WO2020009416A1 - 궐련 - Google Patents

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WO2020009416A1
WO2020009416A1 PCT/KR2019/008027 KR2019008027W WO2020009416A1 WO 2020009416 A1 WO2020009416 A1 WO 2020009416A1 KR 2019008027 W KR2019008027 W KR 2019008027W WO 2020009416 A1 WO2020009416 A1 WO 2020009416A1
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WO
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cigarette
cooling
segment
wrapper
cooling segment
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/008027
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English (en)
French (fr)
Inventor
황중섭
이존태
정봉수
기성종
진용숙
Original Assignee
주식회사 케이티앤지
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Filing date
Publication date
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Priority to US17/050,987 priority patent/US20210227876A1/en
Priority to EP19830240.8A priority patent/EP3818840B1/en
Priority to CN201980028979.4A priority patent/CN112055545B/zh
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
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    • 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
    • A24D1/002—Cigars; Cigarettes with additives, e.g. for flavouring
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/04—Cigars; Cigarettes with mouthpieces or filter-tips
    • A24D1/042—Cigars; Cigarettes with mouthpieces or filter-tips with mouthpieces
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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
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    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/18—Selection of materials, other than tobacco, suitable for smoking
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    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/02—Cigars; Cigarettes with special covers
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • 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
    • A24D3/062—Use of materials for tobacco smoke filters characterised by structural features
    • A24D3/063—Use of materials for tobacco smoke filters characterised by structural features of the fibers

Definitions

  • the present disclosure provides a cigarette comprising a tobacco rod and a filter rod.
  • Cigarettes include filters, which serve to filter or cool specific components contained in the aerosol. If the filtering performance of the filter is too high, the aerosol transition amount is reduced, and if the filtering performance is too low, there is a problem that a specific component contained in the aerosol is not filtered.
  • the cooling segment having a porosity of 50% or less.
  • a cigarette comprising a tobacco rod, a support segment located at a downstream end of the tobacco rod, a cooling segment located at a downstream end of the support segment, and a mouthpiece located at a downstream end of the cooling segment.
  • the cigarette according to the present embodiment may include a plurality of air channels formed along the longitudinal direction of the cigarette, and may include a cooling segment having a porosity of 50% or less.
  • a cigarette comprising a cooling segment comprising a fiber bundle arranged in a straight line along the longitudinal direction of the cigarette, a crimped fiber bundle arranged in a pleat along the longitudinal direction of the cigarette and a combination thereof.
  • FIG. 1 is a view illustrating an example in which a cigarette is inserted into a holder.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a cigarette.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a cigarette including a cooling segment consisting of a fiber bundle according to one embodiment.
  • 4A to 4C are diagrams for describing a cooling segment, according to an exemplary embodiment.
  • 5A to 5D are diagrams for describing a temperature of each part of the cooling segment according to an exemplary embodiment.
  • the cooling segment may provide a cigarette, having a porosity of 50% or less.
  • ... unit means a unit for processing at least one function or operation, which is implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. Can be.
  • upstream and downstream refer to the portion where air enters the cigarette from the outside when the user draws the air using the cigarette, and the portion where the air exits from the inside of the cigarette to the outside. This is “downstream”.
  • upstream and downstream are terms used to indicate relative positions between segments that make up a cigarette.
  • end may also be described as “end”.
  • FIG. 1 is a view illustrating an example in which a cigarette is inserted into a holder.
  • the cigarette 2 may be inserted into the holder 1.
  • the heater 130 is located inside the cigarette 2. Accordingly, the aerosol generating material of the cigarette 2 is heated by the heated heater 130, thereby producing an aerosol.
  • the cigarette 2 may have a shape similar to that of a general combustion cigarette.
  • the cigarette 2 may be divided into a first portion 140 including an aerosol generating material and a second portion 150 including a filter and the like.
  • the entirety of the first portion 140 may be inserted into the holder 1, and the second portion 150 may be exposed to the outside. Alternatively, only a part of the first part 140 may be inserted into the holder 1, or a part of the first part 140 and the second part 150 may be inserted.
  • the user may inhale the aerosol in the door state by mouth of the second portion 150.
  • the aerosol is generated by the outside air passing through the first portion 140, the generated aerosol is passed through the second portion 150 is delivered to the user's mouth.
  • the outside air may be introduced through at least one air passage formed in the holder 1.
  • the outside air may be introduced through at least one hole formed in the surface of the cigarette 2.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a cigarette.
  • the cigarette 2 includes a tobacco rod 210, a first filter segment 221, a cooling structure 222 and a second filter segment 223.
  • the first portion described above with reference to FIG. 1 includes a tobacco rod 210, and the second portion includes a first filter segment 221, a cooling structure 222, and a second filter segment 223.
  • the cigarette 2 may be wrapped by the wrappers 231, 232, 233, 234, 235, and 236.
  • the tobacco rod 210 is wrapped by the first wrapper 231, and the first filter segment 221 is wrapped by the second wrapper 232.
  • the cooling structure 222 is wrapped by a third wrapper 233, and the second filter segment 223 is packed by a fourth wrapper 234.
  • the fifth wrapper 235 may be surrounded by the first wrapper 231, the second wrapper 232, and the third wrapper 233.
  • the tobacco rod 210, the first filter segment 221 and the cooling structure 222 of the cigarette 2 may be further packed by the fifth wrapper 235.
  • the sixth wrapper 236 may be surrounded by at least a portion of the fifth wrapper 235 and an outer portion of the fourth wrapper 234.
  • at least a portion of the cooling structure 222 of the cigarette 2 and the second filter segment 223 may be further packed by a sixth wrapper 236.
  • the first wrapper 231, the second wrapper 232, the fifth wrapper 235, and the sixth wrapper 236 may be manufactured by a general winding paper.
  • the first wrapper 231, the second wrapper 232, the fifth wrapper 235, and the sixth wrapper 236 may be porous wrappers or porous wrappers.
  • the thickness of the first wrapper 231 may be about 61 ⁇ m and the porosity may be about 15 CU
  • the thickness of the second wrapper 232 may be about 63 ⁇ m and the porosity may be about 15 CU, but is not limited thereto. .
  • the fifth wrapper 235 may have a thickness of about 66 ⁇ m and a porosity of about 10 CU, and the sixth wrapper 236 may have a thickness of 66 ⁇ m and a porosity of about 17 CU, but is not limited thereto.
  • an aluminum foil may be further included on the inner surfaces of the first wrapper 231 and / or the second wrapper 232.
  • the third wrapper 233 and the fourth wrapper 234 may be manufactured by hard winding.
  • the thickness of the third wrapper 233 may be about 158 ⁇ m and the porosity may be about 33 CU
  • the thickness of the fourth wrapper 234 may be about 155 ⁇ m and the porosity may be about 46 CU, but is not limited thereto. .
  • the fifth wrapper 235 and the sixth wrapper 236 may be embedded with a predetermined material.
  • silicon may be used as an example of the predetermined material, but is not limited thereto.
