WO2024095385A1 - 非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材、非燃焼加熱型香味吸引器、及び非燃焼加熱型香味吸引システム - Google Patents

非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材、非燃焼加熱型香味吸引器、及び非燃焼加熱型香味吸引システム Download PDF

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WO
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tobacco
tobacco filler
type flavor
combustion heating
molded body
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PCT/JP2022/040961
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English (en)
French (fr)
Inventor
亮祐 長瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Tobacco Inc
Original Assignee
Japan Tobacco Inc
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES OF CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/20—Cigarettes specially adapted for simulated smoking devices

Definitions

  • the present invention relates to a tobacco filler for a non-combustion heating type flavor inhaler, a non-combustion heating type flavor inhaler, and a non-combustion heating type flavor inhalation system.
  • a combustion-type flavor inhaler cigarette
  • the tobacco filler is burned to obtain flavor.
  • a non-combustion heating type flavor inhaler has been proposed, which obtains flavor by heating the tobacco filler instead of burning it.
  • the heating temperature of the non-combustion heating type flavor inhaler is lower than the combustion temperature of the combustion-type flavor inhaler, for example, about 150°C or higher and about 400°C or lower.
  • Patent Document 1 discloses a tobacco flavor releasing material for use in a non-heating tobacco flavor inhaler, the tobacco flavor releasing material including granules containing a tobacco material, moisture, a humectant, a pH adjuster, and a binder.
  • Patent Document 2 discloses a method for producing a tobacco filler for a flavor inhalation article, the method including supplying an inert gas to a polysaccharide solution to prepare a liquid supplied with the inert gas, reducing the pressure of the liquid supplied with the inert gas to form a foam, and drying the foam by reduced pressure drying to form a porous body.
  • Methods of heating the tobacco filler in a non-combustion heating type flavor inhaler include, for example, a method of heating the tobacco-containing segment including the tobacco filler from the outside with a heater, and a method of inserting a heater inside the tobacco-containing segment and heating the tobacco filler from the inside. In either method, it is desirable to improve the heating efficiency of the tobacco filler and reduce power consumption.
  • the present invention aims to provide a tobacco filler for a non-combustion heating type flavor inhaler that has high heating efficiency, as well as a non-combustion heating type flavor inhaler and a non-combustion heating type flavor inhalation system that are equipped with the tobacco filler.
  • a tobacco filler for a non-combustion heating type flavor inhaler comprising a tobacco material, an expansion agent that decomposes to generate gas when heated to a temperature in the range of 50°C to 250°C, and a coating agent that covers the expansion agent.
  • a non-combustion heating type flavor inhaler having a tobacco-containing segment filled with the tobacco filler described in any one of [1] to [13].
  • a non-combustion heating type flavor inhaler according to [14], a heating device for heating the tobacco-containing segment;
  • a non-combustion heating type flavor inhalation system comprising:
  • the present invention provides a tobacco filler for a non-combustion heating type flavor inhaler that has high heating efficiency, as well as a non-combustion heating type flavor inhaler and a non-combustion heating type flavor inhalation system that include the tobacco filler.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a molded body included in a tobacco filler according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a non-combustion heating type flavor inhaler according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a non-combustion heating type flavor inhalation system according to the present embodiment, in which (a) a state before a non-combustion heating type flavor inhaler is inserted into a heating device, and (b) a state in which the non-combustion heating type flavor inhaler is inserted into the heating device and heated.
  • tobacco filler for non-combustion heating type flavor inhalers comprises a tobacco material, an expansion agent that decomposes to generate gas when heated to a temperature in the range of 50°C or higher and 250°C or lower, and a coating agent that covers the expansion agent.
  • the tobacco filler according to this embodiment includes an expansion agent covered with a coating agent.
  • the expansion agent When the expansion agent is heated to a temperature in the range of 50°C or higher and 250°C or lower, it decomposes and generates gas. Therefore, when the tobacco filler is heated during use of a non-combustion heating type flavor inhaler, the expansion agent decomposes and generates gas. Because the expansion agent is covered with a coating agent, the gas remains inside and the tobacco filler expands. This presses the tobacco filler further against the heater, increasing the contact area between the tobacco filler and the heater and improving the heating efficiency of the tobacco filler.
  • the tobacco filler of this embodiment expands when heated, so that the cavity is filled by the expansion even after the heater is removed from the tobacco filler, preventing the tobacco filler from spilling out of the cavity.
  • the tobacco filler according to the first embodiment includes a molded body containing the expansion agent and the coating agent, and the tobacco material. That is, the tobacco filler according to this embodiment includes a tobacco material in addition to the molded body.
  • the molded body may further include a carrier capable of supporting the expansion agent.
  • the molded body may be a molded body in which the carrier supports the expansion agent, and the surface of the support is covered with the coating agent.
  • FIG. 1 An example of the molded body is shown in FIG. 1.
  • the molded body 4 shown in FIG. 1 has a carrier 3, an expansion agent 1 supported by the carrier 3, and a coating agent 2 that covers the carrier 3 and the expansion agent 1.
  • the expansion agent 1 decomposes and generates gas. Since the surface of the carrier 3 supporting the expansion agent 1 is covered with the coating agent 2, the gas accumulates inside and the molded body 4 expands.
  • the tobacco filler according to this embodiment includes the molded body 4 and a tobacco material, and therefore the tobacco filler expands as a whole due to the expansion of the molded body 4.
  • the leavening agent according to the present embodiment is not particularly limited as long as it decomposes and generates gas when heated to a temperature in the range of 50° C. to 250° C.
  • the leavening agent include sodium hydrogen carbonate (thermal decomposition temperature in a crystalline state: about 120° C.), ammonium hydrogen carbonate (thermal decomposition temperature in a crystalline state: 58° C.), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, sodium hydrogen carbonate is preferred as the leavening agent from the viewpoint that the gas generated by thermal decomposition does not affect the flavor.
  • the temperature at which the leavening agent decomposes and generates gas when heated can be measured by TG-MS.
  • the leavening agent according to the present embodiment may be a leavening agent that decomposes and generates gas when heated to a temperature in the range of 50° C. to 200° C.
  • the leavening agent according to the present embodiment needs to be decomposed by heating, and does not include a substance that simply vaporizes without decomposing when heated.
  • the content of the expansion agent contained in the carrier is preferably 1 to 10% by mass, and more preferably 3 to 7% by mass.
  • the content of the expansion agent contained in the tobacco filler is preferably 0.5 to 5% by mass, and more preferably 1 to 3% by mass.
  • the carrier is not particularly limited as long as it can support the swelling agent, and examples thereof include cellulose powder, pulp, etc. These may be used alone or in combination of two or more. In the second embodiment described later, a tobacco material may be used as the carrier.
  • the support may contain, in addition to the swelling agent and the carrier, a binder for binding the swelling agent and the carrier, an aerosol source, etc.
  • a binder for binding the swelling agent and the carrier examples include guar gum, gellan gum, carboxymethyl cellulose, pectin, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the binder contained in the support is preferably 4 to 15% by mass, more preferably 7 to 9% by mass.
  • the aerosol source is a component that vaporizes when heated to generate an aerosol.
  • aerosol sources include glycerin, propylene glycol, 1,3-propanediol, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the aerosol source contained in the carrier is preferably 5 to 25% by mass, more preferably 10 to 20% by mass.
  • the aerosol source may not be contained in the carrier, but may be separately contained in the tobacco filler together with the tobacco material.
  • the shape of the carrier is not particularly limited, and examples include a sheet shape, a tablet shape, a plate shape, etc.
  • the coating agent is not particularly limited as long as it is a material that can cover the swelling agent, but from the viewpoint of ease of solvent removal, it is preferable that it is a polymer that is soluble in water or an alcohol having 1 to 3 carbon atoms.
  • examples of such polymers include hydroxypropyl cellulose (HPC), agar, polyvinyl alcohol (PVA), ethylene vinyl acetate, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the coating agent is at least one of agar and polyvinyl alcohol.
  • a polymer soluble in water or an alcohol having 1 to 3 carbon atoms refers to a polymer that dissolves at least 2 g in 100 g of water or an alcohol having 1 to 3 carbon atoms at 60°C.
  • the content of the coating agent in the molded body is preferably 0.1 to 10% by mass, and more preferably 0.5 to 5% by mass.
  • the thickness of the layer of coating agent covering the molded body is preferably 10 to 1000 ⁇ m, and more preferably 40 to 300 ⁇ m.
  • the content of the coating agent in the tobacco filler is preferably 0.1 to 1% by mass, and more preferably 0.05 to 0.5% by mass.
  • the content of the molded body in the tobacco filler is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 30 to 70% by mass.
  • the molded body can be produced, for example, by mixing an expanding agent, a carrier, a binder, and an aerosol source, molding the mixture, and then immersing the mixture in a solution containing a coating agent and drying it.
