WO2022264246A1 - たばこ製品 - Google Patents

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WO2022264246A1
WO2022264246A1 PCT/JP2021/022623 JP2021022623W WO2022264246A1 WO 2022264246 A1 WO2022264246 A1 WO 2022264246A1 JP 2021022623 W JP2021022623 W JP 2021022623W WO 2022264246 A1 WO2022264246 A1 WO 2022264246A1
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WO
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flow path
tobacco product
aerosol
widened portion
downstream end
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Application number
PCT/JP2021/022623
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English (en)
French (fr)
Inventor
雄史 新川
Original Assignee
日本たばこ産業株式会社
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Application filed by 日本たばこ産業株式会社 filed Critical 日本たばこ産業株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts

Definitions

  • the present invention relates to tobacco products, and more particularly to tobacco products having a widened portion downstream of an aerosol generating unit.
  • Non-combustible tobacco products are known in which vapors or aerosols are generated from an aerosol-generating substrate by electrical power supplied from a battery, passed through a tobacco-containing material, and the vapors or aerosols include tobacco components (e.g., Patent document 1).
  • an object of the present invention is to provide a non-combustible tobacco product that supplies a predetermined amount of flavor components throughout smoking.
  • a non-combustible tobacco product having a specific structure solves the above problems. That is, the above problems are solved by the present invention described below.
  • a tobacco product comprising a widened portion into which vapor or aerosol generated in the atomizing portion flows, a first net-like member arranged upstream in the widened portion;
  • Sa is the area of the image formed by vertically projecting the downstream end face of the flow channel in the atomizing section onto a plane perpendicular to the flow channel direction;
  • the area of the image formed by projection is S1, Sa ⁇ S1, A downstream end of the flow path in the atomizing section and the first mesh member are separated from each other, tobacco products.
  • the flow path direction length L of the spaced portion satisfies the following relationship: L ⁇ 0.05M (M is the maximum distance in the flow path direction between the downstream side surface of the first net member and the inner wall of the downstream end of the widened portion)
  • the tobacco product according to (1) (3) the flow path direction length L of the spaced portion satisfies the following relationship: L ⁇ 0.05M′ (M' is the maximum distance in the flow path direction between the downstream side surface of the flow path portion of the first mesh member and the inner wall of the downstream end of the widened portion)
  • S1 and Sa satisfy the following relationship, 3 Sa ⁇ S1 ⁇ 10 Sa
  • (6) The tobacco product according to any one of (1) to (5), wherein S1 is 20-80 mm 2 .
  • Diagram showing one aspect of simulated tobacco product Conceptual diagram explaining the structure of the widening section Diagram explaining the structure of the cartridge Diagram explaining the structure of the cartridge A diagram for explaining an example of the power supply unit 10 Figure showing the results of Example A and Comparative Example A Figure showing the results of Example B Figure showing the results of Example C
  • the tobacco product of the present invention comprises an atomizing part and a widening part into which vapor or aerosol generated by the atomizing part flows.
  • a first mesh member is arranged on the upstream side of the widened portion.
  • a widening is a vapor or aerosol flow path that has a greater flow cross-sectional area than the upstream or downstream flow path to which it is connected (preferably the upstream flow path). That is, in the tobacco product of the present invention, the channel cross-sectional area of the widened portion is larger than the channel cross-sectional area of the end of the atomizing portion. Furthermore, the downstream end of the flow path in the atomizing section and the first mesh member are separated from each other.
  • a product that atomizes raw materials that can generate flavor components is hereinafter also referred to as a "pseudo tobacco product".
  • the raw material of the tobacco-like product may comprise pieces of Nicotiana plants (cut tobacco) or reconstituted products (reconstituted tobacco or reconstituted tobacco granules) consisting of fine pieces of the same plant (reconstituted tobacco or reconstituted tobacco granules), but in one embodiment It may also contain raw materials capable of generating flavor components.
  • the simulated tobacco product of the present invention may be of either type, but for the sake of simplicity, the former type will be used as an example to describe the present invention.
  • Fig. 1 shows one aspect of the simulated tobacco product of the present invention.
  • 1 is a simulated tobacco product
  • 10 is a power supply unit
  • 20 is a cartridge
  • 30 is an atomizing part
  • 40 is a widening part. Vapor or aerosol generated in the atomizing section 30 is introduced into the widening section 40 and flows to the mouthpiece end 3 .
  • the non-mouthpiece end 2 side is called upstream, and the mouthpiece end 3 side is called downstream.
  • the widened portion 40 also functions as a mouthpiece.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the structure of the widened portion 40.
  • 40 is a widened portion, and 41 is a spaced portion.
  • 42 is a first mesh member, 43 is an outer frame, 48 is an upstream end, and 49 is a downstream end.
  • the first mesh member 42 prevents foreign objects from entering the user's mouth.
  • a second mesh member may be positioned downstream of the widened portion 40 to prevent foreign matter from entering the product.
  • the atomization section 30 exists upstream of the widening section 40, and the downstream end of the flow path 38 in the atomization section 30 and the outer frame body 43 are joined or joined together.
  • S1 is the area of the cross section perpendicular to the flow direction of the portion of the first mesh member 42 that functions as the flow path.
  • Sa and S1 are adjusted by the shape of the widened portion 40, S1 can also be adjusted by masking a portion of the first net member 42 or the like.
  • Said S1 is preferably 3 to 10 times greater than Sa.
  • S1 is between 20 and 80 mm 2 in one aspect.
  • the shape of the widened portion 40 is not limited, and can be a cylinder, a cube, or a rectangular parallelepiped. In this case, the diameter or width is appropriately adjusted so as to satisfy the relationship between S1 and Sa. In one aspect, the diameter or width is about 10 to 20 mm.
  • the aerosol introduced from the atomizing portion is less likely to condense.
