WO2019245253A1 - 에어로졸 생성 물품 및 에어로졸 생성 물품의 제조 방법 - Google Patents

에어로졸 생성 물품 및 에어로졸 생성 물품의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2019245253A1
WO2019245253A1 PCT/KR2019/007302 KR2019007302W WO2019245253A1 WO 2019245253 A1 WO2019245253 A1 WO 2019245253A1 KR 2019007302 W KR2019007302 W KR 2019007302W WO 2019245253 A1 WO2019245253 A1 WO 2019245253A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat transfer
aerosol
binder
particles
medium
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/007302
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
기성종
이존태
진용숙
황중섭
정봉수
Original Assignee
주식회사 케이티앤지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이티앤지 filed Critical 주식회사 케이티앤지
Priority to EP19821527.9A priority Critical patent/EP3811793A4/en
Priority to JP2020532993A priority patent/JP7001309B2/ja
Publication of WO2019245253A1 publication Critical patent/WO2019245253A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/18—Selection of materials, other than tobacco, suitable for smoking
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/10—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/16—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/18—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/28—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances
    • A24B15/30—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/01—Making cigarettes for simulated smoking devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/20—Cigarettes specially adapted for simulated smoking devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/22—Cigarettes with integrated combustible heat sources, e.g. with carbonaceous heat sources
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/061—Use of materials for tobacco smoke filters containing additives entrapped within capsules, sponge-like material or the like, for further release upon smoking

