TWI415577B - 吸煙物品 - Google Patents

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Yutaka Saito
Michihiro Inagaki
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Japan Tobacco Inc
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Description

吸煙物品
本發明係關於一種吸煙物品，特別是關於具備包含香味成分之濾嘴的吸煙物品。
吸煙物品、例如香煙係由香煙絲、紙、濾嘴、或依情況之填充在濾嘴之活性炭等各種素材所構成。再者，香煙等吸煙物品係添加有各種香味成分，而創造出每個香煙製品所特有之味道或香味。近年來，為了品嚐更廣泛之香味，係改變香煙本身所呈現之香味，或者為了增強香味而對附設在香煙之濾嘴添加香味成分。
就對濾嘴香煙添加香味成分之添加方法而言，以往係採用直接將香味成分添加在濾嘴之方法、使香味成分吸附在活性炭等多孔性粒子而將該多孔性粒子添加在濾嘴之方法等。然而，在具有直接添加香味成分之濾嘴的香煙中，透過香煙製品之流通過程，由於包裝內之吸附平衡，香味成分會從濾嘴部移行至其他香煙材料部，因而有無法穩定地品嚐香味之傾向。具備含有吸附香味成分之多孔性粒子之濾嘴的香煙係在吸煙時，香味成分從多孔性粒子之脫離不完全，而無法釋放出充分之香味成分。
再者，在例如日本特開平4-75578號公報及日本實公平5-45198號公報中，揭示有一種將以天然多糖類被覆香料之粒子裝填在濾嘴，在吸煙時粉碎粒子而使香味成分發散之形式的香煙。再者，在日本特開平10-279986號公報中，揭示有一種具備添加包接有香味成分之環糊精之濾嘴的香煙。此外，在日本實公昭48-40719號公報中，揭示有一種將以聚乙烯醇等被覆之香料膠囊添加在濾嘴之香煙。然而，該等香煙並非皆可在不吸煙時穩定地保持香味成分，且在吸煙時並非皆可立刻釋放出香味成分。
因此，本發明之目的在於提供一種穩定地保持香味成分，且在吸煙時立刻可釋放出香味成分之吸煙物品。
在不吸煙時，為了在濾嘴中穩定地保持香味成分，較佳為使香味成分在濾嘴中固定化，因此最好將香味成分導入至適當之基體材料中。此外，在考慮到在吸煙時使香味成分有效率地釋放出時，基體材料係以容易因吸煙時產生之氣溶膠所包含之水分而溶解者為佳，且較佳為與氣溶膠之接觸表面積大。因此，較佳為儘可能將香味成分導入粒子徑小之水溶性基體中。考慮上述見解，本發明人等係在經過精心研究之結果發現，藉由將香味成分導入具有1至100μm之範圍內之粒子徑且顯示20μm以下之平均粒子徑的水溶性基體粒子中，即可達成所希望之目的。
亦即，依據本發明而提供一種吸煙物品，其具有氣溶膠產生部及附設在前述氣溶膠產生部之濾嘴部，其中，前述濾嘴部係含有複數個香味放出性粒子，前述複數個香味放出性粒子係分別包含含有香味成分之水溶性基體，且分別具有1至100μm之範圍內的粒子徑且顯示20μm以下之平均粒子徑。
本發明之吸煙物品係於氣溶膠產生部之一端具備含有複數個香味放出性粒子之濾嘴部。
各香味放出性粒子係包含含有香味成分之水溶性基體。各香味放出性粒子係具有1至100μm、較佳為1至50μm之範圍內的粒子徑，濾嘴部所含有之複數個香味放出性粒子係顯示20μm以下、較佳為10μm以下之平均粒子徑。更佳之香味放出性粒子係分別具有1至50μm之範圍內的粒子徑，且顯示10μm以下、一般為1至10μm之平均粒子徑。在本發明中，粒子徑及平均粒子徑皆係由雷射繞射/散射法所得者，平均粒子徑係表示體積平均徑。本發明之香味放出性粒子的粒度分佈亦狹窄，具有超過0μm且50μm以下之粒子徑的粒子數係可佔全部粒子數之90%以上，較佳為具有超過0μm且30μm以下之粒子徑的粒子數係可佔全部粒子數之80%以上。
