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KR102478538B1 - 복수의 세그먼트들을 포함하는 에어로졸 생성 물품 - Google Patents

복수의 세그먼트들을 포함하는 에어로졸 생성 물품 Download PDF

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KR102478538B1
KR102478538B1 KR1020200020943A KR20200020943A KR102478538B1 KR 102478538 B1 KR102478538 B1 KR 102478538B1 KR 1020200020943 A KR1020200020943 A KR 1020200020943A KR 20200020943 A KR20200020943 A KR 20200020943A KR 102478538 B1 KR102478538 B1 KR 102478538B1
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aerosol
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moisturizing
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Abstract

일 측면에 따른 에어로졸 생성 물품은, 니코틴이 제외된 제1 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제1 세그먼트; 및 상기 니코틴이 포함된 제2 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제2 세그먼트;를 포함하고, 상기 제1 에어로졸 생성 물질은 적어도 30mg 중량의 보습 물질을 포함한다.

Description

복수의 세그먼트들을 포함하는 에어로졸 생성 물품 {An aerosol generating article comprising a plurality of segments}
에어로졸 생성 장치와 함께 사용하는 에어로졸 생성 물품에 관한 것으로서, 복수의 세그먼트들을 포함하는 에어로졸 생성 물품에 관한다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 에어로졸 생성 물품 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
니코틴을 포함하는 세그먼트 및 니코틴을 제외한 에어로졸 생성 물질을 포함하는 다른 세그먼트를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 제공하고자 한다. 기술적 과제는 상술한 바에 한정되지 않으며, 이하의 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
일 측면에 따른 에어로졸 생성 물품은, 니코틴이 제외된 제1 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제1 세그먼트; 및 상기 니코틴이 포함된 제2 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제2 세그먼트;를 포함하고, 상기 제1 에어로졸 생성 물질은 적어도 30mg 중량의 보습 물질을 포함한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 보습 물질은 상기 제1 세그먼트를 둘러싸는 적어도 하나의 래퍼(wrapper)의 외부로 유출되지 않는다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 보습 물질의 중량은 상기 보습 물질이 함침된 시트의 중량 대비 95 wt% 이하이다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 제2 에어로졸 생성 물질에 포함된 보습 물질의 중량은 상기 제2 에어로졸 생성 물질의 전체 중량 대비 30 wt% 이하이다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 제1 세그먼트는 고분자 소재로 구성된 시트(sheet)를 포함하고, 상기 제1 에어로졸 생성 물질은 상기 시트에 함침된다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 고분자 소재는 종이, 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 라이오셀(lyocell), 폴리락트산(polylactic acid) 중 적어도 하나를 포함한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 제2 에어로졸 생성 물질은 담배 각초 또는 재구성 담배 물질로부터 획득된 니코틴, 프리 베이스 니코틴(free base nicotine), 니코틴 염(nicotine salt) 또는 이들의 조합 중 하나를 포함한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 에어로졸 생성 물품은 히터에 의하여 가열되고, 상기 히터는 상기 제1 세그먼트의 제1 부분 및 상기 제2 세그먼트의 제2 부분을 가열한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 제1 부분의 면적 및 상기 제2 부분의 면적은 서로 동일하다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 히터에 의하여 발생된 에어로졸은 상기 제2 세그먼트 중 상기 제2 부분을 제외한 나머지 부분에 의하여 필터링된다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 히터는 적어도 120℃로 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분을 가열한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 제2 세그먼트는 상기 제1 세그먼트의 하류 측 단부에 인접하게 배치되고, 상기 에어로졸 생성 물품은, 상기 제2 세그먼트의 하류 측 단부에 인접하게 배치되는 적어도 하나의 세그먼트;를 더 포함한다.
에어로졸 생성 물품이 복수의 세그먼트들을 포함하고, 상기 세그먼트들은 서로 다른 성분 및 함량의 에어로졸 생성 물질을 함유한다. 따라서, 사용자가 만족할 만한 무화량 및 흡연감이 보장될 수 있다. 또한, 단일 히터에 의하여 에어로졸 생성 물품이 가열되더라도, 우수한 품질의 에어로졸이 생성될 수 있다. 또한, 히터에 의하여 가열되지 않는 부분에 의한 에어로졸의 필터링으로 인해, 통상의 가열식 에어로졸 생성 물품과 비교하여 사용자가 다른 느낌의 흡연감을 느낄 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 에어로졸 생성 물품의 예들을 나타낸 도면들이다.