Definitions

  • the present disclosure relates to articles that produce aerosols and methods of making articles that produce aerosols.
  • an aerosol-generating article may include: a heat transfer part including structure particles including carbon and a binder adhered to a surface of the structure particles to form pores between the structure particles to support the structure particles; And a medium unit including a solid particle generating an aerosol and a heat transfer material mixed with the solid particle to transfer heat to the solid particle.
  • the medium portion further comprises a binder that adheres to the surface of the solid particles to form pores between the solid particles to support the solid particles.
  • the binder comprises any one of carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl methylcellulose, pullulan and starch.
  • the structure particles include activated carbon, carbon nanotubes, graphene, a polymer substrate having a thermal conductivity of 0.1 W / mK or more, and a metal material having a thermal conductivity of 10.0 W / mK or more. It includes either.
  • the heat transfer material is activated carbon, carbon nanotubes, graphene, a polymer substrate having a thermal conductivity of 0.1 W / mK or more, and a metal material having a thermal conductivity of 10.0 W / mK or more. It includes any one of.
  • one side of the medium portion is connected to the heat transfer portion, the mouthpiece portion connected to the other side of the medium; further comprises a temperature of 250 °C to 350 °C at the end of the heat transfer portion
  • the temperature range of the portion where the heat transfer portion and the medium portion contact each other is 220 ° C to 320 ° C
  • the temperature range of the portion where the medium portion and the mouthpiece part contact each other is 70 ° C to 100 ° C
  • the temperature range of the end part of a mouthpiece part is 40 to 70 degreeC.
  • a method of manufacturing an aerosol-generating article wherein a binder is adhered to a surface of a structure particle including carbon to form a heat transfer part by mixing the structure particle and the binder such that pores are formed between the structure particles. ; Mixing a solid particle that produces an aerosol and a heat transfer material that transfers heat to the solid particle to form a medium portion; And surrounding the outer packaging material by connecting the heat transfer part and the medium part.
  • the suction resistance of the mixture of the structure particles and the binder is 50 mmH 2 O / 30 mm or less.
  • the point adhesion between the structure particles and the binder may have the advantage that the volume can form high porosity in a small volume.
  • the porosity of the structure particles can be increased by using a small amount of binder, and the hardness of the structure particles can be improved.
  • the porosity may be improved and thus the suction resistance of the heat transfer portion may be reduced.
  • FIG 1 illustrates an article producing an aerosol in accordance with some embodiments.
  • FIG. 2 illustrates an aerosol-generating article that includes a heat transfer portion in accordance with some embodiments.
  • FIG. 3 is a view for explaining a process of forming pores between structure particles through point bonding between structure particles including carbon and a binder according to some embodiments.
  • FIG. 4 is a graph showing temperature according to location in an aerosol-generating article in accordance with some embodiments.
  • FIG. 5 is a flowchart of a method of making an aerosol-generating article having a heat transfer portion in accordance with some embodiments.
  • An aerosol-generating article includes a heat transfer part including structure particles including carbon and a binder adhered to a surface of the structure particles to form pores between the structure particles to support the structure particles; And a medium unit including a solid particle generating an aerosol and a heat transfer material mixed with the solid particle to transfer heat to the solid particle.
  • a part when a part is connected to another part, this includes not only a case where the part is directly connected, but also a case where the part is electrically connected with another element in between.
  • aerosol generating material means a material capable of generating an aerosol and may mean an aerosol-forming substrate. Aerosols can include volatile compounds. The aerosol generating material may be solid or liquid.
  • solid aerosol generating materials may include solid materials based on tobacco raw materials such as leaf tobacco, vinegar, reconstituted tobacco, and liquid aerosol generating materials based on nicotine, tobacco extracts and various flavoring agents. It may include a liquid substance. Of course, it is not limited to the above example.
  • an “aerosol generating device” may be a device that generates an aerosol using an aerosol generating material to generate an aerosol that can be directly inhaled into the user's lungs through the user's mouth.
  • the aerosol generating device may be a holder that can be held by a user.
  • FIG 1 illustrates an article producing an aerosol in accordance with some embodiments.
  • the aerosol generating article 100 may include an aerosol generating material 110, an intermediate structure 120, a cooling structure 130, a filter segment 140, and a packaging 150.
  • the aerosol generating material 110 may comprise at least one of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and oleyl alcohol.
  • the aerosol generating material 110 may have a long elongated rod form, and the length may vary.
  • the length of the aerosol generating material 110 may be 7 to 15 millimeters, but is not limited thereto.
  • the aerosol generating material 110 may be about 12 millimeters.
  • the diameter of the aerosol generating material 110 may be 7 to 9 millimeters, but is not limited thereto. In some examples, the diameter of the aerosol generating material 110 may be about 7.9 millimeters.
  • the aerosol generating material 110 may contain other additive materials such as flavoring agents, wetting agents and / or acetate compounds.
  • the flavoring agent is licorice, sucrose, fructose syrup, isosweet, cocoa, lavender, cinnamon, cardamom, celery, fenugreek, cascarilla, sandalwood, bergamot, geranium, honey essence, rose oil, Vanilla, lemon oil, orange oil, mint oil, cinnamon, caraway, cognac, jasmine, chamomile, menthol, cinnamon, ylang-ylang, sage, spearmint, ginger, coriander or coffee and the like.
  • Wetting agents may also include glycerin or propylene glycol and the like.
  • the solvent and various additives are mixed to form a slurry, and then the slurry may be dried to form a sheet. Thereafter, the sheet can be processed to form a plurality of tobacco material strands.
  • the aerosol generating material 110 may comprise a plurality of tobacco material strands, each of which is 10 to 14 millimeters in length (eg 12 millimeters) and 0.8 to 1.2 millimeters in width (eg For example 1 millimeter) and a thickness of 0.08 to 0.12 millimeters (for example 0.1 millimeters).
  • the length, width and thickness of the tobacco material strands are not limited to the above examples.
  • the aerosol generating material 110 includes a plurality of strand materials processed in the form of a wide tobacco sheet, the density of the tobacco material filled in the aerosol generating material 110 may be increased. Accordingly, the aerosol generated from the aerosol generating material 110 can be increased, and the manufacturing characteristics of the aerosol generating material 110 can be improved.
  • the filter segment 140 may be disposed in parallel with the aerosol generating material 110 and passes through the filter segment 140 just before the aerosol material generated in the aerosol generating material 110 is inhaled by the user.
  • the filter segment 140 may be formed of various materials, for example, may include cellulose acetate.
  • the filter segment 140 may be made of a cylindrical filter, a tubular filter including a hollow, or a recessed filter, but is not limited thereto.
  • the length of the filter segment 140 may be 5 millimeters to 15 millimeters, but is not limited thereto.
  • the filter segment 140 may include at least one capsule (not shown).
  • the capsule (not shown) provided in the filter segment 140 may have a structure in which a liquid containing a fragrance is wrapped in a film, and may have, for example, a spherical or cylindrical shape.
  • the material forming the film of the capsule (not shown) provided in the filter segment 140 may be a starch and / or a gelling agent.
  • gelling gum or gelatin may be used as the gelling agent.
  • a gelling aid may further be used as a material for forming a film of the capsule (not shown).
  • calcium chloride can be used as the gelling aid, for example.
  • a plasticizer may be further used as a material for forming a film of the capsule (not shown).
  • glycerin and / or sorbitol may be used as the plasticizer.
  • a coloring agent may further be used as a material which forms the film of a capsule (not shown).
  • menthol essential oil of a plant, etc.
  • a fragrance contained in the capsule liquid can be used as a fragrance contained in the capsule liquid.
  • flavor contained in a liquid content MCT
  • MCT medium chain fatty acid triglyceride
  • the content solution may contain other additives such as a dye, an emulsifier, and a thickener.
  • the intermediate structure 120 may be disposed between the filter segment 140 and the aerosol generating material 110 and may be disposed adjacent to the aerosol generating material 110, for example.
  • the intermediate structure 120 may be formed of various materials, for example, may include cellulose acetate.
  • the intermediate structure 820 may be in the form of a tube including a hollow therein, but is not limited thereto.
  • the length of the intermediate structure 120 may be between about 7 millimeters and 15 millimeters, and optionally, about 7 millimeters.
  • the length of the intermediate structure 120 may be variously set, and the length of the entire aerosol generating material 110 may be changed according to the length of the intermediate structure 120.
  • the cooling structure 130 may be disposed between the aerosol generating material 110 and the filter segment 140, and specifically, between the intermediate structure 120 and the filter segment 140.
  • the cooling structure 130 may be in contact with the intermediate structure 120 and the filter segment 140.
  • the cooling structure 130 may cool the aerosol generated from the aerosol generating material 110.
  • the aerosol generated from the aerosol generating material 110 heated by the heater may be cooled.
  • the user can inhale an aerosol of a suitable and safe temperature that is not too high.
  • the length of the cooling structure 130 may be 10 millimeters to 20 millimeters, and optionally, 14 millimeters, but is not limited thereto.
  • the cooling structure 130 may be formed of various materials, and for example, may contain polylactic acid (PLA).
  • PLA polylactic acid
  • Cooling structure 130 may be manufactured in a variety of ways, for example, may be fabricated (eg, woven) using fibers containing polylactic acid. In this case, the risk that the cooling structure 130 is deformed or lost its function by external shock may be lowered. In addition, as the method of combining the fibers is changed, the cooling structure 130 having various shapes may be manufactured.
  • the surface area in contact with the aerosol can be increased.
  • the aerosol cooling effect of the cooling structure 130 can be further improved.
  • the packaging material 150 may be formed to surround the aerosol generating material 110, the intermediate structure 120, the cooling structure 130, and the filter segment 140 described above.
  • the packaging material 150 may be composed of a plurality of distinct packaging materials.