  • silicon has characteristics such as heat resistance with little change with temperature, oxidation resistance without oxidation, resistance to various chemicals, water repellency for water, or electrical insulation.
  • any material having the above-described characteristics may be applied (or coated) to the fifth wrapper 235 and the sixth wrapper 236 without limitation.
  • the fifth wrapper 235 and the sixth wrapper 236 may prevent the cigarette 2 from burning.
  • the tobacco rod 210 is heated by the heater 130, there is a possibility that the cigarette 2 is burned.
  • the cigarette 2 may be burned.
  • the fifth wrapper 235 and the sixth wrapper 236 include a non-combustible material, the phenomenon in which the cigarette 2 is burned can be prevented.
  • the fifth wrapper 235 may prevent the holder 1 from being contaminated by materials generated from the cigarette 2.
  • liquid substances can be produced in the cigarette 2.
  • the aerosol produced in the cigarette 2 is cooled by the outside air, whereby liquid substances (eg moisture) can be produced.
  • the fifth wrapper 235 packs the tobacco rod 210 and / or the first filter segment 221, it is possible to prevent liquid substances produced in the cigarette 2 from leaking out of the cigarette 2. Can be. Therefore, the phenomenon in which the inside of the holder 1 is contaminated by the liquid substances produced in the cigarette 2 can be prevented.
  • the diameter of the cigarette 2 is within the range of 5mm to 9mm, the length may be about 48mm, but is not limited thereto.
  • the length of the tobacco rod 210 is about 12 mm
  • the length of the first filter segment 221 is about 10 mm
  • the length of the cooling structure 222 is about 14 mm
  • the length of the second filter segment 223 is about 12 mm, but is not limited thereto.
  • the structure of the cigarette 2 shown in FIG. 2 is merely an example, and some configurations may be omitted.
  • the cigarette 2 may not include one or more of the first filter segment 221, the cooling structure 222, and the second filter segment 223.
  • Tobacco rod 210 includes an aerosol generating material.
  • the aerosol generating material may include at least one of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and oleyl alcohol.
  • tobacco rod 210 may contain other additive materials, such as flavoring agents, wetting agents, and / or organic acids.
  • 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 tobacco rod 210 may be filled with a reconstituent tobacco sheet.
  • the tobacco rod 210 may be filled with sheaths.
  • tobacco sheaths can be produced by slicing the leaflet sheet.
  • the tobacco rod 310 may be filled with a plurality of tobacco strands in which the leaflet sheet is trimmed.
  • the tobacco rod 310 may be formed by combining a plurality of tobacco strands in the same direction (parallel) or randomly.
  • the platelet sheet may be manufactured by the following procedure. First, tobacco raw materials are ground to produce aerosol generating materials (e.g., glycerin, propylene glycol, etc.), fragrance liquids, binders (e.g., guar gum, xanthan gum, Carboxymethyl cellulose (CMC), etc.), water After making the slurry mixed with the back, the platelet sheet is formed using the slurry. When making the slurry, natural pulp or cellulose may be added, and one or more binders may be mixed and used. On the other hand, tobacco strands may be produced by cutting or slicing the dried leaflet sheet.
  • aerosol generating materials e.g., glycerin, propylene glycol, etc.
  • fragrance liquids e.g., glycerin, propylene glycol, etc.
  • binders e.g., guar gum, xanthan gum, Carboxymethyl cellulose (CMC), etc.
  • water binders
  • the tobacco raw material may be tobacco leaf chips, tobacco stems and / or tobacco fines generated during tobacco processing.
  • the leaflet sheet may also contain other additives such as wood cellulose fibers.
  • 5% to 40% of the aerosol generating material may be added to the slurry, and 2% to 35% of the aerosol generating material may be left in the platelet sheet. Preferably, 5% to 30% of the aerosol generating material may remain in the leaflet sheet.
  • a perfume liquid such as menthol or a moisturizer may be sprayed and added to the center of the tobacco rod 210.
  • the first filter segment 221 may be a cellulose acetate filter.
  • the first filter segment 221 may be a tube-shaped structure including a hollow therein.
  • the length of the first filter segment 221 may be an appropriate length within the range of 4mm to 30mm, but is not limited thereto.
  • the length of the first filter segment 221 may be 10 mm, but is not limited thereto.
  • the diameter of the hollow included in the first filter segment 221 may be an appropriate diameter within the range of 2mm to 4.5mm, but is not limited thereto.
  • the hardness of the first filter segment 221 may be adjusted by adjusting the amount of plasticizer in the manufacture of the first filter segment 221.
  • the first filter segment 221 may be manufactured by inserting a structure such as a film or a tube of the same or a different material into the inside (eg, a hollow).
  • the first filter segment 221 may be manufactured using cellulose acetate. Accordingly, when the heater 130 is inserted, the internal material of the tobacco rod 210 may be prevented from being pushed back, and a cooling effect of the aerosol may be generated.
  • the cooling structure 222 cools the aerosol generated by the heater 130 heating the tobacco rod 210.
  • the user can inhale the aerosol cooled to the appropriate temperature.
  • the length or diameter of the cooling structure 222 may be variously determined according to the shape of the cigarette 2.
  • the length of the cooling structure 222 may be appropriately employed within the range of 7mm to 20mm.
  • the length of the cooling structure 222 may be about 14 mm, but is not limited thereto.
  • the cooling structure 222 can be made by weaving polymer fibers.
  • the perfume solution may be applied to the fibers made of the polymer.
  • the cooling structure 222 may be manufactured by weaving together the fibers made of the polymer and the fibers coated with the perfume solution.
  • the cooling structure 222 may be formed by a crimped polymer sheet.
  • the polymer is made of a material selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), polylactic acid (PLA), cellulose acetate (CA) and aluminum foil Can be.
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PET polyethylene terephthalate
  • PLA polylactic acid
  • CA cellulose acetate
  • aluminum foil Can be aluminum foil Can be.
  • the cooling structure 222 may include singular or plurality of channels extending in the longitudinal direction.
  • the channel means a passage through which gas (eg, air or aerosol) passes.
  • the cooling structure 222 consisting of crimped polymer sheet may be formed from a material having a thickness between about 5 ⁇ m and about 300 ⁇ m, for example between about 10 ⁇ m and about 250 ⁇ m.
  • the total surface area of the cooling structure 222 may be between about 300 mm 2 / mm and about 1000 mm 2 / mm.
  • the aerosol cooling element may be formed from a material having a specific surface area of between about 10 mm 2 / mg and about 100 mm 2 / mg.
  • the cooling structure 222 may include a thread containing a volatile flavor component.
  • the volatile flavor component may be menthol, but is not limited thereto.
  • the thread may be filled with a sufficient amount of menthol to provide 1.5 mg or more of menthol to the cooling structure 222.
  • the second filter segment 223 may be a cellulose acetate filter.
  • the length of the second filter segment 223 may be suitably employed within the range of 4 mm to 20 mm.
  • the length of the second filter segment 223 may be about 12 mm, but is not limited thereto.
  • the flavor may be produced by spraying the fragrance liquid on the second filter segment 223.