  • the first net-like member 42 is provided to prevent foreign matter from entering the user's mouth, the aerosol is likely to condense even if the widened portion 40 exists. Therefore, in the present invention, the first mesh member 42 is provided away from the downstream end of the flow path 38 in the atomizing section. If the two are in contact with each other, the aerosol introduced from the atomizing part will condense in the first net-like member 42, causing clogging of the first net-like member 42. As a result, the supply amount of the flavor component will decrease during smoking. decreases or stops.
  • the length L of the spaced portion in the direction of the flow path (hereinafter also referred to as the "spacing distance L") is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 1.0 mm or more.
  • the upper limit is preferably 7.5 mm or less.
  • the separation distance L preferably satisfies the relationship of L ⁇ 0.05M, and more preferably satisfies the relationship of L ⁇ 0.08M.
  • M is the maximum distance (inner dimension distance) between the downstream side surface of the first net member 42 and the downstream end inner wall of the widened portion 40 in the flow path direction. That is, M is the maximum distance in the flow path direction between the downstream main surface of the first mesh member 42 and the inner wall of the downstream end of the widened portion.
  • M is the downstream main surface of the first net-like member 42 and the inner wall of the widened portion downstream end. is the maximum distance in the flow direction between
  • M is appropriately adjusted in relation to the filling amount of the raw material, but in one aspect, it is about 8 to 15 mm.
  • the upper limit of L is appropriately adjusted within a range in which the total length of the widened portion 40 in the flow path direction is optimally distributed by the separation distance L and the raw material filling portion length M, etc., and in the range in which the aerosol does not aggregate on the inner wall of the separation portion. , preferably L ⁇ 0.5M.
  • M is the maximum distance (inner dimension distance) in the flow direction between the downstream side surface of the first mesh member 42 and the upstream side surface of the second mesh member 44. be. That is, M is the distance between the downstream major surface of the first mesh member 42 and the upstream major surface of the second mesh member 44 .
  • the above L preferably satisfies the relationship of M′ and L ⁇ 0.05M′, and the relationship of L ⁇ 0.08M′ is satisfied. It is more preferable to satisfy M′ is the maximum distance (inner dimension distance) in the flow path direction between the downstream side of the flow path portion of the first mesh member 42 and the inner wall of the downstream end of the widened portion 40.
  • M′ is the maximum distance (inner dimension distance) in the flow path direction between the downstream side of the flow path portion of the first mesh member 42 and the inner wall of the downstream end of the widened portion 40.
  • M and M' are the same in the aspect in which the first mesh member 42 is provided substantially perpendicular to the flow path direction.
  • M and M' are different.
  • M' is specifically the maximum distance (inner dimension distance) in the flow path direction between the portion of the first mesh member 42 that functions as the flow path and the inner wall of the downstream end of the widened portion.
  • M′ is the maximum distance in the flow direction between the portion functioning as the flow path of the first mesh member 42 and the portion functioning as the flow path of the second mesh member ( inner dimension distance).
  • S1 is the area of an image formed by vertically projecting the flow path surface of the second net-like member onto a plane perpendicular to the flow path direction.
  • Net-like member is a member having a net-like structure.
  • the net-like member there are a non-woven fabric in which a plurality of fibers are randomly crossed to form a net-like structure, a mesh in which fibers are regularly crossed to form a net steel structure, and a plate-like member with openings. mentioned.
  • Non-woven fabric is composed of fibers.
  • the fibers are not limited, for example, polyolefin fibers such as polypropylene fibers and polyethylene fibers, polyester fibers such as polyethylene terephthalate fibers, and biodegradable materials such as natural fibers, cellulose fibers, wood pulp fibers, gramineous plant fibers, and agave. plant fiber, sisal fiber, mallow plant fiber, jute fiber, polylactic acid fiber, and the like.
  • the nonwoven fabric may contain one kind of these fibers, or may contain two or more kinds. It is preferable that the nonwoven fabric and the outer frame body 43 are made of the same material because they can be welded together.
  • the material of the outer frame 43 is preferably polyolefin, more preferably polypropylene. Therefore, the fibers are preferably polyolefin fibers, more preferably polypropylene fibers. Polypropylene sorbs a smaller amount of nicotine during storage, and can further suppress the decrease in the amount of nicotine before use.
  • the material of the outer frame 43 is preferably polyester, more preferably PET. Therefore, the fibers are preferably polyester fibers, and more preferably PET fibers. PET fibers sorb less nicotine during storage, and can further suppress the decrease in the amount of nicotine before use.
  • the density of the nonwoven fabric is preferably 0.04 g/cm 3 or more, more preferably 0.06 g/cm 3 or more, and still more preferably 0.08 g/cm 3 from the viewpoint of strength and raw material sealing properties. That's it.
  • the upper limit is preferably 0.24 g/cm 3 or less, more preferably 0.20 g/cm 3 or less, still more preferably 0.15 g/cm 3 or less, from the viewpoint of ease of inhalation and nicotine filterability.
  • the air permeability of the nonwoven fabric 42 is preferably 100 cc/cm 2 /sec or more, more preferably 150 cc/cm 2 /sec or more, from the viewpoint of aerosol breathability.
  • the upper limit is preferably 1000 cc/cm 2 /sec or less, more preferably 500 cc/cm 2 /sec or less, from the viewpoint of the raw material sealing properties.
  • the air permeability of a nonwoven fabric can be measured by a JIS air permeability test (L 1096).
  • Nonwoven 44 may be of the same construction and structure as nonwoven 42 .
  • Meshes include metal meshes or polymer meshes.
  • the specification of the metal or polymer mesh may be a porosity ( ⁇ ) of 30% or more and 70% or less.
  • the wire diameter (d) of the wire may be 0.1 mm or less in the case of metal mesh.
  • the mesh size (A) of the wire may be 0.10 to 1.50 (mm).
