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KR20240153343A - 함침된 목탄 여과지와 향료 캡슐을 포함하는 에어로졸 생성 물품 - Google Patents

함침된 목탄 여과지와 향료 캡슐을 포함하는 에어로졸 생성 물품 Download PDF

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KR20240153343A
KR20240153343A KR1020247029298A KR20247029298A KR20240153343A KR 20240153343 A KR20240153343 A KR 20240153343A KR 1020247029298 A KR1020247029298 A KR 1020247029298A KR 20247029298 A KR20247029298 A KR 20247029298A KR 20240153343 A KR20240153343 A KR 20240153343A
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KR
South Korea
Prior art keywords
filter
upstream end
paper
aerosol generating
gsm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020247029298A
Other languages
English (en)
Inventor
다쿠야 오토카와
아마드 리산
Original Assignee
제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님 filed Critical 제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님
Publication of KR20240153343A publication Critical patent/KR20240153343A/ko
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

본 발명은 에어로졸 생성 물품용 필터(45)에 관한 것이고, 필터(45)는 상류 단부(55)와 마우스 단부(60) 사이의 필터 축(F)을 따라 연장된다. 상류 단부(55)는 에어로졸 생성 기재의 하류 단부와 유체 연통하도록 구성된다. 필터(45)는 상류 단부(55)를 획정하고 함침된 목탄지 또는 부직포 기재(83)를 포함하는 상류 단부 필터 부분(70), 및 마우스 단부(60)를 획정하는 마우스 단부 필터 부분(65)을 포함한다. 필터는 적어도 하나의 항료 캡슐(82)을 더 포함한다.

Description

함침된 목탄 여과지와 향료 캡슐을 포함하는 에어로졸 생성 물품
본 발명은 목탄을 포함하는, 에어로졸 생성 물품용 필터에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 필터를 포함하는 에어로졸 생성 디바이스용 에어로졸 생성 물품에 관한 것이다.
특히, 본 발명에 따른 에어로졸 생성 물품은 비연소 가열식(heat-not-burn) 디바이스 또는 HNB 디바이스로도 알려져 있는 에어로졸 생성 디바이스와 함께 작동되도록 구성된다. 이러한 유형의 에어로졸 생성 디바이스는 물품에 포함된 에어로졸 생성 기재(aerosol generating substrate)를 태우는 것이 아니라 가열하도록 구성된다.
저감된 위험 또는 수정된 위험의 디바이스(또한 기화기 또는 에어로졸 생성 디바이스로 알려짐)의 유행 및 사용이, 궐련, 시가, 시가릴로 및 말음 담배(rolling tobacco)와 같은 종래의 담배 제품의 흡연을 그만두기를 원하는 습관성 흡연자를 보조하기 위한 보조기구로서 지난 몇 년간 빠르게 성장해 왔다. 종래의 담배 제품에서 담배를 태우는 것과는 대조적으로, 기화성 물질을 가열하거나 또는 가온하는 다양한 디바이스 및 시스템이 이용 가능하다.
흔히 이용 가능한 저감된 위험 또는 수정된 위험의 디바이스는 전기 가열식 기재 에어로졸 생성 디바이스 또는 또한 HNB 디바이스로 알려진 비연소 가열식 디바이스이다. 이 유형의 디바이스는 일반적으로 담배의 연소 온도 미만이지만 증기를 생성하고/하거나 에어로졸을 형성하기 위해 응축되는 휘발성 물질을 배출하는 데 충분한 온도로 촉촉한 잎 담배 또는 다른 적합한 기화성 물질을 일반적으로 포함하는 에어로졸 생성 기재를 가열함으로써 에어로졸 또는 증기를 생성한다. 에어로졸 생성 기재를 연소시키거나 태우지 않고 가열하는 것은 사용자가 추구하는 성분을 포함하지만 연소 및 태움의 독성 및 발암성 부산물을 포함하지 않는 에어로졸을 배출한다. 게다가, 담배 또는 다른 기화성 물질을 가열함으로써 생성되는 에어로졸은 일반적으로 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있는, 연소 및 태움으로부터 발생하는 탄 맛 또는 쓴 맛을 포함하지 않으므로, 따라서 이러한 기재는 좀 더 사용자의 구미에 맞는 연기 및/또는 증기를 생성하기 위해 이러한 물질에 일반적으로 첨가되는 당분 및 다른 첨가제를 필요로 하지 않는다.
일반적으로 HNB 디바이스와 함께 사용되는 에어로졸 생성 물품은 에어로졸 생성 기재와 필터를 포함한다. HNB 디바이스를 사용하는 동안, 필터가 사용자의 입 및/또는 입술과 접촉할 수 있다. 따라서, 사용자가 흡입할 때, 에어로졸 생성 기재에 의해 생성된 에어로졸은 필터를 통과하여 냉각되고 그 압력과 맛 강도가 감소된다. 일반적으로, 종래의 궐련과 마찬가지로, 필터는 셀룰로오스 아세테이트 섬유로 이루어질 수 있다. 그러나, 셀룰로오스 아세테이트 필터를 가진 이러한 에어로졸 생성 물품은 상대적으로 소형인 섬유 토우로 인해 퍼핑에 대한 높은 저항을 제공한다. 부가적으로, 셀룰로오스 아세테이트 필터를 가진 에어로졸 생성 물품은 특정한 양의 바람직한 향료 휘발성 물질이 필터에 갇혀 남아 있을 수 있기 때문에 향미 강도를 감소시키는 경향이 있다. 셀룰로오스 아세테이트 필터 저항을 감소시키는 것은 제조 가능성 문제를 유발할 수 있다.
이에 대응하여, 에어로졸 생성 물품의 필터에 향료 캡슐을 도입하는 것이 알려져 있다. 예컨대, 필요에 따라 캡슐의 쉘을 부숨으로써 향미가 배출될 때, 에어로졸에 의해 향미가 입 끝까지 전달된다. 따라서 에어로졸의 맛은 에어로졸에서 수행되는 향미 분자의 첨가에 의해 변경된다. 그러나, 향료 캡슐은 또한 사용자 경험을 저하시키는 압력 강하를 증가시킨다.
에어로졸 생성 물품은 또한 에어로졸 발생 기재에 함유된 담배 및/또는 니코틴으로 인해 거친 맛을 전달할 수 있다. 이러한 맛은 기재의 맛을 조절하는 필터의 향미에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 위험 감소를 개선시키고, 순하고/순하거나 부드러운 맛을 유지하면서 향미를 향상시킴으로써 감각적 영향을 개선시키고, 퍼프 저항을 감소시키는 HNB 디바이스용 필터 및 에어로졸 생성 물품이 필요하다.
본 발명의 하나의 목적은 더 나은 사용자 경험을 제공하는 HNB 디바이스와 함께 사용되도록 설계된 에어로졸 생성 물품용 필터를 제공하는 것이다.
이 목적을 위해, 본 발명은 에어로졸 생성 물품용 필터에 관한 것이고, 필터는 상류 단부와 마우스 단부 사이의 필터 축을 따라 연장되고, 상류 단부는 에어로졸 생성 기재의 하류 단부와 유체 연통하도록 구성되고;
필터는,
상류 단부를 획정하고 함침된 목탄지 또는 부직포 기재를 포함하는 상류 단부 필터 부분;
마우스 단부를 획정하는 마우스 단부 필터 부분; 및
적어도 하나의 항료 캡슐을 포함한다.
본 발명에 따른 필터를 사용하여, 에어로졸 생성 물질의 맛, 특히 담배 맛이 부드러워지거나 순해져서 필터에 의해 첨가된 향미의 맛을 향상시킬 수 있다. 동시에, 퍼프 저항은 허용 가능한 수준으로 유지되거나 목탄지 또는 부직포 필터의 낮은 압력 강하로 인해 심지어 감소될 수 있다.
함침된 목탄지 또는 부직포를 사용하여, 사용자가 흡입할 때, 에어로졸 생성 기재에 의해 생성된 에어로졸이 필터를 통과하고 필터에서 에어로졸은 사용자의 입에 도달하기 전에 목탄과 접촉한다. 이러한 접촉 동안, 목탄은 에어로졸을 부드럽게 하고 더 순하게 만들어 에어로졸의 맛을 변경한다.
함침된 목탄지 또는 부직포 기재는 천연 셀룰로오스로 이루어진 종이 시트 또는 필터 막대를 형성하기 위해 시트를 주름지게 하거나 말기 전에 시트의 기재에 결합되거나 고정된 미세한 목탄 입자를 포함하는 부직포 시트를 나타낸다. 함침된 목탄지는 느슨한 목탄 입자 또는 과립의 혼합물을 포함하는 표준 종이 필터와는 상이하다. 느슨한 구성에서, 필터 막대를 제조 공정 동안 목탄 입자 또는 과립이 종이 전반에 걸쳐 분산되고 종이 필터의 밀도는 필터 내에서 원하는 목탄 분포를 유지하기 위해 증가되어야 한다.