도 2a 및 도 2b는 보습 물질의 함량에 따른 제2 세그먼트의 가열 온도를 나타내는 그래프들이다.
도 3은 단일 히터, 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트의 배치 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 에어로졸이 제2 세그먼트의 적어도 일부에 의하여 필터링되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
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.
이하의 실시예에서, 용어 "상류" 및 "하류"는 사용자가 흡연 물품을 사용하여 공기를 흡인할 때, 외부로부터 에어로졸 생성 물품 내부로 공기가 들어오는 부분이 "상류"이고 에어로졸 생성 물품 내부에서 외부로 공기가 나가는 부분이 "하류"이다. 용어 "상류" 및 "하류"는 에어로졸 생성 물품을 구성하는 세그먼트들 간의 상대적인 위치 또는 방향을 나타내기 위해 사용된 용어이다.
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 1a 및 도 1b는 에어로졸 생성 물품의 예들을 나타낸 도면들이다.
에어로졸 생성 물품(1)은 에어로졸 생성 장치에 의해 가열되어 에어로졸을 생성하는 물품이다. 에어로졸 생성 물품(1)은 제1 세그먼트(11), 제2 세그먼트(12), 제3 세그먼트(13), 제4 세그먼트(14), 및 래퍼들(15)을 포함할 수 있다.
제1 세그먼트(11)는 니코틴을 포함하지 않을 수 있다. 또한, 제1 세그먼트(11)는 니코틴이 제외된 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트(11)는 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 세그먼트(11)는 글리세린과 프로필렌 글리콜이 약 8:2의 비율로 혼합된 물질을 포함할 수 있다. 다만, 상술한 혼합 비율에 한정되지 않는다. 또한, 제1 세그먼트(11)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 제1 세그먼트(11)는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액을 함유할 수 있다.
제1 세그먼트(11)는 권축된 시트를 포함할 수 있으며, 에어로졸 생성 물질은 권축된 시트에 함침된 상태로 제1 세그먼트(11)에 포함될 수 있다. 또한, 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질들 및 가향액은 권축된 시트에 흡수된 상태로 제1 세그먼트(11)에 포함될 수 있다.
권축된 시트는 고분자 소재로 구성된 시트일 수 있다. 예를 들어, 고분자 소재는 종이, 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 라이오셀(lyocell), 폴리락트산(polylactic acid) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 권축된 시트는 고온으로 가열되더라도 열에 의한 이취가 발생되지 않는 종이 시트일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 세그먼트(11)의 길이는 4mm 내지 12mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제1 세그먼트(11)의 길이는 약 10mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 세그먼트(12)는 니코틴을 포함할 수 있다. 또한, 제2 세그먼트(12)는 글리세린, 프로필렌 글리콜 등과 같은 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제2 세그먼트(12)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질들을 함유할 수 있다. 또한, 제2 세그먼트(12)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 제2 세그먼트(12)에 분사됨으로써 첨가될 수 있다.
일 예로서, 에어로졸 생성 물질에는 담배 각초 또는 재구성 담배 물질이 포함될 수 있다. 구체적으로, 에어로졸 생성 물질은 니코틴을 포함할 수 있고, 니코틴은 담뱃잎을 성형하거나 재구성함으로써 획득될 수 있다. 다른 예로서, 에어로졸 생성 물질에는 프리 베이스 니코틴(free base nicotine), 니코틴 염(nicotine salt) 또는 이들의 조합 중 하나가 포함될 수 있다. 구체적으로, 니코틴은 자연적으로 발생되는 니코틴 또는 합성 니코틴일 수도 있다.
예를 들어, 제2 세그먼트(12)는, 서로 다른 종류의 담뱃잎들의 배합물이 포함될 수 있다. 또한, 다양한 처리 공정들을 통하여 상기 배합물을 가공할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
니코틴 염은 니코틴에 유기산 또는 무기산을 포함하는 적절한 산을 첨가함으로써 형성될 수 있다. 니코틴 염의 형성을 위한 산은 혈중 니코틴 흡수 속도, 히터의 가열온도, 향미 또는 풍미, 용해도 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 니코틴 염의 형성을 위한 산은 벤조산, 락트산, 살리실산, 라우르산, 소르브산, 레불린산, 피루브산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 시트르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 페닐아세트산, 타르타르산, 숙신산, 푸마르산, 글루콘산, 사카린산, 말론산 또는 말산으로 구성된 군으로부터 선택되는 단독의 산 또는 상기 군으로부터 선택되는 2 이상의 산들의 혼합이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다
제2 세그먼트(12)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 제2 세그먼트(12)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 제2 세그먼트(12)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다.