  • each of the plurality of distinct packaging materials may be formed to enclose each of the aforementioned aerosol generating material 110, intermediate structure 120, cooling structure 130 and filter segment 140.
  • the packaging material 150 may be made of a paper packaging material having oil resistance, or may be made of a general paper packaging material.
  • FIG. 2 illustrates an aerosol-generating article that includes a heat transfer portion in accordance with some embodiments.
  • the aerosol-generating article 200 may include a heat transfer part 210, a medium part 220, a mouthpiece part 230, and a packing material 240.
  • One side of the medium portion 220 may be connected to the heat transfer part 210 and the other side may be connected to the mouthpiece part 230.
  • the heat transfer unit 210 may receive heat from an external heating device and transfer heat to the medium unit 220.
  • the heat transfer part 210 may include a structure particle and a binder including carbon.
  • the structure particles and the binder may form a point adhesive, and the binder may adhere to the surface of the structure particles to support the bonding between the structure particles.
  • the pore may be formed between the structure particles by the point adhesion of the structure particles and the binder, and the adhesion made in the form of dots may be formed more pores between the structure particles than the adhesion made in the form of lines.
  • porosity of the heat transfer part 210 may be improved. If the porosity is improved, the suction resistance of the heat transfer unit 210 may be reduced.
  • the medium unit 220 may include solid particles and a heat transfer material.
  • Solid particles may comprise volatile compounds. Volatile compounds may be released from solid particles upon heating to produce aerosols.
  • the heat transfer material may be mixed between the solid particles to transfer the heat received from the heat transfer unit 210 to the solid particles.
  • heat transfer may also occur between the solid particles.
  • the heat transfer material may improve the heat transfer efficiency of the medium unit 220.
  • the mouthpiece part 230 may include an area through which the aerosol generated in the medium part 220 passes immediately before being inhaled by the user.
  • the mouthpiece part 230 may be formed of various materials, for example, may include cellulose acetate.
  • the mouthpiece portion 230 may be made of a recess filter including a hollow, but is not limited thereto.
  • the packaging material 240 may be formed to surround the aforementioned heat transfer part 210, the medium part 220, and the mouthpiece part 230.
  • the packaging material 240 may be composed of a plurality of distinct packaging materials.
  • each of the plurality of distinct packaging materials may be formed to surround each of the heat transfer part 210, the medium part 220, and the mouthpiece part 230.
  • the packaging material 240 may be made of a paper packaging material having oil resistance, or may be made of a general paper packaging material.
  • the aerosol generating article 200 of FIG. 2 does not include a cooling structure, unlike the article 100 generating the aerosol of FIG. 1.
  • the aerosol-generating article 200 of FIG. 2 includes a heat transfer part 210, and heat is transferred to the medium part 220 by the heat transfer part 210 to control the temperature, thereby cooling separately. May not require structures.
  • FIG. 3 is a view for explaining a process of forming pores between structure particles through point bonding between structure particles including carbon and a binder according to some embodiments.
  • the aerosol generating structure may include structure particles 300 including a carbon component 330 and a binder 310.
  • the carbon component 330 may include a material that is released from the structure particles 300 upon heating to form an aerosol.
  • the structure particles 300 may be stranded reconstituted tobacco particles.
  • the plurality of structure particles 300 are pulverized tobacco raw materials and then mixed with a solvent and various additives to form a slurry and dried to form a sheet, and then processed such sheets to reconstituted tobacco having a piece such as a rod It may include a substance.
  • pores 320 may be formed between the solid particles 300 by a binder 310 that is point-bonded to the surface of the structure particles 300.
  • the porosity formed for the same portion of the binder 310 may vary.
  • the structured particle 300 which is the stranded reconstituted tobacco material of FIG. 3
  • the solid particles 200 which is the granular reconstituted tobacco material of FIG. 2.
  • the binder 310 forms a point adhesive at a ratio having 10 to 35 parts by weight.
  • the weight part of the binder 310 When the weight part of the binder 310 is greater than or equal to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the structure particles 300, even when the amount of the binder 310 is increased, adhesion may hardly be improved. In addition, when the weight part of the binder 310 is greater than 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the structure particles 300, the total volume may be increased by the binder 310, and the ratio of the pores 320 may be reduced. have. Accordingly, the suction resistance of the aerosol generating structure can be increased. In addition, since the surface of the structure particles 300 is covered with the binder 310, the adsorption rate between the binder 310 and the structure particles 300 may be rapidly reduced.
  • the weight part of the binder 310 is 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the structure particles 300, the strength of adhesion formed by the structure particles 300 and the binder 310 is lowered, the structure particles 300 May not be properly bound with the binder 310.
  • the point adhesion between the structure particles 300 and the binder 310 may have the advantage of forming a high porosity in a small volume.
  • the porosity of the structure particles 300 may be increased by using a small amount of the binder 310, and the hardness of the structure particles 300 may be improved.
  • an aerosol is generated.
  • the suction resistance of the structure may be 50 mmH 2 O / 30 mm or less.
  • the hardness of the aerosol generating structure may be improved by 90% or more.
  • the binder 310 may include at least one of carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl methylcellulose, pullulan, and starch.
  • the pores 320 between the structure particles 300 may include a heat transfer material.
  • the heat transfer material may transfer heat to the solid particles upon heating of the aerosol generating structure, thereby increasing the heat transfer efficiency of the aerosol generating structure.
  • the heat transfer efficiency of the aerosol generating structure including the heat transfer material may be increased by 2% compared to the aerosol generating structure not including the heat transfer material.
  • the heat transfer material may include at least one of activated carbon, carbon nanotubes, graphene, and a polymer substrate having a thermal conductivity of 0.1 W / mK or more. Or a metal material having a thermal conductivity of 10.0 W / mK or more, such as iron, nickel, aluminum, copper, and stainless steel.
  • FIG. 4 is a graph showing temperature according to location in an aerosol-generating article in accordance with some embodiments.
  • the position in the aerosol-generating article may include an end portion of the heat transfer portion, one side of the medium in contact with the medium portion and the heat transfer portion, the other side of the medium portion in contact with the medium portion and the mouthpiece portion, and an end portion of the mouthpiece portion.
  • the end of the heat transfer portion receiving heat from the external heating device may be heated from 250 ° C. to 350 ° C.
  • one side of the medium part in contact with the heat transfer part and the medium part may have a temperature range of about 220 ° C. to about 320 ° C.
  • heat may be transferred from the medium portion toward the mouthpiece portion, away from the heat transfer portion, and as the temperature approaches the mouthpiece portion.
  • the other side of the medium portion in contact with the medium portion and the mouthpiece portion may have a temperature range of about 70 ° C to 100 ° C.
  • the temperature may be further reduced through the mouthpiece portion and thus the end of the mouthpiece portion may have a temperature range of 40 ° C to 70 ° C.
  • the heat transfer portion is composed of the carbon component, it can be heated to a high temperature in a short time from the external heating device.
  • the temperature of heat generated from the heated heat transfer portion may be reduced as it travels through the aerosol-generating article and may be reduced to a temperature suitable for the user to draw upon reaching the mouthpiece portion.
  • Aerosol-generating articles that include a heat transfer portion that receives heat from an external heating device may not require a cooling structure.
  • FIG. 5 is a flowchart of a method of making an aerosol-generating article having a heat transfer portion in accordance with some embodiments.
  • the method of making an aerosol generating article may be performed by an apparatus for making an aerosol generating article.
  • the device for making an aerosol-generating article may be any device commonly used in the art to make an aerosol-generating article.
  • the apparatus for manufacturing an aerosol-generating article may form a heat transfer part by mixing a binder with structure particles.
  • pores may form between the structure particles as the first binder is point bonded to the surface of the structure particles.
  • the structure included in the heat transfer part includes a carbon component and can be quickly heated to a high temperature in a short time.
  • the porosity between the structure particles may be increased by the point bonding of the first binder and the structure particles, and thus the suction resistance of the heat transfer unit may be reduced.
  • the apparatus for manufacturing the aerosol-generating article may mix the solid particles and the heat transfer material to form a medium portion.
  • the medium portion may further include a second binder that supports the solid particles by adhesively bonding the surface of the solid particles to form pores between the solid particles. As the second binder supports the solid particles, the relative position between the solid particles or the ratio of pores formed between the solid particles can be maintained.
  • the apparatus for manufacturing an aerosol-generating article may be packaged in an outer packaging material by connecting a heat transfer part, a medium part, and a mouthpiece part.
  • An apparatus for making an aerosol-generating article may produce a mouthpiece portion.
  • the mouthpiece portion may include an area through which the aerosol generated in the medium portion passes just before being inhaled by the user.
  • the mouthpiece portion can be produced by any suitable method that can be selected by one skilled in the art.
  • the apparatus for manufacturing an aerosol-generating article can produce an aerosol-generating article by connecting one side of the medium portion to the heat transfer portion, the other side of the medium portion to the mouthpiece portion, and packaging their connecting structure with an outer packaging material. .
  • An aerosol-generating article comprising a heat transfer unit according to the present disclosure may not include a separate cooling structure.
  • the porosity may be improved as the particles of the heat transfer part and the medium part form the point adhesive with the binder, and thus the suction resistance of the heat transfer part may be reduced.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Manufacture Of Tobacco Products (AREA)