다음의 설명에서, 용어 "부직포 기재"는 천연섬유와 바인더를 포함하는 부직포 시트를 나타낸다. 천연 섬유는 바람직하게는 목재 펄프를 포함하거나 바람직하게는 이로 이루어지며, 목재 펄프는 바람직하게는 크라프트 공정에 의해 획득된다. 천연 섬유(목탄 함량을 고려하지 않음)가 바람직하게는 부직포 기재의 85 내지 95 중량%를 나타내고, 바인더가 부직포 기재의 5 내지 15 중량%를 나타내고, 부직포 기재가 적어도 10 N/5㎝, 바람직하게는 12 N/5㎝, 가장 바람직하게는 14 N/5㎝의 건조 인장 강도를 갖고, 부직포 기재가 0.4 내지 1.0 ㎜, 바람직하게는 0.5 내지 0.9 ㎜, 가장 바람직하게는 0.5 내지 0.7 ㎜의 두께를 갖는다. 천연 섬유(목탄 함량을 고려하지 않음)는 바람직하게는 부직포 기재의 90 내지 93 중량%를 나타내고/나타내거나 결합제는 부직포 기재의 7 내지 10 중량%를 나타낸다. 부직포 기재(목탄 없음)는 바람직하게는 적어도 50 ㎎/㎤, 바람직하게는 적어도 55 ㎎/㎤, 가장 바람직하게는 적어도 60 ㎎/㎤의 용적 밀도 그리고/또는 최대로 110 ㎎/㎤, 바람직하게는 최대로 100 ㎎/㎤, 가장 바람직하게는 최대로 90 ㎎/㎤의 용적 밀도를 갖는다. 부직포 기재는 바람직하게는 40 내지 65 ㎎/㎠, 바람직하게는 45 내지 60 ㎎/㎠, 가장 바람직하게는 45 내지 55 ㎎/㎠ 그리고 심지어 가장 바람직하게는 45 내지 50 ㎎/㎠의 면 밀도를 갖는다. 천연 섬유의 평균 길이는 바람직하게는 최대로 3.5 ㎜, 바람직하게는 최대로 3.0 ㎜, 가장 바람직하게는 최대로 2.8 ㎜이고/이거나 천연 섬유의 평균 길이는 적어도 2.0 ㎜, 바람직하게는 적어도 2.3 ㎜, 가장 바람직하게는 적어도 2.5 ㎜이다. 바인더는 바람직하게는 물 기반 폴리머 유화액이고, 바람직하게는 물에서 용해 가능한 적어도 하나의 결합제를 포함한다. 바인더는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 및 폴리비닐 아세테이트(PVAc) 접착제의 수성 공중합체 분산액 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 부직포 기재는 0.2 내지 1.0 ㎜, 바람직하게는 0.5 내지 0.9 ㎜의 크림핑 깊이(crimping depth)로 기계 방향으로 크림핑 처리될 수 있다. 목탄 함침이 없는 부직포 기재는 동시 계류 중인 유럽 특허 출원 번호 22210227에 설명된다.
함침된 목탄지의 제조는 종이 생산 동안 목탄을 혼합하여 도입하는 것을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물품의 필터용으로 사용되는 것을 목표로 목탄 없이 종이를 생산하는 방법은, 예를 들어, WO2019149742 또는 US2021195939와 같은 기술 분야에 이미 알려져 있다. 함침된 목탄지는, 예를 들어, 종이의 생산 시 매우 미세한 목탄 입자와 셀룰로오스 펄프를 혼합함으로써 획득된다. 함침된 목탄지를 제조할 때, 함침된 목탄의 종이 시트가 크림핑 처리될 수 있다. 크림핑 처리된 종이 시트는 종이의 푹신함을 증가시켜 더 많은 용적을 차지한다. 이 방법을 사용하여, 함침된 목탄지의 목탄은 고활성탄 또는 일반 활성탄일 수 있다.
대안적으로, 함침된 목탄지의 제조는 공지된 방법에 따라 여과지를 생산하는 것을 포함한다. 이어서, 바인더와 함께 여과지 상에 목탄을 분무하여 여과지를 함침시킨다. 여과지의 분무 후 획득된 종이는 함침된 목탄지이다. 이 방법을 사용하여, 함침된 목탄지의 목탄은 일반 활성탄일 수 있다.
일부 실시형태에 따르면, 함침된 목탄지는 바람직하게는 0.05 내지 0.5 ㎎/12 ㎜로 구성된 목탄의 선형 밀도를 획정하는 주름진 종이 시트(gathered sheet of paper)이다.
바람직하게는 선호되는 값 범위의 목탄 선형 밀도를 가진 주름진 시트를 사용하면, 에어로졸에 더 순하거나 더 부드러운 담배 맛이 부여될 수 있으면서, 부가된 향미가 향상된다.
일부 실시형태에 따르면, 상류 단부 필터 부분은,
- 항료 캡슐(82; 182; 382)을 포함한다면, 4 내지 10 ㎜WG/㎜, 바람직하게는 5 내지 8㎜WG/㎜, 가장 바람직하게는 5 내지 7 ㎜WG/㎜; 및
- 항료 캡슐이 상류 단부 필터 부분에 포함되지 않는다면 0.01 내지 2 ㎜WG/㎜
로 구성된 단위 길이당 압력 강하를 갖고, 여기서 압력 강하는 ISO 6565:2015 표준에 의해 결정된다.
상기 특징으로, 향료 캡슐은 퍼프에 대한 저항에 제한적인 영향을 준다.
일부 실시형태에 따르면, 마우스 단부 필터 부분은 여과지 또는 부직포 기재를 포함한다.
이러한 특징으로, 본 발명에 따른 필터의 생분해성이 개선될 수 있다.
일부 실시형태에 따르면, 마우스 단부 필터 부분의 여과지의 밀도는 0.1 ㎎/㎣ 내지 0.3 ㎎/㎣, 유리하게는 0.13 ㎎/㎣ 내지 0.28 ㎎/㎣, 더 바람직하게는 0.15㎎/㎣ 내지 0.25 ㎎/㎣로 구성된다.
일부 실시형태에 따르면, 상류 단부 필터 부분의 함침된 목탄지의 밀도는 0.120㎎/㎣ 내지 0.220 ㎎/㎣, 유리하게는 0.140 ㎎/㎣ 내지 0.200 ㎎/㎣로 구성된다.
함침된 목탄지의 밀도는 일반적으로 느슨한 목탄 과립을 종이 시트에 혼합하는 것으로 구성된 표준 목탄 필터에 비해 성공적으로 낮출 수 있는데, 이는 후자의 경우에, 목탄이 떨어지거나 필터의 더 작은 구역에 집중되는 것을 방지하기 위해 종이를 압축하고 조밀화해야 하기 때문이다.
마우스 단부의 여과지의 밀도는 바람직하게는 상류 단부 필터 부분의 함침된 목탄지의 밀도보다 높다. 그 결과, 마우스 단부에서 고형 입자의 배출이 방지될 수 있다.
이러한 특징은 적절한 퍼프 저항과 에어로졸의 맛을 제공하는 것을 가능하게 하고, 이는 사용자를 만족시킨다.
일부 실시형태에 따르면, 필터는 상류 단부 필터 부분과 마우스 단부 필터 부분 사이에서 연장되는 공동부 중간 부분을 더 포함하고 항료 캡슐은 공동부 중간 부분에 위치된다.
공동부 중간 부분은 필터 부분에 캡슐이 내장된 필터에 비해 필터의 압력 강하를 감소시킴으로써 퍼프에 대한 저항을 감소시키는 것을 가능하게 한다.
일부 실시형태에 따르면, 항료 캡슐은 마우스 단부 필터 부분에 위치된다.
이 특징으로, 함침된 목탄이 향료 캡슐의 향미와 상호 작용할 위험이 없다. 향미의 배출은 또한 마우스 단부의 근접성으로 인해 더욱 집중적으로 인지될 수 있다.
게다가, 캡슐의 규정된 위치를 손상시키는 일 없이 함침된 종이 필터의 밀도를 감소시키는 것이 가능하므로(따라서 상류 단부 필터 부분의 압력 강하를 감소시키는 것이 가능하므로) 필터의 흡인 저항을 낮게 유지할 수 있다.
또한, 이 특징으로, 먼저 제1 연속 막대를 제조한 후, 이 막대를 절단하여 복수의 세그먼트를 형성함으로써 상류 단부 필터 부분이 제조될 수 있다.
마우스 단부 필터 부분의 제조는 서로 규칙적으로 이격된 세그먼트에 갇힌 복수의 캡슐을 포함하는 제2 연속 막대를 제조하는 것을 포함할 수 있다. 그 다음, 제2 연속 막대가 절단되어 제1 막대의 세그먼트와 조립되는 각각의 세그먼트를 별도로 획득할 수 있다. 대안적으로, 제2 연속 막대는 연속적인 세그먼트 쌍을 획득하기 위해 절단될 수 있다. 그런 다음, 각각의 쌍은 제1 막대의 세그먼트와 에어로졸 생성 기재에 의해 양쪽에서 완성될 수 있다. 그 후, 각각의 세그먼트 쌍이 분리되어 2개의 에어로졸 생성 물품을 획득한다.