제2 세그먼트(12)의 길이는 6mm 내지 18mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제2 세그먼트(12)의 길이는 약 12mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제3 세그먼트(13)는 에어로졸의 냉각 효과를 발생시킬 수 있다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
예를 들어, 제3 세그먼트(13)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작되며, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 예를 들어, 제3 세그먼트(13)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 가소제(예를 들어, 트리아세틴)를 가하여 제작될 수 있다. 예를 들어, 제3 세그먼트(13)의 모노 데니어는 5.0이고, 토탈 데니어 28,000일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 제3 세그먼트(13)는 종이로 제작되며, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 또한, 제3 세그먼트(13)에는 외부 공기가 유입될 수 있는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다.
제3 세그먼트(13)는 여러 개의 종이들로 구성된 합지에 의하여 제작될 수 있다. 예를 들어, 제3 세그먼트(13)는 외측 종이, 중간 종이 및 내측 종이로 구성된 합지에 의하여 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 한편, 합지를 구성하는 내측 종이의 내측면은 소정의 물질(예를 들어, 폴리락트 산)에 의하여 코팅될 수 있다.
한편, 제3 세그먼트(13)가 종이로 제작되는 경우, 제3 세그먼트(13)의 전체 두께는 330um 내지 340um의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제3 세그먼트(13)의 전체 두께는 약 333um일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 제3 세그먼트(13)가 종이로 제작되는 경우, 제3 세그먼트(13)의 전체 평량은 230g/m2 내지 250g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제3 세그먼트(13)의 전체 평량은 약 240g/m2일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제3 세그먼트(13)에 포함된 중공의 직경은 4mm 내지 8mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제3 세그먼트(13)의 중공의 직경은 7.0mm 내지 7.5mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제3 세그먼트(13)의 길이는 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제3 세그먼트(13)의 길이는 약 12mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제3 세그먼트(13)는 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다.
제4 세그먼트(14)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 가소제(예를 들어, 트리아세틴)를 가하여 제작될 수 있다. 제4 세그먼트(14)의 길이는 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제4 세그먼트(13)의 길이는 약 14mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제4 세그먼트(14)는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 제4 세그먼트(14)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 제4 세그먼트(14)의 내부에 삽입될 수도 있다.
또한, 제4 세그먼트(14)에는 적어도 하나의 캡슐이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
에어로졸 생성 물품(1)은 래퍼들(15)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼들(15)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 1a에 도시된 것처럼, 제1 래퍼(151)에 의하여 제1 세그먼트(11)가 포장되고, 제2 래퍼(152)에 의하여 제2 세그먼트(12)가 포장되고, 제3 래퍼(153)에 의하여 제3 세그먼트(13)가 포장되고, 제4 래퍼(154)에 의하여 제4 세그먼트(14)가 포장될 수 있다. 그리고, 제6 래퍼(156)에 의하여 에어로졸 생성 물품(1) 전체가 재포장될 수 있다.
또는, 도 1b에 도시된 것처럼, 제1 래퍼(151)에 의하여 제1 세그먼트(11)가 포장되고, 제2 래퍼(152)에 의하여 제2 세그먼트(12)가 포장되고, 제3 래퍼(153)에 의하여 제3 세그먼트(13)가 포장되고, 제4 래퍼(154)에 의하여 제4 세그먼트(14)가 포장될 수 있다. 그리고, 제6 래퍼(156)에 의하여 에어로졸 생성 물품(1) 전체가 재포장될 수 있다. 그리고, 제5 래퍼(155)에 의하여 제3 세그먼트(13)의 일 부분 및 제4 세그먼트(14)가 재포장될 수 있다.