  • a separate fiber coated with the fragrance liquid may be inserted into the second filter segment 223.
  • the aerosol generated in the tobacco rod 210 is cooled as it passes through the cooling structure 222, and the cooled aerosol is delivered to the user through the second filter segment 223.
  • the effect of enhancing the persistence of the flavor delivered to the user may be produced.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a cigarette including a cooling segment consisting of a fiber bundle according to one embodiment.
  • the cigarette 300 may include a tobacco rod 310, a support segment 320, a cooling segment 330, and a mouthpiece 340.
  • the cigarette 300 may further include other configurations in addition to the configurations 310 to 340 illustrated in FIG. 3, or some of the configurations 310 to 340 illustrated in FIG. 3 may be omitted.
  • the support segment 320 is located at the downstream end of the tobacco rod 310
  • the cooling segment 330 is located at the downstream end of the support segment 320
  • the mouthpiece at the downstream end of the cooling segment 330.
  • the arrangement structure of the plurality of segments constituting the cigarette 300 is not limited thereto.
  • the tobacco rod 310 may be made of a sheet or may be made of a strand. In addition, the tobacco rod 310 may be made of a cut grass tobacco. The tobacco rod 310 may have a cylindrical shape, and smoke and / or aerosol may be generated as the tobacco rod 310 is heated.
  • the tobacco rod 310 may include, but is not limited to, aerosol-generating materials, flavoring agents, humectants, and / or additives such as organic acids, flavours such as menthol or humectants. In one embodiment, the tobacco rod 310 may contain more than 15% of the humectant.
  • the support segment 320 may be a cellulose acetate filter.
  • the support segment 320 may be a tube-shaped structure that includes a hollow therein.
  • the length of the support segment 320 may be employed in the appropriate length within the range of 4mm to 30mm, but is not limited thereto.
  • the length of the support segment 320 may be 10 mm, but is not limited thereto.
  • the diameter of the hollow included in the support segment 320 may be a suitable diameter within the range of 3mm to 4.5mm, but is not limited thereto.
  • the hardness of the support segment 320 can be adjusted by adjusting the amount of plasticizer in the manufacture of the support segment 320.
  • the outline of the support segment 320 may be manufactured to be wrapped by a wrapper. Accordingly, the support segment 320 can be easily combined with other configurations.
  • the support segment 320 may be manufactured by inserting a structure such as a film or a tube of the same or a different material into the inside (eg, a hollow).
  • the cooling segment 330 cools the aerosol generated as the heater heats the tobacco rod 310. Therefore, the user may inhale the aerosol cooled to the appropriate temperature when the cigarette 300 is inhaled.
  • the length or diameter of the cooling segment 330 may vary depending on the shape of the cigarette 300.
  • the length of the cooling segment 330 may suitably be employed within the range of 5 mm to 30 mm.
  • the length of the cooling segment 330 may be appropriately employed within the range of 5mm to 20mm, for example, the length of the cooling segment 330 may be about 14mm, but is not limited thereto.
  • the cooling segment 330 may be made of a polymeric material (or polymer) selected from polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polylactic acid, cellulose acetate. In one embodiment, the cooling segment 330 can be made of pure polylactic acid, or a combination of other degradable polymers and polylactic acid.
  • the cooling segment 330 may be manufactured by extrusion or weaving fibers.
  • the cooling segment 330 can be fabricated in various forms to increase the surface area per unit area (ie, surface area in contact with the aerosol).
  • the cooling segment 330 may comprise a fiber bundle in which fibers of a polymeric material (eg, polylactic acid) are uniformly dispersed. As shown in FIG. 3, the fiber bundles of the polymeric material may be arranged in a straight line along the longitudinal direction of the cigarette 300 to form a plurality of air channels. As the tobacco rod 310 is heated, the resulting aerosol passes through the support segment 320 to reach the cooling segment 330, where the aerosol is formed by a plurality of air channels formed between the fiber bundles of the cooling segment 330. Pass through to reach the mouthpiece (340).
  • a polymeric material eg, polylactic acid
  • the porosity of the cooling segment 330 comprising fiber bundles arranged in a straight line along the longitudinal direction of the cigarette 300 may be 50% or less.
  • the porosity of the cooling segment 330 may be 20-50%.
  • the cooling segment 330 comprising the fiber bundle has a porosity of 50% or less, thereby increasing the contact time and contact area between the aerosol and the fiber bundle. That is, the cooling efficiency of the cooling segment 330 can be improved.
  • the cooling segment 330 having a porosity of 50% or less may have an appropriate suction resistance, thereby preventing a user from being fuzzy due to a low suction resistance when the cigarette 300 is inhaled.
  • a fragrance liquid may be applied to the fiber bundle of the polymer material included in the cooling segment 330.
  • the cooling segment 330 may be manufactured by using a separate fiber coated with the fragrance liquid and a fiber made of a polymer material.
  • the mouthpiece 340 may be a cellulose acetate filter.
  • the mouthpiece 340 may be made of a recess filter, but is not limited thereto.
  • the length of the mouthpiece 340 may be appropriately employed within the range of 4mm to 30mm.
  • the length of the mouthpiece 340 may be about 12mm, but is not limited thereto.
  • the flavor may be produced by spraying the flavor liquid on the mouthpiece 340.
  • a separate fiber coated with the fragrance liquid may be inserted into the mouthpiece 340.
  • the aerosol generated as the tobacco rod 310 is heated is cooled through the cooling segment 330, and the cooled aerosol is delivered to the user through the mouthpiece 340. Therefore, when the flavor element is added to the mouthpiece 340, an effect of enhancing the persistence of the flavor delivered to the user may be generated.
  • the mouthpiece 340 may include at least one capsule.
  • the capsule may be a structure wrapped in a coating film containing the fragrance.
  • the capsule can have a spherical or cylindrical shape.
  • each of the tobacco rod 310, support segment 320, cooling segment 330 and mouthpiece 340 may be wrapped by a separate wrapper.
  • the entire cigarette 300 may be double-packed by another wrapper surrounded by the wrapper surrounding the tobacco rod 310, the support segment 320, the cooling segment 330, and the mouthpiece 340, respectively.
  • the manner in which the cigarette 300 and its constituent parts are wrapped by the wrapper is not limited thereto.
  • 4A to 4C are diagrams for describing a cooling segment, according to an exemplary embodiment.
  • the cooling segment 410 may comprise a fiber bundle in which fibers of the polymeric material are uniformly dispersed.
  • the fiber bundles included in the cooling segment 410 may be arranged in a straight line along the longitudinal direction of the cigarette to form a plurality of air channels 411.
  • the cooling segment 410 may comprise a fiber bundle in which fibers of the polymeric material are uniformly dispersed.
  • the fiber bundles included in the cooling segment 420 may be crimped and arranged along the longitudinal direction of the cigarette to form a plurality of air channels 421.
  • the cooling segment 430 may comprise a fiber bundle of polymeric material.
  • the fiber bundle may be composed of a plurality of straight-shaped fibers 432 and a plurality of crimped fibers 433.
