어로졸 형성 재료의 시트를 절단하는 단계를 포함하고 있다.
에어로졸 형성 재료의 시트는 에어로졸 형성 기재의 시트를 튜브로 롤링함으로써 에어로졸 형성 기재로 형성될 수 있다. 따라서, 튜브의 벽은 에어로졸 형성 재료의 시트로 형성된다. 관형 형상은 롤형 시트의 일부분을 중첩하고 중첩된 부분을 검과 같은 접착제로 붙임으로써 유지될 수 있다. 에어로졸 형성 재료의 시트를 롤링함으로써 형성된 튜브의 벽은 에어로졸 형성 재료의 시트 두께와 동일한 두께를 가질 수 있으며, 즉 튜브는 에어로졸 형성 재료의 시트의 단일 층으로 형성될 수 있다. 그러나, 튜브의 벽은 튜브의 형태로 롤링된 시트의 다수의 층으로 형성될 수 있다. 일단 롤링되고 체결되면, 에어로졸 형성 재료의 튜브는 에어로졸 형성 기재의 관형 세그먼트를 형성하기 위해 길이로 절단될 수 있다.
본 개시를 읽은 당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 일 양태와 관련하여 본원에 설명된 특징은 임의의 다른 양태에 적용 가능할 수 있다.
도 1은 에어로졸 발생 물품의 제1 구현예의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템의 제1 구현예의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템의 제2 구현예의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1의 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템의 제3 구현예의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템의 제1 구현예의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템의 제2 구현예의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1의 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템의 제3 구현예의 개략적인 단면도를 나타낸다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "에어로졸 형성 기재"라는 용어는 에어로졸 또는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재를 지칭할 수 있다. 이러한 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열함으로써 방출될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 담체나 지지부 상으로 흡착되거나, 코팅되거나, 함침되거나 달리 로딩될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 편의상 에어로졸 발생 물품 또는 흡연 물품의 일부일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "열 전도성 입자"라는 용어는 25℃에서 적어도 한 방향으로, 예를 들어 25℃에서 모든 방향으로, 0.3, 바람직하게는 0.5, 또는 보다 바람직하게는 1 W/(mK) 초과의 열 전도도를 갖는 입자를 지칭할 수 있다. 입자는 이방성 또는 등방성 열 전도도를 나타낼 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "팽창된 흑연"이란 용어는 흑연계 재료, 또는 흑연 유사 구조를 갖는 재료를 지칭할 수 있다. 팽창된 흑연은, 일반 흑연 내의 탄소 층 사이에서 발견되는 간격보다 더 큰 탄소 층 사이의 간격을 갖는 탄소 층(예를 들어, 흑연과 유사한)을 가질 수 있다. 팽창된 흑연은 탄소 층 사이의 공간으로 삽입된 원소 또는 화합물을 갖는 탄소 층을 가질 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "입자 크기"라는 용어는 단일 치수를 지칭할 수 있고 주어진 입자의 크기를 특성화하는 데 사용될 수 있다. 치수는 주어진 입자와 동일한 부피를 차지하는 구형 입자의 직경일 수 있다. 본원의 모든 입자 크기 및 입도 분포는 표준 레이저 회절 기술을 사용하여 얻을 수 있다. 본원에 언급된 바와 같은 입자 크기 및 입도 분포는 상업적으로 이용 가능한 센서, 예를 들어 Sympatec HELOS 레이저 회절 센서를 사용하여 얻을 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 달리 명시되지 않는 경우, "밀도"라는 용어는 진밀도(true density)를 지칭하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 달리 명시되지 않는 경우, 분말 또는 복수의 입자의 밀도는 분말 또는 복수의 입자의 진밀도를 지칭할 수 있다(분말 또는 복수의 입자의 벌크 밀도가 아닌, 이는 분말 또는 복수의 입자가 취급되는 방법에 따라 크게 달라질 수 있다). 진밀도의 측정은 다수의 표준 방법을 사용하여 수행될 수 있으며, 이들 방법은 종종 아르키메데스(Archimedes)의 원리에 기초한다. 분말의 진밀도를 측정하는 데 사용되는, 가장 널리 사용되는 방법은, 분말을 알려진 부피의 용기(피크노미터) 내부에 넣고 무게를 칭량하는 것이다. 그런 다음, 피코노미터는 분말이 용해되지 않는 공지된 밀도의 유체로 충진된다. 분말의 부피는, 피크노미터에 의해 도시된 부피와 첨가된 액체의 부피(즉, 밀려난 공기의 부피) 사이의 차이에 의해 결정된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "에어로졸 발생 물품"이란 용어는, 예를 들어 가열되는 경우, 에어로졸을 발생시키거나 에어로졸을 방출할 수 있는 물품을 지칭할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "길이방향"이란 용어는 에어로졸 형성 기재 또는 에어로졸 발생 물품과 같은 구성 요소의 하류 또는 근위 단부와 상류 또는 원위 단부 사이에서 연장되는 방향을 지칭할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "가로방향"이란 용어는 길이방향에 수직인 방향을 지칭할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "에어로졸 발생 장치"라는 용어는 에어로졸의 발생 또는 방출을 가능하게 하기 위해 에어로졸 발생 물품과 함께 사용하기 위한 장치를 지칭할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "시트"라는 용어는 폭 및 길이가 두께보다, 예를 들어, 2, 3, 5, 10, 20 또는 50배 이상 실질적으로 더 큰, 일반적으로 평면이고 박층인(laminar) 요소를 지칭할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "에어로졸 형성제"라는 용어는 사용 시, 에어로졸의 형성을 용이하게 하는 임의의 적합한 공지된 화합물 또는 화합물들의 혼합물을 지칭할 수 있다. 에어로졸은 조밀하고 안정적인 에어로졸일 수 있다. 에어로졸은 에어로졸 형성 기재 또는 에어로졸 발생 물품의 작동 온도에서 열적 분해에 실질적으로 내성이 있을 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "에어로졸 냉각 요소"라는 용어는, 사용 시, 에어로졸 형성 기재로부터 방출된 휘발성 화합물에 의해 형성된 에어로졸이 소비자에 의해 흡입되기 전에 에어로졸 냉각 요소를 통과하여 그에 의해 냉각되도록 에어로졸 형성 기재의 하류에 위치된 에어로졸 발생 물품의 구성 요소를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "로드"라는 용어는, 실질적으로 원형, 난형 또는 타원형 단면을 갖는, 일반적으로 원통형, 예를 들면 수직 원통형, 요소를 지칭할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "환기 수준(ventilation level)"이란 용어는 환기 구역(환기 기류)을 통해 에어로졸 발생 물품 내로 진입된 기류와 에어로졸 기류 및 환기 기류의 합 사이의 체적비를 지칭할 수 있다. 환기 수준이 더 클수록, 소비자에게 전달되는 에어로졸 흐름의 희석이 더 높다.
본 발명은 청구범위에서 정의된다. 그러나, 아래에 비제한적인 예의 비포괄적인 목록이 제공된다. 이들 실시예의 임의의 하나 이상의 특징부는 본원에 설명된 다른 실시예, 구현예, 또는 양태의 임의의 하나 이상의 특징부와 조합될 수 있다.
실시예 i.
흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품으로서, 상기 에어로졸 발생 물품은 중공 관형 에어로졸 형성 기재를 포함하며, 상기 에어로졸 형성 기재는 복수의 열 전도성 입자 및 에어로졸 형성제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 1.
가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품으로서, 상기 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함하여 복수의 구성 요소를 포함하고, 상기 에어로졸 형성 기재는 상기 에어로졸 형성 기재의 상류 단부와 상기 에어로졸 형성 기재의 하류 단부 사이에서 연장되는 기재 공동을 정의하는 중공 관형 세그먼트의 형태이고, 상기 에어로졸 형성 기재는 복수의 열 전도성 입자 및 에어로졸 형성제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 2.
실시예 i 또는 실시예 1에 있어서, 상기 복수의 열 전도성 입자 각각은 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500 또는 1000 W/mK 초과의 열 전도도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 3.