제1 래퍼(151)는 일반적인 필터 권지에 알루미늄 호일과 같은 금속 호일이 결합된 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(151)의 전체 두께는 40um~80um의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제1 래퍼(151)의 전체 두께는 약 64um일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제1 래퍼(151)의 금속 호일의 두께는 10um~30um의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제1 래퍼(151)의 금속 호일의 두께는 약 20um일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 제1 래퍼(151)의 전체 평량은 80g/m2~90g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제1 래퍼(151)의 전체 평량은 약 89 g/m2일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제1 래퍼(151)의 금속 호일의 평량은 50g/m2~60g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제1 래퍼(151)의 금속 호일의 평량은 약 54g/m2일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 래퍼(152)는 일반적인 필터 권지에 알루미늄 호일과 같은 금속 호일이 결합된 것일 수 있다. 한편, 제1 래퍼(151)는 제2 래퍼(152)와 두께 및/또는 평량이 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 제2 래퍼(152)의 두께는 80um~110um의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제2 래퍼(152)의 전체 두께는 약 108um일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제2 래퍼(152)의 금속 호일의 두께는 10um~30um의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제2 래퍼(152)의 금속 호일의 두께는 약 20um일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 제2 래퍼(152)의 전체 평량은 120g/m2~130g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제2 래퍼(152)의 전체 평량은 약 124 g/m2일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제2 래퍼(152)의 금속 호일의 평량은 50g/m2~60g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제2 래퍼(152)의 금속 호일의 평량은 약 54g/m2일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 생성 물품(1)은 제3 래퍼(153)를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제3 세그먼트(13)가 종이로 제작된 중공을 포함하는 구조물인 경우, 제3 세그먼트(13)는 제3 래퍼(153) 없이 제6 래퍼(156)에 의해 포장될 수 있다.
제4 래퍼(154)는 내유성을 갖는 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제4 래퍼(154)의 두께는 90um~110um의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제4 래퍼(154)의 두께는 약 100um일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제4 래퍼(154)의 평량은 70g/m2~80g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제4 래퍼(154)의 평량은 약 75 g/m2일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제5 래퍼(155)는 일반적인 필터 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제5 래퍼(155)의 두께는 40um~50um의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제5 래퍼(155)의 두께는 약 44um일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제5 래퍼(155)의 평량은 36g/m2~40g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제5 래퍼(156)의 평량은 약 38 g/m2일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제6 래퍼(156)는 멸균지(MFW)로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제6 래퍼(156)의 평량은 45g/m2~55g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제6 래퍼(156)의 평량은 약 50 g/m2일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제6 래퍼(156)의 두께는 55um~65um의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제6 래퍼(156)의 두께는 약 61um일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
에어로졸 생성 물품(1)에서 제1 세그먼트(11)는 니코틴이 제외된 에어로졸 생성 물질을 포함하고, 제2 세그먼트(12)는 니코틴이 포함된 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 제1 세그먼트(11)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 성분 및 함량과 제2 세그먼트(12)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 성분 및 함량이 동일하지 않다. 따라서, 사용자가 바람직한 흡연감을 느끼기 위해서는, 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)는 서로 다른 온도로 가열될 필요가 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트(11)에 적합한 온도로 제2 세그먼트(12)가 가열될 경우, 사용자가 탄 맛을 느낄 수 있다. 또는, 제2 세그먼트(12)에 적합한 온도로 제1 세그먼트(11)가 가열될 경우, 충분한 에어로졸이 발생되지 못할 수 있다.
일 예로서, 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)는 서로 다른 히터에 의해 서로 다른 온도로 가열될 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트(11)가 히터에 의해 A ℃ 로 가열되어 충분한 양의 에어로졸이 생성되고, 제2 세그먼트(12)가 다른 히터에 의해 B ℃로 가열되어 적절한 양의 니코틴이 휘발된다면, 사용자가 바람직한 흡연감을 느낄 수 있다.
다른 예로서, 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)는 단일 히터에 의하여 가열될 수 있다. 이 경우, 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)는 서로 다른 온도로 가열되기 어렵다. 따라서, 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)가 하나의 히터에 의해 가열되더라도, 제1 세그먼트(11) 및 제2 세그먼트(12)가 각각 적절한 온도로 승온될 수 있도록, 래퍼들(15) 중 적어도 하나는 열 전도성 래퍼를 포함할 수 있다. 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)가 단일 히터에 의하여 가열되는 예는 도 3 및 도 4를 참조하여 후술한다.
도 1a 및 도 1b를 참조하여 상술한 바와 같이, 제1 세그먼트(11) 및 제2 세그먼트(12)는 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있고, 에어로졸 생성 물질에는 보습 물질이 포함될 수 있다. 예를 들어, 보습 물질에는 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 이들의 조합이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 글리세린과 프로필렌 글리콜이 조합되어 보습 물질을 구성하는 경우, 글리세린:프로필렌 글리콜 = 8:2의 함량으로 조합될 수 있다. 그러나, 조합 비율은 상술한 예에 한정되지 않는다.
제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질은 에어로졸이 생성되는 양에 관여할 수 있다. 다시 말해, 제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질의 중량에 의하여, 에어로졸 생성 물품(1)의 전체 무화량이 결정될 수 있다. 한편, 제2 세그먼트(12)에 포함된 보습 물질은 에어로졸 생성 물품(1)의 끽미감에 관여할 수 있다. 다시 말해, 제2 세그먼트(12)에 포함된 니코틴과 보습 물질에 의하여, 에어로졸 생성 물품(1)의 끽미감이 결정될 수 있다.