  • the fiber bundles may be arranged along the longitudinal direction of the cigarette to form a plurality of air channels 431.
  • the crimp spacing of the crimped fiber bundles may be constant.
  • the fiber bundles may be crimped into irregular shapes.
  • the cooling segments 410, 420, and 430 may be wrapped by a high basis weight wrapper.
  • the cooling segments 410, 420, and 430 may be wrapped by a wrapper having a basis weight of 60 g / m 2 or more, but the basis weight of the wrapper wrapping the cooling segments 410, 420, and 430 is not limited thereto. . Maintains the hardness of the cooling segments 410, 420 and 430 comprising fiber bundles arranged in a straight line along the length of the cigarette, crimping along the length of the cigarette and arranged crimped fiber bundles arranged or a combination thereof Cooling segments 410, 420, and 430 may be packaged by a high basis weight wrapper.
  • the cooling segments 410, 420, and 430 of FIGS. 4A-4C include a plurality of air channels 411, 421, and 431 formed along the length of the cigarette and may have a porosity of 50% or less.
  • the cooling segments 410, 420, and 430 have porosities of 50% or less, thereby increasing the contact time and contact area between the aerosol and the fiber bundle. That is, the cooling efficiency of the cooling segments 410, 420, and 430 can be improved.
  • the cooling segments 410, 420, and 430 having a porosity of 50% or less have an appropriate suction resistance, thereby preventing a user from becoming obnoxious due to low suction resistance when inhaling a cigarette.
  • 5A to 5D are diagrams for describing a temperature of each part of the cooling segment according to an exemplary embodiment.
  • the resulting aerosol passes through the support segments 520a through 520d to reach the cooling segments 530a through 530d.
  • the aerosol is cooled through the cooling segments 530a-530d and delivered to the user over the mouthpieces 540a-540d.
  • the temperature of the aerosol before passing through the cooling segments 530a through 530d can be measured by measuring the temperature of the first portions 531a through 531d in contact with the support segments 520a through 520d and the cooling segments 530a through 530d.
  • the temperature of the aerosol after passing through the cooling segments 530a through 530d may be measured by measuring the temperature of the second portions 532a through 532d in contact with the cooling segments 530a through 530d and the mouthpieces 540a through 540d. have.
  • the temperature of the aerosol passing through the first portions 531a through 531d and the second portions 532a through 532d may be measured using a contact temperature sensor, but the temperature measuring method is not limited thereto.
  • the temperature of the aerosol passing through the first portions 531a through 531d may be about 150 ° C to 160 ° C.
  • the cooling segment 530a may comprise a single or multiple corrugated sheets of polymeric material.
  • the porosity of the cooling segment 530a may be 50% to 90%.
  • the temperature of the aerosol passing through the second portion 532a may be about 60 °C to 65 °C.
  • the cooling segment 530b may comprise a fiber bundle in which fibers of the polymeric material are uniformly dispersed.
  • the fiber bundles included in the cooling segment 530b may be arranged in a straight line along the longitudinal direction of the cigarette to form a plurality of air channels.
  • the porosity of the cooling segment 530b may be 50% or less.
  • the temperature of the aerosol passing through the second portion 532b may be about 50 °C to 55 °C. That is, compared to the cooling segment 530a of FIG. 5A, in FIG. 5B, the cooling segment 530b is composed of a fiber bundle, so that the contact time and the contact area between the aerosol and the fiber bundle may be increased, thereby improving cooling efficiency.
  • the cooling segment 530c may comprise a fiber bundle in which fibers of the polymeric material are uniformly dispersed.
  • the fiber bundles included in the cooling segment 530c may be crimped and arranged along the longitudinal direction of the cigarette to form a plurality of air channels.
  • the porosity of the cooling segment 530c may be 50% or less.
  • the temperature of the aerosol passing through the second portion 532c may be about 40 °C to 45 °C. That is, compared to the cooling segment 530a of FIG. 5A, in FIG. 5C, the cooling segment 530c is composed of crimped fiber bundles, thereby increasing the contact time and contact area between the aerosol and the crimped fiber bundles, thereby increasing cooling efficiency. This can be improved.
  • the cooling segment 530d may comprise a fiber bundle of polymeric material.
  • the fiber bundle may consist of a plurality of straight-shaped fibers and a plurality of crimped fibers.
  • the fiber bundles may be arranged along the longitudinal direction of the cigarette to form a plurality of air channels.
  • the porosity of the cooling segment 530d may be 50% or less.
  • the temperature of the aerosol passing through the second portion 532d may be about 45 ° C to 50 ° C. That is, in comparison to the cooling segment 530a of FIG. 5A, in FIG. 5D, the cooling segment 530d consists of a fiber bundle comprising straight fibers and crimped fibers, thereby making contact time and contact between the aerosol and the fiber bundle. The area can be increased to improve the cooling efficiency.
  • the cooling segments 530b to 530d shown in FIGS. 5B-5D are fiber bundles arranged in a straight line along the longitudinal direction of the cigarette, crimped fiber bundles arranged in a crease along the longitudinal direction of the cigarette or a combination thereof It may include.
  • the cooling segments 530b-530d have a porosity of 50% or less, thereby increasing the contact time and contact area between the aerosol and the fiber bundle. That is, the cooling efficiency of the cooling segments 530b to 530d can be improved.
  • the cooling segments 530b to 530d having a porosity of 50% or less have an appropriate suction resistance, thereby preventing a user from becoming obnoxious due to low suction resistance when inhaling a cigarette.

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  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Abstract

담배 로드, 담배 로드의 하류 말단에 위치한 지지 세그먼트, 지지 세그먼트의 하류 말단에 위치한 냉각 세그먼트, 및 냉각 세그먼트의 하류 말단에 위치한 마우스피스를 포함하는 궐련을 개시한다. 본 실시예에 따른 궐련은, 궐련의 길이방향을 따라 형성된 복수의 공기 채널을 포함하고, 50% 이하의 기공도를 갖는 냉각 세그먼트를 포함할 수 있다.

Description

궐련
본 개시는 담배 로드와 필터 로드를 포함하는 궐련을 제공한다.
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 생성되는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다.
궐련은 필터를 포함하며, 필터는 에어로졸에 포함된 특정 성분을 필터링하거나 에어로졸을 냉각시키는 역할을 수행한다. 필터의 필터링 성능이 지나치게 높으면 에어로졸 이행량이 감소하고, 필터링 성능이 지나치게 낮으면 에어로졸에 포함된 특정 성분이 필터링되지 않는 문제가 있다.
이에 따라, 필터를 구성하는 성분을 변경하거나 필터의 구조를 변경함으로써, 적절한 성능을 갖는 필터에 관한 연구가 진행 중에 있다.
궐련의 길이방향을 따라 형성된 복수의 공기 채널을 포함하고, 50% 이하의 기공도를 갖는 냉각 세그먼트를 포함하는 궐련을 제공하는데 있다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
담배 로드, 담배 로드의 하류 말단에 위치한 지지 세그먼트, 지지 세그먼트의 하류 말단에 위치한 냉각 세그먼트, 및 냉각 세그먼트의 하류 말단에 위치한 마우스피스를 포함하는 궐련을 개시한다.
