TW202037282A - 含有菸草之節段及其製造方法、非燃燒加熱吸煙物品以及非燃燒加熱吸煙系統 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種含有菸草之節段，其可減少含有菸草之節段的捲紙上所產生之污漬，並且可歷經吸嚐的開始至結束皆均一地供給含有菸草之節段所含有之揮發性成分。該非燃燒加熱吸煙物品用的含有菸草之節段包含：含有菸草及霧氣生成基材之菸草填充物、以及被覆前述菸草填充物之捲紙，前述捲紙包含紙以及設置在前述紙的內表面上之聚合物層，前述聚合物層含有聚合物、以及揮發性香料成分或霧氣生成基材。

Description

含有菸草之節段及其製造方法、非燃燒加熱吸煙物品以及非燃燒加熱吸煙系統
本發明係關於含有菸草之節段及其製造方法、非燃燒加熱吸煙物品以及非燃燒加熱吸煙系統。
利用燃燒來進行吸煙之通常的燃燒吸煙物品(菸草)係具有：藉由紙製的捲紙將裁切為約1mm寬之菸草乾燥葉中添加有香料、保濕劑及適度的水分等而成之菸草填充物捲裝為圓柱狀之含有菸草之節段，以及藉由紙製的捲紙將由乙酸纖維素等所構成之纖維或經皺褶處理後的紙捲裝為圓柱狀之接口(mouthpiece)節段。前述含有菸草之節段與前述接口節段由襯紙所連接。使用者以打火機等點燃前述含有菸草之節段端部，並從前述接口節段端部吸嚐而藉此進行吸煙。前述含有菸草之節段前端是以超過800℃的溫度燃燒。
目前已開發出利用加熱來取代燃燒之非燃燒加熱吸煙物品及非燃燒加熱吸煙系統，以作為這種通常之燃燒吸煙物品的取代品(例如專利文獻1 至3)。加熱溫度比燃燒吸煙物品中的燃燒溫度低，例如在400℃以下加熱。非燃燒加熱吸煙物品中，含有菸草之節段的菸草填充物含有甘油、丙二醇(PG：Propylene Glycol)、檸檬酸三乙酯(TEC：Triethyl Citrate)、三乙酸甘油酯等霧氣(aerosol，又稱為氣溶膠)生成基材。霧氣生成基材係藉由加熱而氣化並藉由吸嚐而往接口節段內的冷卻節段移動，並且被冷卻而更確實地生成霧氣。於吸嚐時由於該霧氣亦一同被吸嚐，所以確保使用者的滿足感。
一般而言，非燃燒加熱吸煙系統係具備：具有與通常的燃燒吸煙物品類似之形狀之圓柱狀的非燃燒加熱吸煙物品，與包含電池、控制器、加熱器等之加熱裝置。加熱器可列舉出依據電阻方式之加熱器或是依據IH方式之加熱器。依據電阻方式之加熱器的加熱方法可列舉出：藉由加熱器從非燃燒加熱吸煙物品的外側來加熱之方法，或是將針狀或刮刀狀的加熱器從非燃燒加熱吸煙物品的前端插入於包含菸草填充物之含有菸草之節段內來進行加熱之方法等。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特許第5292410號
[專利文獻2]日本特許第5771338號
[專利文獻3]日本特表2013-507906號公報
然而，由於非燃燒加熱吸煙物品的含有菸草之節段含有霧氣生成基材，所以菸草成分或香料成分等會滲出至用以捲裝菸草填充物之紙製的捲紙(亦包含霧氣成分本身滲出者)，有時會於捲紙的外表面上產生污漬。
此外，於通常的燃燒吸煙物品中，隨著高溫燃燒部之燃燒的進行，僅有含有菸草之節段中的燃燒部附近被加熱，使存在於該部分之揮發性成分揮發而被使用者所吸嚐。亦即，存在於燃燒吸煙物品的含有菸草之節段長邊方向上之揮發性成分，可歷經吸嚐的開始至結束皆幾乎均一地揮發並供給。另一方面，於非燃燒加熱吸煙物品中，由於是藉由加熱器來加熱含有菸草之節段的長邊方向全體，所以含有菸草之節段所含有之揮發性香料成分或霧氣生成基材等之揮發性成分，其大部分有時會在前半段的吸嚐中即揮發消失。
本發明之目的在於提供一種可減少含有菸草之節段的捲紙上所產生之污漬，並且可歷經吸嚐的開始至結束皆均一地供給含有菸草之節段所含有之揮發性成分之含有菸草之節段、非燃燒加熱吸煙物品以及非燃燒加熱吸煙系統。
本發明之非燃燒加熱吸煙物品用的含有菸草之節段包含：含有菸草及霧氣生成基材之菸草填充物、以及被覆前述菸草填充物之捲紙，前述捲紙包含紙以及設置在前述紙的內表面上之聚合物層，前述聚合物層含有聚合物以及揮發性香料成分或霧氣生成基材。
本發明之非燃燒加熱吸煙物品係具備前述含有菸草之節段以及接口節段。
本發明之非燃燒加熱吸煙系統係具備前述非燃燒加熱吸煙物品以及加熱前述含有菸草之節段之加熱裝置。
本發明之含有菸草之節段的製造方法係具備：經由將在水系分散介質中分散有前述聚合物以及前述揮發性香料成分或前述霧氣生成基材之分散液塗布於前述紙上並進行乾燥之程序，來製造前述捲紙之程序。
根據本發明，可提供一種可減少含有菸草之節段在捲紙上所產生之污漬，並且可歷經吸嚐的開始至結束皆均一地供給含有菸草之節段所含有之揮發性成分之含有菸草之節段、非燃燒加熱吸煙物品以及非燃燒加熱吸煙系統。