실시예 i 내지 2 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는, 건조 중량 기준으로, 5 내지 95, 예를 들어 10 내지 90 중량%의 열 전도성 입자를 포함하고, 상기 열 전도성 입자의 각각의 열 전도성 입자가 25℃에서 적어도 한 방향으로 1 W/(mK) 이상의 열 전도도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 4.
실시예 3에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 7 내지 60 중량%의 에어로졸 형성제; 2 내지 20 중량%의 섬유; 및 2 내지 10 중량%의 결합제를 추가로 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 5.
실시예 3 또는 실시예 4에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 25℃에서 적어도 한 방향으로 0.12 W/(mK) 이상, 예를 들어 0.14 W/(mK) 이상, 예를 들어 0.22 W/(mK) 이상의 열 전도도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 6.
실시예 i 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 건조 중량 기준으로: 10 내지 90 중량%의 열 전도성 입자; 7 내지 60 중량%의 에어로졸 형성제; 2 내지 20 중량%의 섬유; 및 2 내지 10 중량%의 결합제를 포함하고, 상기 열 전도성 입자의 각각은 흑연, 팽창된 흑연, 그래핀, 탄소 나노튜브, 숯 및 다이아몬드 중 하나 이상으로 이루어진, 에어로졸 발생 물품.
실시예 7. 실시예 i 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 복수의 열 전도성 입자의 각각의 열 전도성 입자는 25℃에서 적어도 한 방향으로 0.3, 0.5, 1, 2, 5, 또는 10 W/(mK) 이상의 열 전도도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 8. 실시예 i 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 탄소, 예를 들어 10, 30, 50, 70, 90, 95, 98, 또는 99 중량% 이상의 탄소를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 9. 실시예 i 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 흑연 입자이거나, 상기 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 팽창된 흑연 입자이거나, 상기 열 전도성 입자의 일부는 흑연 입자이고 상기 열 전도성 입자의 일부는 팽창된 흑연 입자인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 10. 실시예 i 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 다이아몬드 입자, 예를 들어 인공 다이아몬드 입자인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 11. 실시예 i 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 그래핀 입자인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 12. 실시예 i 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 탄소 나노튜브인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 13. 실시예 i 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 숯 입자인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 14. 실시예 i 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 금속을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 15. 실시예 i 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 구리 및 알루미늄 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 16. 실시예 i 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 합금을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 17. 실시예 i 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 일부 또는 전부는 금속간 화합물(intermetallic)을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 18. 실시예 i 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 수 D10 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 상기 수 D10 입자 크기는 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 19. 실시예 i 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 수 D10 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 상기 수 D10 입자 크기는 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 20. 실시예 i 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 수 D50 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 상기 수 D50 입자 크기는 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 21. 실시예 i 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 수 D50 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 상기 수 D50 입자 크기는 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 22. 실시예 i 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 수 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 상기 수 D90 입자 크기는 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 23. 실시예 i 내지 22 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 수 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 상기 수 D90 입자 크기는 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 24. 실시예 i 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 부피 D10 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 상기 부피 D10 입자 크기는 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 25. 실시예 i 내지 24 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 부피 D10 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 상기 부피 D10 입자 크기는 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 26. 실시예 i 내지 25 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 부피 D50 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 상기 부피 D50 입자 크기는 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 27. 실시예 i 내지 26 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 부피 D50 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 상기 부피 D50 입자 크기는 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 28. 실시예 i 내지 27 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 부피 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 상기 부피 D90 입자 크기는 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 29. 실시예 i 내지 28 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 부피 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 가지며, 상기 부피 D90 입자 크기는 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 30. 실시예 i 내지 29 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 수 D10 입자 크기, 수 D90 입자 크기, 부피 D10 입자 크기, 및 부피 D90 입자 크기를 가지는 입도 분포를 가지며, 상기 수 D90 입자 크기는 상기 수 D10 입자 크기의 50, 40, 30, 20, 10, 또는 5배 이하이거나, 또는 상기 부피 D10 입자 크기는 상기 부피 D10 입자 크기의 50, 40, 30, 20, 10, 또는 5배 이하이거나, 또는 상기 수 D90 입자 크기는 상기 D10 입자 크기의 50, 40, 30, 20, 10, 또는 5배 이하이면서 상기 부피 D10 입자 크기는 상기 부피 D10 입자 크기의 50, 40, 30, 20, 10, 또는 5배 이하인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 31. 실시예 i 내지 30 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 입도 분포를 가지며, 수 D10 입자 크기 및 부피 D10 입자 크기 중 하나 또는 둘 모두는 1 내지 20 μm인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 32. 실시예 i 내지 31 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 입도 분포를 가지며, 수 D90 입자 크기 및 부피 D90 입자 크기 중 하나 또는 둘 모두는 50 내지 300 μm 또는 50 내지 200 μm인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 33. 실시예 i 내지 32 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 각각은 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 또는 500 μm 이상의 입자 크기를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 34. 실시예 i 내지 33 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 각각은 1,000, 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 μm 이하의 입자 크기를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 35. 실시예 i 내지 34 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 각각은 3개의 상호 수직인 치수를 가지며, 상기 3개의 치수 중 최대 치수는 상기 3개의 치수 중 최소 치수 및 상기 3개의 치수 중 제2 최대 치수 중 하나 또는 둘 모두보다 10, 8, 5, 3, 또는 2배 이하로 더 큰, 에어로졸 발생 물품.
실시예 36. 실시예 i 내지 35 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 각각은 실질적으로 구형인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 37. 실시예 i 내지 36 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 10, 20, 50, 100, 200, 500, 또는 1000개 이상의 입자를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 38. 실시예 i 내지 37 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 20, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80 또는 85 중량% 이상의 상기 열 전도성 입자를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 39. 실시예 i 내지 38 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 또는 15 중량% 이하의 상기 열 전도성 입자를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 40. 실시예 i 내지 39 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 10 내지 90, 20 내지 90, 30 내지 90, 40 내지 90, 50 내지 90, 60 내지 90, 70 내지 90, 80 내지 90, 10 내지 80, 20 내지 80, 30 내지 80, 40 내지 80, 50 내지 80, 60 내지 80, 70 내지 80, 10 내지 70, 20 내지 70, 30 내지 70, 40 내지 70, 50 내지 70, 60 내지 70, 10 내지 60, 20 내지 60, 30 내지 60, 40 내지 60, 50 내지 60, 10 내지 50, 20 내지 50, 30 내지 50, 40 내지 50, 10 내지 40, 20 내지 40, 30 내지 40, 10 내지 30, 20 내지 30, 또는 10 내지 20 중량%의 상기 열 전도성 입자를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 41. 실시예 i 내지 40 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 또는 55 중량% 이상의 상기 에어로졸 형성제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 42. 실시예 i 내지 41 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 또는 15 중량% 이하의 상기 에어로졸 형성제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 43. 실시예 i 내지 42 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는, 건조 중량 기준으로, 7 내지 60, 10 내지 60, 20 내지 60, 30 내지 60, 40 내지 60, 50 내지 60, 7 내지 50, 10 내지 50, 20 내지 50, 30 내지 50, 40 내지 50, 7 내지 40, 10 내지 40, 20 내지 40, 30 내지 40, 7 내지 30, 10 내지 30, 20 내지 30, 7 내지 20, 10 내지 20, 또는 7 내지 10 중량%의 상기 에어로졸 형성제, 특히 바람직하게는 15 내지 25 중량%의 상기 에어로졸 형성제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 44. 실시예 i 내지 43 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성제는, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤, 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트 및 디메틸 테트라데칸디오에이트와 같은 모노-, 디- 또는 폴리카르복시산의 지방족 에스테르 중 하나 이상을 포함하거나 이로 이루어진, 에어로졸 발생 물품.