에어로졸 생성 물품(1)으로부터 충분한 무화량이 발생되기 위해서는, 제1 세그먼트(11)에는 충분한 양의 보습 물질이 포함되어야 한다. 특히, 제1 세그먼트(11)에는 제2 세그먼트(12)보다 많은 양의 보습 물질이 포함되어야 한다. 그러나, 제1 세그먼트(11)에 과도한 보습 물질이 포함되는 경우, 에어로졸 생성 물품(1)의 외부로 보습 물질이 유출될 수도 있다. 이는 에어로졸 생성 물품(1)의 외관 상 바람직하지 않다.
한편, 제2 세그먼트(12)에 많은 양의 보습 물질이 포함되는 경우, 사용자가 느끼는 흡연감에 부정적인 영향이 발생될 수 있다. 예를 들어, 제2 세그먼트(12)에 포함되는 보습 물질이 양이 증가할수록, 보습 물질이 기화되는데 필요한 열량도 증가한다. 따라서, 제2 세그먼트(12)에 포함된 니코틴 및 다른 에어로졸 생성 물질의 기화량이 감소되며, 이에 따라 사용자의 흡연감이 감소되는 결과가 초래된다.
따라서, 에어로졸 생성 물품(1)의 외관이 변하는 것을 막고, 사용자의 흡연감을 높이기 위해서는, 제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질과 제2 세그먼트(12)에 포함된 보습 물질의 중량을 적절하게 조절하는 것이 중요하다.
특히, 일 실시예에 따른 제1 세그먼트(11)에는 충분한 무화량을 보장하고, 에어로졸 생성 물품(1)의 외관의 변화를 막을 수 있는 양의 보습 물질이 포함된다. 예를 들어, 제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질의 중량은 적어도 30mg일 수 있다. 또는, 제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질의 중량은 적어도 40mg일 수 있다. 또는, 제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질의 중량은 적어도 50mg일 수 있다. 또는, 제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질의 중량은 적어도 60mg일 수 있다. 또는, 제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질의 중량은 보습 물질이 함침된 시트의 중량 대비 95 wt% 이하일 수 있다. 또는, 제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질의 중량은 보습 물질이 함침된 시트의 중량 대비 85 wt% 이하일 수 있다. 또는, 제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질의 중량은 보습 물질이 함침된 시트의 중량 대비 75 wt% 이하일 수 있다.
제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질의 최적화된 양을 결정하기 위하여, 아래의 실험을 진행하였다. 아래의 실험에서는, 종이로 구성된 시트에 보습 물질이 함침되고, 시트의 무게는 98mg으로 설정하였다. 또한, 보습 물질은 글리세린:프로필렌 글리콜=8:2의 비율로 혼합된 것으로 설정하였다. 실험 결과 중 일부는 아래의 표 1에 기재된 바와 같다.
구분 보습 물질의 중량 TPM Nicotine PG Gly. 수분
1 40 49.8 1.02 5.41 12.2 20.0
2 59 63.3 1.00 7.78 16.0 24.4
3 78 74.2 1.04 10.2 19.8 28.1
표 1 에는, 제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질의 중량(단위: mg) 별로, 에어로졸에 포함된 성분들의 중량(단위: mg)을 분석한 결과가 기재되어 있다. 여기에서, 에어로졸은 소정 횟수의 퍼프들에 의하여, 에어로졸 생성 물품(1)의 외부로 토출되는 에어로졸의 합을 의미한다. 표 1을 참조하면, 제1 세그먼트(11) 내의 보습 물질의 함량에 따라, 에어로졸 내의 TPM(total particulate matter)의 함량이 크게 달라지는 것이 확인된다. 특히, 에어로졸 내의 PG(프로필렌 글리콜), Gly.(글리세린) 및 수분의 함량이 상이하나, 에어로졸 내의 니코틴의 함량은 크게 차이가 없는 것이 확인된다. 즉, 제1 세그먼트(11) 내의 보습 물질의 함량이 일정량 이상인 경우, 제2 세그먼트(12) 내의 니코틴이 에어로졸 생성 물품(1)의 외부로 토출되는 것에는 영향이 적다는 사실을 알 수 있다. 한편, 에어로졸 내에 TPM이 약 40mg 이상인 경우, 표 1에 기재된 니코틴의 함량과 유사한 결과가 확인되었다. 또한, 제1 에어로졸 생성 물품(11) 내의 보습 물질의 함량이 약 30mg 인 경우, 에어로졸 내에 TPM이 약 40mg 포함되는 것이 확인되었다. 즉, 제1 세그먼트(11) 내의 보습 물질이 약 40 mg 이상인 경우, 충분한 무화량이 보장되면서 적절한 니코틴 이행량이 확보될 수 있다는 사실이 확인되었다.