1:紙
2:聚合物層
3:捲紙
4:菸草填充物
5:揮發性成分
10:含有菸草之節段
11:接口節段
12:冷卻節段
13:中心孔節段
14:過濾器節段
15:筒狀構件
16:穿孔
17:第一填充層
18:第一內管捲紙
19:第二填充層
20:第二內管捲紙
21:外管捲紙
22:接口襯紙
30:非燃燒加熱吸煙物品
31:加熱裝置
32:本體
33:加熱器
34:金屬管
35:電池單元
36:控制單元
37:凹部
第1圖為顯示本發明之含有菸草之節段的一例之剖面圖。
第2圖為顯示本發明之捲紙的一例之剖面圖。
第3圖為拍攝本發明之具有多孔質構造之聚合物層的一例的剖面之SEM影像。
第4圖為顯示本發明之非燃燒加熱吸煙物品的一例之剖面圖。
第5圖為顯示本發明之非燃燒加熱吸煙系統的一例之示意圖，其中(a)為將非燃燒加熱吸煙物品插入於加熱裝置前之狀態，(b)為將非燃燒加熱吸煙物品插入於加熱裝置並加熱之狀態。
第6圖為顯示實施例1及比較例1中之每次抽吸的薄荷醇量供給效率之圖表。
[含有菸草之節段]
本發明之含有菸草之節段為包含：含有菸草及霧氣生成基材之菸草填充物、以及被覆前述菸草填充物之捲紙之非燃燒加熱吸煙物品用的含有菸草之節段。在此，前述捲紙包含紙以及設置在前述紙的內表面上之聚合物層。此外，前述聚合物層含有聚合物以及揮發性香料成分或霧氣生成基材(以下亦表示為揮發性成分)。
於本發明中，捲紙於紙的內表面上包含聚合物層。由於前述聚合物層的存在，可抑制菸草填充物所多量地含有之霧氣生成基材或菸草成分或揮發性香料成分的滲出，而能夠減少捲紙上所產生之污漬。此外，於本發明中，聚合物層含有聚合物以及作為揮發性成分的揮發性香料成分或霧氣生成基材。由於聚合物層含有揮發性香料成分或霧氣生成基材，故可藉由加熱使揮發性香料成分或霧氣生成基材從聚合物層緩慢地揮發而釋出。因此，揮發性香料成分或霧氣生成基材可歷經吸嚐的開始至結束皆均一地揮發並供給至使用者。以下說明本發明的詳細內容。
(含有菸草之節段的構成)
本發明之含有菸草之節段為非燃燒加熱吸煙物品用的含有菸草之節段，其包含：含有菸草及霧氣生成基材之菸草填充物、以及被覆前述菸草填充物之捲紙，前述捲紙包含紙以及設置在前述紙的內表面上之聚合物層，前述聚合物層含有聚合物以及揮發性香料成分或霧氣生成基材者，本發明之含有菸草之節段的構成只要是上述構成，則無特別限定。第1圖顯示本發明之含有菸草之節段的一 例。第1圖所示之含有菸草之節段係具有：含有菸草及霧氣生成基材之菸草填充物4、以及被覆菸草填充物4之筒狀的捲紙3。捲紙3於外表面側具有紙1，於內表面側具有聚合物層2。聚合物層2含有聚合物以及揮發性香料成分或霧氣生成基材。
含有菸草之節段的形狀並無特別限定，例如可為柱狀。在含有菸草之節段為柱狀之情形，含有菸草之節段之周圍的長度較佳為16至25mm，尤佳為20至24mm，更佳為21至23mm。此外，含有菸草之節段於軸方向，亦即第1圖中之水平方向上的長度較佳為20至70mm，尤佳為20至50mm，更佳為20至30mm。含有菸草之節段之剖面的形狀並無特別限定，例如可為圓形、橢圓形、多角形等。
(菸草填充物)
本發明之菸草填充物係含有菸草及霧氣生成基材。前述菸草填充物可更含有揮發性香料成分、水等。使用作為填充物之菸草的大小和其調製法並無特別限制。例如可使用將乾燥後的菸草葉切絲為寬0.8至1.2mm者。在切絲為前述寬度之情形，絲的長度大致為5至20mm。此外，亦可使用：對於將乾燥後的菸草葉粉碎為平均粒徑約20至200μm且經均一化者進行薄片加工，並將此切絲為寬0.8至1.2mm者。在切絲為前述寬度之情形，絲的長度大致為5至20mm。再者，亦可不對上述經薄片加工者進行切絲，而是將經皺褶加工者用作為填充物。不論是將乾燥後的菸草葉切絲來使用，或是使用作為經粉碎且經均一化之薄片，菸草填充物所含有之菸草的種類可使用各式各樣者。以成為目的之香味之方式，可適當地摻合黃色種、白肋(Burley)種、東方種、在來種以及其他煙葉相思草(Nicotiana Tabacum)系品種或黃花菸草(Nicotiana Rustica)系品種。前述菸草品種的詳細內容 於「菸草的事典、菸草總合研究中心、2009.3.31」中有詳細揭示。將菸草粉碎並加工為均一化薄片之方法係存在有複數種先前的方法。第1種為使用抄製製程所製作之抄製薄片，第2種為混入水等適當的溶劑並進行均一化後，將均一化物較薄地澆鑄於金屬製板或金屬製板帶上並進行乾燥所得製作之澆鑄薄片，第3種為將混入水等適當的溶劑並進行均一化者擠壓成型為薄片狀之軋延薄片。