실시예 45. 실시예 i 내지 44 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 글리세린 및 글리세롤 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 46. 실시예 i 내지 45 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 또는 18 중량% 이상의 상기 섬유를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 47. 실시예 i 내지 46 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 20, 18, 16, 14, 12, 10, 8, 6, 또는 4 중량% 이하의 상기 섬유를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 48. 실시예 i 내지 47 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는, 건조 중량 기준으로, 4 내지 20, 6 내지 20, 8 내지 20, 10 내지 20, 12 내지 20, 14 내지 20, 16 내지 20, 18 내지 20, 2 내지 18, 4 내지 18, 6 내지 18, 8 내지 18, 10 내지 18, 12 내지 18, 14 내지 18, 16 내지 18, 2 내지 16, 4 내지 16, 6 내지 16, 8 내지 16, 10 내지 16, 12 내지 16, 14 내지 16, 2 내지 14, 4 내지 14, 6 내지 14, 8 내지 14, 10 내지 14, 12 내지 14, 2 내지 12, 4 내지 12, 6 내지 12, 8 내지 12, 10 내지 12, 2 내지 10, 4 내지 10, 6 내지 10, 8 내지 10, 2 내지 8, 4 내지 8, 6 내지 8, 2 내지 6, 4 내지 6, 또는 2 내지 4 중량%의 상기 섬유를 포함하고, 특히 바람직하게는 2 내지 10 중량%의 상기 섬유를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 49. 실시예 i 내지 48 중 어느 하나에 있어서, 상기 섬유는 셀룰로오스 섬유인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 50. 실시예 i 내지 49 중 어느 하나에 있어서, 상기 섬유 각각은 3개의 상호 수직인 치수를 가지며, 상기 3개의 치수 중 최대 치수는 상기 3개의 치수 중 최소 치수보다 1.5, 2, 3, 5, 10, 또는 20배 이상 더 큰, 에어로졸 발생 물품.
실시예 51. 실시예 i 내지 50 중 어느 하나에 있어서, 상기 섬유 각각은 3개의 상호 수직인 치수를 가지며, 상기 3개의 치수 중 최대 치수는 상기 3개의 치수 중 제2 최대 치수보다 1.5, 2, 3, 5, 10, 또는 20배 이상 더 큰, 에어로졸 발생 물품.
실시예 52. 실시예 i 내지 51 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 4, 6, 또는 8 중량% 이상의 상기 결합제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 53. 실시예 i 내지 52 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 8, 6, 또는 4 중량% 이하의 상기 결합제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 54. 실시예 i 내지 53 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 4 내지 10, 6 내지 10, 8 내지 10, 2 내지 8, 4 내지 8, 6 내지 8, 2 내지 6, 4 내지 6, 2 내지 4 중량%의 상기 결합제, 특히 바람직하게는 2 내지 10 중량%의 상기 결합제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 55. 실시예 i 내지 54 중 어느 하나에 있어서, 상기 결합제는 카르복시메틸 셀룰로오스 또는 하이드록시프로필 셀룰로오스 중 하나 또는 둘 모두를 포함하거나 이로 이루어지는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 56. 실시예 i 내지 55 중 어느 하나에 있어서, 상기 결합제는 구아검과 같은 하나 이상의 검을 포함하거나 이로 이루어지는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 57. 실시예 i 내지 56 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 상기 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 58. 실시예 i 내지 57 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성제는 상기 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 59. 실시예 i 내지 58 중 어느 하나에 있어서, 상기 섬유는 상기 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 60. 실시예 i 내지 59 중 어느 하나에 있어서, 상기 결합제는 상기 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 61. 실시예 i 내지 60 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 니코틴을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 62. 실시예 61에 있어서, 상기 기재는, 건조 중량 기준으로, 0.01, 1, 2, 3, 또는 4 중량% 이상의 니코틴을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 63. 실시예 61 내지 62 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는, 건조 중량 기준으로, 5, 4, 3, 2, 또는 1 중량% 이하의 니코틴을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 64. 실시예 i 내지 63 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는, 건조 중량 기준으로, 0.01 내지 5, 1 내지 5, 2 내지 5, 3 내지 5, 4 내지 5, 0.01 내지 4, 1 내지 4, 2 내지 4, 3 내지 4, 0.01 내지 3, 1 내지 3, 2 내지 3, 0.01 내지 2, 1 내지 2, 0.01 내지 1 중량%의 니코틴, 특히 바람직하게는 0.5 내지 4 중량%의 니코틴을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 65. 실시예 61 내지 63 중 어느 하나에 있어서, 상기 니코틴은 상기 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 66. 실시예 i 내지 65 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 산을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 67. 실시예 66에 있어서, 상기 기재는, 건조 중량 기준으로, 0.01, 1, 또는 2 중량% 이상의 상기 산을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 68. 실시예 66 내지 67 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 3, 2 또는 1 중량% 이하의 상기 산을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 69. 실시예 66 내지 68 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 0.01 내지 3, 1 내지 3, 2 내지 3, 0.01 내지 2, 1 내지 2, 0.01 내지 1 중량%의 상기 산, 특히 바람직하게는 0.5 내지 5 중량%의 상기 산을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 70. 실시예 66 내지 69 중 어느 하나에 있어서, 상기 산은 푸마르산, 락트산, 벤조산, 및 레불린산 중 하나 이상을 포함하거나 이로 이루어지는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 71. 실시예 66 내지 70 중 어느 하나에 있어서, 상기 산은 상기 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 72. 실시예 i 내지 71 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 적어도 하나의 식물을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 73. 실시예 72에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 0.01, 1, 2, 5, 10, 또는 15 중량% 이상의 상기 적어도 하나의 식물을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 74. 실시예 72 내지 73 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 20, 15, 10, 5, 2 또는 1 중량% 이하의 상기 적어도 하나의 식물을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 75. 실시예 72 내지 74 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는, 건조 중량 기준으로, 0.01 내지 20, 1 내지 20, 2 내지 20, 5 내지 20, 10 내지 20, 15 내지 20, 0.01 내지 15, 1 내지 15, 2 내지 15, 5 내지 15, 10 내지 15, 0.01 내지 10, 1 내지 10, 2 내지 10, 5 내지 10, 0.01 내지 5, 1 내지 5, 2 내지 5, 0.01 내지 2, 1 내지 2, 0.01 내지 1 중량%의 상기 적어도 하나의 식물, 특히 바람직하게는 1 내지 15 중량%의 상기 적어도 하나의 식물을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 76. 실시예 72 내지 75 중 어느 하나에 있어서, 상기 적어도 하나의 식물은 정향 및 로즈마린 중 하나 또는 둘 다를 포함하거나 이로 이루어지는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 77. 실시예 72 내지 76 중 어느 하나에 있어서, 상기 적어도 하나의 식물은 상기 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 78. 실시예 i 내지 77 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 적어도 하나의 향미제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 79. 실시예 78에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 0.1, 1, 2, 또는 5 중량% 이상의 상기 적어도 하나의 향미제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 80. 실시예 78 내지 79 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 건조 중량 기준으로, 10, 5, 2 또는 1 중량% 이하의 상기 적어도 하나의 향미제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 81. 실시예 78 내지 80 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는, 건조 중량 기준으로, 0.1 내지 10, 1 내지 10, 2 내지 10, 5 내지 10, 0.1 내지 5, 1 내지 5, 2 내지 5, 0.1 내지 2, 1 내지 2, 0.1 내지 1 중량%의 상기 적어도 하나의 향미제, 특히 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%의 상기 적어도 하나의 향미제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 82. 실시예 78 내지 81 중 어느 하나에 있어서, 상기 적어도 하나의 향미제는 코팅, 예를 들어 상기 에어로졸 형성 기재의 하나 이상의 다른 구성 요소 상의 코팅으로서 존재하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 83. 실시예 78 내지 82 중 어느 하나에 있어서, 상기 적어도 하나의 향미제는 상기 에어로졸 형성 기재 전체에 실질적으로 균질하게 분포되어 있는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 84. 실시예 i 내지 83 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 하나 이상의 담배와 같은 유기 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 85. 실시예 i 내지 84 중 어느 하나에 있어서, 상기 유기 재료는 허브 잎, 담배 잎, 담배 리브 조각, 재구성 담배, 균질화 담배, 압출 담배 및 팽화 담배 중 하나 이상을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 86. 실시예 i 내지 85 중 어느 하나에 있어서, 상기 유기 재료는 상기 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 87. 