JP2024510470A - エアロゾル供給システムに使用するための物品用の構成要素 - Google Patents
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Abstract
非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための、又は非燃焼性エアロゾル供給システムとして使用するための物品用の構成要素は、長手方向に延在する材料本体を含み、材料本体は、長さが2mm~6mmの範囲の繊維を有するシート材料を備える。材料本体の密度は、約0.1~0.25mg/mm3の範囲とすることができる。非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための、又は非燃焼性エアロゾル供給システムとして使用するための物品はまた、エアロゾル生成材料と、エアロゾル生成材料の下流の下流部分とを含んで提供され、下流部分は構成要素を含む。非燃焼性エアロゾル供給システム、及び非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための物品用の構成要素を形成するための方法もまた記載される。【選択図】 図1
Description
本開示は、非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための、又は非燃焼性エアロゾル供給システムとして使用するための物品用の構成要素、非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための、又は非燃焼性エアロゾル供給システムとして使用するための物品、及び非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための、又は非燃焼性エアロゾル供給システムとして使用するための物品用の構成要素を形成するための方法に関する。
(背景)
特定のタバコ産業製品は、使用中にエアロゾルを生じさせ、ユーザはそれを吸引する。例えば、タバコ加熱デバイスは、加熱することによってエアロゾルを形成するためにタバコなどのエアロゾル生成基材を加熱するが、エアロゾル生成基材を燃やさない。そのようなタバコ産業製品は、一般に吸い口を含んでおり、エアロゾルは、それを通過してユーザの口に達する。
特定のタバコ産業製品は、使用中にエアロゾルを生じさせ、ユーザはそれを吸引する。例えば、タバコ加熱デバイスは、加熱することによってエアロゾルを形成するためにタバコなどのエアロゾル生成基材を加熱するが、エアロゾル生成基材を燃やさない。そのようなタバコ産業製品は、一般に吸い口を含んでおり、エアロゾルは、それを通過してユーザの口に達する。
(概要)
本明細書に記載する実施形態によれば、第1の態様にしたがって、非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための、又は非燃焼性エアロゾル供給システムとして使用するための物品用の構成要素が提供され、本構成要素は、長手方向に延在する材料本体を備え、材料本体は、長さが2mm~6mmの範囲の繊維を備えるシート材料を備え、材料本体の密度は約0.1~0.25mg/mm3の範囲にある。
本明細書に記載する実施形態によれば、第1の態様にしたがって、非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための、又は非燃焼性エアロゾル供給システムとして使用するための物品用の構成要素が提供され、本構成要素は、長手方向に延在する材料本体を備え、材料本体は、長さが2mm~6mmの範囲の繊維を備えるシート材料を備え、材料本体の密度は約0.1~0.25mg/mm3の範囲にある。
本明細書に記載する実施形態によれば、第2の態様にしたがって、非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための、又は非燃焼性エアロゾル供給システムとして使用するための物品用の構成要素が提供され、本構成要素は、長手方向に延在する材料本体を備え、材料本体は、長さが2mm~6mmの範囲の繊維を備えるシート材料を備え、材料本体の密度は、約0.1~0.25mg/mm3の範囲にある。
本明細書に記載する実施形態によれば、第3の態様にしたがって、非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための、又は非燃焼性エアロゾル供給システムとして使用するための物品が提供され、本物品は、エアロゾル生成材料と、エアロゾル生成材料の下流の下流部分とを備え、下流部分は、上記の第1の態様又は第2の態様による構成要素を備える。
本明細書に記載する実施形態によれば、第4の態様にしたがって、上記の第3の態様による物品を備える非燃焼性エアロゾル供給システムが提供される。
本明細書に記載する実施形態によれば、第5の態様にしたがって、非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための物品用の構成要素を形成するための方法が提供され、本方法は、シート材料を材料本体に形成するステップであって、シート材料が、長さが2mm~6mmの範囲の繊維を備え、材料本体の密度が、約0.1~0.25mg/mm3の範囲である、ステップを含む。
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を、単なる非限定的な例として説明する。
非燃焼性エアロゾル供給デバイスとともに使用するための物品であって、シート材料から形成された材料本体を含む物品の側部断面図である。
図1の線A-Aに沿った、図1の物品の材料本体の端部断面図である。
図2Aの材料本体を形成するシート材料の側面図である。
非燃焼性エアロゾル供給デバイスとともに使用するための物品の側部断面図である。
非燃焼性エアロゾル供給デバイスとともに使用するための物品の側部断面図である。
非燃焼性エアロゾル供給デバイスとともに使用するための物品の側部断面図である。
図5の物品の材料本体を製造するための複数の長さのロッドの側部断面図である。
非燃焼性エアロゾル供給デバイスの斜視図である。
外側カバーが取り除かれ、物品が存在しない状態の図7のデバイスの図である。
部分的に断面の、図8のデバイスの側面図である。
外側カバーを省いた、図8のデバイスの分解図である。
図8のデバイスの一部分の断面図である。
図11Aのデバイスの1つの領域の拡大図である。
[詳細な説明]
本開示によれば、「エアロゾル供給システム」は、燃焼性エアロゾル供給システム及び非燃焼性エアロゾル供給システムの両方を含む。
本開示によれば、「エアロゾル供給システム」は、燃焼性エアロゾル供給システム及び非燃焼性エアロゾル供給システムの両方を含む。
本開示によれば、「燃焼性」エアロゾル供給システムは、少なくとも1つの物質をユーザへ送達しやすくするために、使用中にエアロゾル供給システムのエアロゾル生成構成材料(又は、その成分)が燃焼される又は燃やされるシステムである。
本開示によれば、「非燃焼性」エアロゾル供給システムは、少なくとも1つの物質をユーザへ送達しやすくするために、エアロゾル供給システムのエアロゾル生成構成材料(又は、その成分)が燃焼されない又は燃やされないシステムである。
いくつかの実施形態では、送達システムは、エネルギー供給式の非燃焼性エアロゾル供給システムなどの非燃焼性エアロゾル供給システムである。
いくつかの実施形態では、非燃焼性エアロゾル供給システムは、ベイピングデバイス又は電子ニコチン送達システム(END:electronic nicotine delivery system)としても知られている電子タバコであるが、エアロゾル生成材料内のニコチンの存在は必要条件ではないことに留意されたい。
いくつかの実施形態では、非燃焼性エアロゾル供給システムは、非燃焼加熱式システムとしても知られているエアロゾル生成材料加熱システムである。そのようなシステムの例としては、タバコ加熱システムがある。
いくつかの実施形態では、非燃焼性エアロゾル供給システムは、エアロゾル生成材料(それらのうちの1つ又は複数は加熱されてもよい)を組み合わせたものを使用してエアロゾルを生成するためのハイブリッドシステムである。エアロゾル生成材料のそれぞれは、例えば、固体、液体、又はゲルの形態であってもよく、ニコチンを含んでも含まなくてもよい。いくつかの実施形態では、ハイブリッドシステムは、液体又はゲルのエアロゾル生成材料と固体のエアロゾル生成材料とを備える。固体のエアロゾル生成材料は、例えば、タバコ又は非タバコ製品を含んでもよい。
典型的には、非燃焼性エアロゾル供給システムは、非燃焼性エアロゾル供給デバイスと、非燃焼性エアロゾル供給デバイスとともに使用するための消耗品とを備えてもよい。
いくつかの実施形態では、本開示は、エアロゾル生成材料を備え、非燃焼性エアロゾル供給デバイスとともに使用されるように構成された消耗品に関する。これらの消耗品は本開示を通して物品と呼ばれることもある。
いくつかの実施形態では、非燃焼性エアロゾル供給システム、例えば、非燃焼性エアロゾル供給システムの非燃焼性エアロゾル供給デバイスは、パワー源及びコントローラを備えてもよい。パワー源は、例えば、電気パワー源又は発熱パワー源であってもよい。いくつかの実施形態では、発熱パワー源は、発熱パワー源の近傍のエアロゾル生成材料又は熱伝達材料に熱の形態でパワーを分配するようにエネルギーを与えられ得る炭素基材を備える。
いくつかの実施形態では、非燃焼性エアロゾル供給システムは、消耗品、エアロゾル生成器、エアロゾル生成領域、ハウジング、吸い口、フィルター、及び/又はエアロゾル改質剤を受け入れるための領域を備えてもよい。
いくつかの実施形態では、非燃焼性エアロゾル供給デバイスとともに使用するための消耗品は、エアロゾル生成材料、エアロゾル生成材料収納領域、エアロゾル生成材料移送構成要素、エアロゾル生成器、エアロゾル生成領域、ハウジング、ラッパー、フィルター、吸い口、及び/又はエアロゾル改質剤を備えてもよい。