前述均一化薄片的種類於「菸草的事典、菸草總合研究中心、2009.3.31」中有詳細揭示。霧氣生成基材為可藉由加熱來生成霧氣之材料，例如可列舉出甘油、丙二醇(PG)、檸檬酸三乙酯(TEC)、三乙酸甘油酯、1,3-丁二醇等。此等可使用一種或併用兩種以上。菸草填充物的填充密度並無特別限定，但從確保非燃燒加熱吸煙物品的性能並賦予良好的吸嚐味之觀點來看，通常為250mg/cm3以上，較佳為320mg/cm3以上，此外，通常為520mg/cm3以下，較佳為420mg/cm3以下。具體而言，在圓周22mm、長度20mm的含有菸草之節段之情形，含有菸草之節段中之菸草填充物的含量範圍可列舉出每段含有菸草之節段為200至400mg，較佳為250至320mg。
菸草填充物中之霧氣生成基材的含量並無特別限定，從充分地生成霧氣並賦予良好的吸嚐味之觀點來看，通常為5至50重量%，較佳為10至20重量%。在菸草填充物含有揮發性香料成分之情形，菸草填充物中之揮發性香料成分的含量並無特別限定，從賦予良好的吸嚐味之觀點來看，相對於菸草填充物質量通常為10000ppm以上，較佳為20000ppm以上，尤佳為25000ppm以上，此外，通常為50000ppm以下，較佳為40000ppm以下，尤佳為33000ppm以下。
將菸草填充物填充於捲紙內之方法並無特別限定，例如可藉由捲紙來包覆菸草填充物，或是將菸草填充物填充於筒狀的捲紙。在菸草的形狀如矩 形狀般具有長邊方向之情形，菸草可以使該長邊方向於捲紙內分別成為非特定方向之方式來填充，或是以成為含有菸草之節段的軸向或垂直於該軸向之方向之方式整齊排列而填充。藉由加熱含有菸草之節段，使菸草填充物所含有之菸草成分、霧氣生成基材進行氣化並藉由吸嚐而使此等移往接口節段。
(捲紙)
本發明之捲紙係包含紙以及設置在前述紙的內表面上之聚合物層。第2圖顯示本發明之捲紙的一例。第2圖所示之捲紙3係於紙1上設置有聚合物層2。聚合物層2含有揮發性香料成分或霧氣生成基材作為揮發性成分5。
紙只要是具有作為支撐體的機能者即可，並無特別限定，惟從較厚地形成聚合物層之觀點來看，紙的單位面積重量較佳為25g/m2以上，尤佳為35至50g/m2。此外，紙的透氣性以較低者為佳，透氣度尤佳為0。紙的厚度並無特別限定，例如可為30至60μm。
聚合物層係含有聚合物、以及揮發性香料成分及霧氣生成基材中之任一種，亦可含有揮發性香料成分及霧氣生成基材兩者。聚合物層所含有之揮發性成分可推測為藉由加熱使聚合物成為橡膠狀或熔解，或者是從菸草填充物所氣化之霧氣接觸於聚合物層，而藉此從聚合物層緩慢地釋出。
聚合物的種類並無特別限定，較佳為生物分解性聚合物或可食用性聚合物。此外，從在含有菸草之節段的加熱溫度下從聚合物層中釋出揮發性成分之觀點來看，聚合物的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為400℃以下，尤佳為300℃以下，更佳為200℃以下。聚合物之Tg的下限並無特別限定，例如可為40℃以上。聚合物的Tg具體而言是藉由示差掃描熱析儀(商品名稱：「DSC7000」、Hitachi Hi-Tech Science公司製)所測定之值。此聚合物的具體例可列舉出聚乙烯醇 (PVA)、聚乙烯醇-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物(POVACOAT)、纖維素乙酸酯、繭糖(Trehalose)、麥芽糖、蔗糖、麥芽糖醇、葡萄糖、蠟、蠟(wax)、硬化油等。此等可使用一種或併用兩種以上。此等當中，從對紙之塗布性良好之觀點來看，聚合物較佳為PVA或聚乙烯醇-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物(POVACOAT)。
在聚合物為PVA之情形，PVA的平均聚合度較佳為1500以下。藉由使PVA的平均聚合度成為1500以下，可提升對紙之塗布性而將聚合物層均一地形成於紙上。PVA的平均聚合度尤佳為100以上1300以下，更佳為300以上1200以下，特佳為500以上1000以下。PVA的平均聚合度為依據JISK6726-1994聚乙烯醇試驗方法所測定之值。
此外，在聚合物為PVA之情形，PVA的皂化度較佳為90莫耳%以上。藉由使PVA的皂化度成為90莫耳%以上，可降低PVA對水之溶解性而抑制因PVA溶解於水所造成之揮發性成分的釋出，所以可穩定地將揮發性成分保持在聚合物層內。PVA的皂化度尤佳為90莫耳%以上99莫耳%以下，更佳為93莫耳%以上98莫耳%以下。PVA的皂化度為依據JISK6726-1994聚乙烯醇試驗方法所測定之值。