  • the molded body may be produced by mixing an expanding agent, a carrier, a binder, an aerosol source, and a coating agent, and then molding the mixture.
  • the molding method is not particularly limited, and may include, for example, rolling molding, compression molding, cast molding, papermaking molding, etc., depending on the shape after molding.
  • the tobacco filler includes the molded body and a tobacco material. That is, in this embodiment, the tobacco material exists separately from the molded body, and the tobacco filler can be obtained by mixing the molded body and the tobacco material.
  • the content of the tobacco material contained in the tobacco filler is preferably 10 to 90 mass%, more preferably 30 to 70 mass%. Examples of the tobacco material include tobacco raw material, tobacco powder, tobacco shreds, tobacco sheets, and tobacco granules.
  • the tobacco raw material may be the whole tobacco or any part of the tobacco, and examples of the parts include leaves, veins, stems, roots, flowers, and mixtures thereof.
  • the variety of the tobacco raw material is not particularly limited, and examples include flue-cured, burley, native, and oriental leaves. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the state of the tobacco raw material used may be fresh leaves immediately after harvest that have not been dried, or may be leaves that have been dried or aged after harvest, or may be used in combination.
  • rib tobacco, expanded tobacco, and the like obtained by processing these tobacco raw materials may also be used. These may be used alone, or multiple varieties and parts may be used in combination.
  • a powdered tobacco raw material can be used as the tobacco powder.
  • the tobacco powder can be prepared by any method, but it is preferable to carry out a conventional drying process on the tobacco raw material, coarsely grinding the tobacco raw material with a conventional coarse grinder, and then finely grinding the tobacco raw material.
  • the drying process and coarse grinding may be carried out as known in the art, and the average particle size of the coarsely ground tobacco powder is preferably in the range of several hundred ⁇ m to several mm.
  • the method of fine grinding is not limited, and either wet grinding or dry grinding may be used.
  • Wet grinding can be carried out by adding a liquid dispersion medium to the coarsely ground tobacco powder, mixing the mixture, and processing the mixture with a wet fine grinder (e.g., MIC-2: manufactured by Nara Machinery Manufacturing Co., Ltd.).
  • the rotation speed of the grinder is usually 1100 to 1300 rpm, and the grinding time is preferably about 5 to 100 minutes.
  • Dry grinding can be carried out by processing the coarsely ground tobacco powder with a dry fine grinder such as a jet mill.
  • Tobacco shreds can be, for example, aged tobacco leaves shredded to a predetermined size.
  • the aged tobacco leaves used for tobacco shreds are not particularly limited, but examples thereof include those that have been deboned and separated into lamina and midrib.
  • Tobacco shreds can also include tobacco sheets (described below) shredded to a predetermined size (hereinafter also referred to as "tobacco sheet shreds").
  • tobacco sheet shreds include a blend of tobacco shreds obtained by shredding aged tobacco leaves and tobacco sheet shreds.
  • the size of the tobacco shreds or the preparation method there are no particular limitations on the size of the tobacco shreds or the preparation method.
  • One example is aged tobacco leaves shredded to a width of 0.5 mm or more and 2.0 mm or less and a length of 3 mm or more and 10 mm or less.
  • Another example is processed tobacco leaves shredded to a width of 0.5 mm or more and 2.0 mm or less and a length longer than the tobacco shreds described above, preferably about the same length as the filling material (hereinafter also referred to as "strand-type shreds"). From the standpoint of ease of molding, it is preferable to use tobacco sheets for strand-type shreds.
  • the tobacco sheet can be obtained by forming a composition containing, for example, aged tobacco leaves into a sheet shape.
  • the aged tobacco leaves used for the tobacco sheet are not particularly limited, but may be, for example, those that have been deboned and separated into lamina and midrib.
  • the term "sheet" refers to a shape having a pair of approximately parallel main surfaces and side surfaces.
  • Tobacco sheets can be formed by known methods such as papermaking, casting, rolling, etc. Details of various tobacco sheets formed by these methods are disclosed in “Encyclopedia of Tobacco,” Tobacco Research Center, March 31, 2009.
  • An example of a method for forming a tobacco sheet by a papermaking method includes the following steps. (1) A process for extracting water-soluble components from aged tobacco leaves by roughly crushing the aged tobacco leaves and mixing and stirring the crushed leaves with a solvent such as water. (2) A step of separating the extract into a water extract containing water-soluble components and a residue. (3) A step of concentrating the aqueous extract by drying under reduced pressure. (4) A process in which pulp is added to the residue and the mixture is fiberized in a refiner to obtain a mixture (homogenization process). (5) A step of making paper from the mixture of fiberized residue and pulp. (6) A process of adding a concentrated solution of the water extract to the paper-made sheet and drying it to obtain a tobacco sheet.
  • An example of a method for forming a tobacco sheet by a casting method includes the following steps. (1) A step of mixing water, pulp, a binder, and ground aged tobacco to obtain a mixture (homogenization step). (2) The mixture is spread (cast) into a thin sheet and dried to form a tobacco sheet.
  • An example of a method for forming a tobacco sheet by rolling includes the following steps. (1) A step of mixing water, pulp, a binder, and ground aged tobacco to obtain a mixture (homogenization step). (2) A step of feeding the mixture between a plurality of rollers and rolling it. (3) A process in which the rolled product on the rolling rollers is peeled off with a doctor knife, transferred to a net conveyor, and dried in a dryer.
  • the tobacco granules can be obtained, for example, by forming a composition containing aged tobacco leaves into a granular shape.
  • the method for forming the tobacco granules is not particularly limited, but can be obtained, for example, by mixing tobacco powder, a binder, etc., adding water to the mixture and kneading it, granulating the kneaded product obtained in a wet extrusion granulator (in a long columnar shape), and then regulating the granules into a short columnar or spherical shape.
  • extrusion granulation it is preferable to extrude the kneaded material at ambient temperature and at a pressure of 2 kN or more.
  • This high-pressure extrusion causes the temperature of the kneaded material at the outlet of the extrusion granulator to rise instantaneously from ambient temperature to, for example, 90-100°C, and 2-4% by mass of moisture and volatile components evaporate. Therefore, the amount of water added to make the kneaded material can be greater than the desired moisture content in the tobacco granules by the amount of evaporation.
  • the tobacco granules obtained by extrusion granulation may be further dried as necessary to adjust the moisture content.
  • the average particle size (D50) of the molded tobacco granules can be 0.2 mm or more and 1.2 mm or less, preferably 0.2 mm or more and 1.0 mm or less, and more preferably 0.2 mm or more and 0.8 mm or less.
  • the tobacco filler according to the second embodiment includes a molded body containing the tobacco material, the expansion agent, and the coating agent.
  • the tobacco material is integrally molded together with the expansion agent and the coating agent.
  • the molded body may be a molded body in which the surface of a support carrying the expansion agent on the tobacco material is covered with the coating agent.
  • the molded body 4 shown in FIG. 1 may be a molded body in which the carrier 3 is a tobacco material.
  • the tobacco filler may further contain a tobacco material in addition to the molded body.
  • the types and amounts of the tobacco material, expansion agent, coating agent, etc. used, and the manufacturing method of the molded body are the same as those in the first embodiment.
  • the non-combustion heating type flavor inhaler according to the present embodiment includes a tobacco-containing segment filled with the tobacco filler according to the present embodiment. Since the non-combustion heating type flavor inhaler according to the present embodiment includes a tobacco-containing segment filled with the tobacco filler according to the present embodiment, when the tobacco-containing segment is heated, the tobacco filler exhibits high heating efficiency, and power consumption can be reduced. Furthermore, when a heater is inserted inside the tobacco-containing segment to heat the tobacco filler from the inside, spillage of the tobacco filler to the outside can be suppressed even after the heater is removed from the tobacco-containing segment after use.
  • FIG. 2 An example of a non-combustion heating type flavor inhaler according to this embodiment is shown in FIG. 2.
  • the non-combustion heating type flavor inhaler 11 shown in FIG. 2 includes a tobacco-containing segment 12 filled with the tobacco filler according to this embodiment, a cylindrical cooling segment 13 having perforations 18 on its circumference, a center hole segment 14, and a filter segment 15.
  • the non-combustion heating type flavor inhaler according to this embodiment may include other segments in addition to the tobacco-containing segment, the cooling segment, the center hole segment, and the filter segment.
  • the axial length of the non-combustion heating type flavor inhaler according to the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 40 mm or more and 90 mm or less, more preferably 50 mm or more and 75 mm or less, and even more preferably 50 mm or more and 60 mm or less.
  • the circumferential length of the non-combustion heating type flavor inhaler is preferably 16 mm or more and 25 mm or less, more preferably 20 mm or more and 24 mm or less, and even more preferably 21 mm or more and 23 mm or less.
  • the length of the tobacco-containing segment may be 20 mm
  • the length of the cooling segment may be 20 mm
  • the length of the center hole segment may be 8 mm
  • the length of the filter segment may be 7 mm.