Abstract

에어로졸을 생성하는 물품은 에어로졸을 생성하는 매질부로 열을 전달하는 열 전달부를 포함할 수 있고, 에어로졸을 생성하는 물품을 제조하는 방법은 에어로졸을 생성하는 매질부로 열을 전달하는 열 전달부를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 물품 및 에어로졸 생성 물품의 제조 방법
본 개시는 에어로졸을 생성하는 물품 및 에어로졸을 생성하는 물품을 제조하는 방법에 관한다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
에어로졸을 생성하는 물품에서, 에어로졸을 발생시키는 물질로 열을 전달하는 세그먼트 및 세그먼트를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
일 측면에 따른 에어로졸 생성 물품은, 탄소를 포함하는 구조체 입자 및 상기 구조체 입자들 사이에 기공이 형성되도록 상기 구조체 입자의 표면에 접착되어 상기 구조체 입자를 지지하는 바인더를 포함하는 열 전달부; 및 에어로졸을 생성하는 고체 입자 및 상기 고체 입자에 혼합되어 상기 고체 입자에 열을 전달하는 열 전달 물질을 포함하는 매질부;를 포함한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 매질부는 상기 고체 입자들 사이에 기공이 형성되도록 상기 고체 입자의 표면에 접착되어 상기 고체 입자를 지지하는 바인더를 더 포함한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 바인더는 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(hydroxypropyl methylcellulose), 풀루란(pullulan) 및 전분(starch) 중 어느 하나를 포함한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 구조체 입자는 활성탄, 탄소나노튜브, 그래핀(graphene), 열 전도도가 0.1W/mK 이상인 고분자 물질(polymer substrate) 및 열전도도가 10.0W/mK 이상인 금속 물질 중 어느 하나를 포함한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 열 전달 물질은 활성탄, 탄소나노튜브, 그래핀(graphene), 열 전도도가 0.1W/mK 이상인 고분자 물질(polymer substrate) 및 열전도도가 10.0W/mK 이상인 금속 물질 중 어느 하나를 포함한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 매질부의 일측은 상기 열 전달부와 연결되고, 상기 매질부의 타측에 연결되는 마우스피스부;를 더 포함하고, 상기 열 전달부의 단부에 250℃ 내지 350℃의 온도 범위의 열이 가해지면, 상기 열 전달부와 상기 매질부가 접하는 부분의 온도 범위는 220℃ 내지 320℃이고, 상기 매질부와 상기 마우스피스부가 접하는 부분의 온도 범위는 70℃ 내지 100℃이며, 상기 마우스피스부의 단부의 온도 범위는 40℃ 내지 70℃이다.
다른 측면에 따른 에어로졸 생성 물품의 제조 방법은, 탄소를 포함하는 구조체 입자의 표면에 바인더가 접착되어 상기 구조체 입자들 사이에 기공이 형성되도록 상기 구조체 입자와 상기 바인더를 혼합하여 열 전달부를 형성하는 단계; 에어로졸을 생성하는 고체 입자와 상기 고체 입자에 열을 전달하는 열 전달 물질을 혼합하여 매질부를 형성하는 단계; 및 상기 열 전달부와 상기 매질부를 연결하여 외포장재로 둘러싸는 단계;를 포함한다.
상술한 제조 방법에 있어서, 상기 매질부를 형성하는 단계는, 상기 고체 입자의 표면에 바인더가 접착되어 상기 고체 입자들 사이에 기공이 형성되도록 상기 바인더를 함께 혼합한다.
상술한 제조 방법에 있어서, 상기 구조체 입자와 상기 바인더의 혼합물의 흡인 저항은 50mmH2O/30mm 이하이다.
구조체 입자와 바인더 간의 점 접착은 용적이 작은 부피 안에서 높은 공극률을 형성할 수 있는 이점이 있을 수 있다. 또한, 소량의 바인더를 이용하여 구조체 입자의 공극률이 증가될 수 있고, 구조체 입자의 경도가 향상될 수 있다.
열 전달부 및 매질부의 입자가 바인더와 점 접착을 형성함에 따라 기공률이 향상될 수 있고 이에 따라 열 전달부의 흡인 저항이 감소될 수 있다.
도 1은 일부 실시예에 따른 에어로졸을 생성하는 물품을 도시한 도면이다.
도 2는 일부 실시예에 따른 열 전달부를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 도시한 도면이다.
도 3은 일부 실시예에 따라 탄소를 포함하는 구조체 입자와 바인더 간의 점 접착을 통해 구조체 입자 사이에 기공을 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품에서의 위치에 따른 온도를 도시한 그래프이다.
도 5는 일부 실시예에 따라 열 전달부를 갖는 에어로졸 생성 물품을 제조하는 방법의 흐름도이다.
에어로졸 생성 물품은, 탄소를 포함하는 구조체 입자 및 상기 구조체 입자들 사이에 기공이 형성되도록 상기 구조체 입자의 표면에 접착되어 상기 구조체 입자를 지지하는 바인더를 포함하는 열 전달부; 및 에어로졸을 생성하는 고체 입자 및 상기 고체 입자에 혼합되어 상기 고체 입자에 열을 전달하는 열 전달 물질을 포함하는 매질부;를 포함한다.
본 실시예들에서 사용되는 용어는 본 실시예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 실시예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시예들 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 실시예들에서 "에어로졸 생성 물질"은 에어로졸을 발생시킬 수 있는 물질을 의미하며, 에어로졸 형성 기질을 의미할 수도 있다. 에어로졸은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 고체 또는 액체일 수 있다.
예를 들면, 고체의 에어로졸 생성 물질은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로하는 고체 물질을 포함할 수 있으며, 액체의 에어로졸 생성 물질은 니코틴, 담배 추출물 및 다양한 향미제를 기초로하는 액체 물질을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
본 실시예들에서 "에어로졸 생성 장치"는, 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 생성 물질을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 장치는 사용자가 손으로 쥘 수 있는 홀더(holder)일 수 있다.
이하에서는 도면들을 참조하여 본 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 일부 실시예에 따른 에어로졸을 생성하는 물품을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 물품(100)은 에어로졸 생성 물질(110), 중간 구조물(120), 냉각 구조물(130), 필터 세그먼트(140) 및 포장재(150)를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 물질(110)은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 물질(110)은 길게 연장된 로드 형태를 가질 수 있고, 그 길이는 다양할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질(110)의 길이는 7 내지 15 밀리미터일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일부 예에서, 에어로졸 생성 물질(110)의 길이는 약 12 밀리미터일 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 물질(110)의 직경은 7 내지 9 밀리미터일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일부 예에서, 에어로졸 생성 물질(110)의 직경은 약 7.9 밀리미터일 수 있다.