含有(導入有)香味成分之水溶性基體係只要在導入香味成分時不會使該香味成分於吸煙物品之非吸煙時(包含保管、貯蔵時)釋放出即可，並無特別之限制。就該基體材而言，可使用水溶性聚合物、例如糊精、明膠、阿拉伯膠、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等。特別是，由於對於水的溶解性高，因此最好使用糊精。糊精係可在水中溶解50重量%以上。
本發明所使用之香味成分係只要是透過味覺、嗅覺而可満足人類之嗜好者即可，並無特別之限制。亦可使用疏水性、親水性之任一種的香味成分。列舉疏水性香味成分時，例如有薄荷腦(menthol)、酯類(例如醋酸異戊酯、醋酸沈香酯(linalyl acetate)、丙酸異戊酯、丁酸沈香酯等)、天然精油類(例如香草萃取物(vanilla extract)、綠薄荷(spearmint)、薄荷(peppermint)、苦木(quassia)、茉莉(jasmine)等植物性精油、及例如麝香(musk)、琥珀(amber)、麝貓(civet)、海狸香(castoreum)等動物性精油)、單體香料(例如茴香(anethole)、薴(limonene)、沈香醇(linalool)、丁香酚(eugenol)等)。列舉親水性香味成分時，例如有煙草葉萃取物、天然植物性香料(例如甘草(licorice)、角豆莢(Saint John’s bread)、李子萃取物、桃子萃取物等)、酸類(例如蘋果酸、酒石酸、檸檬酸等)、糖類(例如葡萄糖、果糖、異構化糖(isomerized sugar)等)、多元醇類(丙二醇、甘油、山梨醇(sorbitol)等)。該等成分係可單獨或組合使用2種以上。
香味放出性粒子之形態並無特別限制，但以球形為較佳。
在本發明中，較佳之香味放出性粒子係為具有1至50μm之範圍內的粒子徑，且為顯示10μm以下、一般為1至10μm之微小粒子，因此，可適當地使用特殊之4流體噴嘴噴霧形式的噴霧吹風機(日本藤崎電機(股)製微霧吹風機MDL-050M)來製造。能以一般市售之通常的噴霧吹風機製造的粒子徑之平均粒子徑係通常超過30μm，且粒度分佈亦廣。
在製造導入有疏水性香味成分之香味放出性粒子時，係使用乳化劑而使疏水性香味成分乳化。乳化劑之種類並無限制，可使用例如蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、卵磷脂等。其中，以蔗糖脂肪酸酯為佳。
為了製造含有疏水性香味成分之香味放出性粒子，首先將所需量之乳化劑添加在水中，並以乳化劑之融點以上的溫度(例如50℃至60℃)進行攪拌並溶解後，添加水溶性基體材(水溶性聚合物)，並予以溶解。再者，添加疏水性香味成分，在加溫至50至60℃之狀態下使用均質乳化機(Homo mixer)，乳化成乳液之平均粒子徑成為2μm以下、較佳為0.5μm以下。以上述微霧吹風機對依如上方式調製之乳液進行噴霧乾燥(120至200℃)時，可獲得所希望之香味放出性粒子。
在製造含有親水性香味成分之香味放出性粒子時，無須添加乳化劑。在水溶性基體材(水溶性聚合物)之水溶液添加親水性香味成分並予以攪拌，並以上述微霧吹風機對該溶液進行噴霧乾燥(120至200℃)即可。