실시예 i 내지 86 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 무담배 에어로졸 형성 기재인, 예를 들어 상기 에어로졸 형성 기재가 담배를 포함하지 않는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 88. 실시예 i 내지 87 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 일부 또는 각각은 서셉터 재료를 포함하고/하거나 서셉터 재료, 예를 들어 탄소 서셉터 재료로 형성되는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 89. 실시예 i 내지 88 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 25℃에서 적어도 한 방향 또는 모든 방향으로 0.15, 0.2, 0.22, 0.3, 0.4, 0.5, 0.75, 1, 1.25, 또는 1.5 W/(mK) 이상의 열 전도도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 90. 실시예 i 내지 89 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 1500, 1050, 1000, 950, 900, 850, 800, 850, 800, 750, 700, 또는 650 kg/m3 미만의 밀도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 91. 실시예 i 내지 90 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 500 내지 900 또는 600 내지 800 kg/m3의 밀도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 92. 실시예 i 내지 91 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 1 내지 20, 또는 3 내지 15 중량%의 수분 함량을 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 93. 실시예 i 내지 92 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 1 내지 20, 또는 3 내지 15 중량%의 물을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 94. 실시예 i 내지 93 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 0.1, 0.2, 0.3, 또는 0.5 g/m³이상의 밀도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 95. 실시예 i 내지 94 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 2, 1.5, 1.2, 또는 1 g/m³ 이하의 밀도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 96. 실시예 i 내지 95 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 0.1 내지 2, 0.2 내지 2, 0.3 내지 2, 0.3 내지 1.5, 또는 0.3 내지 1.2 g/m3의 밀도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 97. 실시예 i 내지 96 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 반경방향 치수의 폭 및 길이방향 치수의 길이를 갖는 튜브의 형태이고, 상기 길이는 5 mm 내지 100 mm, 예를 들어 6 mm 내지 80 mm, 예를 들어 7 mm 내지 60 mm, 예를 들어 8 mm 내지 55 mm, 예를 들어 9 mm 내지 50 mm, 예를 들어 10 mm 내지 45 mm, 예를 들어 11 mm 내지 35 mm, 예를 들어 12 mm 내지 25 mm인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 98. 실시예 i 내지 97 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 반경방향 치수의 폭 및 길이방향 치수의 길이를 갖는 튜브의 형태이고, 상기 폭은 상기 튜브의 외경에 의해 정의되고, 상기 외경은 3 mm 내지 20 mm, 예를 들어, 4 mm 내지 12 mm, 예를 들어, 4.5 mm 및 10 mm, 예를 들어, 5 mm 내지 9 mm, 예를 들어, 6 mm 내지 8 mm, 예를 들어, 6.5 mm 내지 7.5 mm, 예를 들어, 약 7 mm인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 99. 실시예 i 내지 98 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 외경 및 내경을 갖는 튜브의 형태이고, 상기 내경은 2.5 mm 내지 19 mm, 예를 들어 3.5 mm 내지 11.5 mm, 예를 들어 4 mm 내지 9 mm, 예를 들어 4.5 mm 내지 8.5 mm, 예를 들어 5.5 mm 내지 7.5 mm, 예를 들어 6.9 mm 내지 7.3 mm, 예를 들어 약 7 mm인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 100. 실시예 i 내지 99 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 길이, 외경 및 내경을 갖는 튜브의 형태이고, 상기 튜브의 벽 두께는 상기 외경과 상기 내경 사이의 차이에 의해 정의되며, 상기 벽 두께는 100 μm 내지 5 mm이고, 예를 들어 150 μm 내지 3 mm, 예를 들어 200 μm 내지 2 mm, 예를 들어, 250 μm 내지 1.5 mm, 예를 들어 300 μm 내지 1 mm, 예를 들어, 350 μm 내지 500 μm인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 101. 실시예 i 내지 101 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 튜브의 형태이고, 상기 튜브는 에어로졸 형성 재료의 롤형 시트, 예를 들어 균질화 담배 재료의 롤형 시트, 예를 들어 캐스트 리프(cast leaf) 담배의 롤형 시트, 또는 예를 들어 무담배 에어로졸 형성 재료의 롤형 시트인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 102. 실시예 i 내지 실시예 100 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재는 튜브의 형태이고, 상기 튜브는 에어로졸 형성 재료의 압출된 튜브, 예를 들어 균질화 담배 재료의 압출된 튜브 또는 예를 들어 무담배 에어로졸 형성 재료의 압출된 튜브인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 103. 실시예 i 내지 102 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 물품은 전방 플러그를 포함하고, 예를 들어, 상기 전방 플러그는 2 mm 내지 10 mm, 3 mm 내지 8 mm, 또는 4 mm 내지 6 mm, 예를 들어 약 5 mm의 길이를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 104. 실시예 i 내지 103 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 물품은 제1 중공 지지 튜브, 예를 들어 제1 중공 아세테이트 튜브를 포함하는, 예를 들어 제1 중공 지지 튜브가 상기 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재의 하류에 위치되는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 105. 실시예 i 내지 104 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 물품은 제2 중공 지지 튜브, 예를 들어 제2 중공 아세테이트 튜브를 포함하는, 예를 들어 제2 중공 지지 튜브가 상기 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재의 하류에 위치되는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 106. 실시예 105에 있어서, 상기 제2 중공 지지 튜브는 하나 이상의 환기 구멍을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 107. 실시예 i 내지 106 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 물품은 마우스 플러그 필터를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 108. 실시예 i 내지 107 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 물품은 래퍼, 예를 들어 종이 래퍼를 포함하고, 예를 들어 상기 에어로졸 형성 기재를 포함하여 상기 에어로졸 발생 물품의 구성 요소가 상기 래퍼 내에 조립되는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 109. 실시예 i 내지 108 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 물품은 전방 플러그, 상기 전방 플러그의 하류에 배열되는 상기 에어로졸 형성 기재, 상기 에어로졸 형성 기재의 하류에 배열되는, 제1 중공 지지 튜브, 상기 제1 중공 지지 튜브의 하류에 배열되는, 제2 중공 지지 튜브, 상기 제2 중공 지지 튜브의 하류에 배열되는 마우스 플러그 필터를 포함하고, 바람직하게는, 상기 전방 플러그, 상기 에어로졸 형성 기재, 상기 제1 중공 지지 튜브, 상기 제2 중공 지지 튜브, 및 상기 마우스 플러그 필터가 래퍼 예를 들어 종이 래퍼로 둘러 싸인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 110. 실시예 i 내지 109 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 기재는 5 mm 내지 30 mm의 길이를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 111. 실시예 i 내지 110 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 기재의 로드는 5 mm 내지 16 mm의 길이를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 112. 실시예 i 내지 111 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재의 벽 두께는 상기 에어로졸 형성 기재의 외경의 5% 내지 40%인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 113. 에어로졸 발생 물품, 예를 들어 실시예 i 내지 실시예 112 중 어느 하나에 의해 정의된 바와 같은 에어로졸 발생 물품을 위한 중공 관형 에어로졸 형성 기재를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은,
열 전도성 입자, 에어로졸 형성제, 섬유, 및 결합제를 포함하는 슬러리를 형성하는 단계;
상기 슬러리를 상기 중공 관형 에어로졸 형성 기재의 형상으로 캐스팅하는 단계; 및
상기 캐스팅된 슬러리를 건조시켜 상기 중공 관형 에어로졸 형성 기재를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 114. 에어로졸 발생 물품, 예를 들어 실시예 i 내지 실시예 112 중 어느 하나에 의해 정의된 바와 같은 에어로졸 발생 물품을 위한 중공 관형 에어로졸 형성 기재를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은,
열 전도성 입자, 에어로졸 형성제, 섬유, 및 결합제를 포함하는 슬러리를 형성하는 단계;
상기 슬러리를 상기 중공 관형 에어로졸 형성 기재의 형상으로 압출하는 단계; 및
상기 압출된 슬러리를 중공 튜브로 건조시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 115. 실시예 114에 있어서, 상기 중공 튜브를 절단하여 상기 중공 관형 에어로졸 형성 기재를 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 116. 에어로졸 발생 물품, 예를 들어 실시예 i 내지 실시예 112 중 어느 하나에 의해 정의된 바와 같은 에어로졸 발생 물품을 위한 중공 관형 에어로졸 형성 기재를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은,
열 전도성 입자, 에어로졸 형성제, 섬유, 및 결합제를 포함하는 슬러리를 형성하는 단계;
상기 슬러리를 캐스팅 및 건조시켜 에어로졸 형성 재료의 시트를 형성하는 단계; 및
상기 시트를 중공 튜브로 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 117. 실시예 116에 있어서, 상기 중공 튜브를 절단하여 상기 중공 관형 에어로졸 형성 기재를 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 118. 실시예 116 또는 실시예 117에 있어서, 상기 시트를 중공 튜브로 형성하는 단계는 상기 시트를 관형 형상으로 롤링하는 단계, 및 상기 롤형 시트를 관형 형상으로 유지하기 위해 상기 롤형 시트의 중첩된 부분에 접착제를 도포하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 119. 실시예 113 내지 실시예 118 중 어느 하나에 있어서, 상기 슬러리는 물을 포함하는, 방법.