선택적으로, 에어로졸 생성 물질(110)은 풍미제, 습윤제 및/또는 아세테이트 화합물과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 또한, 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 담배 원료를 분쇄한 후 용매 및 다양한 첨가물을 혼합하여 슬러리로 형태로 제조한 이후, 슬러리를 건조시켜 시트를 형성할 수 있다. 그 후에, 시트를 가공하여 복수의 담배 물질 가닥들을 형성할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성 물질(110)은 복수 개의 담배 물질 가닥들을 포함할 수 있고, 이러한 가닥 1개는 길이가 10 내지 14 밀리미터(예를 들면 12 밀리미터), 폭이 0.8 내지 1.2 밀리미터(예를 들면 1 밀리미터) 및 두께가 0.08 내지 0.12 밀리미터(예를 들면 0.1 밀리미터)일 수 있다. 그러나, 담배 물질 가닥의 길이, 폭 및 두께는 상술한 예에 한정되지 않는다.
에어로졸 생성 물질(110)은 넓은 담배 시트 형태를 가공한 복수의 가닥 물질들을 포함하므로, 에어로졸 생성 물질(110)에 충전된 담배 물질의 밀도가 증가될 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 물질(110)로부터 발생되는 에어로졸이 증가될 수 있고, 에어로졸 생성 물질(110)의 제조 특성이 향상될 수 있다.
필터 세그먼트(140)는 에어로졸 생성 물질(110)과 나란하게 배치될 수 있고, 에어로졸 생성 물질(110)에서 발생한 에어로졸 물질이 사용자에게 흡입되기 직전에 필터 세그먼트(140)를 통과한다.
필터 세그먼트(140)는 다양한 재질로 형성할 수 있는데, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트를 포함할 수 있다. 필터 세그먼트(140)는 원통형 필터, 중공을 포함하는 튜브형 필터 또는 리세스형 필터로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 필터 세그먼트(140)의 길이는 5 밀리미터 내지 15 밀리미터일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 필터 세그먼트(140)는 적어도 하나의 캡슐(미도시)을 포함할 수 있다. 필터 세그먼트(140)에 구비된 캡슐(미도시)은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있고, 예를 들면, 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있다.
또한 이러한 필터 세그먼트(140)에 구비된 캡슐(미도시)의 피막을 형성하는 재료는 전분 및/또는 겔화제일 수 있다. 예를 들어, 겔화제로서는 젤란 검이나 젤라틴이 사용될 수 있다. 또한, 캡슐(미도시)의 피막을 형성하는 재료로서 겔화 조제(助劑)가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 겔화 조제로서는, 예를 들면, 염화 칼슘이 사용될 수 있다. 또한, 캡슐(미도시)의 피막을 형성하는 재료로서 가소제가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 가소제로서는 글리세린 및/또는 소르비톨이 이용될 수 있다. 또한, 캡슐(미도시)의 피막을 형성하는 재료로서 착색료가 더 이용될 수도 있다.
예를 들어, 캡슐의 내용액에 포함되는 향료로서는 멘톨, 식물의 정유(精油) 등이 이용될 수 있다. 또한, 내용액에 포함되는 향료의 용매로서는, 예를 들면, 중쇄지방산 트리글리세리드(MCT)가 이용될 수 있다. 또한, 내용액은 색소, 유화제(乳化劑), 증점제(增粘劑) 등의 다른 첨가제를 함유할 수도 있다.
중간 구조물(120)은 필터 세그먼트(140)와 에어로졸 생성 물질(110)의 사이에 배치되고, 예를 들면 에어로졸 생성 물질(110)에 인접하도록 배치될 수 있다. 중간 구조물(120)은 다양한 물질로 형성할 수 있는데, 예를들면 셀룰로오스 아세테이트를 포함할 수 있다. 또한, 중간 구조물(820)은 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
중간 구조물(120)의 길이는 약 7 밀리미터 내지 15 밀리미터 일 수 있고, 선택적으로, 약 7 밀리미터일 수 있다. 또한, 중간 구조물(120)의 길이는 다양하게 설정될 수 있고, 중간 구조물(120)의 길이에 따라 에어로졸 생성 물질(110) 전체의 길이가 변경될 수 있다.
냉각 구조물(130)은 에어로졸 생성 물질(110)과 필터 세그먼트(140)의 사이에 배치되고, 구체적으로 중간 구조물(120)과 필터 세그먼트(140)의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 냉각 구조물(130)은 중간 구조물(120) 및 필터 세그먼트(140)와 접할 수 있다.
냉각 구조물(130)은 에어로졸 생성 물질(110)로부터 발생된 에어로졸을 냉각할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(100)이 에어로졸 생성 장치에 삽입되어 사용자에 의해 이용되는 경우, 히터에 의하여 가열된 에어로졸 생성 물질(110)로부터 생성된 에어로졸을 냉각할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 너무 높지 않은 적절하고 안전한 온도의 에어로졸을 흡입할 수 있다.
냉각 구조물(130)의 길이는 10 밀리미터 내지 20 밀리미터일 수 있고, 선택적으로, 14 밀리미터가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
냉각 구조물(130)은 다양한 재질로 형성될 수 있고, 예를 들면 폴리락트 산(PLA:Poly Lactic Acid)을 함유할 수 있다.
냉각 구조물(130)은 다양한 방법으로 제조될 수 있는데, 예를 들어 폴리락트 산을 함유하는 섬유들을 이용하여 제작(예를 들어, 직조)될 수 있다. 이 경우, 냉각 구조물(130)이 외부 충격에 의하여 변형되거나 기능을 상실하게 될 위험이 낮아질 수 있다. 또한, 섬유들을 조합하는 방식이 변경됨에 따라 다양한 형상을 갖는 냉각 구조물(130)이 제작될 수 있다.
또한, 섬유들을 이용하여 냉각 구조물(130)이 제작됨으로써, 에어로졸과 접촉하는 표면적이 증대될 수 있다. 따라서, 냉각 구조물(130)의 에어로졸 냉각 효과는 더욱 향상될 수 있다.
포장재(150)는 전술한 에어로졸 생성 물질(110), 중간 구조물(120), 냉각 구조물(130) 및 필터 세그먼트(140)를 감싸도록 형성될 수 있다. 포장재(150)는 복수 개의 구별된 포장재들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 구별된 포장재들 각각은 전술한 에어로졸 생성 물질(110), 중간 구조물(120), 냉각 구조물(130) 및 필터 세그먼트(140) 각각을 감싸도록 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과할 뿐, 이에 제한되지 않는다. 포장재(150)는 내유성을 갖는 종이류 포장재로 제작될 수 있으며, 일반적인 종이류 포장재로 제작될 수도 있다.
도 2는 일부 실시예에 따른 열 전달부를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(200)은 열 전달부(210), 매질부(220), 마우스피스부(230) 및 포장재(240)를 포함할 수 있다. 매질부(220)의 일 측은 열 전달부(210)와 연결되고 타 측은 마우스피스부(230)와 연결될 수 있다.
열 전달부(210)는 외부 가열 디바이스로부터 열을 공급받아 매질부(220)로 열을 전달할 수 있다. 열 전달부(210)는 탄소를 포함하는 구조체 입자 및 바인더를 포함할 수 있다. 구조체 입자와 바인더는 점 접착을 형성할 수 있으며, 구조체 입자의 표면에 바인더가 점 접착하여 구조체 입자 간의 결합을 지지할 수 있다.