香味放出性粒子中之各成分的量較佳為如下所述。水溶性基體材係為40至95重量%，較佳為70至90重量%，乳化劑係為0.5至5重量%，較佳為1至2重量%，香味成分係為微量至50重量%，較佳為10至30重量%。香味放出性粒子係能以單獨或組合2種以上添加在濾嘴中。
本發明之香味放出性粒子係即使在溫度55℃、相對濕度35%及溫度22℃、相對濕度60%之條件下長期間保存，亦不會發生香味成分之揮散，呈現極高之保持穩定性，另一方面，確認在22℃、相對濕度75%之高濕度條件下放出香味成分。
香味放出性粒子係包含在濾嘴部中。構成濾嘴之素材係只要是可應用在一般之吸煙的素材，即無特別限制。列舉該種濾嘴素材時，例如有醋酸纖維素、紙、天然紙漿之不織片(將該片捲繞成棒狀而形成之濾嘴係由日本濾嘴工業以商品名「新濾嘴」之名義在市面上販賣)、聚丙烯、人造纖維(rayon)。
在本發明之吸煙物品中，濾嘴部係只要包含含有本發明之香味放出性粒子的濾嘴，則其形態並無特別限制。濾嘴部係可包含炭濾嘴。為了避免吸煙時放出之香味吸附在炭，炭濾嘴較佳為設置在比含有本發明之香味放出性粒子的濾嘴更位於吸煙方向的更上游側。列舉濾嘴部之構造之例時，例如有平坦構造(含有本發明之香味放出性粒子的濾嘴單獨)、雙重構造(例如含有本發明之香味放出性粒子的濾嘴與醋酸纖維素濾嘴的組合、或炭濾嘴與含有本發明之香味放出性粒子的濾嘴之組合等)、三重濾嘴(例如炭濾嘴、與含有本發明之香味放出性粒子的濾嘴及醋酸纖維素濾嘴的組合等)、多區濾嘴(例如醋酸纖維素濾嘴、炭濾嘴、含有本發明之香味放出性粒子的濾嘴及醋酸纖維素的組合等)、凹槽濾嘴(例如在上述各濾嘴構造中，於吸口部分設有空穴部者)、芯-鞘(core-sheath)型雙重同心濾嘴、CVD(channel ventilation dam)濾嘴、及在中心部開設有孔(例如圓錐狀之孔)的濾嘴等熱成型濾嘴等。
在本發明之吸煙物品係包含有：藉由一般之香煙的燃燒而產生氣溶膠並品嚐其香味的燃燒型吸煙物品；及實質上不伴隨吸煙材之燃燒而藉由加熱以產生氣溶膠之非燃燒型吸煙物品。一般而言，非燃燒型吸煙物品係具備：包含藉由加熱而產生氣溶膠之氣溶膠產生物質的氣溶膠產生部；及與前述氣溶膠產生部物理性分離而設置在前述氣溶膠產生部之前端，且藉由燃燒熱對前述氣溶膠產生物質進行加熱的加熱源。在此，「物理性分離」係指氣溶膠產生部與熱源在物理上設置成不同個體者(別體)。
燃燒型吸煙物品之氣溶膠產生部係包含煙絲等一般燃燒吸煙材。亦即，本發明之燃燒型吸煙物品係除了濾嘴部包含含有本發明之香味放出性粒子的濾嘴以外，亦可具有與一般香煙同樣之構造。
非燃燒型吸煙物品之氣溶膠產生部係包含藉由加熱而產生氣溶膠之氣溶膠產生物質，例如甘油、丙二醇、三乙二醇、四乙二醇等多元醇、硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯、十四烷二酸二甲酯等羧酸脂肪族酯。氣溶膠產生物質係通常擔持在適當之載體，以提供氣溶膠產生構件。就載體而言，可使用紙、活性炭等多孔質材料。使氣溶膠產生物質吸收並吸附在多孔質材料中。或者，就擔體而言，可使用日本國專利第3118462號說明書記載之卡特蘭多醣(curdlan)等聚葡萄糖凝膠。亦即，在熱不可逆凝固性聚葡萄糖之水中分散液添加氣溶膠產生物質，於支持體(例如不鏽鋼製皮帶)上將該分散液澆鑄為薄膜片狀後，進行加熱乾燥而使聚葡萄糖進行凝膠化。保持該氣溶膠產生物質之聚葡萄糖凝膠係可進行裁切或粉末化後予以使用。擔持氣溶膠產生物質之載體(氣溶膠產生構件)係收容在由含有玻璃纖維之紙片、陶瓷、內貼有金屬箔之紙片等不燃性/隔熱性材料所形成之圓筒體內，而可構成氣溶膠產生部。安裝在氣溶膠產生部之前端的加熱源係通常包含碳質材料。
接著，參照圖式說明本發明。在各圖中，對於同樣之要素賦予相同之符號，並省略其重複之說明。