揮發性香料成分的種類並無特別限定，從賦予良好的吸嚐味之觀點來看，可列舉出對甲氧基苯乙酮(Acetanisole)、苯乙酮、乙醯基吡
Figure 107141384-A0202-12-0009-9
、2-乙醯基噻唑、紫花苜蓿萃取物(Alfalfa Extract)、戊醇、丁酸戊酯、反式大茴香腦(trans-Anethole)、大茴香油(Star Aniseed Oil)、蘋果汁、秘魯香膠油(Peru Balsam Oil)、蜜蠟原精、苯甲醛、安息香類樹脂、苄醇、苯甲酸苄酯、苯基乙酸苄酯、丙酸苄酯、2,3-丁烷二酮、2-丁醇、丁酸丁酯、丁酸、焦糖、砂仁油(Cardamon Oil)、刺槐豆原精、β-胡蘿蔔素、胡蘿蔔汁、左旋香旱芹酮(L-Carvone)、β-石竹烯(β- Caryophyllene)、桂皮油、紅檜油、芹菜籽油、甘菊油(Chamomile Oil)、桂皮醛(Cinnamaldehyde)、桂皮酸、桂皮醇、桂皮酸桂皮酯、香茅油、右旋左旋香茅醇、鼠尾草萃取物、可可、咖啡、葡萄渣油(Cognac Oil)、胡荽子油(Coriander Oil)、茴香甲醛(Cuminaldehyde)、印蒿油(Davana Oil)、δ-癸內酯、γ-癸內酯、癸酸、蒔蘿油、3,4-二甲基-1,2-環戊烷二酮、4,5-二甲基-3-羥基-2,5-二氫呋喃-2-酮、3,7-二甲基-6-辛烯酸、2,3-二甲基吡
Figure 107141384-A0202-12-0010-10
、2,5-二甲基吡
Figure 107141384-A0202-12-0010-11
、2,6-二甲基吡
Figure 107141384-A0202-12-0010-12
、2-甲基丁酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、異戊酸乙酯、乳酸乙酯、月桂酸乙酯、果糖衍酸乙酯、乙基麥芽醇、辛酸乙酯、油酸乙酯、棕櫚酸乙酯、苯基乙酸乙酯、丙酸乙酯、硬脂酸乙酯、戊酸乙酯、乙基香蘭素、乙基香蘭素葡萄糖苷(Ethyl Vanillin Glucoside)、2-乙基-3,(5或6)-二甲基吡
Figure 107141384-A0202-12-0010-13
、5-乙基-3-羥基-4-甲基-2(5H)-呋喃酮、2-乙基-3-甲基吡
Figure 107141384-A0202-12-0010-14
、桉樹油(Eucalyptol)、希臘草(Fenugreek)原精、金雀花原精、龍膽根浸劑、香葉草醇(Geraniol)、乙酸香葉草酯、葡萄汁、癒創木酚(Guaiacol)、番石榴萃取物、γ-庚內酯、γ-己內酯、己酸、順式-3-己烯-1-醇、乙酸己酯、己醇、苯基乙酸己酯、蜂蜜、4-羥基-3-戊烯酸內酯、4-羥基-4-(3-羥基-1-丁烯基)-3,5,5-三甲基-2-環己烯-1-酮、4-(對羥基苯基)-2-丁酮、4-羥基十一酸鈉、不凋花(Immortelle)原精、β-紫羅酮(β-Ionone)、乙酸異戊酯、丁酸異戊酯、苯基乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、苯基乙酸異丁酯、茉莉原精、可樂果酊劑、岩薔薇油、檸檬無萜油、甘草萃取物、沉香醇(Linalool)、乙酸沉香酯、圓葉當歸(Lovage)根油、麥芽醇、楓糖漿、薄荷醇、薄荷酮(Menthone)、乙酸左旋薄荷醇酯、對甲氧基苯甲醛、甲基-2-吡咯基酮、鄰胺苯甲酸甲酯、苯基乙酸甲酯、柳酸甲酯、4'-甲基苯乙酮、甲基環戊二酮、3-甲基戊酸、含羞草原精、糖蜜、肉豆蔻酸(Myristic Acid)、橙花醇(Nerol)、橙花叔醇(Nerolidol)、γ-壬內酯、肉豆蔻油(Nutmeg Oil)、 δ-辛內酯、辛醛(Octanal)、辛酸、橙花油、橙油、昌蒲根油(Orris Root Oil)、棕櫚酸、ω-十五內酯、薄荷油、巴拉圭苦橙葉油(Petitgrain Paraguay Oil)、苯乙醇、苯基乙酸苯乙酯、苯基乙酸、向日葵醛(Piperonal)、梅萃取物、丙烯基鄰乙氧苯酚、乙酸丙酯、3-亞丙基鄰苯二甲內酯、乾果李果汁、丙酮酸(Pyruvic Acid)、葡萄乾萃取物、玫瑰油、萊姆酒、鼠尾草油、檀香木油、綠薄荷油、蘇合香(Styrax)萃取物、萬壽菊油(Marigold Oil)、茶餾出物、α-松油醇、乙酸萜烯酯、5,6,7,8-四氫喹喔啉、1,5,5,9-四甲基-13-氧雜環(8.3.0.0(4.9))十三烷、2,3,5,6-四甲基吡
Figure 107141384-A0202-12-0011-15