구조체 입자와 바인더의 점 접착으로 구조체 입자 사이에는 기공이 형성될 수 있으며, 점의 형태로 접하며 이루어지는 접착은 선의 형태로 접하며 이루어지는 접착보다 구조체 입자 사이의 기공이 더 많이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따라 구조체 입자와 바인더가 점 접착되면, 열 전달부(210)의 기공률이 향상될 수 있다. 기공률이 향상되면 열 전달부(210)의 흡인 저항이 감소될 수 있다.
매질부(220)는 고체 입자와 열 전달 물질을 포함할 수 있다. 고체 입자는 휘발성 화합물을 포함할 수 있다. 휘발성 화합물은 가열 시 고체 입자로부터 방출되어 에어로졸을 생성할 수 있다. 열 전달 물질은 고체 입자 사이에 혼합되어 열 전달부(210)로부터 전달받은 열을 고체 입자에 전달할 수 있다.
일 예로, 고체 입자들 간에도 열 전달이 이루어질 수 있다. 열 전달 물질은 매질부(220)의 열 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
마우스피스부(230)는 매질부(220)에서 발생한 에어로졸이 사용자에게 흡입되기 직전 통과하는 영역을 포함할 수 있다. 마우스피스부(230)는 다양한 재질로 형성할 수 있는데, 예를 들면, 셀룰로오스 아세테이트를 포함할 수 있다. 또한, 마우스피스부(230)는 중공을 포함하는 리세스 필터로 제작될 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
포장재(240)는 전술한 열 전달부(210), 매질부(220), 마우스피스부(230)를 감싸도록 형성될 수 있다. 포장재(240)는 복수 개의 구별된 포장재들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 구별된 포장재들 각각은 전술한 열 전달부(210), 매질부(220), 마우스피스부(230) 각각을 감싸도록 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과할 뿐, 이에 제한되지 않는다. 포장재(240)는 내유성을 갖는 종이류 포장재로 제작될 수 있으며, 일반적인 종이류 포장재로 제작될 수도 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도 2의 에어로졸 생성 물품(200)은 도 1의 에어로졸을 생성하는 물품(100)과 달리, 냉각 구조물을 포함하지 않는다. 도 2의 에어로졸 생성 물품(200)은 열 전달부(210)를 구비하며, 열 전달부(210)에 의해 매질부(220)로 열이 전달되면서 온도의 제어가 이루어지고, 이에 따라 별도의 냉각 구조물을 필요로 하지 않을 수 있다.
도 3은 일부 실시예에 따라 탄소를 포함하는 구조체 입자와 바인더 간의 점 접착을 통해 구조체 입자 사이에 기공을 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 구조체는 탄소 성분(330)을 포함하는 구조체 입자(300) 및 바인더(310)를 포함할 수 있다. 탄소 성분(330)은 가열 시 구조체 입자(300)로부터 방출되어 에어로졸을 형성하는 물질을 포함할 수 있다.
일 예로, 구조체 입자(300)는 가닥형 재구성 담배 입자일 수 있다. 또는, 복수의 구조체 입자(300)들은 담배 원료를 분쇄한 후 용매 및 다양한 첨가물을 혼합하여 슬러리로 형태로 제조하고 건조시켜 시트를 형성한 후, 이러한 시트를 가공하여 막대 등과 같은 조각을 갖는 재구성 담배 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 구조체 입자(300)의 표면에 점 접착하는 바인더(310)에 의해 고체 입자들(300) 사이에 기공(320)이 형성될 수 있다.
구조체 입자(300)의 다양한 형태에 따라 같은 중량부의 바인더(310)에 대해 형성되는 기공률이 달라질 수 있다. 일 예로, 도 3의 가닥형 재구성 담배 물질인 구조체 입자(300)가 도 2의 과립형 재구성 담배 물질인 고체 입자(200)보다 더 높은 기공률을 가질 수 있다.
구조체 입자(300) 100 중량부를 기준으로 하여, 바인더(310)가 10 내지 35 중량부를 갖는 비율로 점 접착을 형성함이 바람직할 수 있다.
구조체 입자(300) 100 중량부에 대한 바인더(310)의 중량부가 35 중량부 이상이 되면, 바인더(310)의 양이 증가되더라도 접착성이 거의 향상되지 않을 수 있다. 또한, 구조체 입자(300) 100 중량부에 대한 바인더(310)의 중량부가 35 중량부 이상이 되면, 바인더(310)에 의해 전체 용적이 증가할 수 있고, 기공(320)의 비율이 감소될 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 구조체의 흡인 저항이 높아질 수 있다. 또한, 구조체 입자(300) 표면이 바인더(310)로 덮이므로, 바인더(310)와 구조체 입자(300) 간의 흡착 속도가 급속히 감소될 수 있다.
반면, 바인더(310)의 중량부가 구조체 입자(300) 100 중량부에 대해 10 중량부 이하가 되면 구조체 입자(300)와 바인더(310)가 형성하는 접착의 강도가 낮아지고, 구조체 입자(300)가 바인더(310)와 제대로 결착되지 않을 수 있다.
구조체 입자(300)와 바인더(310) 간의 점 접착은 용적이 작은 부피 안에서 높은 공극률을 형성할 수 있는 이점이 있을 수 있다. 또한, 소량의 바인더(310)를 이용하여 구조체 입자(300)의 공극률이 증가될 수 있고, 구조체 입자(300)의 경도가 향상될 수 있다.
일 예로, 구조체 입자(300) 100 중량부를 기준으로 하여, 바인더(310)가 10 내지 35 중량부를 갖도록 하는 비율로 바인더(310)와 구조체 입자(300) 간의 중량부 비율을 유지하는 경우, 에어로졸 생성 구조체의 흡인 저항은 50mmH2O/30mm 이하일 수 있다. 또한, 바인더(310)가 고체 입자와 점 접착을 형성함으로써, 에어로졸 생성 구조체의 경도가 90% 이상 향상될 수 있다.
바인더(310)는 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(hydroxypropyl methylcellulose), 풀루란(pullulan) 및 전분(starch) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나 구조체 입자(300) 사이의 기공(320)에는 열 전달 물질이 포함될 수 있다.
열 전달 물질은 에어로졸 생성 구조체의 가열 시 고체 입자에 열을 전달하여, 에어로졸 생성 구조체의 열 전달 효율을 상승시킬 수 있다. 일 예로, 열 전달 물질을 포함하는 에어로졸 생성 구조체의 열 전달 효율은 열 전달 물질을 포함하지 않는 에어로졸 생성 구조체와 비교하여 2% 상승될 수 있다.
열 전달 물질은 활성탄, 탄소나노튜브, 그래핀(graphene) 및 열 전도도가 0.1W/mK 이상인 고분자 물질(polymer substrate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는 철, 니켈, 알루미늄, 동, 스테인리스스틸 등 열 전도도가 10.0W/mK 이상인 금속 물질 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 4는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품에서의 위치에 따른 온도를 도시한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 물품에서의 위치는 열 전달부의 단부, 매질부와 열 전달부가 접하는 매질부의 일측, 매질부와 마우스피스부가 접하는 매질부의 타측 및 마우스피스부의 단부를 포함할 수 있다.
외부 가열 디바이스로부터 열을 공급받는 열 전달부의 단부는 250℃ 에서 350℃까지 가열될 수 있다. 열 전달부로부터 매질부로 열이 전달됨에 따라 열 전달부와 매질부가 접하는 매질부의 일측은 220℃ 내지 320℃ 정도의 온도 범위를 가질 수 있다. 사용자가 에어로졸 생성 물품을 흡인함에 따라 매질부에서 마우스피스부를 향하는 방향으로 열이 전달되고, 열 전달부로부터 거리가 멀어지고, 마우스피스부에 가까워질수록 온도가 떨어질 수 있다. 이에 따라 매질부와 마우스피스부가 접하는 매질부의 타측은 70℃ 내지 100℃ 정도의 온도 범위를 가질 수 있다. 또한, 마우스피스부를 통과하며 온도는 더 감소할 수 있으며 이에 따라 마우스피스부의 단부는 40℃ 내지 70℃의 온도 범위를 가질 수 있다.