第1圖係顯示一般之香煙形態之本發明之吸煙物品之一例。圖示之吸煙物品(香煙)10係具備由可使用於吸煙之燃燒吸煙材(例如煙絲)所構成之圓柱狀氣溶膠產生構件(例如煙絲)111，其外周係由捲繞紙112所捲裝，以構成氣溶膠產生部11。在氣溶膠產生構件11之一端安裝有濾嘴部12。在第1圖所示之香煙中，該濾嘴部12係由與氣溶膠產生部11相同直徑之圓柱狀的濾嘴素材121、及用以捲裝其外周之捲繞紙122所構成之濾嘴而成。在濾嘴素材121中係分散、添加有本發明之香味放出性粒子123。氣溶膠產生部11及濾嘴部12係藉由端片紙(chip paper)101所連接。端片紙101係與在一般之香煙中同樣地可穿設通氣孔(ventilation hole)101a。著火於氣溶膠產生部11之前端，使氣溶膠產生構件燃燒，而以濾嘴部12吸煙。添加在濾嘴部之香味放出性粒子會與煙粒子接觸，藉由煙粒子中之水分而被溶解、破壞並放出香味，而可品嚐該香味。
第2圖係顯示除了含有本發明之香味放出性粒子之濾嘴部以外，還具備炭濾嘴之一般香煙形態之本發明之吸煙物品的一例。圖示之吸煙物品(香煙)20係在氣溶膠產生部11之一端，具備由炭濾嘴13及含有本發明之香味放出性粒子之濾嘴12所構成之濾嘴部21。炭濾嘴13係藉由圓柱狀之濾嘴素材131、及用以捲裝其外周之捲繞紙132所構成，在濾嘴素材131中，分散有未圖示之炭(活性炭)粒子。或者，炭濾嘴13亦可為將填充有濾嘴素材131之部分作成空洞(空穴)並在該空洞填充活性炭粒子者。濾嘴12與濾嘴13係藉由未圖示之成型紙而一體化，濾嘴部21亦可穿設有通氣孔，並藉由端片紙101連接在氣溶膠產生部11。炭濾嘴13係相對於含有本發明之香味放出性粒子的濾嘴部12，位在吸煙方向之上游側，因此，從本發明之香味放出性粒子放出之香味實質上並不會被炭濾嘴13所吸附。
第3圖係顯示本發明之非燃燒型吸煙物品之一例。圖示之非燃燒型吸煙物品30係具有隔熱性圓筒體31，該圓筒體31之內部係劃定為4個區域。在圓筒體31之前端部側的第1區域中，以收容在由例如玻璃纖維所形成之隔熱性圓筒體33中的形態，插入有例如於外周沿著長度方向形成複數個溝(未圖示)的圓柱狀碳質熱源32。在鄰接於第1區域之第2區域，填充有藉由加熱而產生氣溶膠之氣溶膠產生構件34。在鄰接於第2區域之第3區域中，可收容煙絲35。在鄰接於第3區域之第4區域內，填充有添加並分散本發明之香味放出性粒子37的濾嘴素材36。亦能以紙材38包覆圓筒體31之周邊。該非燃燒型之吸煙物品係可在第3區域與第4區域之間，附加炭濾嘴(未圖示)。
當著火於碳質熱源32而抽吸吸煙物品時，空氣會透過碳質熱源32之周邊的溝而被抽吸，而加熱氣溶膠產生構件34、35，以產生氣溶膠(煙粒子)。由於所產生之煙粒子與添加於濾嘴素材36中之香味放出性粒子37接觸，因此香味成分保持體會藉由煙粒子中之水分而被溶解、破壞，而使香味成分散出。
第4圖係顯示具有雙重同心濾嘴之燃燒型吸煙物品(香煙)之另一例。圖示之香煙40係在第1圖所示之香煙中，於濾嘴12之後端附設有雙重同心濾嘴41。雙重同心濾嘴41係具備供煙通過之芯部42、及用以捲繞芯部42之鞘部43。芯部42係使本發明之香味放出性粒子422添加分散於濾嘴素材421者。濾嘴41係由捲繞紙411所捲裝。鞘部43係由濾嘴素材431所構成。濾嘴12、41係藉由未圖示之成形紙而一體化，並藉由端片紙101連接在氣溶膠產生部11。端片紙101係在與包含濾嘴12、41之邊界之部分所對應的位置穿設有複數個通氣孔101a。來自外部之空氣(稀釋空氣)係從該通氣孔101a流通於鞘部43，煙係流通於芯部。