일부 실시형태에 따르면, 항료 캡슐은 상류 단부 필터 부분에 위치된다.
이러한 특징으로, 목탄지와 향료 캡슐을 포함하는 제1 연속 막대가 제조되고 절단되어 이전에 설명된 바와 같이 상류 단부 필터 부분을 형성할 수 있다.
이어서 제2 연속 막대를 절단하여 이전에 설명된 바와 같이 마우스 단부 필터 부분을 형성할 수 있다. 대안적으로, 마우스 단부 필터 부분을 먼저 절단하여 쌍을 형성하고 물품의 다른 부분과 조립한 후, 이들 사이를 절단할 수 있다.
일부 실시형태에 따르면, 필터는 마우스 단부 필터 부분에 위치된 제2 항료 캡슐을 더 포함한다.
이 특징으로, 필요에 따라 향미를 추가로 선택하거나 두 가지 향미를 조합할 수 있으면서 필터의 전체 압력 저항은 종래의 이중 캡슐 필터에 비해 상당히 더 낮다. 전반적으로, 사용자는 4개의 가능한 상이한 맛 조합을 선택할 수 있다.
일부 실시형태에 따르면, 상류 단부 필터 부분은 25 gsm 초과, 바람직하게는 45 gsm 내지 100 gsm, 더 바람직하게는 50 gsm 내지 80 gsm의 평량(basis weight)을 가진 상류 단부 필터 포장지를 포함한다.
목탄을 포함하는 상류 단부 필터 부분에 포함된 항료 캡슐의 경우, 부분에서 캡슐을 안정하게 유지하는 데 필요한 목탄지의 견고성으로 인해 필터 포장지의 평량이 상대적으로 낮을 수 있다.
일부 실시형태에 따르면, 상류 단부 필터 부분은 45 gsm 초과, 바람직하게는 45 gsm 내지 120 gsm, 더 바람직하게는 80 gsm 내지 100 gsm의 평량을 가진 상류 단부 필터 포장지를 포함한다.
상부 단부 필터 부분에 향료 캡슐이 포함되지 않는 경우, 필터 포장지의 평량을 더 높게 하여 목탄 필터 부분에 충분한 견고성을 제공할 수 있다.
본 발명의 향료 캡슐은 바람직하게는 2.5 내지 4.5 ㎜로 구성된 직경을 갖는다. 향료 캡슐은 베이핑 동안 배출 가능한 향미제를 함유하는 쉘을 포함할 수 있다. 향료 캡슐이 마우스 단부 필터 부분 또는 상류 단부 필터 부분에 위치될 때, 향료 캡슐의 직경은 필터 부분(포장지의 두께를 고려하지 않음)의 직경의 바람직하게는 적어도 0.4배, 더 바람직하게는 적어도 0.5 내지 0.8배이다. 향료 캡슐이 공동부 중간 부분에 위치될 때, 향료 캡슐의 직경은 공동부의 직경의 바람직하게는 적어도 0.4배, 더 바람직하게는 적어도 0.5 내지 0.8배이다.
일부 실시형태에 따르면, 상류 단부 필터 부분과 마우스 단부 필터 부분은 공통 필터 포장지에 의해 감싸진다.
이러한 특징 덕분에, 상류 단부 필터 부분과 마우스 단부 필터 부분은 쉽게 함께 조립될 수 있다.
본 발명 또한 하기를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 관한 것이다:
- 하류 단부를 획정하는 에어로졸 생성 기재; 및
- 이전에 규정된 바와 같은 필터.
일부 실시형태에 따르면, 에어로졸 생성 물품은 에어로졸 생성 기재와 필터 사이에 개재된 냉각 또는 이격 요소를 더 포함한다.
냉각 또는 이격 요소를 사용하여, 사용자의 입 및/또는 입술에 닿기 전에 에어로졸이 냉각될 수 있으므로 사용자 경험이 더 개선될 수 있다. 냉각 또는 이격 요소는 필터와 에어로졸 생성 기재 사이에서 연장되는 관에 의해 형성될 수 있다. 관은 중공형일 수 있거나 예를 들어 에어로졸 생성 기재로부터 발생되는 흐름을 혼합하고/하거나 에어로졸의 냉각을 증가시키는 부가적인 흐름 가이드를 포함할 수 있다.
관은 바람직하게는 종이 또는 셀룰로오스 아세테이트로 만들어진다. 이것은 특정한 환기 비율(예를 들어, 60 내지 80%)에서 신선한 공기로 에어로졸을 희석하고 에어로졸 냉각을 돕기 위해, 원주 방향으로 배치된 천공부와 같은 환기 구역을 포함할 수 있다. 냉각 또는 이격 요소는 또한 에어로졸 생성 기재를 냉각 또는 이격 요소에 연결시키기 위해 상류 방향으로 더 연장될 수 있는 티핑 페이퍼(tipping paper)와 같은 포장지에 의해 필터와 조립될 수 있다. 포장지에는 또한 공기가 냉각 또는 이격 요소에 진입하게 하는 천공부가 제공될 수 있다. 대안적으로, 환기 구역은, 예를 들어, 상류 필터 세그먼트를 둘러싸는 포장지를 통해 제공된 구멍에 의해 상류 필터 세그먼트의 위치에 제공된다.
에어로졸 생성 기재는 바람직하게는 에어로졸 형성제 및 담배 물질을 포함한다. 에어로졸 생성 기재 중 에어로졸 형성제의 함량은 바람직하게는 건조 기준으로 적어도 10 wt.%이고, 더 바람직하게는 에어로졸 생성 기재의 11 내지 30 wt.%로 구성된다. 에어로졸 형성제는 폴리올, 예컨대, 글리세롤, 프로필렌 글리콜 또는 1,3-부탄디올 또는 이들의 조합물일 수 있다.
일부 실시형태에 따르면, 에어로졸 생성 물품은 또한 비연소 열 생성 디바이스와 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 본 발명은 또한 이전에 언급된 물품과 물품을 수용하도록 구성된 소켓을 포함하는 비연소 열 생성 디바이스를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명 및 그 장점은 비제한적인 예로서만 제공되고 첨부된 도면을 참조하여 이루어진 다음의 설명을 읽으면 더 잘 이해될 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 생성 물품을 포함하는 에어로졸 생성 조립체의 개략도이다;
- 도 2는 본 발명에 따른 필터를 포함하는 도 1의 에어로졸 생성 물품의 사시도이다;
- 도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터인, 도 2의 필터의 개략적인 분해도이다;
- 도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 필터인, 도 2의 필터의 개략적인 분해도이다;
- 도 5는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 필터인, 도 2의 필터의 개략적인 분해도이다; 그리고
- 도 6은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 필터인, 도 2의 필터의 개략적인 분해도이다.
본 발명을 설명하기 전에, 본 발명이 다음 설명에 제시된 구성의 상세사항으로 제한되지 않는다는 것을 이해한다. 본 개시내용의 이점을 가진 당업자에게는 본 발명이 다른 실시형태가 가능하고 다양한 방식으로 실시되거나 수행될 수 있다는 것이 명백할 것이다.