、瑞香草油(Thyme Oil)、番茄萃取物、2-十三酮、檸檬酸三乙酯、4-(2,6,6-三甲基-1-環己烯基)2-丁烯-4-酮、2,6,6-三甲基-2-環己烯-1,4-二酮、4-(2,6,6-三甲基-1,3-環己二烯基)2-丁烯-4-酮、2,3,5-三甲基吡
Figure 107141384-A0202-12-0011-16
、γ-十一內酯、γ-戊內酯、香草萃取物、香蘭素、藜蘆醛(Veratraldehyde)、紫羅蘭葉原精、菸草植物(菸草葉、菸草莖、菸草花、菸草根及菸草種子)的萃取物，特佳為薄荷醇。此外，此等揮發性香料成分可單獨使用1種或併用2種以上。聚合物層所含有之霧氣生成基材可使用與菸草填充物所含有之霧氣生成基材為相同者。聚合物層所含有之霧氣生成基材可與菸草填充物所含有之霧氣生成基材相同或相異。
聚合物層較佳係具有多孔質構造。例如，藉由使揮發性成分存在於多孔質構造之孔的內部，可藉由加熱來破壞該多孔質構造的一部分而緩慢地釋出內部的揮發性成分。藉此，可歷經吸嚐的開始至結束皆均一地供給揮發性成分。第3圖顯示以1500倍來拍攝本發明之具有多孔質構造之聚合物層的一例的剖面之SEM影像。於第3圖中，形成於紙1上之聚合物層2具有複數個細微的孔，且於孔的內部存在有揮發性成分。
在聚合物層具有多孔質構造之情形，多孔質構造的平均孔徑較佳為0.5μm以上20μm以下，尤佳為1μm以上10μm以下。多孔質構造的平均孔徑為藉由CD-SEM所測定之值。
多孔質構造的形成方法並無特別限定，例如如後述般在聚合物層用之塗布液的調製時，由於是藉由乳化劑使聚合物與揮發性成分乳化來形成微胞(micelle)，所以可形成來自該微胞之多孔質構造。在此情形，多孔質構造的平均孔徑及空孔率可藉由前述乳化劑的用量來調整。
相對於聚合物層100質量%，聚合物層中之揮發性成分的含量較佳為10質量%以上60質量%以下。藉由使前述含量成為10質量%以上，可歷經吸嚐的開始至結束皆更均一地供給揮發性成分。前述含量尤佳為20質量%以上60質量%以下。
聚合物層的厚度較佳為10μm以上60μm以下。藉由使聚合物層的厚度成為10μm以上，可將充分量的揮發性成分保持在紙上而能夠歷經吸嚐的開始至結束皆均一地供給揮發性成分。此外，藉由使聚合物層的厚度成為60μm以下，在藉由加熱器從含有菸草之節段的外側進行加熱之情形，可提升來自加熱器之熱傳導性。聚合物層的厚度尤佳為15μm以上50μm以下，更佳為20μm以上40μm以下。
[含有菸草之節段的製造方法]
本發明之含有菸草之節段的製造方法係具備：經由將在水系分散介質中分散有前述聚合物以及前述揮發性香料成分或前述霧氣生成基材之分散液塗布於前述紙上並進行乾燥之程序，來製造前述捲紙之程序。根據前述方法，可較佳地製造本發明之含有菸草之節段。
首先，調製：在水系分散介質中分散有揮發性香料成分或霧氣生成基材之分散液。亦可調製：在水系分散介質中分散有聚合物以及揮發性香料成分或霧氣生成基材之分散液。例如在使用薄荷醇等之常溫下為固體的成分作為揮發性香料成分之情形，較佳係將前述固體的成分預先溶解於乙醇等。具體而言，例如將前述固體的成分溶解於乙醇，並將聚合物以及視需要之乳化劑添加於此而調製分散液。乳化劑例如可列舉出甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、卵磷酯等。此等可使用一種或併用兩種以上。
於前述分散液中，前述固體的成分先溶解於乙醇中，使溶解物與聚合物分散於分散液(乙醇水溶液)中。於塗布前述分散液並乾燥時，由於乙醇與水揮發而被去除，所以乙醇與水所存在之部分成為孔。因此可考量為所形成之聚合物層具有多孔質構造，並且於孔的內部存在有前述固體的成分。此外，在使用乳化劑之情形，係形成含有乙醇、乳化劑及前述固體的成分之微胞。乙醇與水被去除時，於微胞部分形成有孔，前述固體的成分殘留於該孔的內部。因此可考量為所形成之聚合物層具有多孔質構造，並且於孔的內部存在有前述固體的成分。多孔質構造的孔徑可藉由乳化劑的用量等來調節，例如，乳化劑的用量愈少則孔徑愈大。從將揮發性成分充分地保持在孔內並藉由加熱來緩慢地釋出之觀點來看，孔徑較大者為佳。亦即乳化劑的用量較小者為佳。分散液中之乳化劑的濃度較佳為0質量%以上10質量%以下。此外，分散液中之聚合物的濃度較佳為10質量%以上30質量%以下。此外，在使用乙醇之情形，分散液中的乙醇濃度較佳為5質量%以上15質量%以下。分散液中之揮發性香料成分或霧氣生成基材的濃度較佳為5質量%以上20質量%以下。
接著將前述分散液塗布於紙上並乾燥。前述分散液往紙上之塗布量可因應所形成之聚合物層的厚度來適當地選擇。乾燥時的溫度例如可為60℃以上200℃以下。藉此可得到於紙上形成有聚合物層之捲紙。