본 실시예에 따른 궐련은, 궐련의 길이방향을 따라 형성된 복수의 공기 채널을 포함하고, 50% 이하의 기공도를 갖는 냉각 세그먼트를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열된 섬유 다발, 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열된 클림핑된 섬유 다발 또는 이들의 조합을 포함하는 냉각 세그먼트를 포함하는 궐련을 제공함으로써, 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 홀더에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 궐련의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 섬유 다발로 구성된 냉각 세그먼트를 포함하는 궐련의 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 냉각 세그먼트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 일 실시예에 따른 냉각 세그먼트의 부위 별 온도를 설명하기 위한 도면이다.
담배 로드; 상기 담배 로드의 하류 말단에 위치한 지지 세그먼트; 상기 지지 세그먼트의 하류 말단에 위치한 냉각 세그먼트; 및 상기 냉각 세그먼트의 하류 말단에 위치한 마우스피스; 를 포함하는 궐련에 있어서, 상기 냉각 세그먼트는 상기 궐련의 길이방향을 따라 형성된 복수의 공기 채널을 포함하고, 상기 냉각 세그먼트는 50% 이하의 기공도를 갖는 것인, 궐련을 제공할 수 있다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 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 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 용어 "상류" 및 "하류"는 사용자가 궐련을 사용하여 공기를 흡인할 때, 외부로부터 궐련 내부로 공기가 들어오는 부분이 "상류"이고 궐련 내부에서 외부로 공기가 나가는 부분이 "하류"이다. 용어 "상류" 및 "하류"는 궐련을 구성하는 세그먼트들 간의 상대적인 위치를 나타내기 위해 사용된 용어이다. 궐련 사용시 사용자는 궐련의 하류 단부를 물 수 있다. 한편, 용어 "단부"는 또한 "말단"으로 기술될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 홀더에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 궐련(2)은 홀더(1)에 삽입될 수 있다. 궐련(2)이 삽입되면, 히터(130)는 궐련(2)의 내부에 위치된다. 따라서, 가열된 히터(130)에 의하여 궐련(2)의 에어로졸 생성 물질이 가열되고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다.
궐련(2)은 일반적인 연소형 궐련과 유사한 형상을 갖을 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분(140)과 필터 등을 포함하는 제 2 부분(150)으로 구분될 수 있다.
홀더(1)의 내부에는 제 1 부분(140) 전체가 삽입되고, 제 2 부분(150)은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 홀더(1)의 내부에 제 1 부분(140)의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분(140) 및 제 2 부분(150)의 일부가 삽입될 수도 있다.
사용자는 제 2 부분(150)을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분(140)을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분(150)을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
외부 공기는 홀더(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 또는, 외부 공기는 궐련(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 유입될 수도 있다.
도 2는 궐련의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 궐련(2)은 담배 로드(210), 제 1 필터 세그먼트(221), 냉각 구조물(222) 및 제 2 필터 세그먼트(223)를 포함한다. 도 1을 참조하여 상술한 제 1 부분은 담배 로드(210)를 포함하고, 제 2 부분은 제 1 필터 세그먼트(221), 냉각 구조물(222) 및 제 2 필터 세그먼트(223)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 궐련(2)은 래퍼들(231, 232, 233, 234, 235, 236)에 의하여 포장될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(210)는 제 1 래퍼(231)에 의하여 포장되고, 제 1 필터 세그먼트(221)는 제 2 래퍼(232)에 의하여 포장된다. 또한, 냉각 구조물(222)은 제 3 래퍼(233)에 의하여 포장되고, 제 2 필터 세그먼트(223)는 제 4 래퍼(234)에 의하여 포장된다.
제 5 래퍼(235)는 제 1 래퍼(231), 제 2 래퍼(232) 및 제 3 래퍼(233)의 외곽에 둘러질 수 있다. 다시 말해, 궐련(2)의 담배 로드(210), 제 1 필터 세그먼트(221) 및 냉각 구조물(222)은 제 5 래퍼(235)에 의하여 더 포장될 수 있다. 또한, 제 6 래퍼(236)는 제 5 래퍼(235)의 적어도 일부분 및 제 4 래퍼(234)의 외곽에 둘러질 수 있다. 다시 말해, 궐련(2)의 냉각 구조물(222)의 적어도 일부분 및 제 2 필터 세그먼트(223)는 제 6 래퍼(236)에 의하여 더 포장될 수 있다.
제 1 래퍼(231), 제 2 래퍼(232), 제 5 래퍼(235) 및 제 6 래퍼(236)는 일반적인 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼(231), 제 2 래퍼(232), 제 5 래퍼(235) 및 제 6 래퍼(236) 는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼(231)의 두께는 약 61μm이고 기공도는 약 15CU일 수 있고, 제 2 래퍼(232)의 두께는 약 63μm이고 기공도는 약 15CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 제 5 래퍼(235)의 두께는 약 66μm이고 기공도는 약 10CU일 수 있고, 제 6 래퍼(236)의 두께는 66μm이고 기공도는 약 17CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 제 1 래퍼(231) 및/또는 제 2 래퍼(232)의 안쪽 면에는 알루미늄 포일이 더 포함될 수도 있다.
제 3 래퍼(233) 및 제 4 래퍼(234)는 하드 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제 3 래퍼(233)의 두께는 약 158μm이고 기공도는 약 33CU일 수 있고, 제 4 래퍼(234)의 두께는 약 155μm이고 기공도는 약 46CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제 5 래퍼(235) 및 제 6 래퍼(236)는 소정의 물질이 내첨될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제 5 래퍼(235) 및 제 6 래퍼(236)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
제 5 래퍼(235) 및 제 6 래퍼(236)는 궐련(2)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(210)가 히터(130)에 의하여 가열되면, 궐련(2)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 담배 로드(210)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 궐련(2)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에도, 제 5 래퍼(235) 및 제 6 래퍼(236)는 불연성 물질을 포함하므로, 궐련(2)이 연소되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 제 5 래퍼(235)는 궐련(2)에서 생성되는 물질들에 의하여 홀더(1)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 사용자의 퍼프에 의하여, 궐련(2) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질들(예를 들어, 수분 등)이 생성될 수 있다. 제 5 래퍼(235)가 담배 로드(210) 및/또는 제 1 필터 세그먼트(221)를 포장함에 따라, 궐련(2) 내에서 생성된 액체 물질들이 궐련(2)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 홀더(1)의 내부가 궐련(2)에서 생성된 액체 물질들에 의하여 오염되는 현상이 방지될 수 있다.
궐련(2)의 직경은 5mm 내지 9mm의 범위 이내이고, 길이는 약 48mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 담배 로드(210)의 길이는 약 12mm, 제 1 필터 세그먼트(221)의 길이는 약 10mm, 냉각 구조물(222)의 길이는 약 14mm, 제 2 필터 세그먼트(223)의 길이는 약 12mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 2에 도시된 궐련(2)의 구조는 일 예에 불과하며, 일부 구성이 생략될 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)에는 제 1 필터 세그먼트(221), 냉각 구조물(222) 및 제 2 필터 세그먼트(223) 중 하나 이상이 포함되지 않을 수 있다.