"실질적으로 동일한"이라는 표현은 이하에서 ±10%, 바람직하게는 ±5%의 동등성으로 이해된다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "에어로졸 생성 디바이스" 또는 "디바이스"는, 예를 들어, 담배를 포함하는 디바이스에 수용된 에어로졸 생성 물품으로부터 에어로졸을 전달하기 위한 베이핑 디바이스를 포함할 수 있다. 디바이스는 휴대용일 수 있다. "휴대용"은 사용자가 들고 사용할 수 있는 디바이스를 나타낼 수 있다. 디바이스는, 예를 들어, 트리거를 사용하여 가변량의 시간 동안(계량된 에어로졸 투여량과 대조적으로) 가열 시스템을 활성화시킴으로써, 가변량의 에어로졸을 생성하도록 구성될 수 있다. 트리거는 베이핑 버튼 및/또는 흡입 센서와 같이 사용자에 의해 활성화될 수 있다. 흡입 센서는 가변량의 증기가 제공되게 하도록(궐련, 시가 또는 파이프 등과 같은 종래의 가연성 흡연 물품을 흡연하는 효과를 모방하기 위해) 흡입 강도뿐만 아니라 흡입 지속기간에 민감할 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "제어 장치"는 에어로졸 생성 디바이스의 컴포넌트를 나타내고 가열 시스템의 작동을 제어할 수 있다. 제어 장치는 온도를 유지하기 위해 이후 가열 시스템의 온도를 구동하는 온도 조절 제어부를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "에어로졸 생성 기재"는 에어로졸을 형성할 수 있는 임의의 물질을 지정하는 데 사용된다. 에어로졸은 일반적으로 400℃ 미만, 바람직하게는 최대 350℃의 온도와 같이, 에어로졸 생성 기재의 온도 증가에 의해 획득된다. 에어로졸 생성 기재는, 예를 들어, 가공된 담배 물질, 크림핑 처리된 시트 또는 재생 담배(RTB)의 배향된 스트립, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 막대 형태일 수 있는 에어로졸 생성 고체를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 에어로졸 생성 기재는 니코틴, 카페인 또는 다른 활성 성분 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "에어로졸"은 고체 입자; 액체 액적; 가스 중 하나 이상으로서 전구체의 부유물을 포함할 수 있다. 상기 부유물은 공기를 포함하는 가스에 있을 수 있다. 에어로졸은 에어로졸 생성 기재에 의해 형성될 수 있고 그 중 하나 또는 여러 개의 성분을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "베이핑 세션"은 위에서 정의된 트리거의 활성화로부터 시작하여 에어로졸 생성 디바이스가 비활성화되는 순간까지 에어로졸 생성 디바이스의 사용 기간을 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "압력 강하"는 용적 흐름이 17.5 ㎖ s-1인 일정한 조건 하에서 공기 흐름에 의해 횡단될 때 고려되는 컴포넌트(예를 들어, 필터 부분, 필터 또는 에어로졸 생성 물품)의 2개의 단부 사이의 정압차를 나타낸다. 압력 강하의 결정을 위한 표준 조건은 ISO6565:2015에 설명된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 에어로졸 생성 조립체(10)는 에어로졸 생성 디바이스(15)와 에어로졸 생성 물품(20)을 포함한다.
에어로졸 생성 디바이스(15)는 이하에서 "디바이스 축 X"로 불리는 축(X)을 따라 연장된다. 에어로졸 생성 디바이스(15)는 외부 케이싱(22) 및 외부 케이싱(22)에 배치된 내부 컴포넌트를 포함한다. 외부 케이싱(22)은 물품 소켓(26) 및 공기가 소켓(26)에 진입하게 하는 적어도 하나의 흐름 유입부(28)의 범위를 정한다. 내부 컴포넌트는, 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(20)의 적어도 일부를 가열하는 가열 시스템(30), 가열 시스템(30)에 전력을 공급하기 위한 배터리(24) 및 배터리(24)에 의해 가열 시스템(30)의 전력 공급을 제어하는 제어 장치(32)를 포함한다.
배터리(24)는, 예를 들어, 외부 충전기에 의해 제공되는 전력 공급부를 사용하여 충전되도록 설계되고, 가열 시스템(30)에 미리 결정된 전압의 직류를 제공하도록 설계된 알려진 배터리이다.
물품 소켓(26)은 에어로졸 생성 물품(20)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다. 이 목적을 위해, 물품 소켓(26)은 에어로졸 생성 디바이스(15)의 외부에 개방된 구멍(36)의 범위를 정할 수 있고 상기 구멍(36)에 에어로졸 생성 물품(20)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다. 도 1에서, 에어로졸 생성 물품(20)은 구멍(36)에 삽입된다.
흐름 유입부(28)는 공기가 외부 케이싱(22)의 외부로부터 진입하게 한다. 내부 기류 채널은 물품 소켓(26)까지 공기를 안내하기 위해 흐름 유입부(28)로부터 연장될 수 있다. 흐름 유입부(28)는 구멍(36)의 일부로서 형성될 수 있다. 특히, 흐름 유입부는 물품이 소켓(26)에 삽입될 때 물품이 차지하지 않는 구멍(36)의 일부일 수 있고, 공기 흐름은 WO2020074602에 설명된 바와 같이 흐름 유입부로부터 소켓의 공동부와 물품 사이에 배치된 갭을 통해 물품까지 전달될 수 있다.
가열 시스템(30)은, 예를 들어, 가열 요소, 예를 들어, 물품 소켓(26)의 적어도 벽에 인접하게 배치될 수 있는 얇은 저항성 막을 포함한다. 가열 시스템은, 예를 들어, 배터리(24)에 연결되고, 배터리(24)에 의해 전력이 공급될 때 열을 생성하도록 구성된다. 에어로졸 생성 물품(20)이 구멍(36)에 삽입될 때, 그리고 가열 시스템(30)이 배터리(24)에 의해 전력이 공급될 때, 상기 가열 시스템(30)의 온도는, 예를 들어, 200도 내지 350도로 구성된다.
나타내지 않은 변형예에서, 가열 시스템(30)은 가열 시스템의 디바이스 부분과 가열 시스템의 물품 부분을 포함한다. 가열 시스템의 디바이스 부분은 배터리(24)에 의해 전력이 공급될 때 전자기장을 생성하도록 구성된 전자기 이미터(들)를 포함할 수 있다. 이미터(들)는, 예를 들어, 물품 소켓(26)의 둘레에 배치된 자기 코일을 포함할 수 있다. 따라서 가열 시스템의 물품 부분은 전자기장이 횡단될 때 열을 생성하도록 구성된 발열체를 포함할 수 있다. 발열체는, 예를 들어, 물품(20)의 에어로졸 생성 기재에 통합될 수 있다.
제어 장치(32)는 가열 시스템(30)의 작동을 제어하도록 구성된다. 더 구체적으로, 제어 장치(32)는 배터리(24)에 의해 가열 시스템(30)의 전력 공급을 제어하도록 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 에어로졸 생성 물품(20)은 에어로졸 생성 기재(40), 필터(45), 물품 포장지(47) 그리고 일부 실시형태에서, 에어로졸 생성 기재(40)와 필터(45) 사이에 배치된 냉각 또는 이격 요소(42)를 포함한다.
바람직한 예에서, 에어로졸 생성 기재(40)의 길이는 10 ㎜ 내지 30 ㎜, 바람직하게는 15 ㎜ 내지 25 ㎜로 구성되고, 더 바람직하게는 20 ㎜(+/- 2 ㎜)와 실질적으로 동일하다. 상기 예에서, 필터(45)의 길이는 10 ㎜ 내지 30 ㎜, 바람직하게는 15 ㎜ 내지 25 ㎜로 구성되고, 더 바람직하게는 20 ㎜(+/- 2 ㎜)와 실질적으로 동일하다. 상기 예에서, 냉각 또는 이격 요소(42)의 길이는 10 ㎜ 내지 30 ㎜, 바람직하게는 15 ㎜ 내지 25 ㎜로 구성되고, 더 바람직하게는 20 ㎜(+/- 2 ㎜)와 실질적으로 동일하다.
바람직하게는, 에어로졸 생성 물품(20)의 길이는 40 내지 90 ㎜, 더 바람직하게는 50 내지 70 ㎜, 가장 바람직하게는 55 내지 65 ㎜로 구성되고, 예컨대, 60 ㎜(+/- 2 ㎜)와 실질적으로 동일하다.
에어로졸 생성 기재(40)는 도 2의 예에서 냉각 또는 이격 요소(42)에 인접하거나 냉각 또는 이격 요소(42)가 제공되지 않을 때 필터(45)에 인접한 하류 단부(50)를 포함한다. 에어로졸 생성 기재(40)는 이전에 설명된 바와 같이, 에어로졸 생성 디바이스(15)의 가열 시스템(30)에 의해 가열되어 에어로졸을 형성하도록 설계된다.
냉각 또는 이격 요소(42)는 물품(20)의 압력 저항에 무시할 만한 영향을 주면서 에어로졸 생성 기재(40)와 마우스 단부 사이에 충분한 거리를 제공한다. 냉각 또는 이격 요소(42)는 필터(45)에 도달하기 전에 에어로졸을 냉각시키도록 구성될 수 있다. 냉각 또는 이격 요소(42)는, 예를 들어, 중공형 관이고 바람직하게는 종이로 이루어진다. 베이핑 세션 동안, 에어로졸 생성 기재(40)에 의해 생성된 에어로졸은 필터(45)에 도달하기 전에 냉각 또는 이격 요소(42)를 통해 흐른다. 예를 들어, 냉각 또는 이격 요소(42)는 중공형이거나, 에어로졸 생성 기재(40)로부터 나오는 흐름을 혼합하고/하거나 냉각 효과를 증가시키는 부가적인 흐름 가이드를 포함한다. 중공형 관은 바람직하게는 에어로졸 생성 기재(40)에 인접하고 포장지(47)(또한 "티핑 페이퍼(tipping paper)"로 불림)에 의해 연결된다. 냉각 또는 이격 요소(42)는 바람직하게는 냉각 또는 이격 요소(42)의 벽을 횡단하는 원주 방향으로 배치된 구멍의 적어도 하나의 행에 배치된 환기 구멍에 의해 형성되는, 환기 영역을 더 포함할 수 있다. 구멍은 공기가 외부 측면으로부터 요소의 중공형 내부로 연통하게 하도록 요소의 중공형 관을 통해 뿐만 아니라 포장지(47)를 통해 형성될 수 있다. 환기 구멍은 바람직하게는 필터(45)로부터 짧은 거리에, 바람직하게는 1 ㎜ 내지 7 ㎜, 더 바람직하게는 2.5 ㎜ 내지 6 ㎜, 가장 바람직하게는 3 ㎜ 내지 5.5 ㎜로 구성된 거리에 배치되어야 한다. 냉각 또는 이격 요소(42)는 대안적으로 기재(40)와 필터(45) 사이의 두꺼운 포장지(47)의 일부에 의해 간단히 형성될 수 있다. 냉각 또는 이격 요소는 참조에 의해 본 명세서에 원용된, EP4042889A1, "(2) 냉각 세그먼트", 단락 17 내지 19에 설명된 바와 같이 규정될 수 있다.