將菸草填充物填充於所得到之捲紙內之方法並無特別限定，例如可藉由捲紙來包覆使霧氣生成基材等含有於菸草之菸草填充物，或是將前述菸草填充物填充於筒狀的捲紙。在菸草的形狀是如矩形狀般之具有長邊方向之情形，菸草可以使該長邊方向於捲紙內分別成為非特定方向之方式來填充，或是以成為含有菸草之節段的軸向或垂直於該軸向之方向之方式整齊排列而填充。
[非燃燒加熱吸煙物品]
本發明之非燃燒加熱吸煙物品係包含本發明之含有菸草之節段以及接口節段。由於前述非燃燒加熱吸煙物品包含本發明之含有菸草之節段，所以可減少捲紙上所產生之污漬，並且可歷經吸嚐的開始至結束皆均一地供給揮發性成分。本發明之非燃燒加熱吸煙物品除了含有菸草之節段以及接口節段之外，亦可具有其他節段。
第4圖顯示本發明之非燃燒加熱吸煙物品的一例。第4圖所示之非燃燒加熱吸煙物品30具備本發明之含有菸草之節段10以及接口節段11。接口節段11具備：冷卻節段12、中心孔節段13以及過濾器節段14。於吸煙時，係加熱含有菸草之節段10並從過濾器節段14的端部進行吸嚐。
冷卻節段12是由筒狀構件15所構成。筒狀構件15例如可為將厚紙加工為圓筒狀之紙管。於筒狀構件15及後述接口襯紙22中，可設置貫通兩者之穿孔16。藉由穿孔16的存在，於吸嚐時外部氣體被導入於冷卻節段12內。藉此使加熱含有菸草之節段10所氣化之揮發性成分與外部氣體接觸，使其溫度 降低並液化而生成霧氣。穿孔16的直徑(口徑長度)並無特別限定，例如可為0.5至1.5mm。穿孔16的數目並無特別限定，可為1個或2個以上。例如穿孔16可在冷卻節段12的周圍上設置複數個。
中心孔節段是由具有1個或複數個中空部之填充層與被覆填充層之內管捲紙所構成。例如，中心孔節段13是由具有中空部之第一填充層17與被覆第一填充層17之第一內管捲紙18所構成。中心孔節段13具有提高接口節段11的強度之機能。第一填充層17例如可構成為：以高密度填充有乙酸纖維素纖維，且相對於乙酸纖維素質量添加6至20重量%之含有三乙酸甘油酯之塑化劑並硬化而成之內徑φ5.0至φ1.0mm的桿。由於第一填充層17之纖維的填充密度高，所以於吸嚐時空氣或霧氣僅於中空部流動，於第一填充層17內幾乎不流動。於非燃燒加熱吸煙物品30中，在欲降低過濾器節段14中的霧氣成分因過濾所造成之減少時，縮短過濾器節段14的長度並以中心孔節段13來更換者，對於增大霧氣成分的運送量者為有效。由於中心孔節段13內部的第一填充層17為纖維填充層，所以於使用時從外側接觸的觸感帶給使用者之差異感較少。
過濾器節段14是由第二填充層19與被覆第二填充層19之第二內管捲紙20所構成。於過濾器節段14中，由於第二填充層19至吸口端為止都存在，所以該吸口端具有與通常的燃燒吸煙物品相同之外觀。於吸嚐時空氣及霧氣通過第二填充層19內，霧氣的一部分被過濾。第二填充層19例如可為乙酸纖維素纖維的填充層。
中心孔節段13與過濾器節段14係藉由外管捲紙21所連接。外管捲紙21例如可為圓筒狀的紙。此外，含有菸草之節段10與冷卻節段12與已連接之中心孔節段13及過濾器節段14是藉由接口襯紙22所連接。此等之連接 例如可將乙酸乙烯酯系膠水等之膠水塗抹於接口襯紙22的內側面，並裝入前述3個節段然後捲取而連接。連接後，可於接口襯紙22設置穿孔16。
本發明之非燃燒加熱吸煙物品於軸方向，亦即第4圖中之水平方向上的長度並無特別限定，較佳為40mm至90mm，尤佳為50mm至75mm，更佳為50mm至60mm。此外，非燃燒加熱吸煙物品之周圍的長度較佳為16mm至25mm，尤佳為20mm至24mm，更佳為21mm至23mm。例如可列舉出含有菸草之節段10的長度為20mm，冷卻節段12的長度為20mm，中心孔節段13的長度為8mm，過濾器節段14的長度為7mm之樣態。此等個別的節段長度可因應製造適性、要求品質等來適當地變更。再者，即使不使用中心孔節段而僅於冷卻節段的下游側配置過濾器節段，亦可發揮作為非燃燒加熱吸煙物品的機能。
[非燃燒加熱吸煙系統]
本發明之非燃燒加熱吸煙系統係包含本發明之非燃燒加熱吸煙物品以及加熱含有菸草之節段之加熱裝置。由於前述非燃燒加熱吸煙系統具備本發明之非燃燒加熱吸煙物品，所以可減少捲紙上所產生之污漬，並且可歷經吸嚐的開始至結束皆均一地供給揮發性成分。本發明之非燃燒加熱吸煙系統只要是具備本發明之非燃燒加熱吸煙物品以及前述加熱裝置者即可，並無特別限定，可具有其他構成。