담배 로드(210)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 담배 로드(210)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 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.
일 예로서, 담배 로드(210)는 판상엽 시트(reconstituent　tobacco sheet)로 충진될 수 있다.
다른 예로서, 담배 로드(210)는 각초들로 충진될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 판상엽 시트를 잘게 절단함으로써 생성될 수 있다.
또 다른 예로서, 담배 로드(310)는 판상엽 시트가 세절된 복수의 담배 가닥들로 충진될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(310)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다.
예를 들어, 판상엽 시트는 아래와 같은 과정에 의하여 제조될 수 있다. 먼저, 담배 원료를 분쇄하여 에어로졸 생성 물질(예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜 등), 가향액, 바인더(예를 들어, 구아검, 잔탄검, 카르복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl cellulose; CMC) 등), 물 등이 혼합된 슬러리를 만든 후, 슬러리를 이용하여 판상엽 시트를 형성한다. 슬러리를 만들 때 천연 펄프 또는 셀룰로오스가 첨가될 수 있으며, 1개 이상의 바인더가 혼합되어 사용될 수 있다. 한편, 건조된 판상엽 시트를 절각 또는 세절함으로써 담배 가닥이 생성될 수 있다.
담배 원료는 담배 잎 조각, 담배 줄기 및/또는 담배 처리 중 발생된 담배 미분일 수 있다. 또한, 판상엽 시트에는 목재 셀룰로오스 섬유와 같은 다른 첨가제가 함유될 수도 있다.
슬러리에는 에어로졸 생성 물질이 5% 내지 40%가 첨가될 수 있으며, 판상엽 시트에는 에어로졸 생성 물질이 2% 내지 35%가 잔류될 수 있다. 바람직하게는, 판상엽 시트에는 에어로졸 생성 물질이 5% 내지 30%가 잔류될 수 있다.
또한, 담배 로드(210)가 제 1 래퍼(231)에 의하여 포장되는 과정 이전에, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액을 담배 로드(210)의 중앙에 분사하여 첨가할 수 있다.
제 1 필터 세그먼트(221)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 세그먼트(221)는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 제 1 필터 세그먼트(221)의 길이는 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제 1 필터 세그먼트(221)의 길이는 10 mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 1 필터 세그먼트(221)에 포함된 중공의 직경은 2mm 내지 4.5mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 1 필터 세그먼트(221)의 제조 시에 가소제의 함량을 조절함으로써 제 1 필터 세그먼트(221)의 경도가 조정될 수 있다.
또한, 제 1 필터 세그먼트(221)는 내부(예를 들어, 중공)에 동일 혹은 이형의 재질의 필름, 튜브 등의 구조물을 삽입하여 제조될 수 있다.
제 1 필터 세그먼트(221)는 셀룰로오스 아세테이트를 이용하여 제조될 수 있다. 이에 따라, 히터(130)가 삽입되는 경우에 담배 로드(210)의 내부 물질이 뒤로 밀리는 현상을 방지할 수도 있고, 에어로졸의 냉각 효과가 발생될 수 있다.
냉각 구조물(222)은 히터(130)가 담배 로드(210)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
냉각 구조물(222)의 길이 또는 직경은 궐련(2)의 형태에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 냉각 구조물(222)의 길이는 7mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 바람직하게는, 냉각 구조물(222)의 길이는 약 14mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
냉각 구조물(222)은 폴리머 섬유를 직조하여 제작될 수 있다. 이 경우, 폴리머로 제조된 섬유에 가향액을 도포할 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유와 폴리머로 제조된 섬유를 함께 직조하여 냉각 구조물(222)을 제작할 수도 있다.
또는 냉각 구조물(222)은 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성될 수 있다.
상기 폴리머는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리젖산(PLA), 셀룰로오스 아세테이트(CA) 및 알루미늄 호일으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 제작될 수 있다.
냉각 구조물(222)이 직조된 폴리머 섬유 또는 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성됨에 따라, 냉각 구조물(222)은 종 방향으로 연장되는 단수 또는 복수의 채널들을 포함할 수 있다. 여기에서, 채널은 기체(예를 들어, 공기 또는 에어로졸)가 통과하는 통로를 의미한다.
예를 들어, 권축된 폴리머 시트로 이루어진 냉각 구조물(222)은 약 5μm와 약 300μm 사이, 예를 들어 약 10μm와 약 250μm 사이의 두께를 가지는 재료로부터 형성될 수 있다. 또한, 냉각 구조물(222)의 전 표면적은 약 300mm2/mm와 약 1000mm2/mm 사이가 될 수 있다. 또한, 에어로졸 냉각 요소는 비표면적이 약 10mm2/mg와 약 100mm2/mg 사이의 재료로부터 형성될 수 있다.
한편, 냉각 구조물(222)에는 휘발성 향미 성분을 함유하는 스레드(thread)가 포함될 수 있다. 여기에서, 휘발성 향미 성분은 멘톨일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 스레드에는, 1.5mg 이상의 멘톨을 냉각 구조물(222)에 제공하기 위해서, 충분한 양의 멘톨이 충진될 수 있다.
제 2 필터 세그먼트(223)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 제 2 필터 세그먼트(223)의 길이는 4mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터 세그먼트(223)의 길이는 약 12mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 2 필터 세그먼트(223)를 제작하는 과정에서, 제 2 필터 세그먼트(223)에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 제 2 필터 세그먼트(223)의 내부에 삽입할 수도 있다. 담배 로드(210)에서 생성된 에어로졸은 냉각 구조물(222)을 통과함에 따라 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 제 2 필터 세그먼트(223)를 통하여 사용자에게 전달된다. 따라서, 제 2 필터 세그먼트(223)에 가향 요소가 첨가되는 경우, 사용자에게 전달되는 향미의 지속성이 증진되는 효과가 발생될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 섬유 다발로 구성된 냉각 세그먼트를 포함하는 궐련의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 궐련(300)은 담배 로드(310), 지지 세그먼트(320), 냉각 세그먼트(330) 및 마우스피스(340)를 포함할 수 있다. 그러나 이는 예시일 뿐이며, 궐련(300)은 도 3에 도시된 구성(310 내지 340) 외에 다른 구성이 더 포함되거나, 도 3에 도시된 구성(310 내지 340) 중 일부가 생략될 수도 있다.
일 실시예에서 담배 로드(310)의 하류 말단에 지지 세그먼트(320)가 위치하고, 지지 세그먼트(320)의 하류 말단에 냉각 세그먼트(330)가 위치하며, 냉각 세그먼트(330)의 하류 말단에 마우스피스(340)가 위치할 수 있으나, 궐련(300)을 구성하는 복수의 세그먼트의 배치 구조는 이에 제한되지 않는다.
담배 로드(310)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(310)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 담배 로드(310)는 원기둥 형상을 가질 수 있으며, 담배 로드(310)가 가열됨에 따라 연기 및/또는 에어로졸이 발생될 수 있다.