실시예 120. 실시예 113 내지 실시예 119 중 어느 하나에 있어서, 상기 슬러리는 40 내지 90, 40 내지 85, 50 내지 80, 60 내지 80, 60 내지 75 중량%의 물을 포함하는, 방법.
실시예 121. 실시예 113 내지 실시예 120 중 어느 하나에 있어서, 상기 슬러리는 푸마르산과 같은 산을 포함하는, 방법.
실시예 122. 실시예 113 내지 실시예 121 중 어느 하나에 있어서, 상기 슬러리는 니코틴을 포함하는, 방법.
실시예 123. 실시예 113 내지 실시예 122 중 어느 하나에 있어서, 상기 슬러리를 형성하는 단계는:
제1 혼합물을 형성하는 단계로서:
상기 에어로졸 형성제;
상기 섬유;
물;
선택적으로, 상기 산; 및
선택적으로, 상기 니코틴을 포함하는, 제1 혼합물을 형성하는 단계;
제2 혼합물을 형성하는 단계로서:
상기 열 전도성 입자; 및
상기 결합제를 포함하는, 제2 혼합물을 형성하는 단계;
및 상기 제2 혼합물을 상기 제1 혼합물에 첨가하여 조합된 혼합물을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 124. 실시예 123에 있어서, 상기 제1 혼합물을 형성하는 단계는 상기 에어로졸 형성제, 또는 상기 에어로졸 형성제 및 상기 니코틴을 포함하는 용액을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 125. 실시예 124에 있어서, 상기 제1 혼합물을 형성하는 단계는 상기 산을 상기 에어로졸 형성제, 또는 상기 에어로졸 형성제 및 상기 니코틴을 포함하는 상기 용액에 첨가하여 제1 예비 혼합물을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 126. 실시예 123 내지 실시예 125 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 혼합물을 형성하는 단계는 상기 물을 상기 에어로졸 형성제, 또는 상기 에어로졸 형성제 및 상기 니코틴을 포함하는 상기 용액, 또는 상기 제1 예비 혼합물에 첨가하여 제2 예비 혼합물을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 127. 실시예 126에 있어서, 상기 제1 혼합물을 형성하는 단계는 상기 섬유를 상기 제2 예비 혼합물에 첨가하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 128. 실시예 126 내지 127 중 어느 하나에 있어서, 상기 제2 혼합물을 형성하는 단계는 상기 열 전도성 입자와 상기 결합제를 혼합하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 129. 실시예 126 내지 128 중 어느 하나에 있어서, 상기 방법은 상기 조합된 혼합물의 1차 혼합을 포함하는, 방법.
실시예 130. 실시예 129에 있어서, 상기 1차 혼합은 500, 400, 300, 250, 또는 200 mbar 이하의 제1 압력 하에서 이루어지는, 방법.
실시예 131. 실시예 129 또는 실시예 130에 있어서, 상기 제1 혼합은 1 내지 10, 2 내지 8, 또는 3 내지 6분, 예를 들어 약 4분 동안 이루어지는, 방법.
실시예 132. 실시예 129 내지 실시예 131 중 어느 하나에 있어서, 상기 방법은, 상기 1차 혼합을 혼합한 후, 2차 혼합을 포함하는, 방법.
실시예 133. 실시예 132에 있어서, 상기 2차 혼합은 상기 제1 압력 미만인 제2 압력 하에서 이루어지는, 방법.
실시예 134. 실시예 133에 있어서, 상기 제2 압력은 500, 400, 300, 200, 150, 또는 100 mbar 이하인, 방법.
실시예 135. 실시예 132 또는 실시예 133 또는 실시예 134에 있어서, 상기 2차 혼합은 5 내지 120, 5 내지 80, 5 내지 40, 또는 10 내지 30초, 예를 들어 약 20초 동안 발생하는, 방법.
실시예 136. 실시예 116 내지 실시예 135 중 어느 하나에 있어서, 상기 슬러리를 캐스팅하는 단계는 상기 슬러리를 평평한 지지체, 예를 들어 스틸로 만든 평평한 지지체 상에 캐스팅하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 137. 실시예 113 내지 실시예 136 중 어느 하나에 있어서, 상기 슬러리를 캐스팅한 후 그리고 상기 슬러리를 건조시키기 전에, 상기 방법은 상기 슬러리의 두께를 설정하는 단계, 예를 들어 상기 슬러리의 두께를 100 내지 1,000, 200 내지 900, 300 내지 800, 500 내지 700 μm, 예를 들어 약 600 μm로 설정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 138. 실시예 113 내지 실시예 137 중 어느 하나에 있어서, 상기 슬러리를 건조시키는 단계는 상기 슬러리 위로 또는 상기 슬러리를 지나는 공기와 같은 가스의 흐름을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 139. 실시예 138에 있어서, 상기 가스의 흐름은 가열되는, 방법.
실시예 140. 실시예 139에 있어서, 상기 가스의 흐름은 100 내지 160, 또는 120 내지 140℃의 온도로 가열되는, 방법.
실시예 141. 실시예 138 내지 실시예 140 중 어느 하나에 있어서, 상기 가스의 흐름은 1 내지 10 또는 2 내지 5분 동안 제공되는, 방법.
실시예 142. 실시예 113 내지 실시예 141 중 어느 하나에 있어서, 상기 슬러리를 건조시키는 단계는 상기 슬러리가 1 내지 20, 2 내지 15, 2 내지 10, 또는 3 내지 7 중량%의 수분 함량을 가질 때까지 상기 슬러리를 건조시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 143. 실시예 113 내지 실시예 142 중 어느 하나에 있어서, 상기 슬러리를 건조시키는 것은 상기 에어로졸 형성 기재로 형성되는 전구체를 형성하는 것으로, 상기 전구체는 에어로졸 형성 재료의 시트인, 방법.
실시예 144. 실시예 i 내지 실시예 112 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 물품 및 전기 에어로졸 발생 장치를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
실시예 145. 실시예 144에 있어서, 상기 전기 에어로졸 발생 장치는 사용 시 상기 에어로졸 발생 물품을 저항 가열하도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
실시예 146. 실시예 144 내지 실시예 145 중 어느 하나에 있어서, 상기 전기 에어로졸 발생 장치는 사용 시, 상기 에어로졸 발생 물품, 예를 들어 상기 에어로졸 발생 물품의 상기 에어로졸 형성 기재를 유도 가열하도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
이제, 실시예가 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 예시적인 에어로졸 발생 물품(10)의 개략적인 단면도를 나타낸다. 에어로졸 발생 물품(10)은 상류 또는 원위 단부(18)로부터 하류 또는 근위 또는 마우스 단부(20)까지 연장되고 약 45 mm의 전체 길이 및 7.2 mm의 직경을 갖는다.