  • a metal plate (punching metal) in which holes are regularly drilled can be used as a plate-shaped member provided with openings.
  • a hole opening method may be either a laser hole opening method or an etching method.
  • the thickness of the mesh member 42 is preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less, and even more preferably 2 mm or less. From the viewpoint of improving the strength, the lower limit is preferably 0.5 mm or more, more preferably 0.7 mm or more, and even more preferably 1.0 mm or more.
  • the widened portion is preferably hollow, but in one aspect, it may be filled with perfume or the like.
  • Aerosol source is a material that can be atomized to form an aerosol, such as glycerin, propylene glycol, and the like. Aerosol sources include materials that can generate flavoring ingredients. Examples of raw materials capable of generating flavor components include raw materials containing flakes or powder of Nicotiana plants (hereinafter also referred to as "raw material pieces") or flavor components extracted from these.
  • the aerosol source may be provided with botanicals other than tobacco (eg, mints, herbs, etc.) and flavors such as menthol.
  • raw material pieces shredded tobacco, a molded product obtained by molding tobacco raw material into granules, and the like can be used.
  • the size of the raw material pieces is preferably 0.2-2.0 mm, more preferably 0.4-1.0 mm. The smaller the size of the raw material pieces, the greater the specific surface area, so that the flavor and taste components are more likely to be released.
  • the raw material pieces are obtained by sieving according to JIS Z 8815 using a stainless steel sieve according to JIS Z 8801, for example.
  • a stainless steel sieve with an opening of 0.71 mm the raw material pieces are sieved for 20 minutes by a dry and mechanical shaking method to pass through a stainless steel sieve with an opening of 0.71 mm.
  • the filling amount of raw material pieces is preferably 300 mg or more, more preferably 350 mg or more.
  • the cartridge 20 accommodates the atomizing portion 30 and the widening portion 40 .
  • 3 and 4 are diagrams for explaining the structure of the cartridge.
  • 30 is an atomizing portion
  • 40 is a widening portion.
  • the cartridge 20 has a reservoir 21 , an atomizing device 22 , a channel forming body 23 and an outer frame body 24 .
  • the cartridge 20 has a first channel 20X arranged downstream of the atomization device 22 as an aerosol channel.
  • the reservoir 21 stores the aerosol source 21A.
  • the reservoir 21 is positioned around the flow path forming body 23 in a cross section orthogonal to the flow direction of the aerosol.
  • the reservoir 21 is positioned within the gap between the flow path forming body 23 and the outer frame body 24 .
  • the reservoir 21 is made of, for example, a porous material such as a resin web or cotton.
  • the reservoir 21 may be configured by a tank containing a liquid aerosol source 21A.
  • the atomization device 22 atomizes the aerosol source 21A without combustion by the electric power supplied from the battery 11.
  • the atomization device 22 is composed of a heating wire (coil) wound at a predetermined pitch.
  • the atomization device 22 is preferably composed of a heating wire having a resistance value in the range of 1.0-3.0 ⁇ .
  • the predetermined pitch is equal to or greater than the value at which the heating wire does not contact, and is preferably smaller.
  • the predetermined pitch is preferably 0.40 mm or less, for example.
  • the predetermined pitch is preferably constant in order to stabilize the atomization of the aerosol source 21A.
  • the predetermined pitch is the interval between the centers of the heating wires adjacent to each other.
  • the channel forming body 23 has a cylindrical shape that forms the first channel 20X extending along the flow direction of the aerosol.
  • the outer frame body 24 has a cylindrical shape that accommodates the flow path forming body 23 .
  • the outer frame body 24 accommodates a portion of the tobacco capsule 30 .
  • the cartridge 20 is detachable from the power supply unit 10. Further, the widened portion 40 is detachable from the cartridge 20 . That is, the cartridge 20 and the widened portion 40 are each replaceable.
  • the power supply unit 10 shown in FIG. 5 has a battery 11 .
  • the battery 11 may be a disposable type battery or a rechargeable type battery.
  • the initial value of the output voltage of the battery 11 is preferably in the range of 1.2V or more and 4.2V or less.
  • the battery capacity of the battery 11 is preferably in the range of 100 mAh or more and 1000 mAh or less.
  • Example A1 A rectangular parallelepiped widened portion shown in FIG. 2(1) was prepared. However, the second net-like member was arranged downstream of the widened portion. The major surface of the first mesh member and the major surface of the second mesh member were parallel.
  • the outer frame body of the widened portion was made of transparent resin (VisiJet M3 crystal) and molded using a 3D printer (ProJet 3600). Its dimensions were as shown in Table 1.
  • a 1 mm-thick polyolefin fiber, a non-woven fabric obtained by blending polypropylene fiber and polyethylene was used as the net-like member.
  • a Cambridge filter is a flat circular glass fiber filter with a diameter of about 44 mm and a thickness of 1.5 mm, and is well known and widely used by those skilled in the art as a filter capable of capturing particulate matter.
  • Cambridge filters are available from Cambridge Filter Japan Co., Ltd., Borgwald (catalog number 8020 285 2), and the like.
  • the automatic smoking machine can be used up to 100 times under the conditions according to the smoking test conditions of “CORESTA RECOMMENDED METHOD No.81 “ROUTINE ANALYTICAL MACHINE FOR E-CIGARETTE AEROSOL GENERATION AND COLLECTION - DEFINITIONS AND STANDARD CONDITIONS (June 2015)””. A smoking motion was performed.
  • the following 5 sections 1st section (equivalent to 5 smoking actions): ⁇ 10 times, 2nd section (equivalent to smoking motion 20 times): ⁇ 30 times, 3rd section (equivalent to smoking motion 40 times): ⁇ 50 times, 4th section (equivalent to smoking motion 60 times): ⁇ 70 times, 5th section (equivalent to smoking motion 80 times): ⁇ 90 times, 6th section (equivalent to smoking motion 95 times): ⁇ 100 times, was set to perform machine smoking.