한편, 제1 세그먼트(11)에 포함된 보습 물질의 최적화된 양을 결정하기 위하여, 다른 실험을 진행하였다. 실험의 조건은 표 1을 참고하여 상술한 실험과 동일하다. 실험 결과 중 일부는 아래의 표 2에 기재된 바와 같다.
구분 1 2 3 4
보습 물질의 비율 (wt%) 75.0 82.5 90.0 97.5
보습 물질의 중량 (mg) 600 660 720 780
유출 결과 양호 양호 양호 유출
표 2에는, 보습 물질이 함침된 시트의 중량 대비 보습 물질의 중량의 비율에 따라, 에어로졸 생성 물품(1)의 외부에 보습 물질이 유출되는지 여부를 분석한 결과가 기재되어 있다. 여기에서, 유출은 제1 세그먼트를 둘러싸는 적어도 하나의 래퍼의 표면으로 보습 물질이 베어 나오는 것을 의미한다.표 2를 참조하면, 보습 물질이 함침된 시트의 중량 대비 보습 물질의 중량의 비율이 97.5 wt%인 경우, 보습 물질의 유출이 확인되었다. 또한, 비율이 90.0 wt% 이하인 경우, 보습 물질이 유출되지 않는 것으로 확인되었다. 즉, 보습 물질이 함침된 시트의 중량 대비 보습 물질의 중량의 비율이 약 95 wt% 이하인 경우, 보습 물질의 유출되지 않는다는 사실이 확인되었다.
한편, 일 실시예에 따른 제2 세그먼트(12)에도 보습 물질이 포함될 수 있고, 보습 물질의 양은 사용자의 흡연감을 최대화하기 위한 최적의 양으로 결정된다. 예를 들어, 제2 세그먼트(12)에 포함된 보습 물질의 중량은 제2 세그먼트(12)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 전체 중량 대비 30 wt% 이하 일 수 있다. 또는, 제2 세그먼트(12)에 포함된 보습 물질의 중량은 제2 세그먼트(12)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 전체 중량 대비 25 wt% 이하 일 수 있다. 또는, 제2 세그먼트(12)에 포함된 보습 물질의 중량은 제2 세그먼트(12)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 전체 중량 대비 20 wt% 이하 일 수 있다. 또는, 제2 세그먼트(12)에 포함된 보습 물질의 중량은 제2 세그먼트(12)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 전체 중량 대비 15 wt% 이하 일 수 있다.
이하, 도 2a 및 도 2b을 참조하여, 제2 세그먼트(12)에 포함된 보습 물질의 함량의 예를 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 보습 물질의 함량에 따른 제2 세그먼트의 가열 온도를 나타내는 그래프들이다.
도 2a 및 도 2b에는 제2 세그먼트(12)에서 보습 물질의 함량이 3 wt%인 경우(A), 10 wt%인 경우(B) 및 25 wt%인 경우(C)에, 제2 세그먼트(12)의 가열 시간과 온도의 관계를 나타내는 그래프가 도시되어 있다.
도 2a에 도시된 그래프에 따라, 제2 세그먼트(12)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 전체 중량 및 제2 세그먼트(12)의 가열시 특정 온도(100℃, 150℃)에 도달하는데 까지 걸리는 시간을 정리하면, 아래의 표 3과 같다.
구분 A B C
보습 물질의 비율 (wt%) 3 10 25
에어로졸 생성 물질의 함량 (mg) 100 170 300
100℃ 도달 시간 (sec) 24.1 27.5 45.3
150℃ 도달 시간 (sec) 85.6 95.9 152.3
또한, 도 2b에 도시된 그래프에 따라, 제2 세그먼트(12)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 전체 중량 및 제2 세그먼트(12)의 가열시 특정 온도(100℃, 150℃)에 도달하는데 까지 걸리는 시간을 정리하면, 아래의 표 4와 같다.