  • the length of the filter segment may be selected within a range of 4 mm or more and 10 mm or less.
  • the airflow resistance of the filter segment may be selected to be 15 mmH 2 O/seg or more and 60 mmH 2 O/seg or less per segment.
  • the tobacco-containing segment 12 is filled with the tobacco filler according to the present embodiment in a cylindrical wrapper.
  • the wrapper include paper, aluminum foil, and tobacco sheets.
  • the method for filling the tobacco filler into the wrapper is not particularly limited, and for example, the tobacco filler may be wrapped in the wrapper, or the tobacco filler may be filled into a cylindrical wrapper. Since the tobacco-containing segment 12 is filled with the tobacco filler according to the present embodiment, it expands when heated, and the cross-sectional diameter increases.
  • the cooling segment 13 may be configured as a cylindrical member 17.
  • the cylindrical member 17 may be, for example, a cardboard tube formed into a cylindrical shape.
  • the tubular member 17 and the mouthpiece lining paper 22 described below are provided with perforations 18 that penetrate both.
  • the presence of the perforations 18 allows outside air to be introduced into the cooling segment 13 during inhalation.
  • the vaporized components of the aerosol generated by heating the tobacco-containing segment 12 come into contact with the outside air, and as their temperature drops, they are liquefied to form an aerosol.
  • the diameter (distance across) of the perforations 18 is not particularly limited, but may be, for example, 0.5 mm or more and 1.5 mm or less.
  • the number of perforations 18 is not particularly limited, and may be one or two or more. For example, multiple perforations 18 may be provided around the circumference of the cooling segment 13.
  • the amount of outside air introduced through perforations 18 is preferably 85% by volume or less, more preferably 80% by volume or less, of the total volume of gas inhaled by the user.
  • This is also called the ventilation ratio.
  • the lower limit of the ventilation ratio range is preferably 55% by volume or more, more preferably 60% by volume or more.
  • the cooling segment may also be a segment comprising a sheet of suitable construction material that is crinkled, pleated, gathered or folded.
  • the cross-sectional profile of such an element may exhibit randomly oriented channels.
  • the cooling segment may also comprise a bundle of longitudinally extending tubes. Such a cooling segment may be formed, for example, by wrapping the pleated, gathered or folded sheet material with a paper wrapper.
  • the axial length of the cooling segment can be, for example, 7 mm or more and 28 mm or less, for example, 18 mm.
  • the cooling segment can also be substantially circular in its axial cross-sectional shape, and its diameter can be, for example, 5 mm or more and 10 mm or less, for example, about 7 mm.
  • the center hole segment is composed of a filling layer having one or more hollow parts and an inner plug wrapper (inner wrapping paper) covering the filling layer.
  • the center hole segment 14 is composed of a first filling layer 19 having a hollow part and a first inner plug wrapper 20 covering the first filling layer 19.
  • the center hole segment 14 has a function of increasing the strength of the mouthpiece segment 16.
  • the first filling layer 19 can be, for example, a rod having an inner diameter of ⁇ 1.0 mm or more and ⁇ 5.0 mm or less, which is filled with cellulose acetate fibers at a high density and hardened by adding a plasticizer containing triacetin at 6% by mass or more and 20% by mass or less relative to the mass of cellulose acetate. Since the first filling layer 19 has a high fiber filling density, air and aerosol flow only through the hollow part during inhalation, and hardly flow inside the first filling layer 19. Since the first filling layer 19 inside the center hole segment 14 is a fiber filling layer, the touch from the outside during use is less likely to cause discomfort to the user. Alternatively, the center hole segment 14 may not have the first inner plug wrapper 20 and may retain its shape through thermoforming.
  • the configuration of the filter segment 15 is not particularly limited, and may be composed of one or more packed layers. The outside of the packed layer may be wrapped with one or more wrapping papers.
  • the airflow resistance per segment of the filter segment 15 can be appropriately changed depending on the amount and material of the packing filled in the filter segment 15. For example, when the packing is cellulose acetate fiber, the airflow resistance can be increased by increasing the amount of cellulose acetate fiber filled in the filter segment 15. When the packing is cellulose acetate fiber, the packing density of the cellulose acetate fiber can be 0.13 to 0.18 g/cm 3.
  • the airflow resistance is a value measured by an airflow resistance measuring device (product name: SODIMAX, manufactured by SODIM).
  • the circumferential length of the filter segment 15 is not particularly limited, but is preferably 16 to 25 mm, more preferably 20 to 24 mm, and even more preferably 21 to 23 mm.
  • the axial length of the filter segment 15 can be selected from 4 to 10 mm, and is selected so that the airflow resistance is 15 to 60 mmH 2 O/seg.
  • the axial length of the filter segment 15 is preferably 5 to 9 mm, and more preferably 6 to 8 mm.
  • the cross-sectional shape of the filter segment 15 is not particularly limited, but may be, for example, a circle, an ellipse, a polygon, or the like.
  • a destructible capsule containing a flavor, flavor beads, or a flavor may be directly added to the filter segment 15.
  • the center hole segment 14 and the filter segment 15 can be connected by an outer plug wrapper (outer wrapping paper) 21.
  • the outer plug wrapper 21 can be, for example, a cylindrical piece of paper.
  • the tobacco-containing segment 12, the cooling segment 13, and the connected center hole segment 14 and filter segment 15 can be connected by a mouthpiece lining paper 22. These connections can be made, for example, by applying a vinyl acetate glue or other adhesive to the inner surface of the mouthpiece lining paper 22, inserting the three segments, and rolling them up. These segments may also be connected in multiple separate instances using multiple lining papers.
  • the non-combustion heating type flavor inhalation system includes a non-combustion heating type flavor inhaler according to the present embodiment and a heating device for heating the tobacco-containing segment of the non-combustion heating type flavor inhaler.
  • the non-combustion heating type flavor inhalation system according to the present embodiment includes a non-combustion heating type flavor inhaler according to the present embodiment, and therefore can reduce power consumption during heating.
  • a heater is inserted inside the tobacco-containing segment to heat the tobacco filler from the inside, even after the heater is removed from the tobacco-containing segment after use, the tobacco filler can be prevented from spilling out.
  • the non-combustion heating type flavor inhalation system according to the present embodiment may have other configurations in addition to the non-combustion heating type flavor inhaler and the heating device according to the present embodiment.
  • FIG. 3 An example of a non-combustion heating type flavor inhalation system according to this embodiment is shown in FIG. 3.
  • the non-combustion heating type flavor inhalation system shown in FIG. 3 includes a non-combustion heating type flavor inhaler 11 according to this embodiment, and a heating device 23 that heats the tobacco-containing segment of the non-combustion heating type flavor inhaler 11 from the outside.
  • FIG. 3(a) shows the state before the non-combustion heating type flavor inhaler 11 is inserted into the heating device 23, and FIG. 3(b) shows the state after the non-combustion heating type flavor inhaler 11 is inserted into the heating device 23 and heated.
  • the heating device 23 shown in FIG. 3 comprises a body 24, a heater 25, a metal tube 26, a battery unit 27, and a control unit 28.
  • the body 24 has a cylindrical recess 29, and the heater 25 and the metal tube 26 are arranged on the inner side of the recess 29 at a position corresponding to the tobacco-containing segment of the non-combustion heating type flavor inhaler 11 inserted into the recess 29.
  • the heater 25 can be an electric resistance heater, and is heated by being supplied with power from the battery unit 27 in response to an instruction from the control unit 28 that controls the temperature.
  • the heat generated by the heater 25 is transferred to the tobacco-containing segment of the non-combustion heating type flavor inhaler 11 through the metal tube 26, which has high thermal conductivity.
  • FIG. 3(b) as the illustration is schematic, there is a gap between the outer periphery of the non-combustion heating type flavor inhaler 11 and the inner periphery of the metal tube 26, but in reality, for the purpose of efficient heat transfer, it is preferable that there is no gap between the outer periphery of the non-combustion heating type flavor inhaler 11 and the inner periphery of the metal tube 26.
  • the heating device 23 heats the tobacco-containing segment of the non-combustion heating type flavor inhaler 11 from the outside, but it is also possible to insert a blade-shaped heater or the like inside the tobacco-containing segment and heat the tobacco-containing segment from the inside.
  • the heating temperature by the heating device is not particularly limited, but is preferably 400°C or less, more preferably 150°C or more and 400°C or less, and even more preferably 200°C or more and 350°C or less.
  • the heating temperature refers to the temperature of the heater of the heating device.