  • TPM is derived from an aerosol source.
  • Section 1 The amount of TPM discharged from 0 to 10 times was divided by 10 to obtain the amount of TPM discharged (mg/puff) per smoking action. Similarly, the quantitative results were divided by the number of smoking motions for the 2nd, 3rd, 4th and 5th sections.
  • the amount of aerosol generated in each section was measured by using a top pan balance for the weight of the simulated tobacco product containing the aerosol-generating substrate at the start of the test and the weight of the simulated tobacco product after the test. Since the difference between these weights is the weight of the aerosol generated from the aerosol-generating substrate during the test, this is divided by 10 of the number of smoking motions to obtain the amount of aerosol generated by one smoking motion SWL (mg/puff). rice field.
  • FIG. 6 shows the relationship between TPM and SWL for one smoking motion.
  • Example A2 A smoking test was conducted and evaluated in the same manner as in Example 1, except that L was 2 mm.
  • Comparative Example A A smoking test was conducted and evaluated in the same manner as in Example 1, except that L was set to 0 mm.
  • Example B A smoking test was conducted and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the shape was changed as shown in Table 2. These results are shown in FIG.
  • Example C A smoking test was conducted and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the shape was changed as shown in Table 3. These results are shown in FIG.
  • non-combustion tobacco product of the present invention supplies a predetermined amount of flavor components throughout smoking.

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

Abstract

霧化部と、　霧化部で発生された蒸気またはエアロゾルが流入される拡幅部と、を備えるたばこ製品であって、　前記拡幅部内の上流側に配置された第１網状部材とを備え、　前記霧化部における流路の下流端面を流路方向に垂直な面に垂直投影して形成された像の面積をＳａ、前記第１網状部材における流路面を流路方向に垂直な面に垂直投影して形成された像の面積をＳ１とするとき、Ｓａ＜Ｓ１であり、　前記霧化部における流路の下流端と前記第１網状部材が離間されている、 たばこ製品。

Description

たばこ製品
　本発明は、たばこ製品に関し、より詳しくはエアロゾル発生ユニットの下流に拡幅部を備えるたばこ製品に関する。
　電池から供給される電力によってエアロゾル発生基材から蒸気またはエアロゾルを発生させ、たばこを含む原料に通過させて、蒸気またはエアロゾルにたばこ成分を含ませる非燃焼型たばこ製品が知られている（例えば、特許文献１）。
国際公開第２０１６／０７５７４９号公報
　非燃焼型たばこ製品にも、燃焼型たばこ製品と同様に、吸引時に香味成分が所定の量で供給されることが望まれている。しかし、従来の非燃焼型たばこ製品においては、特に喫煙の後期において十分な香味成分の供給が達成されない傾向があり、改善が望まれていた。かかる事情を鑑み、本発明は喫煙の終始にわたって香味成分が所定の量で供給される非燃焼型たばこ製品を提供することを課題とする。
　発明者らは、特定の構造を有する非燃焼型たばこ製品が前記課題を解決することを見出した。すなわち、前記課題は以下の本発明によって解決される。
（１）霧化部と、
　霧化部で発生された蒸気またはエアロゾルが流入される拡幅部と、を備えるたばこ製品であって、
　前記拡幅部内の上流側に配置された第１網状部材とを備え、
　前記霧化部における流路の下流端面を流路方向に垂直な面に垂直投影して形成された像の面積をＳａ、前記第１網状部材における流路面を流路方向に垂直な面に垂直投影して形成された像の面積をＳ１とするとき、Ｓａ＜Ｓ１であり、
　前記霧化部における流路の下流端と前記第１網状部材が離間されている、
たばこ製品。
（２）前記離間部の流路方向長さＬが、以下の関係を満たす、