いくつかの実施形態では、送達される物質は活性物質を含む。
本明細書で使用するとき、活性物質は、生理学的反応を達成又は強化するように意図された材料である生理学的活性材料であってもよい。活性物質は、例えば、栄養補助食品、向知性薬、及び向精神薬から選択されてもよい。活性物質は、自然に発生したものでも、又は合成して得られるものでもよい。活性物質は、例えば、ニコチン、カフェイン、タウリン、テイン、ビタミン(B6又はB12又はCなど)、メラトニン、カンナビノイド、又はそれらの成分、誘導体、若しくはそれらの組み合わせを含んでもよい。活性物質は、タバコ、***、又は別の植物性物質のうちの1つ以上の成分、誘導体、又は抽出物を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、活性物質はニコチンを含む。いくつかの実施形態では、活性物質は、カフェイン、メラトニン、又はビタミンB12を含む。
本明細書で説明するように、活性物質は、1つ以上の植物性物質、又はその成分、誘導体、若しくは抽出物を含んでもよい、或いはそれらに由来してもよい。本明細書で使用するとき、「植物性物質」という用語は、限定するものではないが、抽出物、葉、樹皮、繊維、葉柄、根、種子、花、果実、花粉、殻、皮などを含む、植物に由来した任意の材料を含む。これに代えて、この材料は、植物性物質中に天然に存在する、又は合成により得られる活性化合物を含んでもよい。植物性物質の例は、タバコ、ユーカリノキ、スターアニス、麻、カカオ、***、ウイキョウ、レモングラス、ペパーミント、スペアミント、ルイボス、カモミール、亜麻、ショウガ、イチョウ、ハシバミ、ハイビスカス、ローレル、リコリス(甘草)、抹茶、マテ、オレンジの皮、パパイヤ、バラ、セージ、茶(緑茶又は紅茶など)、タイム、クローブ、シナモン、コーヒー、アニシード(アニス)、バジル、ベイリーフ、カルダモン、コリアンダー、クミン、ナツメグ、オレガノ、パプリカ、ローズマリー、サフラン、ラベンダー、レモンピール、ミント、ジュニパー、ニワトコの花、バニラ、ウィンターグリーン、シソ、ウコン、ターメリック、サンダルウッド、シラントロ、ベルガモット、オレンジの花、マートル、カシス、バレリアン、ピメント、メース、ダミアン、マジョラム、オリーブ、レモンバーム、レモンバジル、チャイブ、カルヴィ、バーベナ、タラゴン、ゼラニウム、マルベリー、チョウセンニンジン、テアニン、テアクリン、マカ、アシュワガンダ、ダミアナ、ガラナ、クロロフィル、バオバブ、又はそれらの任意の組み合わせである。ミントは、ヨウシュハッカ(Mentha Arventis)、グレープフルーツミント(Mentha c.v.)、エジプトミント(Mentha niliaca)、ペパーミント(Mentha piperita)、ライムミント(Mentha piperita citrata c.v.)、チョコレートミント(Mentha piperita c.v.)、カーリーミント(Mentha spicata crispa)、ワイルドミント(Mentha cardifolia)、ホースミント(Mentha longifolia)、パイナップルミント(Mentha suaveolens variegata)、ペニーロイヤルミント(Mentha pulegium)、イングリッシュスペアミント(Mentha spicata c.v.)、及びアップルミント(Mentha suaveolens)のミント品種から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、活性物質は、1つ以上の植物性物質、又はその成分、誘導体、若しくは抽出物を含み、或いはそれらに由来し、その植物性物質はタバコである。
いくつかの実施形態では、活性物質は、1つ以上の植物性物質、又はその成分、誘導体、若しくは抽出物を含み、或いはそれらに由来し、その植物性物質は、ユーカリノキ、スターアニス、カカオ、及び麻から選択される。
いくつかの実施形態では、活性物質は、1つ以上の植物性物質、又はその成分、誘導体、若しくは抽出物を含み、或いはそれらに由来し、その植物性物質は、ルイボス及びウイキョウから選択される。
いくつかの実施形態では、送達される物質は香料を含む。
本明細書で使用するとき、「香料」及び「香味料」という用語は、成人消費者用の製品において、現地の規制によって許可される場合に、所望の味、香り、又は他の体性感覚を作り出すために使用することができる材料を指す。それらは、自然に発生した香料材料、植物性物質、植物性物質の抽出物、合成して得られる材料、又はそれらの組み合わせ(例えば、タバコ、***、リコリス(甘草)、アジサイ、オイゲノール、ホオノキの葉、カモミール、フェヌグリーク、クローブ、メープル、抹茶、メンソール、ニホンハッカ、アニシード(アニス)、シナモン、ターメリック、インディアンスパイス、アジアンスパイス、ハーブ、ウィンターグリーン、チェリー、ベリー、レッドベリー、クランベリー、ピーチ、アップル、オレンジ、マンゴー、クレメンティン、レモン、ライム、トロピカルフルーツ、パパイヤ、ルバーブ、ブドウ、ドリアン、ドラゴンフルーツ、キュウリ、ブルーベリー、マルベリー、柑橘類、ドランブイ(Drambuie)、バーボン、スコッチ、ウィスキー、ジン、テキーラ、ラム、スペアミント、ペパーミント、ラベンダー、アロエベラ、カルダモン、セロリ、カスカリラ、ナツメグ、サンダルウッド、ベルガモット、ゼラニウム、カート(khat)、ナスワール(naswar)、キンマ(betel)、シーシャ(shisha)、パイン、はちみつエッセンス、ローズ油、バニラ、レモン油、オレンジ油、オレンジの花、サクラの花、カシア、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、イランイラン、セージ、ウイキョウ、ワサビ、ピーマン、ショウガ、コリアンダー、コーヒー、麻、ハッカ属の任意の品種から得られるミント油、ユーカリノキ、スターアニス、カカオ、レモングラス、ルイボス、亜麻、イチョウ、ハシバミ、ハイビスカス、ローレル、マテ、オレンジの皮、バラ、茶(緑茶又は紅茶など)、タイム、ジュニパー、エルダーフラワー、バジル、ベイリーフ、クミン、オレガノ、パプリカ、ローズマリー、サフラン、レモンピール、ミント、シソ、ウコン、シラントロ、マートル、カシス、バレリアン、ピメント、メース、ダミアン、マジョラム、オリーブ、レモンバーム、レモンバジル、チャイブ、カルヴィ、バーベナ、タラゴン、リモネン、チモール、カンフェン)、香味強化剤、苦味受容体部位遮断剤、感覚受容体部位活性化剤又は刺激剤、糖類及び/又は代替糖(例えば、スクラロース、アセスルファムカリウム、アスパルテーム、サッカリン、チクロ、ラクトース、スクロース、グルコース、フルクトース、ソルビトール、又はマンニトール)、並びに他の添加剤、例えば、チャコール、クロロフィル、ミネラル、植物性物質、又は息清涼剤を含んでもよい。それらは、模造成分、合成成分、若しくは天然成分、又はそれらのブレンドであってもよい。それらは、任意の好適な形態、例えば、液体(油など)、固体(粉末など)、又は気体であってもよい。
いくつかの実施形態では、香料は、メンソール、スペアミント、及び/又はペパーミントを含む。いくつかの実施形態では、香料は、キュウリ、ブルーベリー、柑橘類、及び/又はレッドベリーの香味成分を含む。いくつかの実施形態では、香料はオイゲノールを含む。いくつかの実施形態では、香料は、タバコから抽出された香味成分を含む。いくつかの実施形態では、香料は、***から抽出された香味成分を含む。
いくつかの実施形態では、香料は、嗅神経又は味覚神経に加えて又はその代わりに、第5脳神経(三叉神経)を刺激することによって通常化学的に誘起され、知覚される体性感覚を達成するように意図された感覚剤を含んでもよく、これらは、加熱効果、冷却効果、ひりつき効果、麻痺効果を提供する薬剤を含んでもよい。好適な熱効果剤は、限定するものではないが、バニリルエチルエーテルであってもよく、好適な冷却剤は、限定するものではないが、ユーカリプトール、WS-3であってもよい。
エアロゾル生成材料は、例えば、加熱される、照射される、又は任意の他の方法でエネルギーを与えられると、エアロゾルを生成することができる材料である。エアロゾル生成材料は、例えば、固体、液体、又はゲルの形態であってもよく、それは、活性物質及び/又は香味料を含んでもよいし含まなくてもよい。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成材料は、「非晶質固体」(これに代えて、「モノリシック固体」(すなわち、非繊維状)と呼ばれることがある)を含んでもよい。いくつかの実施形態では、非晶質固体は乾燥ゲルであってもよい。非晶質固体は、その中に液体などの何らかの流体を保持することができる固体材料である。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成材料は、例えば、約50重量%、60重量%、又は70重量%~約90重量%、95重量%、又は100重量%の非晶質固体を含んでもよい。
エアロゾル生成材料は、1つ以上の活性物質及び/又は香料、1つ以上のエアロゾル形成材料、並びに、任意選択で、1つ以上の他の機能材料を含んでもよい。
エアロゾル形成材料は、エアロゾルを形成することができる1つ以上の成分を含んでもよい。いくつかの実施形態では、エアロゾル形成材料は、グリセリン、グリセロール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1、3-ブチレングリコール、エリスリトール、メソエリスリトール、バニリン酸エチル、ラウリン酸エチル、スベリン酸ジエチル、クエン酸トリエチル、トリアセチン、ジアセチン混合物、安息香酸ベンジル、フェニル酢酸ベンジル、トリブチリン、酢酸ラウリル、ラウリン酸、ミリスチン酸、及び炭酸プロピレンのうちの1つ以上を含んでもよい。
1つ以上の他の機能材料は、pH調整剤、着色剤、保存剤、結合剤、充填剤、安定剤、及び/又は酸化防止剤のうちの1つ以上を含んでもよい。