담배 로드(310)에는 에어로졸 생성 물질, 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 첨가 물질, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에서 담배 로드(310)에는 습윤제가 15% 이상 포함될 수 있다.
지지 세그먼트(320)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 지지 세그먼트(320)는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 지지 세그먼트(320)의 길이는 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 지지 세그먼트(320)의 길이는 10 mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
지지 세그먼트(320)에 포함된 중공의 직경은 3mm 내지 4.5mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 지지 세그먼트(320)의 제조 시에 가소제의 함량을 조절함으로써 지지 세그먼트(320)의 경도가 조정될 수 있다.
시간이 흐름에 따라 지지 세그먼트(320)의 크기가 감소하는 것을 방지하기 위하여, 지지 세그먼트(320)의 외곽을 래퍼에 의하여 포장되도록 제조할 수 있다. 이에 따라, 지지 세그먼트(320)를 다른 구성과도 용이하게 결합할 수 있다.
또한, 지지 세그먼트(320)는 내부(예를 들어, 중공)에 동일 혹은 이형의 재질의 필름, 튜브 등의 구조물을 삽입하여 제조될 수 있다.
냉각 세그먼트(330)는 히터가 담배 로드(310)를 가열함에 따라 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 궐련(300) 흡입 시 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
냉각 세그먼트(330)의 길이 또는 직경은 궐련(300)의 형태에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트(330)의 길이는 5mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 바람직하게는, 냉각 세그먼트(330)의 길이는 5mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있으며, 예를 들어, 냉각 세그먼트(330)의 길이는 약 14mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
냉각 세그먼트(330)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산, 셀룰로오스 아세테이트로부터 선택되는 고분자 재료(또는 폴리머(polymer))로 제작될 수 있다. 일 실시예에서 냉각 세그먼트(330)는 순수한 폴리락트산으로 제작되거나, 다른 분해성 폴리머와 폴리락트산을 조합하여 제작될 수 있다.
냉각 세그먼트(330)는 압출 방식 또는 섬유의 직조 방식을 통하여 제작될 수 있다. 냉각 세그먼트(330)는 단위 면적 당 표면적(즉, 에어로졸과 접촉하는 표면적)을 늘리기 위하여 다양한 형태들로 제작될 수 있다.
일 실시예에서, 냉각 세그먼트(330)는 고분자 재료(예를 들어, 폴리락트산)의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 고분자 재료의 섬유 다발은 궐련(300)의 길이방향을 따라 일직선으로 배열됨으로써 복수의 공기 채널을 형성할 수 있다. 담배 로드(310)가 가열됨에 따라 생성된 에어로졸은 지지 세그먼트(320)를 통과하여 냉각 세그먼트(330)에 도달하게 되는데, 이 때 에어로졸은 냉각 세그먼트(330)의 섬유 다발 사이에 형성된 복수의 공기 채널을 통과하여 마우스피스(340)에 도달합니다.
궐련(300)의 길이방향을 따라 일직선으로 배열된 섬유 다발을 포함하는 냉각 세그먼트(330)의 기공도는 50% 이하일 수 있다. 바람직하게, 냉각 세그먼트(330)의 기공도는 20~50%일 수 있다. 섬유 다발을 포함하는 냉각 세그먼트(330)는 50% 이하의 기공도를 가짐으로써, 에어로졸과 섬유 다발 간의 접촉 시간 및 접촉 면적이 증가할 수 있다. 즉, 냉각 세그먼트(330)의 냉각 효율이 향상될 수 있다. 또한, 50% 이하의 기공도를 갖는 냉각 세그먼트(330)는 적절한 흡인 저항을 가짐으로써, 사용자가 궐련(300) 흡입 시 낮은 흡인 저항으로 인해 헛빨리는 현상을 방지할 수 있다.
냉각 세그먼트(330)에 포함된 고분자 재료의 섬유 다발에는 가향액이 도포될 수도 있다. 일 실시예에서, 가향액이 도포된 별도의 섬유와 고분자 재료로 제조된 섬유를 함께 이용하여 냉각 세그먼트(330)를 제작할 수도 있다.
마우스피스(340)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 마우스피스(340)는 리세스 필터로 제작될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. 마우스피스(340)의 길이는 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 예를 들어, 마우스피스(340)의 길이는 약 12mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
마우스피스(340)를 제작하는 과정에서, 마우스피스(340)에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 마우스피스(340)의 내부에 삽입할 수도 있다. 담배 로드(310)가 가열됨에 따라 생성된 에어로졸은 냉각 세그먼트(330)를 통과하며 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 마우스피스(340)를 통하여 사용자에게 전달된다. 따라서, 마우스피스(340)에 가향 요소가 첨가되는 경우, 사용자에게 전달되는 향미의 지속성이 증진되는 효과가 발생될 수 있다. 또한, 마우스피스(340)에는 적어도 하나의 캡슐이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 예를 들어, 캡슐은 구형 또는 원통형의 형상을 갖을 수 있다.
일 실시예에서, 담배 로드(310), 지지 세그먼트(320), 냉각 세그먼트(330) 및 마우스피스(340) 각각은 별개의 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 또한, 궐련(300) 전체는 담배 로드(310), 지지 세그먼트(320), 냉각 세그먼트(330) 및 마우스피스(340) 각각을 포장하는 래퍼의 외곽에 둘러지는 또 다른 래퍼에 의해 이중으로 포장될 수 있다. 그러나 궐련(300) 및 이를 구성하는 부분이 래퍼에 의해 포장되는 방식은 이에 제한되지 않는다.
도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 냉각 세그먼트를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 냉각 세그먼트(410)는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트(410)에 포함된 섬유 다발은 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열됨으로써 복수의 공기 채널(411)을 형성할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 냉각 세그먼트(410)는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트(420)에 포함된 섬유 다발은 클림핑되어 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열됨으로써 복수의 공기 채널(421)을 형성할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 냉각 세그먼트(430)는 고분자 재료의 섬유 다발을 포함할 수 있다. 섬유 다발은 복수의 일직선 형태의 섬유(432) 및 복수의 클림핑된 섬유(433)로 구성될 수 있다. 섬유 다발은 궐련의 길이방향을 따라 배열됨으로써 복수의 공기 채널(431)을 형성할 수 있다.
도 4b 내지 도 4c에서 클림핑된 섬유 다발의 주름 간격은 일정할 수 있다. 또는, 섬유 다발은 불규칙한 형태로 클림핑될 수도 있다.