　Ｌ≧０．０５Ｍ
　（Ｍは、第１網状部材の下流側面と拡幅部の下流端内壁との流路方向における最大距離である）
（１）に記載のたばこ製品。
（３）前記離間部の流路方向長さＬが、以下の関係を満たす、
　Ｌ≧０．０５Ｍ’
　（Ｍ’は、第１網状部材の流路部分の下流側面と拡幅部の下流端内壁との流路方向における最大距離である）
（１）または（２）に記載のたばこ製品。
（４）前記Ｌが、１ｍｍ以上である、（１）～（３）のいずれかに記載のたばこ製品。
（５）Ｓ１とＳａが以下の関係を満たす、
　３Ｓａ≦Ｓ１≦１０Ｓａ
（１）～（４）のいずれかに記載のたばこ製品。
（６）前記Ｓ１が２０～８０ｍｍ２である、（１）～（５）のいずれかに記載のたばこ製品。
（７）前記拡幅部に導入される前の蒸気またはエアロゾルが、タバコ属植物に由来する香味成分を含有する、（１）～（６）のいずれかに記載のたばこ製品。
　本発明によって、喫煙の終始にわたって香味成分が所定の量で供給される非燃焼型たばこ製品を提供できる。
疑似たばこ製品の一態様を示す図 拡幅部の構造を説明する概念図 カートリッジの構造を説明する図 カートリッジの構造を説明する図 電源ユニット１０の一例を説明する図 実施例Ａと比較例Ａの結果を示す図 実施例Ｂの結果を示す図 実施例Ｃの結果を示す図
　本発明のたばこ製品は、霧化部と、霧化部で発生された蒸気またはエアロゾルが流入される拡幅部とを備える。当該拡幅部の上流側に第１網状部材が配置されている。拡幅部とは、蒸気またはエアロゾルの流路であって、接続されている上流または下流の流路よりも（好ましくは上流の流路よりも）大きな流路断面積を有する流路である。すなわち本発明のたばこ製品においては、霧化部の末端の流路断面積に比べて、拡幅部の流路断面積は大きい。さらに霧化部における流路の下流端と前記第１網状部材は離間されている。
　本発明のたばこ製品のように、香味成分を発生しうる原料を霧化する製品を以下「疑似たばこ製品」ともいう。疑似たばこ製品の前記原料は、タバコ属植物の細片（刻みたばこ）または同植物の細粉からなる再構成物（再構成たばこまたは再構成たばこ顆粒）を含んでもよいが、一態様においてこれ以外の香味成分を発生しうる原料を含んでもよい。さらに、疑似たばこ製品は、グリセリン等のエアロゾル源を加熱することによって蒸気やエアロゾルを発生するタイプと、エアロゾル源に振動を印加してエアロゾルを発生させるタイプが存在する。本発明の疑似たばこ製品はいずれのタイプでもよいが、説明を簡潔にするため、以下は前者のタイプを例にして本発明を説明する。
　本発明の疑似たばこ製品の一態様を図１に示す。図中、１は疑似たばこ製品、１０は電源ユニット、２０はカートリッジ、３０は霧化部、４０は拡幅部である。霧化部３０で発生された蒸気またはエアロゾルは、拡幅部４０に導入され、吸口端３へと流れる。非吸口端２側を上流、吸口端３側を下流という。拡幅部４０はマウスピースの機能も兼ねる。
［拡幅部］
１）構造
　図２は拡幅部４０の構造を説明する概念図である。図中、４０は拡幅部、４１は離間部である。４２は第１網状部材、４３は外枠体、４８は上流端、４９は下流端である。第１網状部材４２は異物が使用者の口内に入ることを防止する。図示していないが、拡幅部４０の下流に第２網状部材を配置して、製品内に異物が入ることを防止してもよい。拡幅部４０の上流には霧化部３０が存在し、霧化部３０における流路３８の下流端と、外枠体４３は、互いに接合されるか継ぎ合わされている。両部材を接合する方式としては、霧化部に埋め込まれた永久磁石と外枠体４３に埋め込まれた磁性体が引きあう力を利用する方式や、両部材を嵌合する方式が挙げられる。流路３８の下流端面（下流端の内周で形成される面）を流路方向に垂直な面に垂直投影して形成された像の面積Ｓａ、前記第１網状部材における流路面を流路方向に垂直な面に垂直投影して形成された像の面積Ｓ１は、Ｓａ＜Ｓ１の関係を満たす。Ｓａは、霧化部３０と拡幅部４０結合部における流路３８の流れ方向に垂直な断面の面積である。同様にＳ１は第１網状部材４２の流路として機能する部分の流れ方向に垂直な断面の面積である。ＳａおよびＳ１は拡幅部４０の形状によって調整されるが、Ｓ１は第１網状部材４２の一部をマスキングする等によっても調整できる。前記Ｓ１は、好ましくはＳａの３～１０倍である。またＳ１は、一態様において２０～８０ｍｍ２である。拡幅部４０の形状は限定されず、円筒体、立方体、または直方体とすることができる。この場合、直径または幅は前記Ｓ１とＳａの関係を満たすように適宜調整されるが、一態様において直径または幅は１０～２０ｍｍ程度である。
　拡幅部４０を設けることによって、霧化部から導入されたエアロゾルが結露しにくくなる。しかし、異物が使用者の口内に入ることを防止するために第１網状部材４２を設けると、拡幅部４０が存在してもエアロゾルは結露しやすくなる。そこで、本発明では霧化部における流路３８の下流端から離間して第１網状部材４２を設ける。両者が接触していると、霧化部から導入されたエアロゾルが第１網状部材４２中で結露し、第１網状部材４２が目詰まりを起こし、この結果、喫煙の途中で香味成分の供給量が低下または停止してしまう。しかし、本発明においては、第１網状部材４２と霧化部における流路３８の下流端は離間しているので、前記結露を回避でき、その結果、喫煙の終始にわたり十分な量の香味成分が供給される。離間部の流路方向長さＬ（以下「離間距離Ｌ」ともいう）は具体的に、好ましくは０．５ｍｍ以上であり、より好ましくは１．０ｍｍ以上である。その上限は好ましくは７．５ｍｍ以下である。
　離間距離Ｌは好ましくはＬ≧０．０５Ｍの関係を満たし、より好ましくはＬ≧０．０８Ｍの関係を満たす。Ｍは、図２（１）の態様においては、第１網状部材４２の下流側面と拡幅部４０の下流端内壁との流路方向における最大距離（内寸距離）である。すなわちＭは、第１網状部材４２の下流主面と拡幅部下流端内壁との流路方向における最大距離である。また、図２（２）に示すように第１網状部材４２が流路方向に垂直とならないように設けられた態様においては、Ｍは第１網状部材４２の下流主面と拡幅部下流端内壁との流路方向の最大距離である。Ｍの値は、原料の充填量との関係で適宜調整されるが、一態様において８～１５ｍｍ程度である。Ｌの上限値は、拡幅部４０の流路方向における全長を、離間距離Ｌと原料充填部長さＭ等で最適配分する関係や、エアロゾルが離間部の内壁に凝集しない範囲で適宜調整されるが、好ましくはＬ≦０．５Ｍである。図示していないが、第２網状部材が存在する態様においては、Ｍは第１網状部材４２の下流側面と第２網状部材４４の上流側面との流路方向における最大距離（内寸距離）である。すなわちＭは、第１網状部材４２の下流主面と第２網状部材４４の上流主面の距離である。