에어로졸 생성 기재(40), 필터(45) 및 임의로 냉각 또는 이격 요소(42)는 물품 포장지(47)와 함께 유지된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 물품 포장지(47)는 에어로졸 생성 물품(20)의 적어도 일부를 따라 연장되는 독특한 포장지에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 물품 포장지(47)는 전적으로 필터(45), 냉각 또는 이격 요소(42) 그리고 부분적으로 에어로졸 생성 기재(40)를 덮을 수 있다. 다른 실시형태에 따르면, 필터(45)가 부분적으로 덮이지 않을 수 있고/있거나 에어로졸 생성 기재(40)가 전적으로 덮일 수 있다. 또 다른 실시형태에 따르면, 물품 포장지(47)는 에어로졸 생성 물품(20)의 전체 길이를 따라 연장된다. 나타내지 않은 변형에서, 물품 포장지(47)는 에어로졸 생성 물품(20)을 따라 배치된 여러 개의 포장지를 포함한다. 포장지는 서로 중첩될 수 있고 예를 들어, 중첩되는 위치에 접착제를 사용하여 함께 유지된다.
필터(45)는 상류 단부(55)와 마우스 단부(60) 사이에서 필터 축(F)을 따라 연장된다. 도 2의 예에서, 상류 단부(55)는 냉각 또는 이격 요소(42)와 접촉하거나 냉각 또는 이격 요소(42)가 제공되지 않을 때, 상류 단부(55)는 에어로졸 생성 기재(40)의 하류 단부(50)과 접촉할 수 있다. 어쨌든, 상류 단부(55)와 하류 단부(50)는 유체 연통한다. 즉, 베이핑 세션 동안, 사용자가 흡입할 때, 에어로졸 생성 기재(40)에 의해 생성된 에어로졸은 상류 단부(55)에 도달하기 전에 하류 단부(50)를 통과하고 냉각 또는 이격 요소(42)를 통과한다. 필터(45)의 마우스 단부(60)는 사용자의 입에 수용되도록 의도된다.
필터(45)는 아래에 설명된 실시형태 중 하나에 따라 수행될 수 있다.
본 발명의 제1 실시형태
도 3에 도시된 제1 실시형태에 따르면, 필터(45)는 마우스 단부(60)에 인접한 마우스 단부 필터 부분(65) 및 상류 단부(55)에 인접한 상류 단부 필터 부분(70)을 포함한다. 마우스 단부 필터 부분(65)과 상류 단부 필터 부분(70)은 아래에 상세히 설명되는 바와 같이, 연속적으로 유지되는 별개의 필터 세그먼트를 형성한다.
마우스 단부 필터 부분(65)의 길이는 5 ㎜ 내지 12 ㎜, 바람직하게는 6 ㎜ 내지 10 ㎜로 구성될 수 있고 더 바람직하게는 8 ㎜와 실질적으로 동일할 수 있다.
상류 단부 필터 부분(70)의 길이는 8 ㎜ 내지 16 ㎜, 바람직하게는 10 ㎜ 내지 14 ㎜로 구성될 수 있고 더 바람직하게는 12 ㎜와 실질적으로 동일할 수 있다.
마우스 단부 필터 부분(65)은 여과지(77)를 포함한다. 여과지 물질(77)은 주름진 종이 시트로 형성된다. 시트는 더 크림핑 처리될 수 있다. 크림핑 처리된 종이 시트는 종이의 푹신함을 증가시켜서 더 많은 용적을 차지하게 한다.
대안적으로, 여과지(77)는 종이를 포함하고 바람직하게는 종이로 이루어진다. 여과지는 바람직하게는 주름진 종이 시트이다. 여과지 시트(77)의 평량은, 예를 들어, 20 내지 120 gsm으로 구성되고, 바람직하게는 35 gsm와 실질적으로 동일하다. 여과지(77)의 두께는, 예를 들어, 30 ㎛ 내지 100 ㎛로 구성된다. 여과지(77)의 다공성은 바람직하게는 0 내지 3,000 CU로 구성된다. 여과지(77)의 접촉각은 90° 미만이다. 여과지(77)의 인장강도는 15 ㎜당 18 N보다 더 높다. 유리하게는, 여과지(77)는, 예를 들어, 이 시트를 접어서 필터 축(F)을 따라 연장되는 여러 개의 층을 형성함으로써 종이 테이프와 같은 하나의 단일 시트로 이루어진다,
일부 실시형태에서, 마우스 단부 필터 부분(65)은 또한 마우스 단부 필터 부분(65)의 여과지(77)를 감싸는 마우스 단부 필터 포장지(80)를 포함할 수 있다. 포장지(80)는 바람직하게는 향미 물질에 의해 얼룩 방지 물질로 코팅된 종이로 이루어질 수 있다. 이 물질은 소유성 및/또는 소수성일 수 있다.
제1 실시형태에서, 마우스 단부 필터 부분(65)은 여과지(77)에 갇힌 향료 캡슐(82)을 포함한다.
베이핑 세션 동안 에어로졸은 상류 단부 필터 부분(270)을 통과하고, 마우스 단부 필터 부분(65)을 통과하고, 향료 캡슐(82)과 접촉하여 향료 캡슐(82)의 향미를 담은 다음, 사용자의 입에 도달한다.
향료 캡슐의 직경은 2.5 내지 4.5 ㎜로 구성될 수 있다. 향료 캡슐(82)은 베이핑 동안 배출 가능한 향미제를 함유하는 쉘을 포함할 수 있다. 향미제는, 예를 들어, 액체 또는 분말일 수 있다. 향미제는, 예를 들어, 멘톨, 페퍼민트, 베리, 레몬, 복숭아, 사과, 카다몬, 체리, 셀러리, 호로파, 베르가못, 자스민, 생강, 오렌지 오일, 레몬 오일, 계피 등일 수 있다.
향료 캡슐(82)의 쉘은 바람직하게는 사용자가 마우스 단부 필터 부분(65)을 집어서 깨뜨릴 수 있다. 이렇게 집은 후, 향료는 마우스 단부 필터 부분(65) 내로 확산되고 여과지(77)에 의해 흡수된다. 캡슐(82)은 EP 1906775 B1에 설명된 것과 같은 것일 수 있다. 예를 들어, 캡슐의 쉘은 젤란 검, 한천, 알기네이트, 카라기난, 펙틴, 아라비아 검, 가티 검, 풀루란 검, 만난 검 또는 변성 전분으로부터 선택된 적어도 하나의 하이드로콜로이드를 단독으로 또는 이들의 혼합물 또는 조합으로 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 베이핑 세션 동안, 마우스 단부 필터 부분(65)을 통과하는 에어로졸에는 향료 캡슐(82)에 초기에 포함된 액체의 향미가 로딩된다.
마우스 단부 필터 부분(65)을 제조하기 위해, 여과지(77)가 클림핑 처리(임의 선택적)되고 나서 주름잡혀진 후, 다수의 부분은 향료 캡슐(82)이 규칙적인 간격으로 여과지(77)에 삽입된 막대로 형성되고 마우스 단부 필터 포장지(80)는 막대의 둘레에 감긴다. 이어서 막대는 상류 단부 필터 부분(70)과 조립하기 위해 개별적인 마우스 단부 필터 부분(65) 또는 이중 길이로 절단된다.
상류 단부 필터 부분(70)은 낮은 압력 강하 필터 세그먼트를 형성한다. 예를 들어, 상류 단부 필터 부분(70)의 단위 길이당 압력 강하는 바람직하게는 ㎜당 0.01 내지 2 ㎜WG이다. 예를 들어, 상류 단부 필터 부분(70)은 마우스 단부 필터 부분(65)으로서 함침된 목탄지(83)를 포함한다. 바람직하게는, 상류 단부 필터 부분(70)은 함침된 목탄지(83)로만 이루어진다. 함침된 목탄지(83)는 목탄이 함침된, 여과지(77)와 동일한 종이일 수 있다. 대안으로서, 상류 단부 필터 부분(70)과 마우스 단부 필터 부분(65)은 함침된 목탄 부직포로 이루어진다.