  • Example 1 (Preparation of Molded Body) Sodium bicarbonate as a swelling agent, cellulose powder as a carrier, guar gum as a binder, and glycerin as an aerosol source were mixed in the ratios shown in Table 1. The mixture obtained was added with water, kneaded, and spread into a sheet, and dried at 28° C. for 24 hours. The sheet obtained was punched out into a disk shape with a diameter of 15 mm to obtain a support. The support was immersed in a 15% aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA) containing PVA as a coating agent, and dried at 28° C. for 24 hours to obtain a molded body.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • Example 2 The support was immersed in a 3% hydroxypropyl cellulose (HPC)-containing ethanol solution as a coating agent, and dried at 28° C. for 24 hours to obtain a molded article. Except for this, a molded article was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
  • HPC hydroxypropyl cellulose
  • Example 2 A molded body was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the blending ratio of the support raw materials was changed as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
  • Example 3 A molded product was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that no coating agent was used. The results are shown in Table 2.
  • Examples 1 and 2 which relate to molded bodies containing the expansion agent according to this embodiment and a coating agent that covers the expansion agent, the molded bodies expanded significantly when heated. It can therefore be understood that a tobacco filler containing the molded body and tobacco material expands significantly when heated. In tobacco filler materials that expand significantly when heated in this way, the tobacco filler is sufficiently pressed against the heater when heated during use, increasing the contact area between the tobacco filler and the heater and improving the heating efficiency of the tobacco filler. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, in which the molded bodies did not contain an expansion agent and/or a coating agent, the molded bodies barely expanded when heated.
  • Example 3 Except for using tobacco powder (flue-cured) as the carrier, a molded product was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.
  • Example 3 which relates to a molded body containing the expansion agent according to this embodiment, a coating agent covering the expansion agent, and tobacco material as a carrier, the molded body expanded significantly when heated.
  • the tobacco filler molded body
  • the tobacco filler is sufficiently pressed against the heater when heated during use, increasing the contact area between the tobacco filler and the heater and improving the heating efficiency of the tobacco filler.
  • Comparative Examples 4 and 5 where the molded body did not contain an expansion agent and/or a coating agent, the molded body did not expand when heated.
  • Example 4 A 20% PVA aqueous solution and sodium bicarbonate were mixed so that the PVA was 95% by mass and the sodium bicarbonate was 5% by mass on a dry weight basis. The resulting mixture was spread and dried at 28°C for 24 hours to obtain a sheet. The sheet was punched out into a disk shape with a diameter of 15 mm using a punch to obtain a molded product. The molded product was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 5.
  • Example 4 which relates to a molded body containing the expansion agent according to this embodiment and a coating agent that covers the expansion agent, the molded body expanded significantly when heated. Therefore, it can be understood that a tobacco filler containing the molded body and tobacco material expands significantly when heated. In a tobacco filler that expands significantly when heated in this way, the tobacco filler is sufficiently pressed against the heater when heated during use, increasing the contact area between the tobacco filler and the heater and improving the heating efficiency of the tobacco filler. On the other hand, in Comparative Example 6, in which the molded body did not contain an expansion agent, the molded body did not expand even when heated.
  • a tobacco filler for a non-combustion heating type flavor inhaler comprising: a tobacco material; an expansion agent that decomposes to generate gas when heated to a temperature in the range of 50°C or higher and 250°C or lower; and a coating agent that covers the expansion agent.
  • the tobacco filler comprises a molded body containing the expansion agent and the coating agent, and the tobacco material.
  • the molded body further comprises a carrier capable of carrying the expansion agent.
  • a non-combustion heating type flavor inhaler comprising a tobacco-containing segment filled with the tobacco filler according to any one of [1] to [13].