材料は、支持体上に、又はその中に存在して基材を形成してもよい。支持体は、例えば、紙、カード、段ボール、厚紙、再生材料、プラスチック材料、セラミック材料、複合材料、ガラス、金属、若しくは合金であってもよい、又はそれらを含んでもよい。いくつかの実施形態では、支持体はサセプタを備える。いくつかの実施形態では、サセプタは、材料内に埋め込まれる。いくつかの代替の実施形態では、サセプタは、材料の片側又は両側にある。
消耗品は、エアロゾル生成材料を含む、又はそれよりなる物品であり、その一部又は全部が、使用中にユーザによって消費されるように意図される。消耗品は、エアロゾル生成材料収納領域、エアロゾル生成材料移送構成要素、エアロゾル生成領域、ハウジング、ラッパー、吸い口、フィルター、及び/又はエアロゾル改質剤など、1つ以上の他の構成要素を備えてもよい。消耗品はまた、使用時にエアロゾル生成材料にエアロゾルを生成させるために熱を放出するヒーターなどのエアロゾル生成器を備えてもよい。ヒーターは、例えば、可燃性材料、電気伝導によって加熱可能な材料、又はサセプタを備えてもよい。
サセプタは、交番磁界などの変動磁界の侵入によって加熱可能な材料である。サセプタは、導電性材料であってよく、その結果、変動磁界がそれに侵入することによって、加熱材料が誘導加熱される。加熱材料は、磁性体であってもよく、その結果、変動磁界がそれに侵入することによって、加熱材料が磁気ヒステリシス加熱される。サセプタは、導電性と磁性の両方を有してもよく、その結果、サセプタは両方の加熱メカニズムによって加熱可能である。変動磁界を生成するように構成されたデバイスは、本明細書では磁界生成器と呼ばれる。
エアロゾル改質剤は、例えば、エアロゾルの味、香味、酸味、又は別の特性を変えることによって、生成されたエアロゾルを改質するように構成された物質である。エアロゾル改質剤は、エアロゾル改質剤を選択的に放出するように動作可能なエアロゾル改質剤放出構成要素に設けられてもよい。
エアロゾル改質剤は、例えば、添加剤又は吸着剤であってもよい。エアロゾル改質剤は、例えば、香味料、着色剤、水、及び炭素吸着剤のうちの1つ以上を含んでもよい。エアロゾル改質剤は、例えば、固体、液体、又はゲルであってもよい。エアロゾル改質剤は、粉末、糸、又は顆粒の形態であってもよい。エアロゾル改質剤は濾過材がなくてもよい。
エアロゾル生成器は、エアロゾル生成材料からエアロゾルを生成させるように構成された装置である。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成器は、エアロゾル生成材料に熱エネルギーを受けさせ、その結果、エアロゾル生成材料から1つ以上の揮発成分を放出させてエアロゾルを形成するように構成されたヒーターである。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成器は、加熱することなくエアロゾル生成材料からエアロゾルを生成させるように構成される。例えば、エアロゾル生成器は、エアロゾル生成材料に、振動、圧力上昇、又は静電エネルギーのうちの1つ以上を受けさせるように構成されてもよい。
物品、例えばロッド状の物品は、製品の長さに従って、「レギュラー」(典型的には、68~75mm、例えば約68mm~約72mmの範囲)、「ショート」又は「ミニ」(68mm以下)、「キングサイズ」(典型的には、75~91mm、例えば約79mm~約88mmの範囲)、「ロング」又は「スーパーキング」(典型的には、91~105mm、例えば約94mm~約101mmの範囲)、及び「ウルトラロング」(典型的には、約110mm~約121mmの範囲)と命名されることが多い。
物品はまた、製品の外周に従って、「レギュラー」(約23~25mm)、「ワイド」(25mm超)、「スリム」(約22~23mm)、「デミスリム」(約19~22mm)、「スーパースリム」(約16~19mm)、及び「マイクロスリム」(約16mm未満)と命名される。
したがって、例えば、キングサイズでスーパースリム形式の物品の長さは約83mmで外周は約17mmである。
各形式は、異なる長さの吸い口を有して作製されてもよい。吸い口の長さは約30mm~50mmとなる。チップペーパーは、吸い口をエアロゾル生成材料に接続し、通常、吸い口より長く、例えば3~10mm長く、その結果、チップペーパーは吸い口を覆い、例えば基材材料のロッドの形態のエアロゾル生成材料に重なって、吸い口をロッドに接続する。
本明細書に記載する物品並びにそのエアロゾル生成材料及び吸い口は、限定するものではないが、上記の形式のいずれかに作ることができる。
本明細書で使用する「上流」及び「下流」という用語は、使用時、物品又はデバイスを通って引き込まれる主流エアロゾルの方向に関連して定められる相対的な用語である。
本明細書に記載するフィラメントトウ材料は、酢酸セルロースの繊維トウを含むことができる。フィラメントトウはまた、ポリビニルアルコール(PVOH:polyvinyl alcohol)、ポリ乳酸(PLA:polylactic acid)、ポリカプロラクトン(PCL:polycaprolactone)、ポリ(1-4ブタンジオールスクシネート)(PBS:poly(1-4 butanediol succinate))、ポリ(ブチレンアジペート-co-テレフタレート)(PBAT:poly(butylene adipate-co-terephthalate))、デンプン系材料、綿、脂肪族ポリエステル材料、及び多糖ポリマー、又はこれらの組み合わせなど、繊維を形成するために使用される他の材料を使用して形成することができる。フィラメントトウは、材料が酢酸セルローストウである場合はトリアセチンなど、トウにとって好適な可塑剤によって可塑化されてもよく、又はトウは非可塑化されてもよい。トウは、「Y」形、又は「X」形など他の断面と、1フィラメント当たり2.5~15デニール、例えば、1フィラメント当たり8.0~11.0デニールの単繊度値、及び5,000~50,000デニール、例えば10,000~40,000デニールの総繊度値とを有する繊維など、任意の好適な仕様を有することができる。
本明細書で使用するとき、「タバコ材料」という用語は、タバコ又はその派生品若しくは代替品を含む任意の材料を指す。「タバコ材料」という用語は、タバコ、タバコ派生品、膨張タバコ、再生タバコ、又はタバコ代替品のうちの1つ以上を含んでもよい。タバコ材料は、挽きタバコ、タバコ繊維、刻みタバコ、押出タバコ、タバコ茎、タバコ葉柄、再生タバコ、及び/又はタバコ抽出物のうちの1つ以上を含んでもよい。
本明細書に記載する図では、同等の特徴、物品、又は構成要素を示すために類似の参照符号が使用される。
図1は、非燃焼性エアロゾル供給システムの一部として使用するための物品1の側部断面図である。
物品1は、エアロゾル生成材料3、本例ではタバコ材料の円筒形ロッドと、エアロゾル生成材料3の下流になるようにエアロゾル生成材料3に接続された、本例では吸い口2と呼ばれる下流部分とを含む。エアロゾル生成材料3は、システムを形成する、例えば、本明細書に記載するような非燃焼性エアロゾル供給デバイス(例えば、コイルを備える非燃焼性エアロゾル供給デバイス)内で加熱されるとエアロゾルを供給する。他の実施形態では、物品1はそれ自体の熱源を含むことができ、別個のエアロゾル供給デバイスを必要とせずにエアロゾル供給システムを形成する。
本明細書ではエアロゾル生成基材3とも呼ばれるエアロゾル生成材料3は、少なくとも1つのエアロゾル形成材料を含む。本例では、エアロゾル形成材料はグリセロールである。代替例では、エアロゾル形成材料は、本明細書に記載するような別の材料又はそれらの組み合わせ、例えばプロピレングリコールとすることができる。
本例では、吸い口は、本例では、冷却要素とも呼ばれる、中空の管によって形成された管状部分4aを含む。吸い口2は、本例では、管状部分4aの下流に材料本体6を含む構成要素を含む。本例では、材料本体6は、管状部分4aに隣り合って、管状部分4aと当接する関係にある。材料本体6及び管状部分4aはそれぞれ、実質的に円筒形の全体外形を画定し、共通の長手方向軸線を共有する。材料本体6はシート材料を備える。
シート材料は2mm~6mmの範囲の長さの繊維を備える。このような繊維は、エアロゾル形成剤(例えば、本例のようなグリセロール)及び/又はエアロゾル改質剤(例えば、メンソール)を吸収及び保持する可能性が低い材料になるという利点を有する。したがって、このような繊維を含む材料本体により、より多量のエアロゾル形成剤及び/又はエアロゾル改質剤が材料本体を通ってユーザまで到達することが可能になり得る。いくつかの実施形態では、材料本体は、2mm~5mm、2mm~4mm、又は2mm~3mmの範囲の長さの繊維を備える。
材料本体は、約2mm、約2.5mm、約3mm、約3.5mm、約4mm、約4.5mm、約5mm、約5.5mm、及び約6mmのうちの1つ以上の長さの繊維を備えることができる。
繊維の長さは適切な基準に従って測定することができ、上記の繊維の長さは繊維の長さの長さ加重平均値とすることができる。適切な繊維の長さの選択は、例えば、シート材料紙の製造プロセスにパルプを供給するために使用される木材の種類などの材料源に基づいて行うことができる。繊維の長さは、例えば、シート材料を形成するために使用されるセルロース材料の形態に基づいて選択することができる。例えば、マツの種は一般に、平均繊維長が約3.5mm~4.4mmの範囲の木材パルプになるが、トネリコの種は、平均繊維長が約1.05mm~1.20mmの木材パルプになり得る。シート材料における平均繊維長は、例えば、走査型電子顕微鏡、又は当業者に知られている他の技術によって決定することができる。例えば、繊維の少なくとも70%は、2mm~6mmの範囲の長さを有することができ、又は、少なくとも80%若しくは90%がその範囲の長さを有することができる。