함침된 목탄지에 대해, 사용자가 흡입할 때, 에어로졸 생성 기질에 의해 생성된 에어로졸이 필터를 통과하여 사용자의 입에 도달하기 전에 목탄과 접촉한다. 이러한 접촉 동안, 목탄은 가스 또는 에어로졸 상의 원하지 않는 화합물을 흡수한다.
함침된 목탄지(83)의 목탄은 40 내지 60 gsm, 가장 바람직하게는 약 43 gsm으로 구성된 평량을 가진 활성탄 종이일 수 있다.
함침된 목탄지(83)의 목탄 선형 밀도는 12 ㎜당 0.05 ㎎(㎎/12 ㎜로도 표시됨)과 12 ㎜당 0.5 ㎎로 구성되고, 더 바람직하게는 0.1 ㎎/12 ㎜ 내지 0.3 ㎎/12 ㎜로 구성된다.
목탄 선형 밀도는 길이 12 ㎜당 폭 1 ㎜의 직사각형으로 절단된 종이 샘플에 존재하는 목탄의 양으로 규정된다.
함침된 목탄지(83)의 제조는 종이 생산 동안 목탄을 혼합하고 도입하는 것을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물품의 필터를 위해 사용되는 것을 목표로 하는, 목탄을 사용하지 않고 종이를 생산하는 방법이 기술분야에 이미 알려져 있다. 이 방법은 크림핑 처리될 수 있는 함침된 목탄지 시트를 생산한다. 크림핑 처리된 종이 시트는 종이의 푹신함을 증가시켜 더 많은 용적 차지한다. 이 방법에 의해, 함침된 목탄지(83)의 목탄은 고활성탄일 수 있고 일반 활성탄일 수 있다.
대안적으로, 함침된 목탄지(83)의 제조는 여과지(77)를 생산하는 것을 포함한다. 이어서, 상류 단부 필터 부분(70)을 생산할 때, 목탄이 바인더와 함께 여과지(77) 상에 분무되어 목탄이 여과지(77)에 함침되게 한다. 여과지(77)의 분무 후 획득된 종이는 함침된 목탄지(83)이다. 이 방법을 사용하면, 함침된 목탄지(83)의 목탄은 바람직하게는 일반 활성탄일 수 있다.
다른 종류의 일반 활성탄에 비해 함침된 목탄의 장점은 에어로졸의 압력 강하를 감소시킬 수 있다는 것이다.
여과지(77)와 유사하게, 함침된 목탄지(83)는, 예를 들어, 이 시트를 접어서 필터 축(F)을 따라 연장되는 여러 개의 층을 형성함으로써, 종이 테이프와 같은 하나의 단일 시트로 이루어질 수 있다. 마우스 단부 필터 부분(65)의 여과지(77)의 단면 밀도와 상류 단부 필터 부분(70)의 함침된 목탄지(83)의 단면 밀도는 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
예를 들어, 하나의 실시형태에 따르면, 마우스 단부 필터 부분(65)의 여과지(77)의 단면 밀도는 상류 단부 필터 부분(70)의 함침된 목탄지(83)의 대응하는 밀도보다 더 클 수 있다. 이 경우에 그리고 제1 실시형태에서, 예를 들어, 동일한 양의 종이(77, 83)를 사용하여 필터 부분(65, 70) 둘 다를 형성할 수 있다. 그러나, 향료 캡슐(82)이 마우스 단부 필터 부분(65)에 삽입되기 때문에, 마우스 단부 필터 부분(65)의 여과지(77)는 더 큰 단면 밀도를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 마우스 단부 필터 부분(65)의 여과지(77)의 밀도는 0.1 ㎎/㎣ 내지 0.3 ㎎/㎣, 유리하게는 0.15 ㎎/㎣ 내지 0.25 ㎎/㎣로 구성된다.
유사하게, 캡슐이 없는 상류 단부 필터 부분(70)의 함침된 목탄지(83)의 밀도는 0.120 ㎎/㎣ 내지 0.220 ㎎/㎣, 유리하게는 0.140 ㎎/㎣ 내지 0.200 ㎎/㎣로 구성된다.
일부 실시형태에 따르면, 상류 단부 필터 부분(70)은 또한 상류 단부 필터 부분(70)의 함침된 목탄지(83)를 감싸는 상류 단부 필터 포장지(85)를 포함한다. 마우스 단부 필터 포장지(80)로서, 상류 단부 필터 포장지(85)는, 예를 들어, 종이로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 이 포장지(85)는 바람직하게는 유성 또는 수성 물질로 인한 얼룩을 방지하는 기재로 코팅된 종이 물질로 이루어진다.
일부 실시형태에서, 마우스 단부 필터 포장지(80)와 상류 단부 필터 포장지(85) 중 적어도 하나는 대응하는 종이(77, 83)와 일체형으로 이루어진다. 따라서, 이 경우에, 종이(77, 83)의 제1 부분은 여러 개의 층을 형성하도록 접혀지고, 이어서 제2 부분은 접힌 층을 감싸서 대응하는 포장지(80, 85)를 형성할 수 있다.
바람직하게는, 마우스 단부 필터 부분(65)의 필터 포장지(80)의 평량은 20 내지 70 gsm이고 두께는 실질적으로 30 내지 80㎛일 수 있다. 상류 단부 필터 부분(70)의 필터 포장지(85)의 평량은 바람직하게는 45 gsm 초과, 바람직하게는 45 gsm 내지 120 gms 그리고 더 바람직하게는 80 gsm 내지 100 gsm이고 두께는 실질적으로 80 내지 125 ㎛일 수 있다.
이 제1 실시형태에서, 상류 단부 필터 부분(70)을 제조하기 위해, 함침된 목탄지(83)를 접어서 연속적인 관을 형성할 수 있다. 이어서 상류 단부 필터 포장지(85)가 연속적인 관을 둘러싼다. 관은 상류 단부 필터 부분(70)을 형성하기 위해 미리 결정된 거리로 절단될 수 있다.
상류 단부 필터 포장지(85)는 45 gsm 초과, 바람직하게는 45 gsm 내지 120 gsm, 더 바람직하게는 80 gsm 내지 100 gsm의 평량을 갖는다.
마우스 단부 필터 부분(65)과 상류 단부 필터 부분(70)은, 예를 들어, 마우스 단부 필터 부분(65)의 길이와 상류 단부 필터 부분(70)의 길이의 합과 동일한 길이를 갖는 공통 외부 포장지(87)와 함께 유지된다. 공통 외부 포장지(87)는, 예를 들어, 플러그 랩이다. 바람직하게는, 플러그 랩의 평량은 실질적으로 20 내지 70 gsm이고 플러그 랩의 두께는 실질적으로 30 내지 80㎛이다. 예를 들어, 플러그 랩은 50 gsm의 평량 및 76㎛의 두께를 갖는다.
임의로, 상류 단부 필터 부분(70)과 마우스 단부 필터 부분(65) 중 적어도 하나는 맛 개선 또는 성능 향상 첨가제를 포함한다. 이러한 맛 개선 첨가제는 에어로졸과 접촉 시, 에어로졸의 맛을 향상시키고/시키거나 변형시키는, 예를 들어, 멘톨, 페퍼민트, 베리, 레몬, 복숭아, 사과, 카다몬, 체리, 셀러리, 호로파, 베르가못, 자스민, 생강, 오렌지 오일, 레몬 오일, 계피, 커피, 담배 분말, 허브, 향신료, 향미 강화제, 설탕, 설탕 대체물 및 이들의 조합과 같은 향미제이다. 성능 첨가제는 글리세린, PG, PPG, 젖산 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터(45)를 갖는 에어로졸 생성 물품(20)을 제조하기 위해, 함침된 목탄지의 제1 연속 막대를 제조한 후, 이 막대를 절단하여 복수의 상류 단부 필터 부분(70)을 형성하는 것이 가능하다. 이어서, 서로 규칙적으로 이격된 세그먼트에 갇힌 복수의 캡슐을 포함하는 제2 연속 종이 막대를 제조하는 것이 가능하다. 제2 막대의 각각의 세그먼트는 마우스 단부 필터 부분(65)을 형성하도록 설계된다. 그후, 제2 연속 막대는 세그먼트의 연속 쌍을 획득하기 위해 절단될 수 있다. 그후, 각각의 쌍은 제1 막대의 세그먼트, 즉, 상류 단부 필터 부분(70) 및 에어로졸 생성 기재에 의해 양측에서 완성될 수 있다. 그후, 각각의 쌍의 세그먼트가 분리되어 2개의 에어로졸 생성 물품(20)을 획득한다.
동일한 제조 공정이 또한 아래에 설명되는 다른 실시형태에 따른 필터를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 형성하는데 적용될 수 있다.
본 발명의 제2 실시형태
제2 실시형태에 따른 필터(145)가 이제 도 4를 참조하여 그리고 제1 실시형태에 따른 필터(45)와의 차이에 대해서만 설명될 것이다. 본 제2 실시형태에서 설명되지 않은 각각의 요소는 제1 실시형태의 대응하는 요소와 유사하다는 것을 고려해야 한다.