  • a non-combustion heating type flavor inhalation system comprising:

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  • Manufacture Of Tobacco Products (AREA)

Abstract

高い加熱効率を有する非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材を提供する。たばこ材料と、５０℃以上２５０℃以下の範囲内の温度に加熱すると分解してガスを発生する膨張剤と、前記膨張剤を覆うコーティング剤と、を含む、非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材。

Description

非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材、非燃焼加熱型香味吸引器、及び非燃焼加熱型香味吸引システム
　本発明は、非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材、非燃焼加熱型香味吸引器、及び非燃焼加熱型香味吸引システムに関する。
　燃焼型香味吸引器（シガレット）では、たばこ充填材を燃焼して香味を得る。該燃焼型香味吸引器の代替として、たばこ充填材を燃焼する代わりに加熱して香味を得る非燃焼加熱型香味吸引器が提案されている。非燃焼加熱型香味吸引器の加熱温度は、燃焼型香味吸引器の燃焼温度より低く、例えば約１５０℃以上約４００℃以下である。
　一方、特許文献１には、非加熱型タバコフレーバー吸引器に用いられるタバコフレーバー放出材として、タバコ材料と、水分と、保湿剤と、ｐＨ調整剤と、バインダーとを含有する顆粒を含むタバコフレーバー放出材が開示されている。また、特許文献２には、香味吸引物品用たばこ充填材の製造方法として、多糖類の溶液に不活性ガスを供給して、不活性ガスが供給された液体を調製することと、不活性ガスが供給された前記液体を減圧して、発泡体を形成することと、前記発泡体を減圧乾燥により乾燥させて、多孔質体を形成することと、を含む方法が開示されている。
国際公開第２０１２／０２３５１５号 国際公開第２０２１／１８６９８２号
　非燃焼加熱型香味吸引器におけるたばこ充填材の加熱方法としては、例えばたばこ充填材を含むたばこ含有セグメントの外側からヒーターにより加熱する方法、たばこ含有セグメントの内部にヒーターを挿入してたばこ充填材の内側から加熱する方法等が挙げられる。いずれの方法においても、該たばこ充填材の加熱効率を向上させ、消費電力を低減することが望まれている。
　本発明は、高い加熱効率を有する非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材、並びに該たばこ充填材を備える非燃焼加熱型香味吸引器及び非燃焼加熱型香味吸引システムを提供することを目的とする。
　本発明は以下の実施態様を含む。
［１］たばこ材料と、５０℃以上２５０℃以下の範囲内の温度に加熱すると分解してガスを発生する膨張剤と、前記膨張剤を覆うコーティング剤と、を含む、非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材。
［２］前記たばこ充填材が、前記膨張剤及び前記コーティング剤を含む成型体と、前記たばこ材料とを含む、［１］に記載のたばこ充填材。
［３］前記成型体が、前記膨張剤を担持可能な担体をさらに含む、［２］に記載のたばこ充填材。
［４］前記成型体が、前記担体に前記膨張剤が担持された担持体の表面が前記コーティング剤で覆われた成型体である、［３］に記載のたばこ充填材。
［５］前記たばこ充填材が、前記たばこ材料、前記膨張剤及び前記コーティング剤を含む成型体を含む、［１］に記載のたばこ充填材。
［６］前記成型体が、前記たばこ材料に前記膨張剤が担持された担持体の表面が前記コーティング剤で覆われた成型体である、［５］に記載のたばこ充填材。
［７］前記膨張剤が、炭酸水素ナトリウム及び炭酸アンモニウムの少なくとも一方である、［１］～［６］のいずれかに記載のたばこ充填材。
［８］前記たばこ充填材に含まれる前記膨張剤の含有量が０．５～５質量％である、［１］～［７］のいずれかに記載のたばこ充填材。
［９］前記コーティング剤が、ヒドロキシプロピルセルロース、寒天、ポリビニルアルコール、及びエチレン酢酸ビニルからなる群から選択される少なくとも一つである、［１］～［８］のいずれかに記載のたばこ充填材。
［１０］前記コーティング剤が、寒天及びポリビニルアルコールの少なくとも一方である、［９］に記載のたばこ充填材。
［１１］前記担体が、セルロースパウダー及びパルプの少なくとも一方である、［３］又は［４］に記載のたばこ充填材。
［１２］エアロゾル源をさらに含む、［１］～［１１］のいずれかに記載のたばこ充填材。
［１３］前記エアロゾル源が、グリセリン、プロピレングリコール、及び１，３－プロパンジオールからなる群から選択される少なくとも一つである、［１２］に記載のたばこ充填材。
［１４］［１］～［１３］のいずれかに記載のたばこ充填材が充填されたたばこ含有セグメントを備える非燃焼加熱型香味吸引器。
［１５］［１４］に記載の非燃焼加熱型香味吸引器と、
　前記たばこ含有セグメントを加熱する加熱装置と、
を備える非燃焼加熱型香味吸引システム。
　本発明によれば、高い加熱効率を有する非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材、並びに該たばこ充填材を備える非燃焼加熱型香味吸引器及び非燃焼加熱型香味吸引システムを提供することができる。
本実施形態に係るたばこ充填材に含まれる成型体の一例を示す断面図である。 本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器の一例を示す断面図である。 本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引システムの一例であって、（ａ）非燃焼加熱型香味吸引器を加熱装置に挿入する前の状態、（ｂ）非燃焼加熱型香味吸引器を加熱装置に挿入して加熱する状態、を示す断面図である。
　［非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材］
　本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材（以下、「たばこ充填材」ともいう。）は、たばこ材料と、５０℃以上２５０℃以下の範囲内の温度に加熱すると分解してガスを発生する膨張剤と、前記膨張剤を覆うコーティング剤と、を含む。
　本実施形態に係るたばこ充填材は、コーティング剤で覆われた膨張剤を含む。該膨張剤は５０℃以上２５０℃以下の範囲内の温度に加熱すると分解してガスを発生する。そのため、非燃焼加熱型香味吸引器の使用時に該たばこ充填材を加熱すると、該膨張剤は分解してガスを発生する。該膨張剤はコーティング剤で覆われているため、ガスは内部に留まり、たばこ充填材は膨張する。これにより、たばこ充填材はヒーターへさらに押し当てられ、たばこ充填材とヒーターとの接触面積が大きくなり、たばこ充填剤の加熱効率が向上する。
　また、たばこ充填材の内部にヒーターを挿入してたばこ充填材の内側から加熱する場合、加熱を終了してたばこ充填材からヒーターを抜いた後、ヒーター挿入部分には空洞ができるため、そこからたばこ充填材がこぼれ落ちることがある。しかし、本実施形態に係るたばこ充填材では加熱時にたばこ充填材が膨張するため、たばこ充填材からヒーターを抜いた後も前記空洞部分は膨張により埋められ、たばこ充填材が前記空洞部分からこぼれ落ちることを抑制することができる。
　〔第一の実施形態〕
　第一の実施形態に係るたばこ充填材は、前記膨張剤及び前記コーティング剤を含む成型体と、前記たばこ材料とを含む。すなわち、本実施形態に係るたばこ充填材は、成型体とは別に、たばこ材料を含む。該成型体は、前記膨張剤を担持可能な担体をさらに含むことができる。この場合、該成型体は、該担体に前記膨張剤が担持された担持体の表面が前記コーティング剤で覆われた成型体であることができる。
　前記成型体の一例を図１に示す。図１に示される成型体４は、担体３と、担体３に担持された膨張剤１と、担体３及び膨張剤１を覆うコーティング剤２と、を有する。成型体４は加熱されると、膨張剤１が分解してガスを発生する。担体３に膨張剤１が担持された担持体の表面はコーティング剤２で覆われているため、ガスが内部に溜り、成型体４は膨張する。本実施形態に係るたばこ充填材は、成型体４と、たばこ材料とを含むため、成型体４の膨張によりたばこ充填材は全体として膨張する。
　（膨張剤）
　本実施形態に係る膨張剤は、５０℃以上２５０℃以下の範囲内の温度に加熱すると分解してガスを発生する膨張剤であれば特に限定されない。該膨張剤としては、例えば炭酸水素ナトリウム（結晶状態での熱分解温度：約１２０℃）、炭酸水素アンモニウム（結晶状態での熱分解温度：５８℃）等が挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱分解により生成するガスが香味に影響を与えない観点から、膨張剤としては炭酸水素ナトリウムが好ましい。なお、膨張剤が加熱により分解してガスを発生する温度は、ＴＧ－ＭＳにより測定することができる。本実施形態に係る膨張剤は、５０℃以上２００℃以下の範囲内の温度に加熱すると分解してガスを発生する膨張剤であることができる。また、本実施形態に係る膨張剤は加熱により分解する必要があり、加熱により分解せず単に気化する物質は含まれない。
　前記担持体に含まれる膨張剤の含有量は、１～１０質量％が好ましく、３～７質量％がより好ましい。また、たばこ充填材に含まれる膨張剤の含有量は、０．５～５質量％が好ましく、１～３質量％がより好ましい。たばこ充填材に含まれる膨張剤の含有量が０．５質量％以上であることにより、加熱時にたばこ充填材が十分に膨張し、より高い加熱効率が得られる。また、たばこ充填材に含まれる膨張剤の含有量が５質量％以下であることにより、望ましい加熱式たばこの香味が発現する。
　（担体）
　担体としては、膨張剤を担持可能な担体であれば特に限定されないが、例えばセルロースパウダー、パルプ、等が挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。なお、後述する第二の実施形態では、担体としてたばこ材料を用いることができる。
　（担持体）
　担持体は、前記膨張剤、前記担体以外にも、前記膨張剤や前記担体を結着するためのバインダー、エアロゾル源等を含むことができる。該バインダーとしては、例えばグアーガム、ゲランガム、カルボキシメチルセルロース、ペクチン等が挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。担持体に含まれるバインダーの含有量は、４～１５質量％が好ましく、７～９質量％がより好ましい。