열 전달부가 탄소 성분으로 구성되므로, 외부 가열 디바이스로부터 빠른 시간에 고온으로 가열될 수 있다. 가열된 열 전달부로부터 발생된 열의 온도는 에어로졸 생성 물품을 통해 이동하면서 감소될 수 있고, 마우스피스부에 도달하면 사용자가 흡인하기에 적당한 온도로 감소될 수 있다.
외부 가열 디바이스로부터 열을 전달받는 열 전달부를 포함하는 에어로졸 생성 물품은 냉각 구조물을 필요로 하지 않을 수 있다.
도 5는 일부 실시예에 따라 열 전달부를 갖는 에어로졸 생성 물품을 제조하는 방법의 흐름도이다. 에어로졸 생성 물품을 제조하는 방법은 에어로졸 생성 물품을 제조하는 장치에 의해 수행될 수 있다. 통상의 기술자는 에어로졸 생성 물품을 제조하는 장치가 당해 기술분야에서 에어로졸 생성 물품을 제조하기 위해 일반적으로 이용되는 임의의 장치일 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 5를 참조하면, 단계 S500에서, 에어로졸 생성 물품을 제조하는 장치는 구조체 입자에 바인더를 혼합하여 열 전달부를 형성할 수 있다.
에어로졸 생성 물품을 제조하는 장치가 구조체 입자와 제1 바인더를 혼합하면, 제1 바인더가 구조체 입자의 표면에 점 접착됨에 따라 구조체 입자 사이에 기공이 형성될 수 있다. 열 전달부에 포함되는 구조체는 탄소 성분을 포함하고 있어 짧은 시간에 빠르게 고온으로 가열될 수 있다. 또한, 제1 바인더와 구조체 입자의 점 접착에 의해 구조체 입자 사이의 기공률이 높아질 수 있고, 이에 따라 열 전달부의 흡인 저항이 감소될 수 있다.
단계 S510에서 에어로졸 생성 물품을 제조하는 장치는 고체 입자와 열 전달 물질을 혼합하여 매질부를 형성할 수 있다. 매질부는 고체 입자의 사이에 기공이 형성되도록 고체 입자의 표면에 점 접착하여 고체 입자를 지지하는 제2 바인더를 더 포함할 수 있다. 제2 바인더가 고체 입자를 지지함에 따라, 고체 입자들 간의 상대적 위치 또는 고체 입자들 간에 형성되는 기공의 비율이 유지될 수 있다.
단계 S520에서 에어로졸 생성 물품을 제조하는 장치는 열 전달부, 매질부 및 마우스피스부를 연결하여 외포장재로 포장할 수 있다.
에어로졸 생성 물품을 제조하는 장치는 마우스피스부를 생성할 수 있다. 마우스피스부는 매질부에서 발생한 에어로졸이 사용자에게 흡입되기 직전 통과하는 영역을 포함할 수 있다. 마우스피스부는 해당 기술분야에서 통상의 기술자에 의해 선택될 수 있는 적절한 방법에 의해 생성될 수 있다.
에어로졸 생성 물품을 제조하는 장치는 매질부의 일측을 열 전달부와 연결하고, 매질부의 타측을 마우스피스부와 연결하며, 이들의 연결 구조를 외포장재를 이용하여 포장함으로써 에어로졸 생성 물품을 제조할 수 있다.
본 개시에 따른 열 전달부를 포함하는 에어로졸 생성 물품은 별도의 냉각 구조물을 포함하지 않을 수 있다. 또한, 열 전달부 및 매질부의 입자가 바인더와 점 접착을 형성함에 따라 기공률이 향상될 수 있고 이에 따라 열 전달부의 흡인 저항이 감소될 수 있다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 탄소를 포함하는 구조체 입자 및 상기 구조체 입자들 사이에 기공이 형성되도록 상기 구조체 입자의 표면에 접착되어 상기 구조체 입자를 지지하는 바인더를 포함하는 열 전달부; 및
    에어로졸을 생성하는 고체 입자 및 상기 고체 입자에 혼합되어 상기 고체 입자에 열을 전달하는 열 전달 물질을 포함하는 매질부;를 포함하는 에어로졸 생성 물품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 매질부는
    상기 고체 입자들 사이에 기공이 형성되도록 상기 고체 입자의 표면에 접착되어 상기 고체 입자를 지지하는 바인더를 더 포함하는 에어로졸 생성 물품.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 바인더는 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(hydroxypropyl methylcellulose), 풀루란(pullulan) 및 전분(starch) 중 어느 하나를 포함하는 에어로졸 생성 물품.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조체 입자는 활성탄, 탄소나노튜브, 그래핀(graphene), 열 전도도가 0.1W/mK 이상인 고분자 물질(polymer substrate) 및 열전도도가 10.0W/mK 이상인 금속 물질 중 어느 하나를 포함하는 에어로졸 생성 물품.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 전달 물질은 활성탄, 탄소나노튜브, 그래핀(graphene), 열 전도도가 0.1W/mK 이상인 고분자 물질(polymer substrate) 및 열전도도가 10.0W/mK 이상인 금속 물질 중 어느 하나를 포함하는 에어로졸 생성 물품.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 매질부의 일측은 상기 열 전달부와 연결되고, 상기 매질부의 타측에 연결되는 마우스피스부;를 더 포함하고,
    상기 열 전달부의 단부에 250℃ 내지 350℃의 온도 범위의 열이 가해지면, 상기 열 전달부와 상기 매질부가 접하는 부분의 온도 범위는 220℃ 내지 320℃이고, 상기 매질부와 상기 마우스피스부가 접하는 부분의 온도 범위는 70℃ 내지 100℃이며, 상기 마우스피스부의 단부의 온도 범위는 40℃ 내지 70℃인 에어로졸 생성 물품.
  7. 탄소를 포함하는 구조체 입자의 표면에 바인더가 접착되어 상기 구조체 입자들 사이에 기공이 형성되도록 상기 구조체 입자와 상기 바인더를 혼합하여 열 전달부를 형성하는 단계;
    에어로졸을 생성하는 고체 입자와 상기 고체 입자에 열을 전달하는 열 전달 물질을 혼합하여 매질부를 형성하는 단계; 및
    상기 열 전달부와 상기 매질부를 연결하여 외포장재로 둘러싸는 단계;를 포함하는 에어로졸 생성 물품의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 매질부를 형성하는 단계는,
    상기 고체 입자의 표면에 바인더가 접착되어 상기 고체 입자들 사이에 기공이 형성되도록 상기 바인더를 함께 혼합하는, 에어로졸 생성 물품의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 구조체 입자와 상기 바인더의 혼합물의 흡인 저항은 50mmH2O/30mm 이하인 에어로졸 생성 물품의 제조 방법.
PCT/KR2019/007302 2018-06-19 2019-06-18 에어로졸 생성 물품 및 에어로졸 생성 물품의 제조 방법 WO2019245253A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19821527.9A EP3811793A4 (en) 2018-06-19 2019-06-18 ARTICLE FOR GENERATING AEROSOL, AND METHOD OF MAKING AN ARTICLE FOR GENERATING AEROSOL
JP2020532993A JP7001309B2 (ja) 2018-06-19 2019-06-18 エアロゾル生成物品、及びエアロゾル生成物品の製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180070419A KR102330287B1 (ko) 2018-06-19 2018-06-19 에어로졸 생성 물품 및 에어로졸 생성 물품의 제조 방법
KR10-2018-0070419 2018-06-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019245253A1 true WO2019245253A1 (ko) 2019-12-26