제2 실시형태에 따르면, 필터(145)는 마우스 단부 필터 부분(165)과 상류 단부 필터 부분(170)을 포함한다.
제2 실시형태에 따른 마우스 단부 필터 부분(165)은 향료 캡슐(82)을 포함하지 않는다는 점을 제외하고는 제1 실시형태에 따른 마우스 단부 필터 부분(65)과 유사하다.
제2 실시형태에 상류 단부 필터 부분(170)은 향료 캡슐(182)을 포함한다는 점을 제외하면, 제1 실시형태에 따른 상류 단부 필터 부분(70)과 유사하다. 제2 실시형태에 따른 향료 캡슐(182)은 제1 실시형태에 따른 향미 캡슐(82)과 유사하다.
상류 단부 필터 부분(170)에서 캡슐(182)의 안정성을 유지하기 위해, 상류 단부 필터 부분(170)의 단면 밀도는 바람직하게는 마우스 단부 필터 부분(165)의 단면 밀도보다 더 크다. 결과적으로, 상류 단부 필터 부분(170)은 마우스 단부 필터 부분(165)의 압력 강하보다 더 높다. 예를 들어, 상류 부분(170)의 압력 강하는 24 ㎜당 약 137 ㎜WG이고, 마우스 단부 필터 부분(165)의 압력 강하는 24 ㎜당 약 40 내지 60 ㎜WG이다.
즉, 상류 단부 필터 부분(170)의 단위 길이당 압력 강하는 4 내지 8 ㎜WG/㎜, 가장 바람직하게는 5 내지 7 ㎜WG/㎜로 구성된다.
제2 실시형태에 따른 필터(145)를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 제조하기 위해, 위에서 설명된 것과 유사한 공정이 사용될 수 있다. 본 실시형태에 따르면, 복수의 캡슐을 제2 연속 막대에 배치하는 대신, 캡슐을 제1 연속 막대에 배치할 수 있다.
제2 실시형태에 따르면, 상류 단부 필터 포장지(85)는 25 gsm 초과, 바람직하게는 45 gsm 내지 100 gsm, 더 바람직하게는 50 gsm 내지 80 gsm의 평량을 갖는다.
향료 캡슐을 포함하지 않는, 상류 단부 필터 부분(170)의 함침된 목탄지(83)의 밀도는 0.130 ㎎/㎣ 내지 0.220 ㎎/㎣, 유리하게는 0.140 ㎎/㎣ 내지 0.200 ㎎/㎣로 구성된다.
본 발명의 제3 실시형태
제3 실시형태에 따른 필터(245)가 이제 도 5를 참조하여 그리고 제1 실시형태에 따른 필터(45)와의 차이에 대해서만 설명될 것이다. 본 제3 실시형태에서 설명되지 않은 각각의 요소가 제1 실시형태의 대응하는 요소와 유사하다는 것을 고려해야 한다.
제3 실시형태에 따르면, 필터(245)는 제1 실시형태에 따른 마우스 단부 필터 부분(65)과 제2 실시형태에 따른 상류 단부 필터 부분(170)을 포함한다.
따라서, 마우스 단부 필터 부분(65)은 제1 향료 캡슐(82)을 포함하고 상류 단부 필터 부분(70)은 제2 향료 캡슐(182)을 포함한다.
제1 향료 캡슐(82)과 제2 향료 캡슐(182)은, 예를 들어, 동일한 향미제를 사용하여 유사하다.
대안적으로, 제1 향료 캡슐(82)과 제2 향료 캡슐(182)은 상이하다. 즉, 제1 향료 캡슐(82)과 제2 향료 캡슐(182)은 상이한 유형의 쉘 및/또는 상이한 맛을 지닌 상이한 향미제를 가질 수 있다.
바람직하게는, 필터의 압력을 가능한 한 낮게 유지하기 위해, 마우스 단부 필터 위치(65)의 단면 밀도는 바람직하게는 상류 단부 필터 부분(170)의 단면 밀도와 동일하다.
제3 실시형태에 따른 필터(245)를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 제조하기 위해, 위에서 설명한 공정과 동일한 공정이 사용될 수 있다. 본 실시형태에 따르면, 복수의 캡슐이 각각의 막대에 갇힐 수 있다.
본 발명의 제4 실시형태
제4 실시형태에 따른 필터(345)가 이제 도 6을 참조하여 그리고 제1 실시형태에 따른 필터(45)와의 차이에 대해서만 설명될 것이다. 본 제4 실시형태에서 설명되지 않은 각각의 요소가 제1 실시형태의 대응하는 요소와 유사하다는 것을 고려해야 한다.
제4 실시형태에 따르면, 필터(345)는 마우스 단부(60)에 인접한 마우스 단부 필터 부분(365), 상류 단부(55)에 인접한 상류 단부 필터 부분(70) 및 공동부 부분(375)으로도 불리는 공동부 중간 부분(375)을 포함한다.
제4 실시형태에 따른 마우스 단부 필터 부분(365)은 향료 캡슐(82)을 포함하지 않는다는 점을 제외하면 제1 실시형태에 따른 마우스 단부 필터 부분(65)과 유사하다. 마우스 단부 필터 부분(365)의 길이는 바람직하게는 5 내지 9 ㎜, 더 바람직하게는 약 7 ㎜이다.
제4 실시형태에 따른 상류 단부 필터 부분(370)은 실질적으로 더 짧다는 점을 제외하면 제1 실시형태에 따른 상류 단부 필터 부분(70)과 유사하다.
실제로, 상류 단부 필터 부분(370)의 길이는 5 ㎜ 내지 9 ㎜, 바람직하게는 약 8 ㎜로 구성될 수 있다.
중간 공동부 부분(375)은 마우스 단부 필터 부분(365)과 상류 단부 필터 부분(370) 사이에서 연장된다.
중간 공동부 부분(375)은 필터 부분(365, 370) 사이에서 연장되는 공통 외부 포장지(87)에 의해 형성된다. 상류 단부 필터 부분(370)과 마우스 단부 필터 부분(365)은 공동부 부분(375)을 제공하기 위해 특정한 길이로 이격된다. 공동부 부분의 길이는 4 내지 7 ㎜로 가변될 수 있고, 바람직하게는 약 5 ㎜이다.
공통 외부 포장지(87)는, 예를 들어, 플러그 랩이다. 바람직하게는, 외부 포장지의 평량은 실질적으로 20 내지 70 gsm으로 구성되고 플러그 랩의 두께는 실질적으로 30 내지 80㎛이다. 예를 들어, 플러그 랩은 50 gsm의 평량과 76㎛의 두께를 갖는다.
필터 치수의 예는 상류 단부 필터 부분(370)의 경우 7 ㎜, 공동부 중간 부분(375)의 경우 5 ㎜, 마우스 단부 필터 부분(365)의 경우 8 ㎜, 캡슐 직경의 경우 3.5 ㎜이다.
제4 실시형태에서, 공동부 부분(375)은 향료 캡슐(382)을 포함한다.
제4 실시형태의 향료 캡슐(382)은 제1 실시형태의 향료 캡슐(82)과 유사하다.
임의로, 공동부 부분(375)은 맛 개선 또는 성능 향상 첨가제를 포함한다. 이러한 맛 개선 첨가제는, 예를 들어, 멘톨, 페퍼민트, 베리, 레몬, 복숭아, 사과, 카다몬, 체리, 셀러리, 호로파, 베르가못, 자스민, 생강, 오렌지 오일, 레몬 오일, 계피, 커피, 담배 분말, 에어로졸과 접촉할 때 에어로졸의 맛을 향상시키거나 변형시키는 허브, 향신료, 향미 강화제, 설탕, 설탕 대체물 및 이들의 조합물과 같은 향미제이다. 성능 첨가제는 글리세린, PG, PPG 또는 젖산일 수 있다.
제4 실시형태에 따른 필터(345)를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 제조하기 위해, 위에서 설명한 공정과 동일한 공정이 사용될 수 있다. 본 실시형태에 따르면, 캡슐은 마우스 단부 필터 부분과 상류 단부 필터 부분 사이에 갇히면서 이 부분을 함께 조립할 수 있다.
본 발명의 작동
이제 본 발명에 따른 에어로졸 생성 물품(20)의 작동, 더 구체적으로 필터(45, 145, 245, 345)의 작동이 설명될 것이다.
처음에, 에어로졸 생성 물품(20)은 에어로졸 생성 조립체(10)의 물품 소켓(26)에 삽입된다.
바람직하게는, 사용자는 필터(45, 145, 245, 345)를 집어서 캡슐(들)(82, 182, 382)을 분쇄한다.