第5圖係顯示具有雙重同心濾嘴之燃燒型吸煙物品(香煙)之另一例。圖示之香煙50係在第1圖所示之香煙中，於濾嘴12之後端附設有與雙重同心濾嘴41不同構造之雙重同心濾嘴51。雙重同心濾嘴51係具備供煙通過之芯部52、及用以捲繞芯部52之鞘部53。芯部52係由濾嘴素材521所構成。鞘部53係使本發明之香味放出性粒子532添加分散於濾嘴素材531者。濾嘴51係由捲繞紙511所捲裝。濾嘴12、51係藉由未圖示之成形紙而一體化，並藉由端片紙101連接在氣溶膠產生部11。在與包含濾嘴12、41之邊界之部分所對應的位置穿設有貫穿端片紙101與未圖示之成形紙與捲繞紙122、511而到達芯部52的複數個通氣孔101a。來自外部之空氣(稀釋空氣)係從該通氣孔101a流通於芯部52，煙係流通於鞘部53。
第6圖係顯示具有包含雙重同心濾嘴之多區濾嘴部的吸煙物品(香煙)之一例。圖示之香煙60係與第1圖所示之香煙同樣地具有氣溶膠產生部11。在氣溶膠產生部11之一端依序設有：與第2圖所示者同樣之炭濾嘴13；與第1圖所示者同樣之含有本發明之香味放出性粒子123之濾嘴12；與第4圖所示者同樣之雙重同心濾嘴41；及由濾嘴素材611所構成且由捲繞紙612所捲裝之通常的濾嘴61。該等4個濾嘴13、12、41及61係藉由未圖示之成形紙而一體化，並藉由端片紙101連接在氣溶膠產生部11。端片紙101係在與包含濾嘴12、41之邊界之部分所對應的位置穿設有複數個通氣孔101a。來自外部之空氣(稀釋空氣)係從該通氣孔101a流通於鞘部43，煙係流通於芯部，並透過濾嘴61而吸入吸煙者之口內。
本發明之吸煙物品所使用之香味成分保持體係由於粒子徑小，故與煙粒子之接觸面積大，且由於構成香味放出性粒子之基體材極容易溶於水，因此從初期抽煙(puff)即產生良好之香味的放出，且具有可獲得高的香味放出量(香味成分之煙中移行率為12%以上)等之特徴。
接著，以實施例說明本發明，但本發明並非由該等實施例所限定者。
(實施例1)
在精製水59.5重量份中添加作為乳化劑之蔗糖脂肪酸酯(HLB值：11)0.5重量份，並在約60℃下攪拌10分鐘使之溶解後，添加糊精(葡萄糖當量值：18)40.0重量份並使之溶解。將該溶液調整成50至60℃，添加薄荷腦10.125重量份並使之溶解後，使用TK均質乳化機以12000rpm進行10分鐘乳化，以調製噴霧液。生成粒子徑0.2μm之乳化乳液。在將該噴霧液保溫在50至60℃之下，送液至噴霧吹風機(日本藤崎電機(股)製噴霧吹風機MDL-050M)，並在180℃下進行噴霧乾燥，而獲得所希望之香味放出性粒子。利用雷射繞射/散射式粒度分佈測量裝置(堀場製作所製LA-920)來測量該香味放出性粒子之粒度分佈(使用乙醇作為粒子之分散媒)。將結果顯示在第7圖。由第7圖可得知，由4流體噴嘴噴霧形式之噴霧吹風機所得之粒子的粒子徑小(粒子徑為1.151至44.938μm)，粒度分佈亦極狹小。再者，所得之香味放出性粒子的體積平均直徑係為9.2879μm(中位直徑為8.2563μm)。所得之香味放出性粒子的組成係分析為糊精79重量%、蔗糖脂肪酸酯1重量%及薄荷腦20重量%。
在溫度55℃、相對濕度35%之條件下及溫度22℃、相對濕度60%之條件下分別將前述香味放出性粒子保存3個月，以調查保存穩定性。結果，得知在兩種保存條件下，皆確認薄荷腦不會從香味放出性粒子揮散，而具有極高之香味保持穩定性。另一方面，在溫度22℃、相對濕度75%之條件下保存上述香味放出性粒子時，則確認首次有薄荷腦之放出。