本例では、構成要素の材料本体6は、波形加工されたシート材料から形成される。本例では、材料本体は、一連の実質的に平行な***と溝とを備える波形パターンを有するように形成された波形加工されたシート材料を備え、隣り合う***間の平均間隔は約0.3mmより広い。加えて、本例では、波形の振幅は約0.7mmより小さい。他の例では、シート材料は、約0.3mmより広い隣り合う***間の平均間隔、又は約0.7mmより小さい波形の振幅のいずれかを含むことができる。これらの例のいずれにおいても、前記材料本体の平均密度は、約0.1~約0.25mg/mm3とすることができる。これに代えて、波形の振幅は0.7mmより大きくすることができ、例えば0.7mm~1.2mmとすることができる。
波形の振幅(「クリンプ係数」としても知られている)は、本体を形成するシート材料に波形加工によって形成される溝の深さを指す。すなわち、シート材料を波形加工すると、図2Bに示すように、シート材料の第1の側から見たときに、シート材料に複数の山と谷が生じる。ここで、波形の振幅「A」は、その山から測定された谷の深さである。波形加工は、「ジグザグ」形態又は他の形状を形成してもよい。いくつかの実施形態では、波形加工されたシート材料の隣り合う溝の間隔は、0.3~2mmの範囲、好ましくは、0.4~1mmの範囲の距離である、すなわち、ピッチ[P]はこれらの範囲である。いくつかの実施形態では、波形加工されたシート材料の隣り合う溝の間隔は、少なくとも0.4mm、又は少なくとも0.5、0.6、0.7、若しくは0.8mmの距離である。いくつかの実施形態では、波形加工されたシート材料10の隣り合う溝の間隔は、最大で1.5mm、好ましくは、最大で1.4、1.3、1.2、1.1、又は1.0mmの距離である。例えば、シート材料は、波形の振幅が500μmの距離より小さく、山(又は谷)の間の間隔が、少なくとも300μm、少なくとも400μm、又は少なくとも500μmの波形を有することができる。
いくつかの実施形態では、シート材料10は、波形加工されるときに加熱される。例えば、シート材料10は波形加工のローラ間を通されることがあり、波形加工のローラの一方又は両方が加熱される。
上記の波形のピッチ及び/又は振幅を有するシート材料、例えば紙を、エアロゾル供給システムの構成要素に使用すると、性能の改善を示すことが見出されたことは有利である。特に、これらの比較的小さなレベルの波形のピッチ及び振幅は、驚くべきことに、より大きなレベルの波形のシート材料から形成された本体と比較して、材料本体の圧力降下が小さくなる。
本例では、材料本体6の密度は約0.19mg/mm3である。いくつかの実施形態では、本体6の密度は、少なくとも0.1mg/mm3、0.12mg/mm3、又は0.15mg/mm3である。これに代えて又はこれに加えて、材料本体6の密度は、約0.3mg/mm3未満、0.25mg/mm3未満、又は0.22mg/mm3未満とすることができる。材料本体の密度は、約0.1又は0.15mg/mm3~約0.25mg/mm3とすることができることが有利である。これらの値は、材料本体6内に含まれる任意の添加剤を含む。波形加工されて材料本体に形成される前、シート材料の密度は、約0.2~0.5mg/mm3、例えば、約0.25、0.30、又は0.35mg/mm3とすることができる。
材料本体6は、シート材料6Aの連続ウェブから形成されてもよい。本例では、シート材料6Aは、「クレープフィルター」と同様の方法で、ひだ付けされて材料本体6を形成する。シート材料6Aは、Decoufle(商標)社製のCU-20フィルター製造機械を使用して製造することができる。しかしながら、当業者であれば、材料本体6を製造するために他の機械を使用することができることを理解するであろう。
本例では、シート材料6Aはセルロースを含む。本例では、シート材料6Aは紙である。
いくつかの実施形態では、シート材料6Aの連続ウェブの幅は、少なくとも60mm、少なくとも70mm、少なくとも80mm、少なくとも90mm、少なくとも100mm、少なくとも110mm、又は少なくとも120mmである。
いくつかの実施形態では、シート材料6Aの連続ウェブの幅は、最大で240mm、最大で230mm、最大で220mm、最大で210mm、最大で200mm、又は最大で190mmである。
いくつかの実施形態では、シート材料の幅は、120mm~200mmの範囲、150mm~190mmの範囲、160mm~190mmの範囲、又は160mm~180mmの範囲にある。
シート材料の厚さは、約50~約100μm、又は約60~約90μmであり得る。一例では、シート材料は、厚さが60~70μm、秤量が30~40g/m2の紙である。
シート材料6Aは、これに加えて又はこれに代えて、異なる材料を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、シート材料6Aは、材料本体6を形成するように配置されたシート材料6Aに形成された再生タバコを含む。再生タバコはセルロースを含む。別の実施形態(図示せず)では、再生タバコは、本体6を形成する材料の均一なプラグに製造される。再生タバコは、任意選択で、紙再生タバコであってもよい。
いくつかの実施形態では、シート材料6Aは、秤量が15gm~80gsmの範囲、又は20gsm~50gsmの範囲の紙を含む。
いくつかの実施形態では、シート材料6Aの秤量は、少なくとも15gsm、少なくとも20gsm、少なくとも25gsm、又は少なくとも30gsmである。
いくつかの実施形態では、シート材料の秤量は、100gsm以下、90gsm以下、80gsm以下、又は70gsm以下である。シート材料の秤量は、60gsm以下、50gsm以下、又は40gsm以下が好ましい。
いくつかの実施形態では、シート材料の秤量は、20gsm~40gsmの範囲、24gsm~36gsmの範囲、又は30gsm~40gsmの範囲である。
材料本体6は第1のプラグラップ7に包まれている。本例では、管状部分4aと材料本体6は、これら両方のセクションの周りに巻き付けられた第2のプラグラップ9を使用して組み合わされる。チップペーパー5は、吸い口2の全長及びエアロゾル生成材料3のロッドの一部を覆って巻き付けられ、吸い口2とロッド3を接続するためにその内面に接着剤を有する。
本例では、管状部分4aは、複数の層の紙から形成され、これらの紙は、平行に巻かれて継ぎ目で当接して中空の管を形成する。本例では、第1及び第2の紙の層は2重の管で提供されているが、他の例では、3つ、4つ、又は5つ以上の紙の層を使用して、3重、4重、又は5重以上の管を形成することができる。螺旋形に巻かれた紙の層、厚紙管、紙張り子タイプのプロセスを使用して形成された管、成形又は押出プラスチック管など、他の構造を使用することができる。
いくつかの実施形態では、管状部分の壁厚は、少なくとも約150μm~最大約2mm、200μm~1.5mm、又は250μm~1mmである。本例では、管状部分の壁厚は約300μmである。管状部分の「壁厚」は、管状部分の半径方向の壁の厚さに相当する。これは、例えば、ノギスを用いて測定することができる。
物品1の通気レベルは、物品を通って引き込まれるエアロゾルの約75%である。代替の実施形態では、物品の通気レベルは、物品を通って引き込まれるエアロゾルの50%~80%、例えば65%~75%とすることができる。これらのレベルの通気は、吸い口2を通って引き込まれるエアロゾルの流れを減速することを助け、以て、エアロゾルが吸い口2の下流端2bの到達する前にエアロゾルの温度を十分に下げることができる。通気は、物品1の吸い口2内に直接供給される。本例では、通気は管状部分4a内に供給され、これはエアロゾル生成プロセスを補助するのに特に有益であることが見出された。通気は、この場合、吸い口2の下流の口側端部2bからそれぞれ13.925mm及び14.625mmの位置にある、レーザー穿孔として形成された第1及び第2の平行な列の通気孔12を通って供給される。これらの通気孔12は、チップペーパー5、第2のプラグラップ9、及び管状部分4aを通り抜ける。代替の実施形態では、通気は、他の位置で吸い口内に供給することができる。例えば、通気は材料本体6内に供給されてもよい。
これに代えて、通気は、例えばレーザー穿孔などの通気孔の単一の列を通して、管状体4aが配置された物品の部分内に供給することができる。これによってエアロゾルの形成が改善することが見出された。これは、所与の通気レベルに対して、複数の列の通気孔よりも、これらの通気孔を通る空気流がより均一になることによるものと考えられる。
いくつかの例では、本明細書に記載するエアロゾル生成材料3は第1のエアロゾル生成材料であり、管状部分4aは第2のエアロゾル生成材料を含んでもよい。一例では、管状部分4aの壁4bは第2のエアロゾル生成材料を含む。例えば、第2のエアロゾル生成材料は管状部分4aの壁4bの内面に配置することができる。
第2のエアロゾル生成材料は、少なくとも1つのエアロゾル形成材料を含み、また、少なくとも1つのエアロゾル改質剤又は他の感覚材料を含む。エアロゾル形成材料及び/又はエアロゾル改質剤は、本明細書に記載するようなエアロゾル形成材料もしくはエアロゾル改質剤のいずれか又はその組み合わせとすることができる。
本明細書では第1のエアロゾルと呼ばれるエアロゾル生成材料3から生成されたエアロゾルは、吸い口の管状部分4aを通って引き込まれると、第1のエアロゾルからの熱が第2のエアロゾル生成材料のエアロゾル形成材料をエアロゾル化して第2のエアロゾルを形成することができる。第2のエアロゾルは、本明細書に記載する香味料のいずれかであり得る香味料で、第1のエアロゾルの香味に加えて又はこれを補うことができる香味料を含んでもよい。
管状体4aに第2のエアロゾル生成材料を付けると、第1のエアロゾルの香味又は外観を高める又は補足する第2のエアロゾルを生成することができる。