베이핑 세션 동안, 에어로졸 생성 기재(40)가 가열되어 에어로졸을 배출한다. 사용자가 흡입할 때, 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(20)을 통해 진공 처리된다. 특히, 에어로졸은 하류 단부(50)까지 에어로졸 생성 기재(40)를 통과한다. 적용 가능한 경우, 에어로졸은 이어서 에어로졸이 냉각되는 냉각 또는 이격 요소(42)를 통과한다. 이어서, 에어로졸은 필터(45)의 상류 단부(55)에 도달한다.
이어서 에어로졸은 압력이 약간 강하되는 상류 단부 필터 부분(70, 170, 370)을 통과한다. 에어로졸은 함침된 목탄지(83)와 접촉한다. 함침된 목탄지(83)의 목탄은 시안화수소, 포름알데히드, 암모니아 및 크로톤알데히드를 포함하는 에어로졸의 기상 독소를 흡수한다.
필터(145, 245)가 제2 실시형태, 각각 제3 실시형태에 따른 경우, 에어로졸은 향료 캡슐(182), 각각 제2 향료 캡슐(182)에 도달한다. 바람직하게는, 에어로졸은 크런치된 향료 캡슐(182)의 향미제에 도달한다. 따라서 향미제의 풍미가 에어로졸에 가득 차게 된다.
대안적으로, 필터(345)가 제4 실시형태에 따른 경우, 에어로졸은 상류 단부 필터 부분(370)을 통해 흐르고 공동부 부분(375)에 도달한다. 에어로졸은 향료 캡슐(382)에 도달한다. 바람직하게는, 에어로졸은 크런치된 향료 캡슐(382)의 향미제에 도달한다. 따라서 향미제의 풍미가 에어로졸에 가득 차게 된다.
이어서, 에어로졸은 마우스 단부 필터 부분(65, 165, 365)에 도달한다. 에어로졸은 압력이 약간만 다시 강하되는 여과지(77)를 통과한다.
마우스 단부 필터 부분(65)이 제1 또는 제3 실시형태에 따른다면, 에어로졸은 향료 캡슐(82)에 도달한다. 바람직하게는, 에어로졸은 크런치된 향료 캡슐(82)의 향미제에 도달한다. 따라서 향미제의 풍미가 에어로졸에 가득 차게 된다.
결국, 에어로졸은 마우스 단부(60)에 도달한다. 이어서 에어로졸은 사용자의 입으로 진입한다.
본 발명에 따른 필터(45, 145, 245, 345)의 단위 길이당 전체 압력 강하(PD/㎜)는 바람직하게는 ㎜당 6.1 ㎜WG 미만이다. 더 정확하게는, PD/㎜는 필터(45)의 경우 4.0 ㎜WG/㎜; 필터(145)의 경우 5.0 ㎜WG/㎜; 필터(245)의 경우 ㎜당 6.0 ㎜WG 그리고 필터(345)의 경우 1.0 ㎜WG/㎜이다. 전체적으로 에어로졸 생성 물품(20)의 목표 압력 강하는 1 내지 7 ㎜WG/㎜로 구성될 수 있다. 압력 강하는 ISO 6565:2015에 따른 표준 조건하에서 결정된다. 압력 강하는 표준 조건하에서 측정된 용적 흐름이 출력 단부에서 17.5 ㎖/s인 안정 조건하에서 공기 흐름이 횡단할 때 테스트된 필터 세그먼트의 2개의 단부 사이에서, 교정된/조정된 압력 강하 기구에 의해 결정된, ㎜WG 또는 파스칼(1 ㎜WG=9.8067 ㎩)로 표현되는 정압이다. 필터 샘플은 불침투성 슬리브에 완전히 캡슐화되어 샘플 외부로 공기가 '단락'되는 것을 방지한다. 단위 길이당 압력 강하(PD/㎜)는 96 내지 120 ㎜의 필터 샘플을 측정하고 압력 강하 값을 필터의 길이(밀리미터)로 나눔으로써 획득된다.

Claims (17)

  1. 에어로졸 생성 물품(20)용 필터(45; 145; 245; 345)로서,
    상기 필터(45; 145; 245; 345)는 상류 단부(55)와 마우스 단부(60) 사이의 필터 축(F)을 따라 연장되고, 상기 상류 단부(55)는 에어로졸 생성 기재(40)의 하류 단부(50)와 유체 연통하도록 구성되고;
    상기 필터(45; 145; 245; 345)는,
    - 상류 단부(55)를 획정하고 함침된 목탄지 또는 부직포 기재(83)를 포함하는 상류 단부 필터 부분(70; 170; 370);
    - 상기 마우스 단부(60)를 획정하는 마우스 단부 필터 부분(65; 165; 365);
    - 적어도 하나의 항료 캡슐(82; 182; 382)
    을 포함하되, 상기 마우스 단부 필터 부분(65; 165; 365)은 여과지 또는 부직포 기재(77)를 포함하는, 필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 함침된 목탄지(83)는 바람직하게는 0.05 내지 0.5 ㎎/12 ㎜로 구성된 목탄의 선형 밀도를 획정하는 주름진 종이 시트(gathered sheet of paper)인, 필터(45; 145; 245; 345).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상류 단부 필터 부분(70; 170; 370)은,
    - 상기 항료 캡슐(82; 182; 382)을 포함한다면, 4 내지 10 ㎜WG/㎜, 바람직하게는 5 내지 8㎜WG/㎜, 가장 바람직하게는 5 내지 7 ㎜WG/㎜; 및
    - 상기 항료 캡슐(82; 182; 382)이 상기 상류 단부 필터 부분(70; 170; 370)에 포함되지 않는다면 0.01 내지 2 ㎜WG/㎜
    로 구성된 단위 길이당 압력 강하를 갖고, 상기 압력 강하는 ISO 6565:2015 표준에 의해 결정되는, 필터(45; 145; 245; 345).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마우스 단부 필터 부분(65; 165; 365)의 상기 여과지(77)의 밀도는 0.1 ㎎/㎣ 내지 0.3 ㎎/㎣, 유리하게는 0.13 ㎎/㎣ 내지 0.28 ㎎/㎣, 더 바람직하게는 0.15㎎/㎣ 내지 0.25 ㎎/㎣로 구성되는, 필터(45; 145; 245; 345).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상류 단부 필터 부분(70; 170; 370)의 상기 함침된 목탄지(83)의 밀도는 0.120㎎/㎣ 내지 0.220 ㎎/㎣, 유리하게는 0.140 ㎎/㎣ 내지 0.200 ㎎/㎣로 구성되는, 필터(45; 145; 245; 345).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상류 단부 필터 부분(370)과 상기 마우스 단부 필터 부분(365) 사이에서 연장되는 공동부 중간 부분(375)을 더 포함하고, 상기 항료 캡슐(382)은 상기 공동부 중간 부분(375)에 위치되는, 필터(345).
  7. 제6항에 있어서, 상기 항료 캡슐의 직경은 바람직하게는 상기 공동부의 직경의 적어도 0.4배, 더 바람직하게는 적어도 0.5 내지 0.8배인, 필터(145; 245).
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 항료 캡슐(82)은 상기 마우스 단부 필터 부분(65)에 위치되는, 필터(45; 245).
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 항료 캡슐(182)은 상기 상류 단부 필터 부분(170)에 위치되는, 필터(145; 245).
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 항료 캡슐의 직경은 바람직하게는 상기 필터 부분의 직경의 적어도 0.4배, 더 바람직하게는 적어도 0.5 내지 0.8배인, 필터(145; 245).
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 마우스 단부 필터 부분(65)에 위치된 제2 항료 캡슐(182)을 더 포함하는, 필터(245).
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상류 단부 필터 부분(170)은 25 gsm 초과, 바람직하게는 45 gsm 내지 100 gsm, 더 바람직하게는 50 gsm 내지 80 gsm의 평량을 가진 상류 단부 필터 포장지(85)를 포함하는, 필터(145; 245).
  13. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상류 단부 필터 부분(70; 370)은 45 gsm 초과, 바람직하게는 45 gsm 내지 120 gsm, 더 바람직하게는 80 gsm 내지 100 gsm의 평량을 가진 상류 단부 필터 포장지(85)를 포함하는, 필터(45; 345).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상류 단부 필터 부분(70; 170; 370)과 상기 마우스 단부 필터 부분(65; 165; 365)은 공통 필터 포장지(87)에 의해 감싸지는, 필터(45; 145; 245; 345).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 본 발명의 상기 향료 캡슐은 바람직하게는 2.5 내지 4.5 ㎜로 구성된 직경을 갖고 베이핑 동안 배출 가능한 향미제를 포함하는 쉘을 포함하는, 필터(45; 145; 245; 345).
  16. 에어로졸 생성 물품(20)으로서,
    - 하류 단부(50)를 획정하는 에어로졸 생성 기재(40); 및
    - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 필터(45; 145; 245; 345)
    를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  17. 제16항에 있어서, 상기 에어로졸 생성 기재(40)와 상기 필터(45; 145; 245; 345) 사이에 개재된 냉각 또는 이격 요소(42)를 더 포함하는, 에어로졸 생성 물품(20).
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