　また、第１網状部材４２の一部が流路を形成している場合、前記Ｌは、Ｍ’とＬ≧０．０５Ｍ’の関係を満たすことが好ましく、Ｌ≧０．０８Ｍ’の関係を満たすことがより好ましい。Ｍ’は、第１網状部材４２の流路部分の下流側面と拡幅部４０の下流端内壁との流路方向における最大距離（内寸距離）であり、第２網状部材４４が存在する場合は、第１網状部材４２の流路部分の下流側面と第２網状部材４４の流路部分の上流側面との流路方向における最大距離である。図２（１）に示すように、第１網状部材４２が流路方向に対し略垂直に設けられている態様においては、ＭとＭ’は同一である。一方、図２（２）に示すように第１網状部材４２が流路方向に対し非垂直に設けられていて、かつ一部がマスキングされている態様においては、ＭとＭ’は異なる。この態様において、Ｍ’は具体的に第１網状部材４２の流路として機能する部分と拡幅部下流端内壁との流路方向における最大距離（内寸距離）である。またこの態様においてさらに第２網状部材が存在する場合、Ｍ’は第１網状部材４２の流路として機能する部分と第２網状部材の流路として機能する部分間の流路方向における最大距離（内寸距離）である。
　第２網状部材における流路面を流路方向に垂直な面に垂直投影して形成された像の面積をＳ２とするとき、Ｓ１＞Ｓ２であることが好ましい。
２）網状部材
　網状部材とは、網状の構造を有する部材である。網状部材としては複数の繊維がランダムに交差して網状構造を形成している不織布や、繊維を規則的に交差させて網鋼構造を形成しているメッシュ、開口部を設けた板状部材が挙げられる。
　不織布は繊維で構成される。当該繊維は限定されないが、例えばポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等のポリオレフィン繊維、ポリエチレンテレフタラート繊維等のポリエステル繊維等、生分解性の素材として天然繊維、セルロース繊維、木材パルプ繊維、イネ科植物繊維、リュウゼツラン科植物繊維、サイザル麻繊維、アオイ科ソナツ属植物繊維、ジュート繊維、ポリ乳酸繊維等が挙げられる。不織布はこれらの繊維を一種含んでもよく、二種以上含んでもよい。不織布と外枠体４３が同じ材料であると、両者を溶着させることができるので好ましい。一態様において外枠体４３の材質は、ポリオレフィンが好ましく、ポリプロピレンがさらに好ましい。よって前記繊維としてはポリオレフィン繊維が好ましく、ポリプロピレン繊維がさらに好ましい。ポリプロピレンは、蔵置によるニコチンの収着量がより少なく、使用前におけるニコチン量の低減をより抑制できる。別態様において、外枠体４３の材質は、ポリエステルが好ましく、ＰＥＴがさらに好ましい。よって前記繊維としては、ポリエステル繊維が好ましく、ＰＥＴ繊維がより好ましい。ＰＥＴ繊維は、蔵置によるニコチンの収着量がより少なく、使用前におけるニコチン量の低減をより抑制できる。
　不織布の密度は、強度と原料の封止性の観点から、好ましくは０．０４ｇ／ｃｍ３以上であり、より好ましくは０．０６ｇ／ｃｍ３以上であり、さらに好ましくは０．０８ｇ／ｃｍ３以上である。その上限は、吸いやすさやニコチンの濾過性の観点から、好ましくは０．２４ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは０．２０ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは０．１５ｇ／ｃｍ３以下である。
　不織布４２の通気度は、エアロゾルの通気性等の観点から、１００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以上であることが好ましく、１５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以上であることがより好ましい。また、その上限は、原料の封止性の観点から、１０００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以下であることが好ましく、５００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以下であることがより好ましい。不織布の通気度は、ＪＩＳ通気性試験（Ｌ　１０９６）により測定することができる。不織布４４は不織布４２と同じ構成および構造とすることができる。
　メッシュとしては、金属メッシュまたはポリマーメッシュが挙げられる。金属またはポリマーメッシュの規格は、開孔率（ε）が３０％以上、７０％以下であってよい。開孔率（ε）は、メッシュを構成する各要素を用いて以下のように定義される。
　　開孔率（ε）＝（Ａ／（Ａ＋ｄ））２×１００
　　　Ａ：線材の目開き（単位ｍｍ）
　　　ｄ：線材の線径（単位ｍｍ）
　線材の線径（ｄ）としては金属メッシュの場合０．１ｍｍ以下であってよい。線材の目開き（Ａ）は０．１０～１．５０（ｍｍ）であってよい。
　また開口部が設けられた板状部材としては、規則的に孔が穿たれた金属板（パンチングメタル）等が挙げられる。開孔方法はレーザー開孔法またはエッチング法のいずれでもよい。
　網状部材４２の厚みは、５ｍｍ以下であることが好ましく、３ｍｍ以下であることがより好ましく、２ｍｍ以下であることがさらに好ましい。また、その下限は、強度向上の観点から、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、０．７ｍｍ以上であることがより好ましく、１．０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