本例では、物品1の外周は約21mmである(すなわち、物品はデミスリム形式である)。いくつかの実施形態では、物品1は、外周が19mmより長いエアロゾル生成材料のロッドを有する。これは、消費者によって好まれる通常のエアロゾル生成セッションにわたって改善され持続したエアロゾルを生成するのに十分な外周を提供することが見出された。物品が加熱されると、熱がエアロゾル生成材料3のロッドを通って伝わって、ロッドの成分を揮発させ、外周が19mmより長いと、このようにエアロゾルを生成するのに特に有効であることが見出された。物品は加熱されてエアロゾルを放出するので、外周が約23mmより短い物品を使用すると、加熱効率を改善することができる。好適な製品の長さを維持しながら、加熱によるエアロゾルの改善を達成するために、19mmより長く23mmより短いロッドの外周が好適である。いくつかの例では、ロッドの外周は20mm~22mmとすることができ、これは効果的なエアロゾルの送達を提供することと、効率的な加熱を可能にすることとの間で良好なバランスを提供することが見出された。
吸い口2の外周は、エアロゾル生成材料3のロッドの外周と実質的に同じであり、その結果、これらの構成要素の間は滑らかに移行する。本例では、吸い口2の外周は約20.8mmである。
いくつかの例では、チップペーパー5は、クエン酸ナトリウム又はクエン酸カリウムなどのクエン酸塩を含む。このような例では、チップペーパー5のクエン酸塩含有量は、2重量%以下、又は1重量%以下であってもよい。チップペーパー5のクエン酸塩含有量を減らすと、使用中に発生することがある炭化現象を減らすことを助けると考えられる。
本例では、チップペーパー5は、エアロゾル生成材料3のロッドを覆うように5mm延在しているが、これに代えて、ロッド3を覆うように3mm~10mm、又は4mm~6mm延在して、吸い口2とロッド3との間を確実に付着することができる。チップペーパー5の秤量は、物品1に使用されるプラグラップの秤量より大きくすることができ、例えば、40gsm~80gsm、又は50gsm~70gsm、本例では58gsmとすることができる。これらの範囲の秤量では、チップペーパーは、許容可能な引張強さを有しながら、物品1の周りに巻き付け、紙の長手方向のラップシームに沿ってそれ自体に接着するのに十分な可撓性があることが見出された。チップペーパー5の外周は、吸い口2の周りに巻き付けられると約21mmになる。
いくつかの実施形態では、第1のプラグラップ7の秤量は、50gsm未満、例えば、約20gsm~40gsmである。しかしながら、第1のプラグラップ7の秤量は吸い口の堅さを上げるためにより大きくてもよいことを認識すべきである。例えば、第1のプラグラップ7の秤量は、少なくとも50gsm、少なくとも60gsm、少なくとも70gsm、少なくとも80gsm、少なくとも90gsm、又は少なくとも100gsmであってもよい。いくつかの実施形態では、第1のプラグラップ7の秤量は、50gsm~110gsmの範囲、又は60gsm~100gsmの範囲である。
いくつかの実施形態では、第1のプラグラップ7の秤量は、少なくとも20gsm、又は少なくとも30gsmである。いくつかの実施形態では、第1のプラグラップ7の秤量は、最大で120gsm、110gsm、又は100gsmである。いくつかの実施形態では、第1のプラグラップ7の秤量は、20gsm~120gsmの範囲、又は30~100gsmの範囲である。
いくつかの実施形態では、第1のプラグラップ7の厚さは、30μm~60μm、又は35μm~45μmである。しかしながら、第1のプラグラップ7の厚さ重量は吸い口の堅さを上げるためにより厚くてもよいことを認識すべきである。いくつかの実施形態では、例えば、第1のプラグラップ7の厚さは、少なくとも40ミクロン、50ミクロン、60ミクロン、70ミクロン、80ミクロン、90ミクロン、又は100ミクロンであってもよい。いくつかの実施形態では、第1のプラグラップ7の厚さは、40ミクロン~120ミクロンの範囲、又は50~100ミクロンの範囲である。
いくつかの実施形態では、第1のプラグラップ7は、例えば、100コレスタ単位未満、例えば50コレスタ単位未満の透過性を有する非多孔性のプラグラップである。しかしながら、他の実施形態では、第1のプラグラップ7は、例えば、200コレスタ単位より大きい透過性の多孔性のプラグラップとすることができる。
いくつかの実施形態では、材料本体6の長さは約20mmより短い。本例では、材料本体6の長さは約12mmである。
いくつかの実施形態では、材料本体6の軸方向長さは10mm~20mmの範囲である。
いくつかの実施形態では、エアロゾル形成材料は材料本体6に塗布される。例えば、エアロゾル形成材料は、シート材料6Aが折りたたまれて材料本体6を形成する前にシート材料6Aに塗布されてもよい。エアロゾル形成材料は、シート材料6Aに噴霧されてもよく、又はブラシによって、若しくはシート材料6をエアロゾル形成材料に浸すことによって塗布されてもよい。
いくつかの実施形態では、エアロゾル形成材料は、グリセリン、グリセロール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1、3-ブチレングリコール、エリスリトール、メソエリスリトール、バニリン酸エチル、ラウリン酸エチル、スベリン酸ジエチル、クエン酸トリエチル、トリアセチン、ジアセチン混合物、安息香酸ベンジル、フェニル酢酸ベンジル、トリブチリン、酢酸ラウリル、ラウリン酸、ミリスチン酸、及び炭酸プロピレンのうちの1つ以上を含んでもよい。例えば、エアロゾル形成材料は、トリアセチン及び/又はクエン酸トリエチルを含むことができる。
いくつかの実施形態では、材料本体の軸方向長さ1mm当たり少なくとも0.02mgのエアロゾル形成材料が材料本体に塗布される。いくつかの実施形態では、材料本体の軸方向長さ1mm当たり少なくとも0.03mg、少なくとも0.04mg、又は少なくとも0.05mgのエアロゾル形成材料が材料本体に塗布される。
いくつかの実施形態では、材料本体の軸方向長さ1mm当たり0.5mg以下のエアロゾル形成材料が材料本体に塗布される。いくつかの実施形態では、材料本体の軸方向長さ1mm当たり0.4mg以下又は0.3mg以下のエアロゾル形成材料が材料本体に塗布される。
エアロゾル形成材料の少なくともいくつかは、エアロゾルが材料本体6を通過する際にエアロゾルと混ざり、エアロゾルがユーザの口の中であまり乾燥していないように感じさせるのに役立つ。
いくつかの実施形態では、材料本体6の外側体積は少なくとも115mm3である。本例では、材料本体6は概ね円筒形であり、したがって概ね円筒形の外側体積を有する。他の実施形態では、材料本体6の外側体積は115mm3より小さくてもよいことを認識すべきである。
本例では、材料本体6の幅W1(本例では、材料本体6の直径に相当する)は約6.36mmであり、材料本体6の軸方向長さL1は12mmである。したがって、材料本体6の外側体積は約381mm3である。
セルロースを含み、少なくとも115mm3の体積の材料本体6Aは、エアロゾルが吸い口2の材料本体6Aを通過する際にエアロゾル生成材料3によって生成されたエアロゾルから水分を除去するのに役立つことが見出された。すなわち、シート材料6Aを含むセルロースは、エアロゾルから水を吸収する。エアロゾルから水分を除去することによって、エアロゾルはユーザの口の中でより冷たく感じられる。
いくつかの実施形態では、材料本体6の体積は、材料本体の軸方向長さ1mm当たり少なくとも19mm3、軸方向長さ1mm当たり少なくとも25mm3、又は軸方向長さ1mm当たり少なくとも30mm3である。例えば、材料本体6の体積が軸方向長さ1mm当たり19mm3で、長さL1が10mmの場合、材料本体の体積は190mm3になる。
材料本体6Aの体積が大きいほど、一般的には、エアロゾルから水分を除去する効果が大きくなる。いくつかの例では、材料本体6の外側体積は、少なくとも200mm3、少なくとも300mm3、少なくとも400mm3、少なくとも500mm3、少なくとも600mm3、少なくとも700mm3、少なくとも800mm3、少なくとも900mm3、又は少なくとも1000mm3である。
いくつかの実施形態では、材料本体6の軸方向長さL1は、少なくとも4mm、少なくとも5mm、少なくとも6mm、少なくとも7mm、少なくとも8mm、少なくとも9mm、又は少なくとも10mmである。
いくつかの実施形態では、材料本体6の軸方向長さL1は、5mm~20mm、6mm~15mm、又は8mm~14mmの範囲である。
いくつかの実施形態では、材料本体6の幅W1は、少なくとも4mm、少なくとも5mm、少なくとも6mm、少なくとも7mm、少なくとも8mm、又は少なくとも9mmである。
いくつかの実施形態では、材料本体6の外周は、少なくとも16mm、少なくとも18mm、少なくとも20mm、少なくとも22mm、少なくとも25mm、又は少なくとも26mmである。
いくつかの実施形態では、材料本体6での圧力降下は、少なくとも2水柱mm、少なくとも3水柱mm、又は少なくとも4水柱mmである。材料本体での圧力降下は、少なくとも5水柱mm、少なくとも6水柱mm、少なくとも7水柱mm、少なくとも8水柱mm、少なくとも9水柱mm、少なくとも10水柱mm、又は少なくとも11水柱mmであってもよい。
いくつかの実施形態では、材料本体6での圧力降下は、30水柱mm未満、28水柱mm未満、又は25水柱mm未満である。
いくつかの実施形態では、材料本体6での圧力降下は、約20水柱mm、23水柱mm、又は28水柱mmである。
いくつかの実施形態では、材料本体6での圧力降下は、10水柱mm~30水柱mmの範囲、又は15水柱mm~25水柱mmの範囲である。
いくつかの実施形態では、材料本体6での圧力降下は、材料本体6の軸方向長さ1mm当たり少なくとも1.0水柱mmである。いくつかの実施形態では、材料本体6での圧力降下は、材料本体6の軸方向長さ1mm当たり少なくとも1.2水柱mm、1.5水柱mm、又は1.8水柱mmである。
いくつかの実施形態では、材料本体6での圧力降下は、材料本体6の軸方向長さ1mm当たり3.0水柱mm未満、2.8水柱mm、又は2.6水柱mmである。いくつかの実施形態では、材料本体6での圧力降下は、材料本体6の軸方向長さ1mm当たり2.5水柱mm未満、2.4水柱mm、又は2.3水柱mmである。