　エアロゾル源は加熱により気化し、エアロゾルを発生する成分である。エアロゾル源としては、例えばグリセリン、プロピレングリコール、１，３－プロパンジオール等が挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。担持体がエアロゾル源を含む場合、担持体に含まれるエアロゾル源の含有量は、５～２５質量％が好ましく、１０～２０質量％がより好ましい。なお、エアロゾル源は担持体には含めずに、たばこ材料と共にたばこ充填材に別途含めてもよい。担持体の形状は特に限定されず、例えばシート状、タブレット形状、板状等が挙げられる。
　（コーティング剤）
　コーティング剤としては、膨張剤を覆うことができる材料であれば特に限定されないが、溶媒除去容易性の観点から、水又は炭素数１～３のアルコールに可溶なポリマーであることが好ましい。このようなポリマーとしては、例えばヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、寒天、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン酢酸ビニル等が挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。これらの中でも、加熱時によりより高い膨張効果が得られる観点から、コーティング剤としては寒天及びポリビニルアルコールの少なくとも一方であることが好ましい。なお、本明細書において「水又は炭素数１～３のアルコールに可溶なポリマー」とは、６０℃の水又は炭素数１～３のアルコール１００ｇに２ｇ以上溶解するポリマーを示す。
　前記成型体に含まれるコーティング剤の含有量は、０．１～１０質量％が好ましく、０．５～５質量％がより好ましい。また、前記成型体を覆うコーティング剤の層の厚みは、１０～１０００μｍが好ましく、４０～３００μｍがより好ましい。また、たばこ充填材に含まれるコーティング剤の含有量は、０．１～１質量％が好ましく、０．０５～０．５質量％がより好ましい。
　（成型体）
　たばこ充填材に含まれる成型体の含有量は、１０～９０質量％が好ましく、３０～７０質量％がより好ましい。成型体は、例えば膨張剤、担体、バインダー及びエアロゾル源を混合後、成型し、これを、コーティング剤を含む溶液中に浸漬して乾燥することで製造することができる。また、膨張剤、担体、バインダー、エアロゾル源及びコーティング剤を混合後、成型することで製造してもよい。成型方法は特に限定されず、成型後の形状にもよるが、例えば圧延成形、圧縮成型、キャスト成型、抄紙成型等が挙げられる。
　（たばこ材料）
　本実施形態では、たばこ充填材は前記成型体とたばこ材料と含む。すなわち、本実施形態ではたばこ材料は前記成型体とは別に存在し、たばこ充填材は前記成型体とたばこ材料とを混合することで得ることができる。たばこ充填材に含まれるたばこ材料の含有量は、１０～９０質量％が好ましく、３０～７０質量％がより好ましい。たばこ材料としては、たばこ原料、たばこ粉末、たばこ刻、たばこシート、たばこ顆粒等が挙げられる。
　＜たばこ原料＞
　たばこ原料としては、たばこ全体またはたばこの部位を用いることができ、部位としては葉、葉脈、茎、根、花、およびこれらの混合物が挙げられる。たばこ原料の品種としては特に制限されないが、黄色種、バーレー種、在来種、オリエント葉等が挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。使用するたばこ原料の状態は収穫直後の乾燥等を施していない生葉でもよく、または収穫後に乾燥処理や熟成処理がなされたものでもよく、またこれらを組み合わせて用いてもよい。また、これらのたばこ原料を処理して得た中骨たばこ、膨化たばこ等を用いることもできる。これらを単独で用いてもよく、複数種類の品種や部位を組合せて用いてもよい。
　＜たばこ粉末＞
　たばこ粉末としては、粉末状のたばこ原料を用いることができる。たばこ粉末は任意の方法で調製できるが、たばこ原料に通常の乾燥処理を施した後、通常の粗粉砕機で粗粉砕した後に、微粉砕することが好ましい。乾燥処理や粗粉砕は公知のとおりに行ってよく、粗粉砕たばこ粉末の平均粒径は数百μｍ～数ｍｍの範囲であることが好ましい。微粉砕の方法も限定されず、湿式粉砕または乾式粉砕のいずれの方法を用いてもよい。湿式粉砕は、粗粉砕たばこ粉末に液体の分散媒体を加えて混合し、当該混合物を、湿式微粉砕機（例えば、ＭＩＣ－２：奈良機械製作所製）で処理することで実施できる。粉砕機の回転数は通常１１００～１３００ｒｐｍ、粉砕時間は５～１００分程度とすることが好ましい。また乾式粉砕は、粗粉砕たばこ粉末をジェットミル等の乾式微粉砕機で処理することで実施できる。
　＜たばこ刻＞
　たばこ刻は、例えば熟成済たばこ葉などが、所定の大きさに刻まれたものであることができる。たばこ刻に使用される熟成済たばこ葉は、特に限定されないが、除骨され、ラミナ及び中骨に分離されたものを挙げることができる。また、たばこ刻として、後述するたばこシートを、所定の大きさに刻んだもの（以下、「たばこシート刻」ともいう。）を挙げることもできる。その他にも、熟成済たばこ葉を刻んで得られるたばこ刻と、たばこシート刻とをブレンドしたものをたばこ刻として挙げることができる。
　たばこ刻の大きさや調製法については特段の制限はない。一例として、熟成済たばこ葉を、幅を０．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下、長さを３ｍｍ以上、１０ｍｍ以下となるように刻んだものが挙げられる。その他の例として、加工済たばこ葉を、幅を０．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下、長さを前述のたばこ刻よりも長く、好ましくは被充填物と同程度の長さとなるように刻んだもの（以下、「ストランドタイプ刻」ともいう。）を挙げることができる。ストランドタイプ刻は、成形の容易さの観点から、たばこシートを使用することが好ましい。
　＜たばこシート＞
　たばこシートは、例えば熟成済たばこ葉などを含む組成物を、シート形状に成形して得られるものであることができる。たばこシートに使用される熟成済たばこ葉は、特に限定されないが、例えば、除骨され、ラミナと中骨に分離されたものを挙げることができる。また、本明細書において「シート」とは、略平行な１対の主面、及び側面を有する形状をいう。
　たばこシートは、抄造法、キャスト法、圧延法等の公知の方法で成形することができる。このような方法で成形された各種たばこシートについては、「たばこの事典、たばこ総合研究センター、２００９．３．３１」に詳細が開示されている。
　抄造法によりたばこシートを成形する方法としては、例えば、以下の工程を含む方法を挙げることができる。
（１）熟成済たばこ葉を粗砕し、これを水等の溶媒と混合・攪拌することで、熟成済たばこ葉から水溶性成分を抽出する工程。
（２）水溶性成分を含む水抽出物と残渣に分離する工程。
（３）水抽出物を減圧乾燥して濃縮する工程。
（４）残渣にパルプを加え、これをリファイナで繊維化して混合物を得る工程（均質化工程）。
（５）繊維化された残渣とパルプの混合物を抄紙する工程。
（６）抄紙したシートに水抽出物の濃縮液を添加して乾燥し、たばこシートとする工程。
　キャスト法によりたばこシートを成形する方法としては、例えば、以下の工程を含む方法を挙げることができる。
（１）水、パルプ及びバインダーと、熟成済たばこの粉砕物を混合して混合物を得る工程（均質化工程）。
（２）当該混合物を薄く延ばして（キャストして）乾燥し、たばこシートとする工程。
　圧延法によりたばこシートを成形する方法としては、例えば、以下の工程を含む方法を挙げることができる。
（１）水、パルプ及びバインダーと、熟成済たばこの粉砕物を混合して混合物を得る工程（均質化工程）。
（２）当該混合物を複数の圧延ローラーに投入して圧延する工程。
（３）圧延ローラー上の圧延成形品をドクターナイフで剥離し、ネットコンベアーに移送し、乾燥機で乾燥する工程。
　＜たばこ顆粒＞
　たばこ顆粒は、例えば熟成済たばこ葉を含む組成物を、顆粒形状に成形して得られるものであることができる。たばこ顆粒を成形する方法は、特に限定されないが、例えば、たばこ粉末、バインダー等を混合し、その混合物に水を加えて混練し、得られた混練物を湿式押出し造粒機で造粒（長柱状）した後、短柱状あるいは球状に整粒することにより得ることができる。
　押出し造粒に際しては、混練物を周囲温度で、２ｋＮ以上の圧力で押出すことが好ましい。この高圧での押出しにより、押出し造粒機出口での混練物は温度が周囲温度から例えば９０～１００℃まで瞬間的に急激に上昇し、水分および揮発性成分が２～４質量％蒸発する。したがって、混練物を作るために配合する水の量は、たばこ顆粒中の所望水分量よりも上記蒸発量だけ多くすることができる。押出し造粒により得られたたばこ顆粒は、水分調整のために、必要に応じてさらに乾燥させてもよい。
　成形されたたばこ顆粒の平均粒径（Ｄ５０）は、０．２ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下であることができ、０．２ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下であることがより好ましい。
　〔第二の実施形態〕
　第二の実施形態に係るたばこ充填材は、前記たばこ材料、前記膨張剤及び前記コーティング剤を含む成型体を含む。第二の実施形態では第一の実施形態とは異なり、たばこ材料は膨張剤、コーティング剤と共に一体成型されている。前記成型体は、前記たばこ材料に前記膨張剤が担持された担持体の表面が前記コーティング剤で覆われた成型体であることができる。例えば図１に示される成型体４において、担体３がたばこ材料である成型体であることができる。第二の実施形態においても、たばこ充填材は前記成型体以外に、さらにたばこ材料を含んでもよい。使用するたばこ材料、膨張剤、コーティング剤等の種類や量、成型体の製造方法等は、第一の実施形態と同様である。
　［非燃焼加熱型香味吸引器］
　本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器は、本実施形態に係るたばこ充填材が充填されたたばこ含有セグメントを備える。本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器は、本実施形態に係るたばこ充填材が充填されたたばこ含有セグメントを備えるため、該たばこ含有セグメントを加熱した際に、たばこ充填材が高い加熱効率を示し、消費電力を低減することができる。また、たばこ含有セグメントの内部にヒーターを挿入してたばこ充填材の内側から加熱する場合において、使用後にたばこ含有セグメントからヒーターを抜いた後も、たばこ充填材が外部へこぼれ落ちることを抑制することができる。