　拡幅部は空洞であることが好ましいが、一態様において、香料等が充填されていてもよい。
［エアロゾル源］
　エアロゾル源とは、霧化されてエアロゾルを生成しうる材料であり、例えばグリセリン、プロピレングリコール等が挙げられる。エアロゾル源は、香味成分を発生しうる原料を含む。香味成分を発生しうる原料としては、タバコ属植物の細片または細粉を含む原料（以下「原料片」ともいう）またはこれらから抽出された香味成分が挙げられる。エアロゾル源には、たばこ以外の植物（例えば、ミント、ハーブ等）や、メントールなどの香料が付与されていてもよい。原料片としては、刻みたばこ、たばこ原料を粒状に成形した成形体等を用いることができる。原料片のサイズは、好ましくは０．２～２．０ｍｍ、より好ましくは０．４～１．０ｍｍである。原料片のサイズが小さいほど、比表面積が増大するため、香喫味成分が放出されやすい。
　ここで、前記原料片は、例えば、ＪＩＳ　Ｚ　８８０１に準拠したステンレス篩を用いて、ＪＩＳ　Ｚ　８８１５に準拠する篩分けによって得られる。例えば、０．７１ｍｍの目開きを有するステンレス篩を用いて、乾燥式かつ機械式振とう法によって２０分間に亘って原料片を篩分けによって、０．７１ｍｍの目開きを有するステンレス篩を通過する原料片を得る。続いて、０．２１２ｍｍの目開きを有するステンレス篩を用いて、乾燥式かつ機械式振とう法によって２０分間に亘って原料片を篩分けによって、０．２１２ｍｍの目開きを有するステンレス篩を通過する原料片を取り除く。すなわち、前記原料片は、上限を規定するステンレス篩（目開き＝０．７１ｍｍ）を通過し、下限を規定するステンレス篩（目開き＝０．２１２ｍｍ）を通過しない原料片である。
　原料片の充填量は、喫煙時のニコチンの揮散量を増加させる観点から、３００ｍｇ以上であることが好ましく、３５０ｍｇ以上であることがより好ましい。
［カートリッジ］
　図１に示す疑似たばこ製品１においては、カートリッジ２０内に霧化部３０と拡幅部４０が収容される。図３および図４は当該カートリッジの構造を説明する図である。図中、３０は霧化部、４０は拡幅部である。カートリッジ２０は、リザーバ２１と、霧化装置２２と、流路形成体２３と、外枠体２４とを有する。カートリッジ２０は、エアロゾル流路として、霧化装置２２よりも下流側に配置された第１流路２０Ｘを有する。
　リザーバ２１は、エアロゾル源２１Ａを貯留する。リザーバ２１は、エアロゾルの流れ方向に直交する断面において流路形成体２３の周囲に位置する。リザーバ２１は、流路形成体２３と外枠体２４との間の空隙内に位置する。リザーバ２１は、例えば、樹脂ウェブや綿等の多孔体によって構成される。また、リザーバ２１は、液体のエアロゾル源２１Ａを収容するタンクによって構成されていてもよい。
　霧化装置２２は、電池１１から供給される電力によって燃焼を伴わずにエアロゾル源２１Ａを霧化する。霧化装置２２は、所定ピッチで巻き回された電熱線（コイル）によって構成されている。霧化装置２２は、１．０～３．０Ωの範囲の抵抗値を有する電熱線によって構成されていることが好ましい。所定ピッチは、電熱線が接触しない値以上であり、またより小さい値であることが好ましい。所定ピッチは、例えば、０．４０ｍｍ以下であることが好ましい。所定ピッチは、エアロゾル源２１Ａの霧化を安定させるために一定であることが好ましい。所定ピッチとは、互いに隣接する電熱線の中心の間隔である。
　流路形成体２３は、エアロゾルの流れ方向に沿って延びる第１流路２０Ｘを形成する筒状形状を有する。外枠体２４は、流路形成体２３を収容する筒状形状を有する。外枠体２４はたばこカプセル３０の一部を収容する。
　カートリッジ２０は、電源ユニット１０に対して着脱可能である。また、拡幅部４０は、カートリッジ２０に対して着脱可能である。すなわち、カートリッジ２０および拡幅部４０は、それぞれ交換可能である。
［電源ユニット］
　電源ユニット１０の一例を図５に示す。図５に示される電源ユニット１０は、電池１１を有する。電池１１は、使い捨てタイプの電池であってもよく、充電タイプの電池であってもよい。電池１１の出力電圧の初期値は、１．２Ｖ以上４．２Ｖ以下の範囲であることが好ましい。また、電池１１の電池容量は、１００ｍＡｈ以上１０００ｍＡｈ以下の範囲であることが好ましい。
［実施例Ａ１］
　図２（１）に示す直方体の拡幅部を準備した。ただし拡幅部の下流部に第２の網状部材を配置した。第１の網状部材の主面と第２の網状部材の主面は平行であった。当該拡幅部の外枠体は透明な樹脂（ＶｉｓｉＪｅｔ　Ｍ３　ｃｒｙｓｔａｌ）からなり、３Ｄプリンタ（ＰｒｏＪｅｔ　３６００）を用いて成形された。その寸法は表１のとおりであった。網状部材として、厚み１ｍｍのポリオレフィン繊維、ポリプロピレン繊維とポリエチレンを混紡した不織布を用いた。
　前記拡幅部を備える図１に示すような疑似たばこ製品を準備し、これをエアロゾルの流れが略鉛直方向となるように自動喫煙装置（Ｂｏｒｇｗａｌｄｔ社製、ＬＭ４Ｅ）に接続し、疑似たばこ製品と自動喫煙装置の間にケンブリッジフィルタを１枚配し、疑似たばこ製品が発生させたエアロゾルをケンブリッジフィルタで捕集できるようにした。
　ケンブリッジフィルタは、直径約４４ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの平たい円形のガラス繊維のフィルタで、粒子状物質を捕捉可能なフィルタとして、当業者に周知であり汎用されている。ケンブリッジフィルタは、日本ケンブリッジフィルタ株式会社、Ｂｏｒｇｗａｌｄｔ社（カタログ番号８０２０　２８５　２）等より入手可能である。
自動喫煙機は、“CORESTA RECOMMENDED METHOD No.81 “ROUTINE ANALYTICAL MACHINE FOR E-CIGARETTE AEROSOL GENERATION AND COLLECTION - DEFINITIONS AND STANDARD CONDITIONS (June 2015)””の喫煙試験条件に準じた条件で、最大で１００回まで喫煙動作を行わせた。喫煙動作の回数に応じ、次の５区間
第１区間（５回喫煙動作相当）：～１０回、