구분 A B C
보습 물질의 비율 (wt%) 3 10 25
에어로졸 생성 물질의 함량 (mg) 100 100 190
100℃ 도달 시간 (sec) 24.1 25.6 38.3
150℃ 도달 시간 (sec) 85.6 81.1 114.4
표 3의 구분 B, C와 표 4의 구분 B, C를 비교하면, 보습 물질의 비율이 동일하더라도, 제2 세그먼트(12)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 전체 중량이 감소하는 경우, 제2 세그먼트(12)의 승온 속도가 빠른 사실이 확인된다. 즉, 제2 세그먼트(12)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 전체 중량을 조절함에 따라, 제2 세그먼트(12)의 승온 속도를 조절할 수 있다는 사실이 확인되었다. 또한, 제2 세그먼트(12)에 포함된 보습 물질의 중량이 제2 세그먼트(12)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 전체 중량 대비 약 30 wt% 이하인 경우, 제2 세그먼트(12)의 승온 속도가 적절한 것으로 확인되었다.
한편, 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)는 단일 히터에 의하여 가열될 수 있다. 다시 말해, 단일 히터가 제1 세그먼트(11)의 적어도 일부와 제2 세그먼트(12)의 적어도 일부에 걸쳐서 배치될 수 있다. 이하, 도 2b을 참조하여, 단일 히터가 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)에 걸쳐서 배치된 예를 설명한다.
도 3은 단일 히터, 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트의 배치 예를 설명하기 위한 도면이다.
에어로졸 생성 물품(1)은 니코틴 및 담배 맛의 이송뿐만 아니라 풍부한 양의 에어로졸을 생성하기 위해, 서로 다른 조성의 물질을 포함하는 제1 세그먼트(11) 및 제2 세그먼트(12)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트(11)는 풍부한 양의 에어로졸을 생성하기 위해 니코틴이 제외된 에어로졸 생성 물질만을 포함할 수 있다. 또한, 제2 세그먼트(12)는 담배 맛의 이송을 위해 에어로졸 생성 물질뿐만 아니라 니코틴도 포함할 수 있다. 또한, 보습 물질이 많이 포함될수록 많은 양의 에어로졸이 발생되므로, 제1 세그먼트(11)는 제2 세그먼트(12)보다 많은 양의 보습 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 세그먼트(11) 및 제2 세그먼트(12)는 단일 히터(410)에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 단일 히터(410)가 제1 세그먼트(11)의 제1 부분(d1) 및 제2 세그먼트의 제2 부분(d2)을 가열할 수 있다. 이때, 제1 부분(d1) 및 제2 부분(d2)의 면적은 서로 동일할 수 있다.
도 3에는 단일 히터(410)의 단면이 도시되어 있고, 단일 히터(410)는 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다. 따라서, 제1 부분(d1) 및 제2 부분(d2)의 길이가 동일한 경우, 단일 히터(410)에 의하여 감싸지는 제1 세그먼트(11)의 면적과 제2 세그먼트(12)의 면적은 동일하다.
한편, 단일 히터(410)는 제1 세그먼트(11) 및 제2 세그먼트(12)와 직접적으로 접촉할 수도 있고, 단일 히터(410)가 다른 구성을 통해 제1 세그먼트(11) 및 제2 세그먼트(12)와 간접적으로 접촉할 수도 있다. 예를 들어, 단일 히터(410)는 열 전도성 래퍼 또는 열 전도성 관을 통해 제1 세그먼트(11) 또는 제2 세그먼트(12)와 간접적으로 접촉할 수 있으며, 열 전도성 래퍼 또는 열 전도성 관을 통한 간접가열 방식으로 제1 세그먼트(11) 및 제2 세그먼트(12) 간의 가열 온도의 차이가 구현될 수 있다. 한편, 단일 히터(410)의 가열 온도가 약 120℃ 이상인 경우, 사용자의 흡연감이 충족될 수 있다는 사실이 확인되었다.
제2 세그먼트(12) 중 가열되지 않는 부분은 에어로졸을 필터링하는 기능을 수행할 수도 있다. 다시 말해, 단일 히터(410)에 의하여 발생된 에어로졸은 제2 세그먼트(12) 중 제2 부분(d2)를 제외한 나머지 부분에 의하여 필터링될 수 있다. 이하, 도 4를 참조하여, 에어로졸이 필터링되는 예를 설명한다.
도 4는 에어로졸이 제2 세그먼트의 적어도 일부에 의하여 필터링되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에는 에어로졸 생성 물품(1)의 일 예가 도시되어 있다. 특히, 제2 세그먼트(12)는 히터에 의하여 가열되는 부분(121)과 가열되지 않는 부분(122)으로 구분될 수 있다.