再者，將上述香味放出性粒子26mg(薄荷腦量6.3mg)分散添加在2.8Y35000、長度18mm之醋酸纖維素濾嘴中，並以端片紙安裝在市售之七星淡煙之香煙柱部。在端片紙穿設通氣孔，俾使主流煙之稀釋率成為40%。在由ISO所規定之標準吸煙條件下將所得之香煙供吸煙用。在吸煙之同時，確認薄荷腦之放出，並顯示與一般薄荷腦香煙製品同樣之抽煙形態。焦油係7.1mg/1根，尼古丁係0.5mg/1根。此外，薄荷腦之放出量為0.78mg/根，薄荷腦之煙中移行率為12.4%，與具有大致相同之焦油值之一般薄荷腦香煙的放出量(0.4至0.6mg/根)相比較，顯示出同等以上之值。
如上所述，本發明之吸煙物品係可穩定地保持香味成分，且在吸煙時可立即放出香味成分。
10、20、30、40、50、60．．．吸煙物品(香煙)
11．．．氣溶膠產生部
12、21、61．．．濾嘴(部)
13．．．炭濾嘴
31、33．．．隔熱性圓筒體
32．．．碳質熱源
34、35、111．．．氣溶膠產生構件(煙絲)
36、121、131、421、431、521、531、611．．．濾嘴素材
37、123、422、532．．．香味放出性粒子
38．．．紙材
41、51．．．雙重同心濾嘴
42、52．．．芯部
43、53．．．鞘部
101．．．端片紙
101a．．．通氣孔
112、122、132、411、511、612．．．捲繞紙
123．．．香味放出性粒子
第1圖係顯示本發明之燃燒型吸煙物品之一例的概略剖視圖。
第2圖係顯示本發明之燃燒型吸煙物品之另一例的概略剖視圖。
第3圖係顯示本發明之非燃燒型吸煙物品之一例的概略剖視圖。
第4圖係顯示本發明之燃燒型吸煙物品之另一例的概略剖視圖。
第5圖係顯示本發明之燃燒型吸煙物品之又另一例的概略剖視圖。
第6圖係顯示本發明之燃燒型吸煙物品之又另一例的概略剖視圖。
第7圖係顯示本發明之香味放出性粒子之粒度分佈的曲線圖。
10．．．吸煙物品(香煙)
11．．．氣溶膠產生部
12．．．濾嘴(部)
101．．．端片紙
101a．．．通氣孔
111．．．氣溶膠產生構件(煙絲)
112、122．．．捲繞紙
121．．．濾嘴素材
123．．．香味放出性粒子

Claims (6)

  1. 一種吸煙物品，係具有氣溶膠產生部及附設在前述氣溶膠產生部之濾嘴部，其中，前述濾嘴部係含有複數個香味放出性粒子，前述複數個香味放出性粒子係分別包含含有香味成分之水溶性基體，且前述複數個香味放出性粒子係分別具有1至100μm之範圍內的粒子徑且顯示20μm以下之平均粒子徑，前述水溶性基體係由選自由糊精及羧甲基纖維素所成組群中之至少一種的水溶性聚合物所構成，其中，係藉由將含有前述水溶性基體材料之水溶液與香味成分之液體，使用4流體噴嘴噴霧形式的噴霧吹風機進行噴霧及乾燥而得到前述複數個香味放出性粒子，其中，香味放出性粒子之具有1至50μm之範圍內的粒子徑的粒子數係佔全部粒子數之90%以上。
  2. 如申請專利範圍第1項之吸煙物品，其中，前述粒子徑係為1至50μm，前述平均粒子徑係為10μm以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之吸煙物品，其中，前述香味成分係為親水性香味成分。
  4. 如申請專利範圍第1項之吸煙物品，其中，香味成分係疏水性香味成分，各香味放出性粒子復含有使前述疏水性香味成分在前述基體中乳化的乳化劑。
  5. 如申請專利範圍第1項之吸煙物品，其中，前述氣溶膠產生部係藉由燃燒而產生氣溶膠。
  6. 如申請專利範圍第1項之吸煙物品，其中，前述氣溶膠 產生部係藉由未伴隨燃燒之加熱而產生氣溶膠。
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