いくつかの実施形態では、材料本体6での圧力降下は、材料本体6の軸方向長さ1mm当たり1.5水柱mm~2.5水柱mmの範囲、又は材料本体6の軸方向長さ1mm当たり1.6~2.4mmWGの範囲である。
実施形態のいくつかでは、材料本体6の質量は、少なくとも50mg、少なくとも60mg、又は少なくとも70mgである。質量の大きな材料本体6を供すると、エアロゾルから吸収される水分量が多くなるということが有利にも見出された。本例では、材料本体の質量は約75mgである。
実施形態のいくつかでは、材料本体6の質量は、150mg未満、100mg未満、85mg未満、又は80mg未満である。
いくつかの実施形態では、材料本体6の重量は、材料本体の軸方向長さ1mm当たり少なくとも2mgである。いくつかの実施形態では、材料本体6の重量は、軸方向長さ1mm当たり少なくとも3mg、又は軸方向長さ1mm当たり少なくとも4mgである。
本例では、材料本体6の重量は1mm当たり約6mgである。すなわち、本例のように、材料本体6の軸方向長さL1が12mmの場合、材料本体6の全質量は約74mgになる。
いくつかの実施形態では、材料本体6は固体の円筒形の材料本体である。
いくつかの実施形態では、吸い口2の硬度は、約80%~95%の範囲、又は約85%~90%の範囲である。吸い口2の硬度は、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、又は少なくとも92%であってもよい。
吸い口2の硬度は、次のプロトコルに従って測定することができる。あるセクションの硬度を本明細書で言及する場合、その硬度は、次の測定プロセスによって決定されるようなものである。Borgwaldt Hardness Tester H10などの任意の好適なデバイスを使用して測定を行ってもよい。
硬度は、定められた荷重の下での本体の高さh0と本体の高さh1との比として定義され、h0のパーセントとして記載される。硬度は、次のように表すことができる。
硬度=(h1/h0)×100
個々の本体、又は複数セクションのロッドに含まれる本体に対して、硬度測定は、本体の長手方向中央の箇所で行われる。
硬度=(h1/h0)×100
個々の本体、又は複数セクションのロッドに含まれる本体に対して、硬度測定は、本体の長手方向中央の箇所で行われる。
ロードバーを使用して予め定められた荷重を本体にかける。ロードバーの長さは、測定される試料より極めて長くすべきである。測定される本体は、硬度測定の前に、最短で48時間、ISO3402に従ってコンディショニングされ、測定中はISO3402による環境条件に維持される。
硬度測定を行うために、本体は、Hardness Tester H10内に入れられ、2gの予荷重が本体にかけられ、1秒後、2gの予荷重の下での本体の初期高さh0が記録される。次いで、予荷重が取り除かれ、150gの荷重を積載したロードバーが0.6mm/秒の速度でサンプル上に降ろされ、5秒後、150gの荷重の下での本体の高さh1が測定される。
吸い口の硬度は、このプロトコルに従って測定された少なくとも20の吸い口の平均硬度として決定される。
第1のプラグラップ7に囲まれた材料本体6(以後、併せて、硬度を決定するための「構成要素」と呼ぶ)の硬度はまた、第1のプラグラップ7に囲まれた材料本体6を取り出すために物品を注意深く切断して上記のプロトコルを使用して決定されてもよい。構成要素の硬度は、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、又は少なくとも92%であってもよい。
「真円度」という表現は、物品/構成要素の断面形状が真円に一致する比率を指す。真円度は、以下の式1に従って計算される。
物品1の真円度を決定するために、構成要素の最大外径「X」がノギスを使用して測定され、物品の最小外径「Y」がノギスを使用して測定される(これらの直径は、物品1の中心軸線に対して垂直である)。物品1の最大外径Xと最小外径Yとの間の偏差が小さいほど、真円度が高く、これは物品1の断面形状が真円に近いことを示す。
いくつかの実施形態では、物品1の真円度は、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、又は少なくとも95%である。
第1のプラグラップ7に囲まれた材料本体6(以後、併せて、真円度を決定するために「構成要素」と呼ぶ)の硬度も、第1のプラグラップ7に囲まれた材料本体6を取り出すために物品を注意深く切断して上記プロトコルを使用して決定されてもよい。
第1のプラグラップ7に囲まれた材料本体6(以後、併せて、真円度を決定するための「構成要素」と呼ぶ)の真円度を決定するために、構成要素の最大外径「X」がノギスを使用して測定され、構成要素の最小外径「Y」がノギスを使用して測定される(これらの直径は、構成要素の中心軸線に対して垂直である)。構成要素の最大外径Xと最小外径Yとの間の偏差が小さいほど、真円度が高く、これは構成要素の断面形状が真円に近いことを示す。
いくつかの実施形態では、構成要素の真円度(すなわち、第1のプラグラップ7に囲まれた材料本体6の真円度)は、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、又は少なくとも95%である。
物品/構成要素の真円度が高くない場合には、楕円になり過ぎた下流部分が製造機械に詰まる又は位置ずれするので、この真円度が高いことは、下流部分を確実に処理することができることに役立つ。
第1のプラグラップ7及び/又は第2のプラグラップ9は、第1のプラグラップ及び/又は第2のプラグラップに沿って長手方向に延在するラップシームに塗布された接着剤によって、物品の構成要素(複数可)の周りに接着することができる。第1のプラグラップ7及び/又は第2のプラグラップ9は、これに代えて又はこれに加えて、接着剤を使用して下にある構成要素(複数可)に直接接着することができる。両方の場合とも、接着剤は、構成要素(複数可)の分解を助けるために水溶性接着剤であるように選択することができる。これに加えて又はこれに代えて、第1のプラグラップ7及び/又は第2のプラグラップ9は、それ自体、紙、又は分解性が改善された他の材料、例えば水にさらされたときの分散性が改善された他の材料から形成することができる。
生分解性は、ISO14855に規定された手順に従って測定することができる。本明細書に記載するような構成要素は、淡水又は海水のいずれかにさらされたときに、30日間で50%を超える生分解を達成することができる。
いくつかの実施形態では、管状部分4aの長さは約50mmより短い。いくつかの実施形態では、管状部分4aの長さは約40mmより短い。いくつかの実施形態では、管状部分4aの長さは約35mmより短い。これに加えて、又は代替として、管状部分4aの長さは少なくとも約10mmである。いくつかの実施形態では、管状部分4aの長さは少なくとも約15mmである。
いくつかの実施形態では、管状部分4aの長さは、約15mm~約35mm、約20mm~約30mm、約23~約29mm、又は約25mm若しくは約29mmである。本例では、管状部分4aの長さは25mmである。
いくつかの実施形態では、第2のプラグラップ9の秤量は50gsmより小さい。いくつかの実施形態では、第2のプラグラップ9の秤量は約20gsm~45gsmである。しかしながら、第2のプラグラップ9の秤量は、吸い口の硬度を上げるためにより大きくてもよいことを認識すべきである。例えば、第2のプラグラップ9の秤量は、少なくとも50gsm、少なくとも60gsm、少なくとも70gsm、少なくとも80gsm、少なくとも90gsm、又は少なくとも100gsmであってもよい。いくつかの実施形態では、第2のプラグラップ9の秤量は、50gsm~110gsmの範囲、又は60gsm~100gsmの範囲である。
いくつかの実施形態では、第2のプラグラップ9の秤量は、少なくとも10gsm、少なくとも15gsm、少なくとも20gsm、又は少なくとも25gsmである。
いくつかの実施形態では、第2のプラグラップ9の秤量は、40gsm未満、35gsm未満、又は30gsm未満である。
いくつかの実施形態では、第2のプラグラップ9の秤量は、10~40gsmの範囲、15~35gsmの範囲、20~30gsmの範囲、又は25~30gsmの範囲である。いくつかの実施形態では、第2のプラグラップ9の秤量は約27gsmである。
いくつかの実施形態では、第2のプラグラップ9の厚さは、30μm~60μm、又は35μm~45μmである。しかしながら、第2のプラグラップ9の厚さは、吸い口の硬度を上げるためにより厚くてもよいことを認識すべきである。いくつかの実施形態では、例えば、第2のプラグラップ9の厚さは、少なくとも40ミクロン、少なくとも50ミクロン、少なくとも60ミクロン、少なくとも70ミクロン、少なくとも80ミクロン、少なくとも90ミクロン、又は少なくとも100ミクロンであってもよい。いくつかの実施形態では、第2のプラグラップ9の厚さは、40ミクロン~120ミクロンの範囲、又は50ミクロン~100ミクロンの範囲である。
いくつかの実施形態では、第2のプラグラップ9は、100コレスタ単位未満、例えば50コレスタ単位未満の透過性を有する非多孔性のプラグラップである。しかしながら、代替の実施形態では、第2のプラグラップ9は、例えば、200コレスタ単位より大きい透過性を有する多孔性のプラグラップとすることができる。
管状部分4aは、吸い口2内の冷却セグメントとして機能する空隙の周りに配置され、その空隙を画定する。空隙は、エアロゾル生成材料3によって生成された加熱された揮発成分が流れるチャンバを提供する。管状部分4aは、エアロゾルを貯めるためのチャンバを提供するために中空であるが、それでも、製造中、及び、物品1が使用されるときに生じることがある軸方向の圧縮力及び曲げモーメントに耐えるのに十分な剛性がある。管状部分4aは、エアロゾル生成材料3と材料本体6との間に物理的な間隔を提供する。管状部分4aによって提供されるこの物理的な間隔によって、管状部分4aの長さにわたって熱勾配が生じる。