　本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器の一例を図２に示す。図２に示される非燃焼加熱型香味吸引器１１は、本実施形態に係るたばこ充填材が充填されたたばこ含有セグメント１２と、周上に穿孔１８を有する筒状の冷却セグメント１３と、センターホールセグメント１４と、フィルターセグメント１５と、を備える。本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器は、たばこ含有セグメント、冷却セグメント、センターホールセグメント及びフィルターセグメント以外にも、他のセグメントを有していてもよい。
　本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器の軸方向の長さは特に限定されないが、４０ｍｍ以上、９０ｍｍ以下であることが好ましく、５０ｍｍ以上、７５ｍｍ以下であることがより好ましく、５０ｍｍ以上、６０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。また、非燃焼加熱型香味吸引器の周の長さは１６ｍｍ以上、２５ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以上、２４ｍｍ以下であることがより好ましく、２１ｍｍ以上、２３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。例えば、たばこ含有セグメントの長さは２０ｍｍ、冷却セグメントの長さは２０ｍｍ、センターホールセグメントの長さは８ｍｍ、フィルターセグメントの長さは７ｍｍである態様を挙げることができる。なお、フィルターセグメントの長さは４ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の範囲内で選択可能である。また、その際のフィルターセグメントの通気抵抗は、セグメント当たり１５ｍｍＨ２Ｏ／ｓｅｇ以上、６０ｍｍＨ２Ｏ／ｓｅｇ以下であるように選択できる。これら個々のセグメント長さは、製造適性、要求品質等に応じて、適宜変更できる。さらには、センターホールセグメントを用いずに、冷却セグメントの下流側にフィルターセグメントのみを配置しても、非燃焼加熱型香味吸引器として機能させることができる。
　（たばこ含有セグメント）
　たばこ含有セグメント１２は、本実施形態に係るたばこ充填材が筒状のラッパー内に充填されている。ラッパーとしては、紙、アルミ箔、たばこシート等が挙げられる。たばこ充填材をラッパー内に充填する方法は特に限定されないが、例えばたばこ充填材をラッパーで包んでもよく、筒状のラッパー内にたばこ充填材を充填してもよい。たばこ含有セグメント１２は本実施形態に係るたばこ充填材が充填されているため、加熱により膨張し、断面の直径が増加する。
　（冷却セグメント）
　図２に示されるように、冷却セグメント１３は筒状部材１７で構成される態様を挙げることができる。筒状部材１７は例えば厚紙を円筒状に加工した紙管であってもよい。
　筒状部材１７及び後述するマウスピースライニングペーパー２２には、両者を貫通する穿孔１８が設けられている。穿孔１８の存在により、吸引時に外気が冷却セグメント１３内に導入される。これにより、たばこ含有セグメント１２が加熱されることで生成したエアロゾル気化成分が外気と接触し、その温度が低下するため液化し、エアロゾルが形成される。穿孔１８の径（差し渡し長さ）は特に限定されないが、例えば０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であってもよい。穿孔１８の数は特に限定されず、１つでも２つ以上でもよい。例えば穿孔１８は冷却セグメント１３の周上に複数設けられていてもよい。
　穿孔１８から導入される外気量は、使用者により吸引される気体全体の体積に対して８５体積％以下が好ましく、８０体積％以下がより好ましい。前記外気量の割合が８５体積％以下であることにより、外気によって希釈されることによる香味の低減を十分に抑制することができる。なお、これを別の言い方ではベンチレーション割合ともいう。ベンチレーション割合の範囲の下限は、冷却性の観点から、５５体積％以上が好ましく、６０体積％以上がより好ましい。
　また、冷却セグメントは、しわ付けされた、ひだ付けされた、ギャザー加工された、又は折り畳まれた適切な構成材料のシートを含むセグメントであってもよい。そのような要素の断面プロフィールは、ランダムに向いたチャネルを示す場合がある。また、冷却セグメントは、縦方向延在チューブの束を含んでいてもよい。このような冷却セグメントは、例えば、ひだ付け、ギャザー付け、又は折り畳まれたシート材料を巻紙で巻装して形成することができる。
　冷却セグメントの軸方向の長さは、例えば７ｍｍ以上、２８ｍｍ以下であることができ、例えば１８ｍｍであることができる。また、冷却セグメントは、その軸方向断面形状として実質的に円形であることができ、その直径は例えば５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であることができ、例えば約７ｍｍであることができる。
　（センターホールセグメント）
　センターホールセグメントは１つまたは複数の中空部を有する充填層と、該充填層を覆うインナープラグラッパー（内側巻紙）とで構成される。例えば、図２に示されるように、センターホールセグメント１４は、中空部を有する第一の充填層１９と、第一の充填層１９を覆う第一のインナープラグラッパー２０とで構成される。センターホールセグメント１４は、マウスピースセグメント１６の強度を高める機能を有する。第一の充填層１９は、例えば酢酸セルロース繊維が高密度で充填されトリアセチンを含む可塑剤が酢酸セルロース質量に対して、６質量％以上、２０質量％以下添加されて硬化された内径φ１．０ｍｍ以上、φ５．０ｍｍ以下のロッドとすることができる。第一の充填層１９は繊維の充填密度が高いため、吸引時は、空気やエアロゾルは中空部のみを流れることになり、第一の充填層１９内はほとんど流れない。センターホールセグメント１４内部の第一の充填層１９が繊維充填層であることから、使用時の外側からの触り心地は、使用者に違和感を生じさせることが少ない。なお、センターホールセグメント１４が第一のインナープラグラッパー２０を持たず、熱成型によってその形が保たれていてもよい。
　（フィルターセグメント）
　フィルターセグメント１５の構成は特に限定されないが、単数または複数の充填層から構成されてよい。充填層の外側は一枚または複数枚の巻紙で巻装されてよい。フィルターセグメント１５のセグメント当たりの通気抵抗は、フィルターセグメント１５に充填される充填物の量、材料等により適宜変更することができる。例えば、充填物が酢酸セルロース繊維である場合、フィルターセグメント１５に充填される酢酸セルロース繊維の量を増加させれば、通気抵抗を増加させることができる。充填物が酢酸セルロース繊維である場合、酢酸セルロース繊維の充填密度は０．１３～０．１８ｇ／ｃｍ３であることができる。なお、通気抵抗は通気抵抗測定器（商品名：ＳＯＤＩＭＡＸ、ＳＯＤＩＭ製）により測定される値である。
　フィルターセグメント１５の周の長さは特に限定されないが、１６～２５ｍｍであることが好ましく、２０～２４ｍｍであることがより好ましく、２１～２３ｍｍであることがさらに好ましい。フィルターセグメント１５の軸方向の長さは４～１０ｍｍを選択可能であり、その通気抵抗が１５～６０ｍｍＨ２Ｏ／ｓｅｇとなるように選択される。フィルターセグメント１５の軸方向の長さは５～９ｍｍが好ましく、６～８ｍｍがより好ましい。フィルターセグメント１５の断面の形状は特に限定されないが、例えば円形、楕円形、多角形等であることができる。また、フィルターセグメント１５には香料を含んだ破壊性カプセル、香料ビーズ、香料を直接添加していてもよい。
　図２に示されるように、センターホールセグメント１４と、フィルターセグメント１５とはアウタープラグラッパー（外側巻紙）２１で接続できる。アウタープラグラッパー２１は、例えば円筒状の紙であることができる。また、たばこ含有セグメント１２と、冷却セグメント１３と、接続済みのセンターホールセグメント１４及びフィルターセグメント１５とは、マウスピースライニングペーパー２２により接続できる。これらの接続は、例えばマウスピースライニングペーパー２２の内側面に酢酸ビニル系糊等の糊を塗り、前記３つのセグメントを入れて巻くことで接続することができる。なお、これらのセグメントは複数のライニングペーパーで複数回に分けて接続されていてもよい。
　［非燃焼加熱型香味吸引システム］
　本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引システムは、本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器と、該非燃焼加熱型香味吸引器のたばこ含有セグメントを加熱する加熱装置と、を備える。本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引システムは、本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器を備えるため、加熱時の消費電力を低減することができる。また、たばこ含有セグメントの内部にヒーターを挿入してたばこ充填材の内側から加熱する場合において、使用後にたばこ含有セグメントからヒーターを抜いた後も、たばこ充填材が外部へこぼれ落ちることを抑制することができる。本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引システムは、本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器及び前記加熱装置以外に、他の構成を有していてもよい。
　本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引システムの一例を図３に示す。図３に示される非燃焼加熱型香味吸引システムは、本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器１１と、非燃焼加熱型香味吸引器１１のたばこ含有セグメントを外側から加熱する加熱装置２３とを備える。
　図３（ａ）は非燃焼加熱型香味吸引器１１を加熱装置２３に挿入する前の状態を示し、図３（ｂ）は非燃焼加熱型香味吸引器１１を加熱装置２３に挿入して加熱する状態を示す。図３に示される加熱装置２３は、ボディ２４と、ヒーター２５と、金属管２６と、電池ユニット２７と、制御ユニット２８とを備える。ボディ２４は筒状の凹部２９を有し、凹部２９の内側側面であって、凹部２９に挿入される非燃焼加熱型香味吸引器１１のたばこ含有セグメントと対応する位置に、ヒーター２５及び金属管２６が配置されている。ヒーター２５は電気抵抗によるヒーターであることができ、温度制御を行う制御ユニット２８からの指示により電池ユニット２７より電力が供給され、ヒーター２５の加熱が行われる。ヒーター２５から発せられた熱は、熱伝導度の高い金属管２６を通じて非燃焼加熱型香味吸引器１１のたばこ含有セグメントへ伝えられる。