일 실시예에서, 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)는 고평량의 래퍼에 의해 포장될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)는 60g/m2 이상의 평량을 갖는 래퍼에 의해 포장될 수 있으나, 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)를 포장하는 래퍼의 평량은 이에 제한되지 않는다. 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열된 섬유 다발, 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열된 클림핑된 섬유 다발 또는 이들의 조합을 포함하는 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)의 경도를 유지하기 위해 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)는 고평량의 래퍼에 의해 포장될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c의 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)는 궐련의 길이방향을 따라 형성된 복수의 공기 채널(411, 421 및 431)을 포함하며, 50% 이하의 기공도를 가질 수 있다. 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)는 50% 이하의 기공도를 가짐으로써, 에어로졸과 섬유 다발 간의 접촉 시간 및 접촉 면적이 증가할 수 있다. 즉, 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)의 냉각 효율이 향상될 수 있다. 또한, 50% 이하의 기공도를 갖는 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)는 적절한 흡인 저항을 가짐으로써, 사용자가 궐련 흡입 시 낮은 흡인 저항으로 인해 헛빨리는 현상을 방지할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 일 실시예에 따른 냉각 세그먼트의 부위 별 온도를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 설명의 편의상 도 3과 중복되는 내용은 생략하기로 한다.
담배 로드(510a 내지 510d)가 가열됨에 따라 생성된 에어로졸은 지지 세그먼트(520a 내지 520d)를 통과하여 냉각 세그먼트(530a 내지 530d)에 도달하게 된다. 에어로졸은 냉각 세그먼트(530a 내지 530d)를 통과하며 냉각되어 마우스피스(540a 내지 540d)를 걸쳐 사용자에게 전달된다.
지지 세그먼트(520a 내지 520d)와 냉각 세그먼트(530a 내지 530d)가 접촉하는 제 1 부분(531a 내지 531d)의 온도를 측정하여 냉각 세그먼트(530a 내지 530d)를 통과하기 전의 에어로졸의 온도를 측정할 수 있고, 냉각 세그먼트(530a 내지 530d)와 마우스피스(540a 내지 540d)가 접촉하는 제 2 부분(532a 내지 532d)의 온도를 측정하여 냉각 세그먼트(530a 내지 530d)를 통과한 후의 에어로졸의 온도를 측정할 수 있다. 일 실시예에서 제 1 부분(531a 내지 531d) 및 제 2 부분(532a 내지 532d)을 통과하는 에어로졸의 온도는 접촉식 온도 센서를 이용하여 측정될 수 있으나, 온도 측정 방식은 이에 제한되지 않는다.
제 1 부분(531a 내지 531d)을 통과하는 에어로졸의 온도는 약 150℃ 내지 160℃일 수 있다.
일 실시예에서 냉각 세그먼트(530a)는 고분자 재료의 주름진 단일 또는 다수의 시트를 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트(530a)의 기공도는 50% ~ 90%일 수 있다. 이 경우, 제 2 부분(532a)을 통과하는 에어로졸의 온도는 약 60℃ ~ 65℃일 수 있다.
일 실시예에서 냉각 세그먼트(530b)는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트(530b)에 포함된 섬유 다발은 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열됨으로써 복수의 공기 채널을 형성할 수 있다. 냉각 세그먼트(530b)의 기공도는 50% 이하일 수 있다. 이 경우, 제 2 부분(532b)을 통과하는 에어로졸의 온도는 약 50℃ ~ 55℃일 수 있다. 즉, 도 5a의 냉각 세그먼트(530a)와 비교하여, 도 5b에서는 냉각 세그먼트(530b)가 섬유 다발로 구성됨으로써, 에어로졸과 섬유 다발 간의 접촉 시간 및 접촉 면적이 증가하여 냉각 효율이 향상될 수 있다.
일 실시예에서 냉각 세그먼트(530c)는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트(530c)에 포함된 섬유 다발은 클림핑되어 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열됨으로써 복수의 공기 채널을 형성할 수 있다. 냉각 세그먼트(530c)의 기공도는 50% 이하일 수 있다. 이 경우, 제 2 부분(532c)을 통과하는 에어로졸의 온도는 약 40℃ ~ 45℃일 수 있다. 즉, 도 5a의 냉각 세그먼트(530a)와 비교하여, 도 5c에서는 냉각 세그먼트(530c)가 클림핑된 섬유 다발로 구성됨으로써, 에어로졸과 클림핑된 섬유 다발 간의 접촉 시간 및 접촉 면적이 증가하여 냉각 효율이 향상될 수 있다.
일 실시예에서 냉각 세그먼트(530d)는 고분자 재료의 섬유 다발을 포함할 수 있다. 섬유 다발은 복수의 일직선 형태의 섬유 및 복수의 클림핑된 섬유로 구성될 수 있다. 섬유 다발은 궐련의 길이방향을 따라 배열됨으로써 복수의 공기 채널을 형성할 수 있다. 냉각 세그먼트(530d)의 기공도는 50% 이하일 수 있다. 이 경우, 제 2 부분(532d)을 통과하는 에어로졸의 온도는 약 45℃ ~ 50℃일 수 있다. 즉, 도 5a의 냉각 세그먼트(530a)와 비교하여, 도 5d에서는 냉각 세그먼트(530d)가 일직선 형태의 섬유 및 클림핑된 섬유를 포함하는 섬유 다발로 구성됨으로써, 에어로졸과 섬유 다발 간의 접촉 시간 및 접촉 면적이 증가하여 냉각 효율이 향상될 수 있다.
도 5b 내지 도 5d에 도시된 냉각 세그먼트(530b 내지 530d)는 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열된 섬유 다발, 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열된 클림핑된 섬유 다발 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트(530b 내지 530d)는 50% 이하의 기공도를 가짐으로써, 에어로졸과 섬유 다발 간의 접촉 시간 및 접촉 면적이 증가할 수 있다. 즉, 냉각 세그먼트(530b 내지 530d)의 냉각 효율이 향상될 수 있다. 또한, 50% 이하의 기공도를 갖는 냉각 세그먼트(530b 내지 530d)는 적절한 흡인 저항을 가짐으로써, 사용자가 궐련 흡입 시 낮은 흡인 저항으로 인해 헛빨리는 현상을 방지할 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 (5)

  1. 담배 로드;
    상기 담배 로드의 하류 말단에 위치한 지지 세그먼트;
    상기 지지 세그먼트의 하류 말단에 위치한 냉각 세그먼트; 및
    상기 냉각 세그먼트의 하류 말단에 위치한 마우스피스;
    를 포함하는 궐련에 있어서,
    상기 냉각 세그먼트는 상기 궐련의 길이방향을 따라 형성된 복수의 공기 채널을 포함하고, 상기 냉각 세그먼트는 50% 이하의 기공도를 갖는 것인, 궐련.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 세그먼트는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함하고, 상기 섬유 다발은 상기 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열됨으로써 상기 복수의 공기 채널을 형성하는 것인, 궐련.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 세그먼트는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함하고, 상기 섬유 다발은 클림핑되어 상기 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열됨으로써 상기 복수의 공기 채널을 형성하는 것인, 궐련.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 세그먼트는 고분자 재료의 섬유 다발을 포함하고, 복수의 일직선 형태의 섬유 및 복수의 클림핑된 섬유로 구성된 상기 섬유 다발은 상기 궐련의 길이방향을 따라 배열됨으로써 상기 복수의 공기 채널을 형성하는 것인, 궐련.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 세그먼트는 60g/m2 이상의 평량을 갖는 래퍼에 의해 포장되는 것인, 궐련.
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