제1 세그먼트(11)의 적어도 일 부분 및 제2 세그먼트(12)의 적어도 일부분(121)이 히터에 의하여 가열됨에 따라, 에어로졸이 생성된다. 이때, 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(1)의 하류를 따라 이동하고, 최종적으로 사용자에게 전달된다. 이 때, 생성된 에어로졸이 제2 세그먼트(12) 중 가열되지 않는 부분(122)을 통과함에 따라 일부 물질이 필터링될 수 있다. 여기에서, 필터링은 에어로졸에 포함된 성분이 일부 걸러지는 것 뿐만 아니라, 에어로졸에 다른 성분이 더 포함되는 것을 의미한다.
즉, 가열되지 않는 부분(122)은 에어로졸 내의 성분의 변화를 야기할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸이 가열되지 않는 부분(122)을 통과함에 따라 에어로졸 내의 일부 성분이 걸러질 수도 있고, 가열되지 않는 부분(122)에 포함된 일부 성분이 에어로졸 내에 더 포함될 수도 있다. 따라서, 에어로졸 생성 물품(1)의 외부로 토출되는 에어로졸은 최초로 생성된 에어로졸의 성분과 다를 수 있다. 따라서, 제2 세그먼트(12)가 전부 가열되는 것과 비교할 때, 사용자는 다른 흡연감을 느낄 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 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 에어로졸 생성 물품
11: 제1 세그먼트 12: 제2 세그먼트
13: 제3 세그먼트 14: 제4 세그먼트
15: 래퍼들
151: 제1 래퍼 152: 제2 래퍼
153: 제3 래퍼 154: 제4 래퍼
156: 제6 래퍼

Claims (12)

  1. 에어로졸 생성 물품에 있어서,
    니코틴이 제외된 제1 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제1 세그먼트;
    상기 니코틴이 포함된 제2 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제2 세그먼트;
    상기 제1 세그먼트를 둘러싸는 제1 래퍼; 및
    상기 제2 세그먼트를 둘러싸는 제2 래퍼를 포함하고,
    상기 제1 에어로졸 생성 물질은 적어도 30mg 중량의 보습 물질을 포함하고,
    상기 제2 에어로졸 생성 물질은 상기 제1 에어로졸 생성 물질보다 적은 양의 보습 물질을 포함하고,
    상기 제1 세그먼트의 적어도 일 부분 및 상기 제2 세그먼트의 적어도 일 부분은 단일 히터에 의해 가열되고, 상기 제1 래퍼의 두께는 상기 제2 래퍼의 두께보다 얇은, 에어로졸 생성 물품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보습 물질은 상기 제1 세그먼트를 둘러싸는 적어도 하나의 래퍼(wrapper)의 외부로 유출되지 않는, 에어로졸 생성 물품.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보습 물질의 중량은 상기 보습 물질이 함침된 시트의 중량 대비 95 wt% 이하인, 에어로졸 생성 물품.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 에어로졸 생성 물질에 포함된 보습 물질의 중량은 상기 제2 에어로졸 생성 물질의 전체 중량 대비 30 wt% 이하인, 에어로졸 생성 물품.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 세그먼트는 고분자 소재로 구성된 시트(sheet)를 포함하고, 상기 제1 에어로졸 생성 물질은 상기 시트에 함침되는, 에어로졸 생성 물품.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고분자 소재는 종이, 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 라이오셀(lyocell), 폴리락트산(polylactic acid) 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 에어로졸 생성 물질은 담배 각초 또는 재구성 담배 물질로부터 획득된 니코틴, 프리 베이스 니코틴(free base nicotine), 니코틴 염(nicotine salt) 또는 이들의 조합 중 하나를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 단일 히터는 상기 제1 세그먼트의 제1 부분 및 상기 제2 세그먼트의 제2 부분을 가열하는, 에어로졸 생성 물품.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 부분의 면적 및 상기 제2 부분의 면적은 서로 동일한, 에어로졸 생성 물품.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 단일 히터에 의하여 발생된 에어로졸은 상기 제2 세그먼트 중 상기 제2 부분을 제외한 나머지 부분에 의하여 필터링되는, 에어로졸 생성 물품.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 단일 히터는 적어도 120℃로 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분을 가열하는, 에어로졸 생성 물품.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 세그먼트는 상기 제1 세그먼트의 하류 측 단부에 인접하게 배치되고,
    상기 에어로졸 생성 물품은, 상기 제2 세그먼트의 하류 측 단부에 인접하게 배치되는 적어도 하나의 세그먼트;를 더 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
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