いくつかの実施形態では、吸い口2は、450mm3より大きい内部容積を有する空洞を備える。少なくともこの容積の空洞を設けることによってエアロゾルの形成を改善することができることが見出された。このような空洞の大きさは、加熱された揮発成分を冷却することができるように吸い口2内に十分な空間を提供し、したがって、そうでない場合に可能な温度よりも高い温度(そうでない場合には、温度が高すぎるエアロゾルになることがある)にエアロゾル生成材料3をさらすことを可能にする。本例では、空洞は管状部分4aによって形成されるが、代替の構成では、吸い口2の異なる部分内に形成することができる。いくつかの実施形態では、吸い口2は、500mm3より大きな内部容積、例えば550mm3より大きな内部容積を有する、例えば、管状部分4a内に形成された空洞を備え、これによってエアロゾルをさらに改善することができる。いくつかの実施形態では、内部空洞は、約550mm3~約850mm3、又は約600mm3~約800mm3の容積を備える。本例では、管状部分4aの内部空洞の容積は約762mm3である。
管状部分4aは、管状部分4aの第1上流端に入る加熱された揮発成分と、管状部分4aの第2下流端から出る加熱された揮発成分との間に少なくとも40℃の温度差を与えるように構成することができる。いくつかの実施形態では、管状部分4aは、管状部分4aの第1上流端に入る加熱された揮発成分と、管状部分4aの第2下流端から出る加熱された揮発成分との間に少なくとも60℃、少なくとも80℃、又は少なくとも100℃の温度差を与えるように構成される。管状部分4aの長さにわたるこの温度差によって、温度に敏感な材料本体6は、加熱されたときのエアロゾル生成材料3の高温から保護される。
代替の物品では、管状部分4aは、代替の冷却要素に置き換えることができ、例えば、エアロゾルが長手方向に通過することができ、エアロゾルを冷却する機能も行う材料本体から形成された要素に置き換えることができる。
物品1の吸い口2は、エアロゾル生成基材3に隣り合う上流端3aと、エアロゾル生成基材3から遠位にある下流端2bとを備える。
吸い口での、例えばエアロゾル生成材料3の下流の物品1の部分での圧力降下又は圧力差(吸引抵抗とも呼ばれる)は約40水柱mmより小さい。このような圧力降下によって、香料化合物などの望ましい化合物を含む十分なエアロゾルが吸い口2を通過して消費者に到達することができることが見出された。いくつかの実施形態では、吸い口2での圧力降下は約20水柱mmより小さい。いくつかの実施形態では、15水柱mm未満、例えば約6水柱mm、約10水柱mm、又は約14水柱mmの圧力降下を有する吸い口2を使用して、特に改善されたエアロゾルが達成された。これに代えて又はこれに加えて、吸い口の圧力降下は、少なくとも3水柱mm、少なくとも4水柱mm、又は少なくとも5水柱mmとすることができる。いくつかの実施形態では、吸い口の圧力降下は、約5水柱mm~20水柱mm、又は5水柱mm~15水柱mmとすることができる。これらの値では、エアロゾルが吸い口2を通過する際、吸い口2でエアロゾルを減速することができ、その結果、エアロゾルの温度は、吸い口2の下流端2bに到達する前に低下する時間がある。
本例では、エアロゾル生成材料3はラッパー10に包まれている。ラッパー10は、例えば、紙又は紙に裏打ちされた箔のラッパーとすることができる。本例では、ラッパー10は実質的に空気を通さない。代替の実施形態では、ラッパー10は、100コレスタ単位未満又は60コレスタ単位未満の透過性を有する。透過性の低いラッパー、例えば100コレスタ単位未満又は60コレスタ単位未満の透過性のラッパーを使用すると、エアロゾル生成材料3でのエアロゾルの形成を改善することが見出された。理論によって拘束されることを望むものではないが、これは、エアロゾル化合物がラッパー10を通って失われることが減ることによるものと仮定される。ラッパー10の透過性は、シガレットペーパー、フィルタープラグラップ、及びフィルター接合紙として使用される材料の空気透過性の測定に関するISO2965:2009に従って測定することができる。
本実施形態では、ラッパー10はアルミニウム箔を含む。アルミニウム箔は、エアロゾル生成材料3内でエアロゾルの形成を高めるのに特に効果的であることが見出された。本例では、アルミニウム箔は、約6μmの厚さの金属層を有する。本例では、アルミニウム箔は裏打ち紙を有する。しかしながら、代替の構成では、アルミニウム箔は、他の厚さ、例えば4μm~16μmの厚さとすることができる。アルミニウム箔はまた、裏打ち紙を有する必要はないが、例えば、箔に適度な引張強さを与えるのに役立つ他の材料から形成された裏打ちを有することも可能であり、又は裏打ち材料を有さなくてもよい。アルミニウム以外の金属層又は箔も使用可能である。ラッパーの総厚さは、20μm~60μm、又は30μm~50μmであり、この厚さによって、ラッパーは適切な構造的完全性及び伝熱特性を有することができる。ラッパーが破れるまでにラッパーに加えることができる引張力は、3,000グラムより大きな力、例えば3,000~10,000グラムの力、又は3,000~4,500グラムの力とすることができる。
いくつかの例では、エアロゾル生成材料3を囲むラッパー10は、例えば、約1000コレスタ単位より大きい、又は約1500コレスタ単位より大きい、又は約2000コレスタ単位より大きい高レベルの透過性を有する。ラッパー10の透過性は、シガレットペーパー、フィルタープラグラップ、及びフィルター接合紙として使用される材料の空気透過性の測定に関するISO2965:2009に従って測定することができる。
ラッパー10は、固有の高レベルの透過性を有する材料、本質的に多孔性の材料から形成されてもよく、又は、任意のレベルの固有の透過性を有する材料から形成されてもよく、この場合、透過性区域若しくは領域を有するラッパー10を設けることによって最終的な透過性レベルが達成される。透過性のラッパー10を設けることによって、物品に空気が入る経路ができる。ラッパー10は、エアロゾル生成材料のロッドを通って入る空気の量が、吸い口の通気孔12を通って物品に入る空気の量より相対的に多くなるような透過性を備えることができる。この構成を有する物品は、より香味の良いエアロゾルを生成することができ、それは、ユーザをより満足させることができる。
本例では、エアロゾル生成基材3に加えられるエアロゾル形成材料は、エアロゾル生成基材3の14重量%を構成する。いくつかの実施形態では、エアロゾル形成材料は、エアロゾル生成基材の少なくとも5重量%、又はエアロゾル生成基材の少なくとも10重量%を構成する。いくつかの実施形態では、エアロゾル形成材料は、エアロゾル生成基材の25重量%未満、又は20%未満、例えば、10%~20%、12%~18%、又は13%~16%を構成する。
いくつかの実施形態では、エアロゾル生成材料3は、エアロゾル生成材料の円筒形ロッドとして提供される。エアロゾル生成材料の形態に関係無く、長さは約10mm~100mmとすることができる。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成材料の長さは、約25mm~50mmの範囲、約30mm~45mmの範囲、又は約30mm~40mmの範囲である。
いくつかの例では、物品1は、非燃焼性エアロゾル供給デバイス100のヒーターと管状体4aとの間に間隔(すなわち、最小距離)があるように構成されてもよい。これは、ヒーターの熱が管状体4aを形成する材料を損傷することを防ぐ。
非燃焼性エアロゾル供給デバイス100のヒーターと管状体4aとの間の最小距離は約3mm以上であってもよい。いくつかの例では、非燃焼性エアロゾル供給デバイス100のヒーターと管状体4aとの間の最小距離は、3mm~10mmの範囲、例えば、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、又は10mmであってもよい。
非燃焼性エアロゾル供給デバイス100のヒーターと管状体4aとの間隔は、例えば、エアロゾル生成材料3のロッドの長さを調節することによって達成されてもよい。
設けられるエアロゾル生成材料3の体積は、約200mm3~約4300mm3、約500mm3~1500mm3、又は約1000mm3~約1300mm3で変えることができる。これらの体積、例えば約1000mm3~約1300mm3のエアロゾル生成材料を提供することで、この範囲の下限から選択された体積で達成されるものと比較すると、より良好な可視性及び知覚性能を有する優れたエアロゾルを達成することが有利にも示された。
設けられるエアロゾル生成材料3の質量は、200mgより大きくすることができ、例えば、約200mg~400mg、約230mg~360mg、又は約250mg~360mgとすることができる。より大きい質量のエアロゾル生成材料を提供すると、より小さい質量のタバコ材料から生成されたエアロゾルと比較すると、知覚性能が改善されることが有利にも見出された。
いくつかの実施形態では、エアロゾル生成材料又は基材は、タバコ成分を含む、本明細書に記載するようなタバコ材料から形成される。
本明細書に記載するタバコ材料では、タバコ成分は紙再生タバコを含んでもよい。タバコ成分はまた、葉タバコ、押出タバコ、及び/又はバンドキャストタバコも含んでもよい。