第5圖顯示本發明之非燃燒加熱吸煙系統的一例。第5圖所示之非燃燒加熱吸煙系統係具備：本發明之非燃燒加熱吸煙物品30，以及從外側加熱非燃燒加熱吸煙物品30的含有菸草之節段之加熱裝置31。第5圖(a)顯示將非燃燒加熱吸煙物品30插入於加熱裝置31前之狀態，第5圖(b)顯示將非燃燒加熱吸煙物品30插入於加熱裝置31並進行加熱之狀態。第5圖所示之加熱裝置 31係具備：本體32、加熱器33、金屬管34、電池單元35以及控制單元36。本體32具有筒狀的凹部37，於凹部37的內側側面上且與插入於凹部37之非燃燒加熱吸煙物品30的含有菸草之節段對應之位置上，配置有加熱器33及金屬管34。加熱器33可為依據電阻方式之加熱器，並藉由來自進行溫度控制之控制單元36的指示，從電池單元35供給電力而進行加熱器33的加熱。從加熱器33所發出之熱通過熱傳導率高之金屬管34往非燃燒加熱吸煙物品30的含有菸草之節段傳遞。第5圖(b)中，由於為示意性圖示，所以於非燃燒加熱吸煙物品30的外周與金屬管34的內周之間具有間隙，但實際上以有效率地傳遞熱者為目的，較佳於非燃燒加熱吸煙物品30的外周與金屬管34的內周之間不具有間隙。加熱裝置31是從外側加熱非燃燒加熱吸煙物品30的含有菸草之節段，但亦可從內側加熱。
加熱裝置之加熱溫度並無特別限定，較佳為400℃以下，尤佳為150℃以上400℃以下，更佳為200℃以上350℃以下。加熱溫度係表示加熱裝置之加熱器的溫度。
於本發明之非燃燒加熱吸煙系統中，在含有菸草之節段的捲紙內表面上設置含有揮發性成分之聚合物層。於加熱時，由於該聚合物層位於加熱裝置的加熱器附近，所以該聚合物層所含有之揮發性成分雖然被緩慢地釋出，但可歷經長期間釋出充分的量。
[實施例]
以下藉由實施例來更具體地說明本發明，惟本發明並不限於此等實施例。
[實施例1]
(捲紙的製作)
首先製備使薄荷醇21g溶解於乙醇9g之液體(以下稱為液A)。於加熱至80℃之水116g中分散混合PVA(Tg：58℃、平均聚合度：500、皂化度：85至89莫耳%)45g。一面藉由攪拌器充分地攪拌一面將液A添加於此中而調製分散液。將該分散液單面塗布(煙絲側)於紙(商品名稱：50NFB、Nippon Paper Papylia公司製、單位面積重量：50g/m2)上，並於60至90℃進行乾燥，藉此得到於紙上形成有厚度20至30μm的聚合物層之捲紙。以SEM來觀察該聚合物層的剖面，確認該聚合物層具有多孔質構造。
(評估用非燃燒加熱吸煙物品的製作)
準備市售的非燃燒加熱吸煙物品(商品名稱：glo regular、British American Tobacco公司製)。該非燃燒加熱吸煙物品不含揮發性香料成分，相當於含有菸草之節段之部分係含有菸草以及作為霧氣生成基材之甘油。此外，該相當於含有菸草之節段之部分的捲紙僅由紙所構成。移除該非燃燒加熱吸煙物品之相當於含有菸草之節段之部分的捲紙，取而代之的是捲取所製作之捲紙，而得到評估用非燃燒加熱吸煙物品。
(吸煙時之薄荷醇供給評估)
使用對應於前述市售的非燃燒加熱吸煙物品之加熱裝置(商品名稱：glo、British American Tobacco公司製)，以220℃來加熱前述評估用非燃燒加熱吸煙物品之相當於含有菸草之節段之部分。根據加拿大強制吸煙條件進行吸煙並捕集所吸嚐之霧氣中的成分，藉由異丙醇(IPA)進行振動萃取並對所萃取之試樣進行GC分析。具體而言係根據CIR法(加拿大強制吸煙條件法)，於每1次抽吸中吸嚐55ml(1次抽吸為30秒間隔，亦即吸嚐2秒後待機28秒)，合計進行4次抽 吸。將所吸嚐之霧氣中的成分捕集於劍橋式(Cambridge type)濾片。以異丙醇(IPA)10ml作為萃取溶劑，在20分鐘、200rpm的條件下對由劍橋式濾片所捕集之成分進行振動萃取。在以下的條件下對所得到之萃取液進行GC分析，以定量出每次抽吸的薄荷醇量。
注入口溫度：240℃
烤爐溫度：於150℃保持1.3分鐘後，以70℃/min升溫至240℃並保持5分鐘
管柱：商品名稱：DB-WAX 10m×0.18mm×0.18μm、Agilent公司製
檢測器：FID
第6圖顯示每次抽吸之所吸嚐之霧氣中的薄荷醇量相對於非燃燒加熱吸煙物品所含有的薄荷醇量之比率之薄荷醇供給效率。此外，表1顯示於4次抽吸之間所吸嚐之霧氣中之合計的薄荷醇量(合計薄荷醇量)與4次抽吸之合計下的薄荷醇供給效率。
(污漬的評估)
在溫度22℃、相對濕度60%的環境下將裝入有前述評估用非燃燒加熱吸煙物品之密閉容器收藏放置4週後，從容器中取出非燃燒加熱吸煙物品，並以目視來評估捲紙表面上所產生之污漬的數目。於該評估中，分別區分為污漬的最大徑(L)滿足0.9mm≦L<2.7mm者(小污漬)以及滿足2.7mm≦L者(大污漬)並進行測量。此評估結果如表2所示。於本評估中，所謂污漬的單位，意指不論是否與其他污漬獨立，皆為可近似於橢圓(包含圓形)之各個污漬。此外，污漬的產生程度是以在評估200根非燃燒加熱吸煙物品後之污漬的產生根數，以及以大、小、無之各分級的產生比率來表示。