에어로졸 발생 물품(10)은 동축으로 배열되고 래퍼(70) 내에 조립된 복수의 요소를 포함한다. 물품을 형성하는 복수의 요소는 원위 단부에서 근위 단부까지, 전방 플러그(46), 열적으로 향상된 에어로졸 형성 기재(12)의 관형 세그먼트, 판지관(paperboard) 자유 유동 필터(34), 및 마우스피스 필터(42)이다. 래퍼(70)는 궐련 종이일 수 있다.
상류 요소로도 지칭되는 전방 플러그(46)는 관형 에어로졸 형성 기재(12)의 바로 상류에 위치한다. 상류 요소(46)는 셀룰로오스 아세테이트의 원통형 플러그의 형태로 제공된다. 전방 플러그(46)는 약 7.2 mm의 직경 및 약 5 mm의 길이를 갖는다. 전방 플러그(46)의 RTD는 약 30 mm H2O이다.
에어로졸 형성 기재(12)의 관형 세그먼트는 약 7.2 mm의 외경, 약 6.8 mm의 내경, 및 약 12 mm의 길이를 갖는다. 에어로졸 형성 기재(12)는 열 전도성 입자(44)를 포함하는 에어로졸 형성 재료의 롤형 시트로 형성된다. 관형 에어로졸 형성 기재(12)는 150℃ 내지 350℃의 온도로 가열될 때 에어로졸을 형성하도록 구성된다. 적합한 에어로졸 형성 기재 조성물의 일부 특정 실시예가 아래에 제공된다.
판지관(34)은 16 mm의 길이를 가지고, 에어로졸 형성 기재의 가열에 의해 발생된 휘발성 성분이 냉각되어 에어로졸을 형성할 수 있는 물품(10) 내에 자유 공간을 제공한다.
마우스피스 요소(42)는 저밀도 셀룰로오스 아세테이트의 원통형 플러그의 형태로 제공된다. 마우스피스 요소(42)는 약 12 mm의 길이 및 약 7.2 mm의 외경을 갖는다. 마우스피스 요소(42)의 RTD는 약 12 mm H2O이다.
도 1의 에어로졸 발생 물품(10)의 구성은 단지 예시로서 작용하도록 의도된다는 것이 명백해야 한다. 열적으로 향상된 관형 에어로졸 형성 기재(12)는, 예를 들어, 더 길고, 예를 들어 80 mm 길이이고, 더 얇은, 예를 들어 직경이 4.5 mm인 에어로졸 발생 물품에 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 에어로졸 발생 물품의 특정 구현예에서, 에어로졸 형성 기재의 관형 세그먼트(12)는 건조 중량 기준으로 약 76.1 중량%의 열 전도성 입자(44)를 포함한다. 이 구현예에서, 열 전도성 입자(44)는 흑연 입자, 특히 Graphit Kropfmul GmbH, AMG Graphite GK로부터의 FP 99,5(>99.5% 순도) 흑연 입자이지만, 다른 입자 또는 입자의 혼합물이 사용될 수 있다. 각각의 열 전도성 입자는 25℃에서 적어도 한 방향으로 약 6 W/(mK)의 열 전도도를 갖는다.
관형 에어로졸 형성 기재(12)는 건조 중량 기준으로, 약 17.7 중량%의 에어로졸 형성제를 포함한다. 이 구현예에서, 에어로졸 형성제는 글리세롤, 특히 ICOF 유럽 식품 등급(>99.5% 순도) 글리세롤이다.
관형 에어로졸 형성 기재(12)는 건조 중량 기준으로 약 3.9 중량%의 섬유를 포함한다. 이 구현예에서, 섬유는 셀룰로오스 섬유, 특히 Stora Enso OYJ로부터의 자작나무 셀룰로오스 섬유이다.
관형 에어로졸 형성 기재(12)는 건조 중량 기준으로 약 2.3 중량%의 결합제를 포함한다. 이 구현예에서, 결합제는 구아검, 특히 Gumix International Inc.의 구아검이다.
관형 에어로졸 형성 기재는 25℃에서 측정될 경우 약 10 중량%의 물을 포함한다.
다른 구현예에서, 관형 에어로졸 형성 기재(12)는 니코틴, 푸마르산과 같은 산, 정향 또는 로즈마린과 같은 식물, 및 향미제 중 하나 이상을 추가로 포함한다.
관형 에어로졸 형성 기재(12)는 25℃에서 적어도 한 방향으로 0.1 W/(mK) 이상의 열 전도도를 갖는다. 에어로졸 형성 기재(12)는 25℃에서 적어도 한 방향으로 0.2, 0.5, 1, 1.5 또는 그 이상의 W/(mK)의 열 전도도를 가질 수 있다.
열 전도성 입자(44)의 각각은 실질적으로 구형 형상이다. 열 전도성 입자(44)는 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있다. 입도 분포는 약 6 μm의 부피 D10 입자 크기, 약 20 μm의 부피 D50 입자 크기, 및 약 56 μm의 부피 D90 입자 크기를 갖는다. 열 전도성 입자(44)의 각각은 약 1 μm 초과 및 약 300 μm 미만의 입자 크기를 갖는다.
열 전도성 입자(44)은 약 2200 kg/㎥의 밀도를 갖는다. 에어로졸 형성 기재는 약 800 kg/㎥의 밀도를 갖는다.
에어로졸 형성 기재는 후술하는 공정에 의해 형성된다.
슬러리는 점성 액체를 혼합하고, 액체를 통해 분말을 분산시키고, 혼합물로부터 가스를 제거(예를 들어, 진공 또는 다른 적절한 저압을 인가함으로써)할 수 있는 실험실 분산기를 사용하여 형성된다. 본 구현예에서, PC Laborsystem으로부터 상업적으로 이용 가능한 실험실 분산기를 사용하였다.
슬러리를 형성하기 위해, 제1 혼합물은 약 7.11 g의 에어로졸 형성제, 이어서 약 157.5 g의 물, 이어서 약 1.57 g의 섬유를 실험실 분산기에 첨가함으로써 형성된다. 그런 다음, 균질한 혼합물을 보장하고 섬유를 수화시키기 위해, 이들 제1 첨가 성분들을 25℃에서 600 내지 700 rpm으로 5분 동안 혼합한다. 그런 다음, 제2 혼합물은 약 32.95 g의 열 전도성 입자 및 약 0.92 g의 결합제를 수동으로 혼합하여 형성된다. 제2 혼합물의 이러한 혼합은 실험실 분산액에서 덩어리의 형성을 방지한다. 그런 다음, 제2 혼합물을 제1 혼합물에 첨가하여 조합된 혼합물을 형성한다. 그런 다음, 조합된 혼합물을 25℃ 및 약 200 mbar의 제1 감압 조건에서 5000 rpm으로 4분 동안 혼합된다. 감압은 열 전도성 입자가 혼합물 내에 균질하게 분산되고, 조합된 혼합물 내에 포획된 공기가 거의 없고 덩어리가 거의 없도록 하는 데 도움이 될 수 있다. 그런 다음, 조합된 혼합물을 25℃ 및 약 100 mbar의 제2 감압 조건에서 5000 rpm으로 20초 분 동안 혼합한다. 이러한 제2 감압은 임의의 잔여 기포를 제거하는 데 도움이 된다. 이는 캐스팅용 슬러리를 형성한다.
그런 다음, 슬러리는 적절한 장치를 사용하여 캐스팅되고 건조된다. 이 구현예에서, 상업적으로 이용 가능한 Labcoater Mathis 장치가 사용된다. 이 장치는 스테인리스 강, 평평한 지지체, 및 평평한 지지체 상에 캐스팅된 슬러리의 두께를 조정하기 위한 코마 블레이드를 포함한다.
슬러리는 평평한 지지체 상에 캐스팅되고, 코마 블레이드와 평평한 지지체 사이의 갭은 0.6 mm로 설정된다. 이는 슬러리의 두께가 임의의 주어진 지점에서 0.6 mm 이하인 것을 보장한다.