　図３（ｂ）においては、模式的に図示しているため、非燃焼加熱型香味吸引器１１の外周と金属管２６の内周との間に隙間があるが、実際は、熱を効率的に伝達する目的で非燃焼加熱型香味吸引器１１の外周と金属管２６の内周との間に隙間は無い方が望ましい。なお、加熱装置２３は非燃焼加熱型香味吸引器１１のたばこ含有セグメントを外側から加熱するが、たばこ含有セグメントの内部にブレード状等のヒーターを挿入し、たばこ含有セグメントの内側から加熱するものであってもよい。
　加熱装置による加熱温度は特に限定されないが、４００℃以下であることが好ましく、１５０℃以上４００℃以下であることがより好ましく、２００℃以上３５０℃以下であることがさらに好ましい。なお、加熱温度とは加熱装置のヒーターの温度を示す。
　以下、本実施形態を実施例により詳細に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されない。
　［実施例１］
　（成型体の調製）
　膨張剤としての炭酸水素ナトリウム、担体としてのセルロースパウダー、バインダーとしてのグアーガム、エアロゾル源としてのグリセリンを、表１に示される割合で混合した。得られた混合物を、加水、混錬してシート状に延展し、２８℃で２４時間乾燥した。得られたシートを、ポンチを用いて直径１５ｍｍの円盤状に打ち抜き、担持体を得た。該担持体を、コーティング剤としてのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含む、１５％ＰＶＡ水溶液中に浸漬し、２８℃で２４時間乾燥することで成型体を得た。
　（加熱時の体積変動評価）
　前記成型体を内径１６ｍｍのメスシリンダー内に配置し、該メスシリンダーを１５０℃に加熱したオーブン内に入れて１０分間加熱した。加熱前後の体積を確認し、加熱前に対する加熱後の体積変化割合を評価した。結果を表２に示す。
　［実施例２］
　前記担持体を、コーティング剤としてのヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）を含む、３％ＨＰＣ含有エタノール溶液中に浸漬し、２８℃で２４時間乾燥することで成型体を得た。それ以外は実施例１と同様に成型体を調製し、評価した。結果を表２に示す。
　［比較例１］
　担持体原料の配合割合を表１に示すように変更し、コーティング剤を用いなかった以外は実施例１と同様に成型体を調製し、評価した。結果を表２に示す。
　［比較例２］
　担持体原料の配合割合を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様に成型体を調製し、評価した。結果を表２に示す。
　［比較例３］
　コーティング剤を用いなかった以外は実施例１と同様に成型体を調製し、評価した。結果を表２に示す。
　表２に示されるように、本実施形態に係る膨張剤と、該膨張剤を覆うコーティング剤とを含む成型体に関する実施例１及び２では、加熱により成型体が大きく膨張した。したがって、該成型体と、たばこ材料とを含むたばこ充填材は、加熱により大きく膨張することが理解できる。このように加熱により大きく膨張するたばこ充填材では、使用時に加熱によりたばこ充填材がヒーターへ十分に押し当てられ、たばこ充填材とヒーターとの接触面積が大きくなり、たばこ充填剤の加熱効率が向上する。一方、成型体が膨張剤及び／又はコーティング剤を含まない比較例１～３では、成型体を加熱してもほとんど膨張しなかった。
　［実施例３］
　担体としてたばこ粉末（黄色種）を用いた以外は、実施例１と同様に成型体を調製し、評価した。結果を表４に示す。
　［比較例４、５］
　担持体原料の配合割合を表３に示すように変更し、コーティング剤を用いなかった以外は実施例３と同様に成型体を調製し、評価した。結果を表４に示す。
　表４に示されるように、本実施形態に係る膨張剤と、該膨張剤を覆うコーティング剤と、担体としてのたばこ材料とを含む成型体に関する実施例３では、加熱により成型体が大きく膨張した。このように加熱により大きく膨張するたばこ充填材（成型体）では、使用時に加熱によりたばこ充填材がヒーターへ十分に押し当てられ、たばこ充填材とヒーターとの接触面積が大きくなり、たばこ充填剤の加熱効率が向上する。一方、成型体が膨張剤及び／又はコーティング剤を含まない比較例４、５では、成型体を加熱しても膨張しなかった。
　［実施例４］
　２０％ＰＶＡ水溶液と、炭酸水素ナトリウムとを、乾燥重量にてＰＶＡが９５質量％、炭酸水素ナトリウムが５質量％となるように混合した。得られた混合液を広げ、２８℃で２４時間乾燥することでシートを得た。該シートを、ポンチを用いて直径１５ｍｍの円盤状に打ち抜き、成型体を得た。該成型体を実施例１と同様の方法で評価した。結果を表５に示す。
　［比較例６］
　炭酸水素ナトリウムを添加しなかった以外は実施例４と同様に成型体を調製し、評価した。結果を表５に示す。
　表５に示されるように、本実施形態に係る膨張剤と、該膨張剤を覆うコーティング剤とを含む成型体に関する実施例４では、加熱により成型体が大きく膨張した。したがって、該成型体と、たばこ材料とを含むたばこ充填材は、加熱により大きく膨張することが理解できる。このように加熱により大きく膨張するたばこ充填材では、使用時に加熱によりたばこ充填材がヒーターへ十分に押し当てられ、たばこ充填材とヒーターとの接触面積が大きくなり、たばこ充填剤の加熱効率が向上する。一方、成型体が膨張剤を含まない比較例６では、成型体を加熱しても膨張しなかった。
　本実施形態は以下の態様を含む。
［１］たばこ材料と、５０℃以上２５０℃以下の範囲内の温度に加熱すると分解してガスを発生する膨張剤と、前記膨張剤を覆うコーティング剤と、を含む、非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材。
［２］前記たばこ充填材が、前記膨張剤及び前記コーティング剤を含む成型体と、前記たばこ材料とを含む、［１］に記載のたばこ充填材。
［３］前記成型体が、前記膨張剤を担持可能な担体をさらに含む、［２］に記載のたばこ充填材。
［４］前記成型体が、前記担体に前記膨張剤が担持された担持体の表面が前記コーティング剤で覆われた成型体である、［３］に記載のたばこ充填材。
［５］前記たばこ充填材が、前記たばこ材料、前記膨張剤及び前記コーティング剤を含む成型体を含む、［１］に記載のたばこ充填材。
［６］前記成型体が、前記たばこ材料に前記膨張剤が担持された担持体の表面が前記コーティング剤で覆われた成型体である、［５］に記載のたばこ充填材。
［７］前記膨張剤が、炭酸水素ナトリウム及び炭酸アンモニウムの少なくとも一方である、［１］～［６］のいずれかに記載のたばこ充填材。
［８］前記たばこ充填材に含まれる前記膨張剤の含有量が０．５～５質量％である、［１］～［７］のいずれか一項に記載のたばこ充填材。
［９］前記コーティング剤が、ヒドロキシプロピルセルロース、寒天、ポリビニルアルコール、及びエチレン酢酸ビニルからなる群から選択される少なくとも一つである、［１］～［８］のいずれかに記載のたばこ充填材。
［１０］前記コーティング剤が、寒天及びポリビニルアルコールの少なくとも一方である、［９］に記載のたばこ充填材。
［１１］前記担体が、セルロースパウダー及びパルプの少なくとも一方である、［３］又は［４］に記載のたばこ充填材。
［１２］エアロゾル源をさらに含む、［１］～［１１］のいずれかに記載のたばこ充填材。
［１３］前記エアロゾル源が、グリセリン、プロピレングリコール、及び１，３－プロパンジオールからなる群から選択される少なくとも一つである、［１２］に記載のたばこ充填材。
［１４］［１］～［１３］のいずれかに記載のたばこ充填材が充填されたたばこ含有セグメントを備える非燃焼加熱型香味吸引器。
［１５］［１４］に記載の非燃焼加熱型香味吸引器と、
　前記たばこ含有セグメントを加熱する加熱装置と、
を備える非燃焼加熱型香味吸引システム。
１　　膨張剤
２　　コーティング剤
３　　担体
４　　成型体
１１　非燃焼加熱型香味吸引器
１２　たばこ含有セグメント
１３　冷却セグメント
１４　センターホールセグメント
１５　フィルターセグメント
１６　マウスピースセグメント
１７　筒状部材
１８　穿孔
１９　第一の充填層
２０　第一のインナープラグラッパー
２１　アウタープラグラッパー
２２　マウスピースライニングペーパー
２３　加熱装置
２４　ボディ
２５　ヒーター
２６　金属管
２７　電池ユニット
２８　制御ユニット
２９　凹部

Claims (15)

  1. 　たばこ材料と、５０℃以上２５０℃以下の範囲内の温度に加熱すると分解してガスを発生する膨張剤と、前記膨張剤を覆うコーティング剤と、を含む、非燃焼加熱型香味吸引器用たばこ充填材。
  2. 　前記たばこ充填材が、前記膨張剤及び前記コーティング剤を含む成型体と、前記たばこ材料とを含む、請求項１に記載のたばこ充填材。
  3. 　前記成型体が、前記膨張剤を担持可能な担体をさらに含む、請求項２に記載のたばこ充填材。
  4. 　前記成型体が、前記担体に前記膨張剤が担持された担持体の表面が前記コーティング剤で覆われた成型体である、請求項３に記載のたばこ充填材。
  5. 　前記たばこ充填材が、前記たばこ材料、前記膨張剤及び前記コーティング剤を含む成型体を含む、請求項１に記載のたばこ充填材。
  6. 　前記成型体が、前記たばこ材料に前記膨張剤が担持された担持体の表面が前記コーティング剤で覆われた成型体である、請求項５に記載のたばこ充填材。
  7. 　前記膨張剤が、炭酸水素ナトリウム及び炭酸アンモニウムの少なくとも一方である、請求項１～６のいずれか一項に記載のたばこ充填材。
  8. 　前記たばこ充填材に含まれる前記膨張剤の含有量が０．５～５質量％である、請求項１～７のいずれか一項に記載のたばこ充填材。
  9. 　前記コーティング剤が、ヒドロキシプロピルセルロース、寒天、ポリビニルアルコール、及びエチレン酢酸ビニルからなる群から選択される少なくとも一つである、請求項１～８のいずれか一項に記載のたばこ充填材。
  10. 　前記コーティング剤が、寒天及びポリビニルアルコールの少なくとも一方である、請求項９に記載のたばこ充填材。
  11. 　前記担体が、セルロースパウダー及びパルプの少なくとも一方である、請求項３又は４に記載のたばこ充填材。
  12. 　エアロゾル源をさらに含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載のたばこ充填材。
  13. 　前記エアロゾル源が、グリセリン、プロピレングリコール、及び１，３－プロパンジオールからなる群から選択される少なくとも一つである、請求項１２に記載のたばこ充填材。
  14. 　請求項１～１３のいずれか一項に記載のたばこ充填材が充填されたたばこ含有セグメントを備える非燃焼加熱型香味吸引器。
  15. 　請求項１４に記載の非燃焼加熱型香味吸引器と、
    　前記たばこ含有セグメントを加熱する加熱装置と、
    を備える非燃焼加熱型香味吸引システム。
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