[比較例1]
準備市售的非燃燒加熱吸煙物品(商品名稱：glo Menthol、British American Tobacco公司製)。該非燃燒加熱吸煙物品之相當於含有菸草之節段之部分係含有作為揮發性香料成分的薄荷醇以及作為霧氣生成基材之甘油。此外，該相當於含有菸草之節段之部分的捲紙僅由紙所構成。該非燃燒加熱吸煙物品所含有之薄荷醇量較實施例1中所製作之評估用非燃燒加熱吸煙物品所含有之薄荷醇量多。
除了使用前述非燃燒加熱吸煙物品之外，其他與實施例1相同來進行評估。該結果如第6圖以及表1及表2所示。
表1
Figure 107141384-A0202-12-0020-1
表2
Figure 107141384-A0202-12-0020-2
如第6圖所示，於捲紙上設置含有薄荷醇之聚合物層之實施例1中，在第1次至第4次抽吸中薄荷醇供給效率幾乎均一。此推測為從該聚合物層緩慢地釋出薄荷醇之故。另一方面，在菸草填充物含有薄荷醇且於捲紙上未設置含有薄荷醇之聚合物層之比較例1中，從第1次一直到第4次抽吸，薄荷醇供給 效率直線性減少。此推測為菸草填充物所含有之薄荷醇於吸嚐的前半段時大部分已氣化之故。
此外，如表1所示，於4次抽吸的合計下，薄荷醇供給效率於實施例1中較比較例1更高。此推測為於實施例1中薄荷醇含有於捲紙的聚合物層內，並且於加熱時捲紙的聚合物層位於加熱裝置的加熱器附近之故。於實施例1及比較例1中，由於非燃燒加熱吸煙物品所含有之初期的薄荷醇量不同，所以於第6圖及表1中是根據薄荷醇供給效率來進行比較。
此外，如表2所示，於實施例1中在捲紙表面上未確認到污漬，相對於此，於比較例1中確認到污漬。此推測為於實施例1由於聚合物層的存在，可抑制菸草填充物所含有之霧氣生成基材或菸草成分或揮發性香料成分的滲出之故。
1:紙
2:聚合物層
3:捲紙
5:揮發性成分

Claims (12)

  1. 一種非燃燒加熱吸煙物品用的含有菸草之節段，包含：含有菸草及霧氣生成基材之菸草填充物、以及被覆前述菸草填充物之捲紙，其中，
    前述捲紙包含紙以及設置在前述紙的內表面上之聚合物層，
    前述聚合物層含有聚合物以及揮發性香料成分或霧氣生成基材。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之含有菸草之節段，其中前述聚合物的玻璃轉移溫度為400℃以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之含有菸草之節段，其中前述聚合物為聚乙烯醇。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之含有菸草之節段，其中前述聚乙烯醇的平均聚合度為1500以下。
  5. 如申請專利範圍第3或4項所述之含有菸草之節段，其中前述聚乙烯醇的皂化度為90莫耳%以上。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之含有菸草之節段，其中前述聚合物層具有多孔質構造。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之含有菸草之節段，其中前述揮發性香料成分或前述霧氣生成基材存在於前述多孔質構造之孔的內部。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之含有菸草之節段，其中前述聚合物層含有前述揮發性香料成分及前述霧氣生成基材。
  9. 一種非燃燒加熱吸煙物品，具備：申請專利範圍第1至8項中任一項所述之含有菸草之節段、以及接口節段。
  10. 一種非燃燒加熱吸煙系統，其係具備：申請專利範圍第9項所述之非燃燒加熱吸煙物品、以及加熱前述含有菸草之節段之加熱裝置。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之非燃燒加熱吸煙系統，其中前述加熱裝置之加熱溫度為400℃以下。
  12. 一種如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之含有菸草之節段的製造方法，具備：經由將在水系分散介質中分散有前述聚合物、以及前述揮發性香料成分或前述霧氣生成基材之分散液，塗布於前述紙上並進行乾燥之程序，來製造前述捲紙之程序。
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