Family

ID=68984239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/007302 WO2019245253A1 (ko) 2018-06-19 2019-06-18 에어로졸 생성 물품 및 에어로졸 생성 물품의 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3811793A4 (ko)
JP (1) JP7001309B2 (ko)
KR (1) KR102330287B1 (ko)
WO (1) WO2019245253A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113273717A (zh) * 2021-05-19 2021-08-20 福建中烟工业有限责任公司 修饰的活性炭纤维毡及其制备方法和用途
CN114098148A (zh) * 2021-11-30 2022-03-01 云南中烟工业有限责任公司 一种喷淋式制备具有高孔隙率气溶胶发生基质棒的方法
WO2022133979A1 (zh) * 2020-12-25 2022-06-30 中国烟草总公司郑州烟草研究院 一种贫氧加热式烟具
WO2023249201A1 (ko) * 2022-06-23 2023-12-28 주식회사 케이티앤지 에어로졸 발생 매질 제조 시스템, 에어로졸 발생 물품 제조 방법, 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112951455B (zh) * 2021-02-25 2023-03-03 南华大学 一种基于石墨烯气溶胶的芯块-包壳间间隙传热改善方法
GB202108774D0 (en) * 2021-06-18 2021-08-04 Nicoventures Trading Ltd Article for use in a non-combustible aerosol provision system
KR20240032913A (ko) * 2021-07-07 2024-03-12 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 개선된 에어로졸 형성 기재
IL309592A (en) * 2021-07-07 2024-02-01 Philip Morris Products Sa Improved spray forming substrate
KR20240032921A (ko) * 2021-07-07 2024-03-12 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 관형 에어로졸 형성 기재를 갖는 물품
KR20230037097A (ko) * 2021-09-08 2023-03-16 주식회사 케이티앤지 흡연 물품 및 에어로졸 발생 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030183237A1 (en) * 2000-04-20 2003-10-02 Xue Lixin Luke High efficiency cigarette filters having shaped micro cavity fibers impregnated with adsorbent or absorbent materials
US20120160253A1 (en) * 2009-04-29 2012-06-28 Martin Coleman Treated Tobacco
KR20130060368A (ko) * 2010-10-15 2013-06-07 셀라네세 아세테이트 앨앨씨 연기 필터용 다공질 및 그의 형성 방법
KR101655716B1 (ko) * 2014-05-21 2016-09-07 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 유도 가열식 담배 제품
WO2017068093A1 (en) * 2015-10-22 2017-04-27 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating article, aerosol-generating pellet, method for forming aerosol-generating pellets and aerosol-generating system comprising aerosol-generating pellets

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5065776A (en) * 1990-08-29 1991-11-19 R. J. Reynolds Tobacco Company Cigarette with tobacco/glass fuel wrapper
US5178167A (en) * 1991-06-28 1993-01-12 R. J. Reynolds Tobacco Company Carbonaceous composition for fuel elements of smoking articles and method of modifying the burning characteristics thereof
US5246018A (en) * 1991-07-19 1993-09-21 Philip Morris Incorporated Manufacturing of composite heat sources containing carbon and metal species
CN1507818A (zh) * 1994-09-07 2004-06-30 Ӣ���̲�(Ͷ��)���޹�˾ 卷烟制品的燃料、卷烟制品用的气悬体发生剂及气悬体发生燃料以及卷烟制品
MY135471A (en) 2002-01-09 2008-04-30 Philip Morris Prod Cigarette filter with beaded carbon
US6883523B2 (en) * 2003-02-14 2005-04-26 Philip Morris Usa Inc. Cigarette having porous heat transfer tube
US10188140B2 (en) * 2005-08-01 2019-01-29 R.J. Reynolds Tobacco Company Smoking article
JP5015269B2 (ja) * 2007-12-27 2012-08-29 日本たばこ産業株式会社 炭素質加熱源を備えた非燃焼型喫煙物品
BR122013013917A2 (pt) * 2010-10-06 2019-08-06 Acetate International Llc Filtros de fumaça para dispositivos de fumar com massas porosas tendo uma carga de partícula de carbono e uma queda de pressão encapsulada
US9717273B2 (en) * 2012-04-02 2017-08-01 Philip Morris Products S.A. Method of manufacturing a combustible heat source
DK3187057T3 (en) * 2015-12-31 2018-05-28 Philip Morris Products Sa AEROSOL GENERATING ITEMS INCLUDING A HEAT CONDUCTIVE ELEMENT AND A SURFACE TREATMENT

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030183237A1 (en) * 2000-04-20 2003-10-02 Xue Lixin Luke High efficiency cigarette filters having shaped micro cavity fibers impregnated with adsorbent or absorbent materials
US20120160253A1 (en) * 2009-04-29 2012-06-28 Martin Coleman Treated Tobacco
KR20130060368A (ko) * 2010-10-15 2013-06-07 셀라네세 아세테이트 앨앨씨 연기 필터용 다공질 및 그의 형성 방법
KR101655716B1 (ko) * 2014-05-21 2016-09-07 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 유도 가열식 담배 제품
WO2017068093A1 (en) * 2015-10-22 2017-04-27 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating article, aerosol-generating pellet, method for forming aerosol-generating pellets and aerosol-generating system comprising aerosol-generating pellets

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3811793A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022133979A1 (zh) * 2020-12-25 2022-06-30 中国烟草总公司郑州烟草研究院 一种贫氧加热式烟具
CN113273717A (zh) * 2021-05-19 2021-08-20 福建中烟工业有限责任公司 修饰的活性炭纤维毡及其制备方法和用途
CN114098148A (zh) * 2021-11-30 2022-03-01 云南中烟工业有限责任公司 一种喷淋式制备具有高孔隙率气溶胶发生基质棒的方法
WO2023249201A1 (ko) * 2022-06-23 2023-12-28 주식회사 케이티앤지 에어로졸 발생 매질 제조 시스템, 에어로졸 발생 물품 제조 방법, 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190143006A (ko) 2019-12-30
EP3811793A1 (en) 2021-04-28
KR102330287B1 (ko) 2021-11-24
JP7001309B2 (ja) 2022-01-19
EP3811793A4 (en) 2022-03-09
JP2021506282A (ja) 2021-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019245253A1 (ko) 에어로졸 생성 물품 및 에어로졸 생성 물품의 제조 방법
WO2020009420A1 (ko) 궐련
WO2019151687A1 (ko) 에어로졸 발생 시스템
WO2020055093A1 (ko) 경질 캡슐로 구성된 캡슐 필터 세그먼트를 포함하는 에어로졸 생성 로드
WO2020009415A1 (ko) 궐련
JP6684269B2 (ja) 熱伝導性のパッチを材料ウェブに適用する方法
WO2020009416A1 (ko) 궐련
SU1836038A3 (ru) Kуpиteльhoe издeлиe
WO2020032610A1 (ko) 궐련
WO2019151688A1 (ko) 복수의 세그먼트로 구성된 궐련
WO2020153828A1 (ko) 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 액상 카트리지, 이를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품 및 이를 위한 에어로졸 발생 장치 및 시스템
WO2020009454A1 (ko) 금속 입자를 포함하는 래퍼
WO2020130752A1 (ko) 유도가열히터를 갖는 미세입자발생장치
WO2021025391A1 (en) Aerosol generating article including thermally conductive wrapper
WO2019245252A1 (ko) 에어로졸 생성 구조체 및 에어로졸 생성 구조체의 제조 방법
WO2020153830A1 (ko) 에어로졸 발생 시스템
WO2020067766A1 (ko) 평행하게 배열된 담배 가닥들을 포함하는 에어로졸 생성 로드
WO2020009453A1 (ko) 향미 성분을 포함하는 흡연 물품 및 향미 화합물을 제조하는 방법
WO2021101050A1 (ko) 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법 및 장치와, 상기 방법 및 장치에 의해 제조되는 에어로졸 생성 로드를 포함하는 에어로졸 생성 물품
WO2023128405A1 (ko) 유효 성분 이행량 증진을 위한 기체 발산 매질 제조
WO2021172729A1 (ko) 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치
WO2024063252A1 (ko) 에어로졸 발생 물품 및 매질 세그먼트의 제조 장치 및 방법
WO2020001492A1 (zh) 气溶胶生成制品和系统
WO2023140575A1 (en) Smoking article and aerosol generating system including the same
WO2023090875A1 (ko) 가향 시트를 포함하는 지관 및 이를 포함하는 흡연 물품

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19821527

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020532993

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019821527

Country of ref document: EP

Effective date: 20210119