第２区間（２０回喫煙動作相当）：～３０回、
第３区間（４０回喫煙動作相当）：～５０回、
第４区間（６０回喫煙動作相当）：～７０回、
第５区間（８０回喫煙動作相当）：～９０回、
第６区間（９５回喫煙動作相当）：～１００回、
を設定して機械喫煙を行った。
　各区間で設定した回数の機械喫煙が終了した後、直ちにエアロゾルを捕集したケンブリッジフィルタをスクリュー瓶に収容し、内部標準物質として１，３－ブタンジオールを０．４ｍｇ／ｍＬ含むエタノール１０ｍｌを加えて、２８０回／分の条件で１時間振盪して、捕集されたエアロゾルを抽出した。抽出液をガスクロマトグラフィー分析に供し、ＴＰＭ量を測定した。ＴＰＭはエアロゾル源に由来する。ＧＣ－ＭＳ（Ａｇｉｌｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製、型番５９７７Ｂ　ＧＣ／ＭＳＤ、ガス種Ｈｅ、ガス流速１．３ｍｌ／ｍｉｎ、カラム　ＤＢ－ＷＡＸ　３０ｍｍ×０．２５ｍｍ×０．２５μｍ）にて、内容成分を比較定量分析した。
　第１区間：０～１０回におけるＴＰＭ量を、１０で除して１回喫煙動作によるＴＰＭ吐出量（ｍｇ／ｐｕｆｆ）を求めた。同様に、第２、３、４、５区間について、喫煙動作回数で定量結果を除した。一方、各区間において発生するエアロゾルの量を、試験開始時のエアロゾル発生基材を含む疑似たばこ製品の重量と、試験終了後の同疑似たばこ製品の重量を上皿天秤で計測した。それら重量の差分は、試験中にエアロゾル発生基材から発生したエアロゾルの重量であるから、これを喫煙動作回数の１０で除して１回喫煙動作によるエアロゾル発生量ＳＷＬ（ｍｇ／ｐｕｆｆ）を求めた。図６に、１回喫煙動作によるＴＰＭとＳＷＬの関係を示した。
　本明細書で使用する「喫煙動作」との文言について説明する。疑似たばこ製品は、紙巻たばこ製品と異なり、たばこ原料を燃焼しないことから、一般的に燃焼や熱分解によって生じたガスまたは微粒子が浮遊する気体である「煙」は生じない。従って、人がそれからエアロゾルを吐出させる動作は厳密には「喫煙動作」ではなく、「吸引動作」とも言える。また、人がエアロゾルを吐出させる動作に相当する自動喫煙機による動作も同様である。しかしながら、たばこ製造業および関連する国際規格において、当該動作の慣用表現としては未だ「喫煙動作」が一般的である。本明細書では、慣用表現を尊重して「喫煙動作」との文言をそのまま利用する。
［実施例Ａ２］
　Ｌを２ｍｍにした以外は、実施例１と同じ方法で喫煙試験を行い、評価した。
［比較例Ａ］
　Ｌを０ｍｍにした以外は、実施例１と同じ方法で喫煙試験を行い、評価した。これらの結果を図６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
［実施例Ｂ］
　形状を表２に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同じ方法で喫煙試験を行い、評価した。これらの結果を図７に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
［実施例Ｃ］
　形状を表３に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同じ方法で喫煙試験を行い、評価した。これらの結果を図８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　本発明の非燃焼型たばこ製品は、喫煙の終始にわたって香味成分が所定の量で供給されることが明らかである。
１　　　疑似たばこ製品
２　　　非吸口端
３　　　吸口端
１０　　電源ユニット
１１　　電池
２０　　カートリッジ
２０Ｘ　第１流路
２１　　リザーバ
２１Ａ　エアロゾル源
２２　　霧化装置
２３　　流路形成体
２４　　外枠体
３０　　霧化部
３８　　流路
４０　　拡幅部
４１　離間部
４２　第１網状部材、不織布
４３　外枠体
４８　上流端
４９　下流端

Claims (7)

  1. 　霧化部と、
    　霧化部で発生された蒸気またはエアロゾルが流入される拡幅部と、を備えるたばこ製品であって、
    　前記拡幅部内の上流側に配置された第１網状部材とを備え、
    　前記霧化部における流路の下流端面を流路方向に垂直な面に垂直投影して形成された像の面積をＳａ、前記第１網状部材における流路面を流路方向に垂直な面に垂直投影して形成された像の面積をＳ１とするとき、Ｓａ＜Ｓ１であり、
    　前記霧化部における流路の下流端と前記第１網状部材が離間されている、
    たばこ製品。
  2. 　前記離間部の流路方向長さＬが、以下の関係を満たす、
    　Ｌ≧０．０５Ｍ
    　（Ｍは、第１網状部材の下流側面と拡幅部の下流端内壁との流路方向における最大距離である）
    請求項１に記載のたばこ製品。
  3. 　前記離間部の流路方向長さＬが、以下の関係を満たす、
    　Ｌ≧０．０５Ｍ’
    　（Ｍ’は、第１網状部材の流路部分の下流側面と拡幅部の下流端内壁との流路方向における最大距離である）
    請求項１または２に記載のたばこ製品。
  4. 　前記Ｌが、１ｍｍ以上である、請求項１～３のいずれかに記載のたばこ製品。
  5. 　Ｓ１とＳａが以下の関係を満たす、
    　３Ｓａ≦Ｓ１≦１０Ｓａ
    請求項１～４のいずれかに記載のたばこ製品。
  6. 　前記Ｓ１が２０～８０ｍｍ２である、請求項１～５のいずれかに記載のたばこ製品。
  7. 　前記拡幅部に導入される前の蒸気またはエアロゾルが、タバコ属植物に由来する香味成分を含有する、請求項１～６のいずれかに記載のたばこ製品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016075748A1 (ja) * 2014-11-10 2016-05-19 日本たばこ産業株式会社 非燃焼型香味吸引器
WO2016208757A1 (ja) * 2015-06-26 2016-12-29 日本たばこ産業株式会社 霧化ユニット

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