그런 다음, 슬러리를 120℃ 내지 140℃의 고온 공기로 2 내지 5분 동안 건조시킨다. 이러한 건조 후에, 에어로졸 형성 기재의 시트가 형성된다. 이 시트는 약 300 μm의 두께, 약 250 g/㎡의 평량, 및 약 0.79 kg/㎥의 밀도를 갖는다.
그런 다음, 시트를 롤링하여 튜브를 형성한다. 접착제가 롤형 시트의 중첩부에 적용되어 튜브의 형태로 시트를 부착하고, 그런 다음 튜브는 12 mm 길이로 절단되어 관형 에어로졸 형성 기재(12)를 형성한다.
관형 에어로졸 형성 기재(12)를 형성한 후, 에어로졸 발생 물품(10)은 물품(10)의 다양한 구성 요소를 위치시키고 구성 요소를 래퍼(70)에 래핑함으로써 조립된다.
다른 구현예는 전술한 것과 동일한 구조를 가질 수 있지만, 다른 조성의 에어로졸 형성 기재를 가질 수 있다. 예를 들어, 추가 구현예에서, 에어로졸 형성 재료는 열 전도성 입자(44)를 포함하는 열적으로 개선된 균질화 담배의 튜브를 포함한다. 열 전도성 입자(44)는 6.6 μm의 D10 입자 크기, 20 μm의 D50 입자 크기, 및 56 μm의 D90 입자 크기를 갖는 입도 분포를 갖는, 탄소 입자, 특히 팽창된 흑연 입자이다. 팽창된 흑연 입자의 각각은 2 μm 초과 및 100 μm 미만의 입자 크기를 갖는다. 팽창된 흑연 입자는 약 35 μm의 부피 평균 입자 크기를 갖는다. 팽창된 흑연 입자의 각각은 실질적으로 구형 형상이다. 팽창된 흑연 입자는 세제곱 미터당 1000 kg 미만의 밀도를 갖는다. 에어로졸 형성 재료 및 열 전도성 입자(44)를 포함하는 에어로졸 형성 기재는 세제곱 미터당 약 760 kg의 조합된 밀도를 갖는다. 팽창된 흑연 입자는 중량 기준 에어로졸 형성 기재의 대략 5%를 구성한다.
에어로졸 형성 기재의 튜브(12)는 다음 단계를 포함하는 공정에 의해 형성된다:
* 결합제, 구아검을 에어로졸 형성제인, 글리세린과 함께 예비 혼합하여 제1 예비 혼합물을 형성하는 단계;
* 미세하게 파쇄된 담배 재료 및 팽창된 흑연 입자(44)로 구성되고 세제곱 센티미터당 약 0.065 g의 벌크 밀도를 갖는 분말을 예비 혼합하여 제2 예비 혼합물을 형성하는 단계;
* 상기 제1 및 제2 예비 혼합물을 물과 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계;
* 고전단 믹서를 사용하여 슬러리를 균질화하는 단계;
* 슬러리를 컨베이어 벨트 상에 캐스팅하는 단계;
* 슬러리의 두께를 제어하고 슬러리를 건조시켜 에어로졸 형성 기재의 시트를 형성하는 단계; 및
* 상기 에어로졸 형성 기재의 시트를 튜브 내로 롤링하고 상기 튜브를 절단하여 에어로졸 형성 기재의 관형 세그먼트를 형성하는 단계.
본 발명에 따른 전도성 입자를 포함하는 조성물로 형성된 에어로졸 형성 기재는 열 전도성 입자가 없는 비교 기재에 비해 개선된 에어로졸 전달을 입증하였다.
도 2는 에어로졸 발생 시스템(100)의 제1 구현예의 개략적인 단면도를 나타낸다. 시스템(100)은 에어로졸 발생 장치(102) 및 도 1의 에어로졸 발생 물품(10)을 포함한다.
에어로졸 발생 장치(102)는 배터리(104), 제어기(106), 배터리에 결합된 가열 블레이드(108), 및 퍼프 검출 기구(미도시)를 포함한다. 제어기(106)는 배터리(104), 가열 블레이드(108) 및 퍼프 검출 기구에 결합된다.
에어로졸 발생 장치(102)는 물품(10)의 일부분을 수용하기 위한 실질적으로 원통형 공동을 정의하는 하우징(110)을 더 포함한다. 가열 블레이드(108)는, 공동 내 중앙에 위치되어 있고 공동의 바닥으로부터 길이방향으로 연장된다.
이 구현예에서, 가열 블레이드(108)는 기재 및 기재 상에 위치된 전기 저항 트랙을 포함한다. 배터리(104)는, 전기 저항 트랙으로 전류를 통과시키고 전기 저항 트랙 및 가열 블레이드(108)를 작동 온도까지 가열할 수 있도록, 가열 블레이드(108)에 결합된다.
사용 시, 사용자는 물품(10)을 공동 내로 삽입하여, 가열 블레이드(108)가 상류 요소(46)를 관통하여 물품(10)의 관형 에어로졸 형성 기재(12)의 내부 보어(bore) 또는 공동 내로 연장되도록 한다. 도 3은 장치(102)의 공동 내에 삽입된 물품(10), 및 관형 에어로졸 형성 기재의 내부 보어 내로 연장되는 가열 블레이드를 나타낸다.
그런 다음, 사용자는 물품(10)의 하류 단부에서 퍼핑한다. 이는 공기가 장치(102)의 공기 유입구(미도시)를 통해 흐르게 하고, 그런 다음 물품(10)을 통과해, 상류 단부(18)로부터 하류 단부(20)까지, 그리고 사용자의 입 안으로 흐르게 한다.
물품(10)을 퍼핑하는 사용자는 공기가 장치의 공기 유입구를 통해 흐르게 한다. 퍼프 검출 기구는 공기 유입구를 통한 공기 유량이 0이 아닌 임계 유량보다 더 크게 증가하였음을 검출한다. 퍼프 검출 기구는 이에 따라 제어기(106)에 신호를 전송한다. 그런 다음, 제어기(106)는 배터리(104)를 제어하여 전기 저항 트랙으로 전류를 통과시키고 가열 블레이드(108)를 가열한다. 이는 관형 에어로졸 형성 기재를 가열한다.
열 전도성 입자(44)는 주변 에어로졸 형성 재료보다 상당히 높은 열 전도도를 갖는다. 이와 같이, 이들 입자는 국부적인 핫-스팟으로서 작용할 수 있고, 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐, 종래 기술의 기재로는 상당한 온도 구배가 있었을, 가열 블레이드(108)로부터 특히, 반경방향으로 보다 균일한 온도를 제공할 수 있다. 또한, 에어로졸 형성 기재가 튜브의 형태이기 때문에, 온도는 튜브의 내부 표면과 튜브의 외부 표면 사이에서 비교적 신속하게 균등화된다. 에어로졸 형성 기재용 관형 구조와 에어로졸 형성 기재 내의 열 전도성 입자의 존재의 조합은, 더 많은 비율의 에어로졸 형성기재가 휘발성 화합물을 방출하기에 충분히 높은 온도에 신속하게 도달하게 하고, 따라서 에어로졸 형성 기재를 더 높은 효율로 사용할 수 있게 한다.
에어로졸 형성 기재를 가열하면 에어로졸 형성 기재가 휘발성 화합물을 방출하게 된다. 이들 화합물은 물품(10)의 상류 단부(18)로부터 물품(10)의 하류 단부(20)쪽으로 흐르는 공기에 동반되어 유입된다. 화합물은 판지관(34)을 통과하면서 냉각되고 응축되어 에어로졸을 형성한다. 그런 다음, 에어로졸은, 기류 내에 동반되어 유입된 원하지 않는 입자를 여과할 수 있는 마우스피스 요소(42)를 통과하며, 사용자의 입 안으로 들어간다.
사용자가 물품(10)에서 흡입하는 것을 중지할 때, 장치의 공기 유입구를 통한 공기 유량은 0이 아닌 임계 유량 미만으로 감소한다. 이는 퍼프 검출 기구에 의해 검출된다. 퍼프 검출 기구는 이에 따라 제어기(106)에 신호를 전송한다. 그런 다음, 제어기(106)는 배터리(104)를 제어하여 전기 저항 트랙을 통과하는 전류를 0으로 감소시킨다.
물품(10)을 여러 번 퍼핑한 후, 사용자는 물품(10)을 새로운 물품으로 교체하도록 선택할 수 있다.
도 3은 에어로졸 발생 시스템(300)의 제2 구현예의 개략적인 단면도를 나타낸다. 시스템(300)은 에어로졸 발생 장치(302) 및 도 1의 에어로졸 발생 물품(10)을 포함한다.
에어로졸 발생 장치(302)는 배터리(304), 제어기(306), 외부 저항 히터(308), 및 퍼프 검출 기구(미도시)를 포함한다. 제어기(306)는 배터리(304), 저항 히터(308) 및 퍼프 검출 기구에 결합된다.
에어로졸 발생 장치(302)는 물품(10)의 일부분을 수용하기 위한 실질적으로 원통형 공동을 정의하는 하우징(310)을 추가로 포함한다. 외부 히터(208)는 공동의 내부 표면 상에 위치한다.
시스템의 사용은 도 2의 시스템과 관련하여 전술한 것과 유사하며, 관형 에어로졸 형성 기재(12)는 에어로졸 형성 기재의 내부 부분에 위치된 히터에 의해 가열되기 보다는 외부로부터 가열되는 차이가 있다.
도 4는 에어로졸 발생 시스템(400)의 제3 구현예의 개략적인 단면도를 나타낸다. 시스템(400)은 에어로졸 발생 장치(402) 및 도 1의 에어로졸 발생 물품(10)을 포함한다.
에어로졸 발생 장치(402)는 배터리(404), 제어기(406), 인덕터 코일(408), 및 퍼프 검출 기구(미도시)를 포함한다. 제어기(406)는 배터리(404), 인덕터 코일(408) 및 퍼프 검출 기구에 결합된다.
에어로졸 발생 장치(402)는 물품(10)의 일부분을 수용하기 위한 실질적으로 원통형 공동을 정의하는 하우징(410)을 추가로 포함한다. 인덕터 코일(408)은 공동 주위를 나선형으로 돈다.
배터리(404)는 인덕터 코일(408)을 통해 교류가 통과할 수 있도록 인덕터 코일(408)에 결합되어 있다.
사용 시, 사용자는 물품(10)을 공동 내에 삽입한다. 도 4는 장치(402)의 공동에 삽입된 물품(10)을 나타낸다. 기류가 검출되고 장치는 도 1의 시스템과 관련하여 전술한 바와 같이 작동된다. 퍼프가 검출될 경우 제어기(406)는 배터리(404)를 제어하여 인덕터 코일(408)을 통해 교류 전류가 흐르게 한다. 이는 인덕터 코일(408)로 하여금 변동 전자기장을 생성하게 한다. 에어로졸 형성 기재(12)는 이러한 변동 전자기장 내에 위치되어 있다. 입자(44)의 재료 예를 들면 흑연 또는 팽창된 흑연은 서셉터 재료이다. 따라서, 변동 전자기장은 입자(44)에 와전류(eddy current)를 야기한다. 이는 입자(44)를 가열하게 하고, 이에 따라 인접한 에어로졸 형성 기재의 에어로졸 형성 재료도 가열시킨다.
본 설명 및 첨부된 청구범위의 목적을 위해, 달리 표시된 경우를 제외하고, 양, 수량, 백분율 등을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우에 "약"이란 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함한다. 따라서, 이러한 맥락에서, 숫자 A는 A의 A ± 10%로서 이해된다. 이러한 맥락에서, 숫자 A는 숫자 A가 수정하는 특성의 측정에 대한 일반적인 표준 오차 내에 있는 수치 값을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 첨부된 청구범위에 사용된 일부 예에서, A가 벗어나는 양이 청구된 발명의 기본 및 신규한 특징(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는 한, 숫자 A는 상기 열거된 백분율만큼 벗어날 수 있다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함한다.
Claims (15)
- 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품으로서, 상기 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함하여 복수의 구성 요소를 포함하고, 상기 에어로졸 형성 기재는 상기 에어로졸 형성 기재의 상류 단부와 상기 에어로졸 형성 기재의 하류 단부 사이에서 연장되는 기재 공동을 정의하는 중공 관형 세그먼트의 형태이고, 상기 에어로졸 형성 기재는 복수의 열 전도성 입자 및 에어로졸 형성제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는, 건조 중량 기준으로: 5 내지 95 중량%, 예를 들어 10 내지 90 중량%의 열 전도성 입자를 포함하고, 상기 열 전도성 입자의 각각의 열 전도성 입자는 25℃에서 적어도 한 방향으로 1 W/(mK) 이상의 열 전도도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 25℃에서 적어도 한 방향으로 0.12 W/(mK) 이상의 열 전도도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 전도성 입자의 각각은 흑연, 팽창된 흑연, 그래핀, 탄소 나노튜브, 숯, 및 다이아몬드 중 하나 이상으로 이루어지는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 건조 중량 기준으로: 10 내지 90 중량%의 열 전도성 입자; 7 내지 60 중량%의 에어로졸 형성제; 2 내지 20 중량%의 섬유; 및 2 내지 10 중량%의 결합제를 포함하고, 상기 열 전도성 입자의 각각은 흑연, 팽창된 흑연, 그래핀, 탄소 나노튜브, 숯 및 다이아몬드 중 하나 이상으로 이루어지는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 전도성 입자는 상기 에어로졸 형성 기재 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포되어 있는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 하나 이상의 담배와 같은 유기 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 무담배 에어로졸 형성 기재인, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 외경, 내경, 및 길이를 갖는 튜브의 형태이고, 상기 튜브의 길이는 5 mm 내지 100 mm이고, 상기 외경은 3 mm 내지 20 mm이고, 상기 내경은 2.5 mm 내지 19.5 mm인, 에어로졸 발생 물품.
- 제9항에 있어서, 상기 튜브의 길이는 8 mm 내지 25 mm이고, 상기 튜브의 외경은 6 mm 내지 8 mm이고, 상기 튜브의 내경은 5 mm 내지 7.9 mm인, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중공 관형 세그먼트는 에어로졸 형성 재료의 롤형 시트, 예를 들어 균질화 담배 재료의 롤형 시트 또는 예를 들어 무담배 에어로졸 형성 재료의 롤형 시트인, 에어로졸 발생 물품.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중공 관형 세그먼트는 에어로졸 형성 재료의 압출된 튜브, 예를 들어 균질화 담배 재료의 압출된 튜브 또는 예를 들어 무담배 에어로졸 형성 재료의 압출된 튜브인, 에어로졸 발생 물품.
- 에어로졸 발생 물품, 예를 들어 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 의해 정의된 에어로졸 발생 물품용 중공 관형 에어로졸 형성 기재를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
열 전도성 입자, 에어로졸 형성제, 섬유, 및 결합제를 포함하는 슬러리를 형성하는 단계;
상기 슬러리를 캐스팅하고 건조시켜 에어로졸 형성 재료의 시트를 형성하는 단계, 및
상기 시트를 중공 튜브로 형성하는 단계를 포함하는, 방법. - 제13항에 있어서, 상기 슬러리를 형성하는 단계는:
제1 혼합물을 형성하는 단계로서,
상기 에어로졸 형성제;
상기 섬유;
물;
선택적으로, 산; 및
선택적으로, 니코틴을 포함하는, 제1 혼합물을 형성하는 단계;
제2 혼합물을 형성하는 단계로서,
상기 열 전도성 입자; 및
상기 결합제를 포함하는, 제2 혼합물을 형성하는 단계;
및 상기 제2 혼합물을 상기 제1 혼합물에 첨가하여 조합된 혼합물을 형성하는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 물품 및 전기 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템으로서, 바람직하게는 상기 전기 에어로졸 발생 장치는 사용 시 상기 에어로졸 발생 물품을 저항 가열하도록 구성되거나, 또는 상기 전기 에어로졸 발생 장치는 사용 시 상기 에어로졸 발생 물품, 예를 들어 상기 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재를 유도 가열하도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
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