エアロゾル生成材料3は、1立方センチメートル当たり約700ミリグラム(700mg/cc)より低い密度の再生タバコ材料を含むことができる。そのようなタバコ材料は、より密度の高い材料と比較して、素早く加熱されてエアロゾルを放出することができるエアロゾル生成材料を提供するのに特に有効であることが見出された。例えば、本発明者らは、バンドキャスト再生タバコ材料及び紙再生タバコ材料などの様々なエアロゾル生成材料の加熱したときの特性を試験した。それぞれの所与のエアロゾル生成材料に対して、熱を材料に加えている間、特定の温度より下では正味熱流が吸熱となり、言い換えれば、材料から出る熱より多くの熱が材料に入り、その特定の温度より上では正味熱流は発熱となり、言い換えれば、材料に入る熱より多くの熱が材料から出る、熱流がゼロになる特定の温度があることが見出された。700mg/ccより低い密度の材料の、熱流がゼロになる温度は低かった。材料から出る熱流のかなりの部分がエアロゾルの形成によるものなので、熱流がゼロになる温度が低いことは、エアロゾル生成材料から最初にエアロゾルを放出するのにかかる時間への有益な効果がある。例えば、700mg/ccより低い密度のエアロゾル生成材料は、700mg/ccを超える密度の材料(熱流がゼロになる温度が164℃より高い)と比較すると、熱流がゼロになる温度が164℃より低いことが見出された。
エアロゾル生成材料の密度はまた、熱が材料を通って伝わる速度にも影響を与え、低い密度、例えば700mg/ccより低い密度では、材料を通って伝わる熱の速度が遅くなり、したがってエアロゾルの放出をより長く持続することができる。
エアロゾル生成材料3は、約700mg/ccより低い密度の再生タバコ材料、例えば紙再生タバコ材料を含んでもよい。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成材料3は、約600mg/ccより低い密度の再生タバコ材料を含む。これに代えて又はこれに加えて、エアロゾル生成材料3は、材料を通って十分な量の熱を伝えることができると考えられる少なくとも350mg/ccの密度の再生タバコ材料を含んでもよい。
タバコ材料は、刻みラグタバコの形態で提供されてもよい。刻みラグタバコは、1インチ当たり少なくとも15の切断数(1cm当たり約5.9の切断数、約1.7mmの切断幅と同等)の切断幅を有することができる。いくつかの実施形態では、刻みラグタバコは、1インチ当たり少なくとも18の切断数(1cm当たり約7.1の切断数、約1.4mmの切断幅と同等)、又は1インチ当たり少なくとも20の切断数(1cm当たり約7.9の切断数、約1.27mmの切断幅と同等)の切断幅を有する。一例では、刻みラグタバコは、1インチ当たり22の切断数(1cm当たり約8.7の切断数、約1.15mmの切断幅と同等)の切断幅を有する。刻みラグタバコは、1インチ当たり40の切断数(1cm当たり約15.7の切断数、約0.64mmの切断幅と同等)以下の切断数の切断幅を有してもよい。0.5mm~2.0mm、例えば0.6mm~1.5mm、又は0.6mm~1.7mmの切断幅で、特に加熱されたとき、基材3の体積に対する表面積の比、並びに全体密度及び圧力降下に関して好適なタバコ材料が得られることが見出された。刻みラグタバコは、タバコ材料の形態の混合物、例えば紙再生タバコ、葉タバコ、押出タバコ、及びバンドキャストタバコのうちの1つ以上の混合物から形成することができる。いくつかの実施形態では、タバコ材料は、紙再生タバコ、又は紙再生タバコと葉タバコとの混合物を含む。
本明細書に記載するタバコ材料では、タバコ材料は充填剤成分を含んでもよい。充填剤成分は、概して非タバコ成分であり、すなわち、タバコ由来の成分を含まない成分である。充填剤成分は、木材繊維若しくはパルプ又は小麦繊維などの非タバコ繊維であってもよい。充填剤成分はまた、チョーク、パーライト、バーミキュライト、珪藻土、コロイダルシリカ、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウムなどの無機材料であってもよい。充填剤成分はまた、非タバコキャスト材料又は非タバコ押出材料であってもよい。充填剤成分は、タバコ材料の0~20重量%の量、又は構成物の1~10重量%の量で存在してもよい。いくつかの実施形態では、充填剤成分は存在しない。
本明細書に記載するタバコ材料では、タバコ材料はエアロゾル形成材料を含む。この文脈では、「エアロゾル形成材料」は、エアロゾルの生成を促す薬剤である。エアロゾル形成材料は、最初の気化、並びに/又は、吸引可能な固体及び/若しくは液体エアロゾルへのガスの凝縮を促すことによって、エアロゾルの生成を促すことができる。いくつかの実施形態では、エアロゾル形成材料は、エアロゾル生成材料からの香料の送達を改善することができる。概して、任意の好適なエアロゾル形成材料又はエアロゾル形成剤は、本明細書に記載するものを含めて、本発明のエアロゾル生成材料内に含まれてもよい。他の好適なエアロゾル形成材料には、限定するものではないが、ソルビトール、グリセロール、及びプロピレングリコール又はトリエチレングリコールのようなグリコールなどのポリオール、一価アルコール、高沸点炭化水素などの非ポリオール、乳酸などの酸、グリセロール誘導体、ジアセチン、トリアセチン、トリエチレングリコールジアセタート、クエン酸トリエチルなどのエステル、又はミリスチン酸エチル及びミリスチン酸イソプロピルを含むミリスチン酸、並びにステアリン酸メチル、ドデカン二酸ジメチル、及びテトラデカン二酸ジメチルなどの脂肪族カルボン酸エステルが含まれる。いくつかの実施形態では、エアロゾル形成材料は、グリセロール、プロピレングリコール、又はグリセロールとプロピレングリコールの混合物であってもよい。グリセロールは、タバコ材料の10~20重量%、例えば、構成物の13~16重量%、又は構成物の約14重量%若しくは15重量%の量で存在してもよい。プロピレングリコールは、存在する場合、構成物の0.1~0.3重量%の量で存在してもよい。
エアロゾル形成材料は、タバコ材料の任意の成分、例えば、任意のタバコ成分、及び/又は(あれば)充填剤成分に含まれてもよい。これに代えて又はこれに加えて、エアロゾル形成材料は、タバコ材料に別々に加えられてもよい。どちらの場合も、タバコ材料中のエアロゾル形成材料の総量は、本明細書で定めたようにすることができる。
タバコ材料は、10重量%~90重量%のタバコ葉を含むことができ、エアロゾル形成材料は、最大約10重量%の量の葉タバコで供される。エアロゾル形成材料の全体的なレベルがタバコ材料の10重量%~20重量%になるようにするために、再生タバコ材料などのタバコ材料の別の成分にこれをより多い重量パーセントで加えることができることが有利にも見出された。
本明細書に記載するタバコ材料はニコチンを含む。ニコチン含有量は、タバコ材料の0.5~1.75重量%であり、例えば、タバコ材料の0.8~1.5重量%であってもよい。これに加えて又はこれに代えて、タバコ材料は、ニコチン含有量がタバコ葉の1.5重量%より多いタバコ葉を10重量%~90重量%を含む。ニコチン含有量が1.5%より多いタバコ葉を、紙再生タバコなどのより少ないニコチンのベース材料と組み合わせて使用すると、適切なニコチンレベルを有するが、紙再生タバコを単独で使用した場合より良好な知覚性能を有するタバコ材料となることが有利にも見出された。タバコ葉、例えば刻みラグタバコは、例えば、タバコ葉の1.5重量%~5重量%のニコチン含有量を有することができる。
本明細書に記載するタバコ材料は、本明細書に記載する香料のいずれかなどのエアロゾル改質剤を含むことができる。一実施形態では、タバコ材料はメンソールを含み、メンソール入りの物品を形成する。タバコ材料は、3mg~20mgのメンソール、5mg~18mg、又は8mg~16mgのメンソールを含むことができる。本例では、タバコ材料は16mgのメンソールを含む。タバコ材料は、2重量%~8重量%のメンソール、3重量%~7重量%のメンソール、又は4重量%~5.5重量%のメンソールを含むことができる。一実施形態では、タバコ材料は4.7重量%のメンソールを含む。このような高いレベルのメンソールは、再生タバコ材料を高い割合で、例えば、タバコ材料の50重量%より多い割合で使用して入れることができる。これに代えて又はこれに加えて、大量のエアロゾル生成材料、例えばタバコ材料を使用すると、メンソールを高いレベルで入れることができ、例えば、この場合、約500mm3より多く、又は好適には約1000mm3より多くのタバコ材料などのエアロゾル生成材料が使用される。
本明細書に記載する構成物では、量が重量%で与えられる場合、誤解を避けるために、それとは異なることが特に示されない限り、これは乾燥重量を指す。したがって、タバコ材料又はいかなる成分内にも存在し得るいかなる水も、重量%の決定のためには完全に無視される。本明細書に記載するタバコ材料の水分含有量は変わることがあり、例えば5~15重量%であってもよい。本明細書に記載するタバコ材料の水分含有量は、例えば、構成物が保たれる温度、圧力、及び湿度条件に従って変わり得る。水分含有量は、当業者には知られているように、カールフィッシャー分析によって決定することができる。他方では、誤解を避けるために、エアロゾル形成材料が、グリセロール又はプロピレングリコールなどの液相である成分であるときでも、水以外のいかなる成分もタバコ材料の重量に含まれる。しかしながら、エアロゾル形成材料が、タバコ材料に別個に追加される代わりに又はそれに加えて、タバコ材料のタバコ成分内又はタバコ材料の充填剤成分(存在する場合)内に提供されるとき、エアロゾル形成材料は、タバコ成分又は充填剤成分の重量に含まれず、本明細書に定められる重量%で「エアロゾル形成材料」の重量に含まれる。タバコ成分中に存在するすべての他の成分は、非タバコ由来(例えば、紙再生タバコの場合の非タバコ繊維)であっても、タバコ成分の重量に含まれる。
一実施形態では、タバコ材料は、本明細書に定めるようなタバコ成分、及び本明細書に定めるようなエアロゾル形成材料を含む。一実施形態では、タバコ材料は、実質的に、本明細書に定めるようなタバコ成分、及び本明細書に定めるようなるエアロゾル形成材料からなる。一実施形態では、タバコ材料は、本明細書に定めるようなタバコ成分、及び本明細書に定めるようなエアロゾル形成材料からなる。
紙再生タバコは、タバコ成分の10重量%~100重量%の量で本明細書に記載するタバコ材料のタバコ成分中に存在する。いくつかの実施形態では、紙再生タバコは、タバコ成分の10重量%~80重量%、又は20重量%~70重量%の量で存在する。さらなる実施形態では、タバコ成分は、紙再生タバコから実質的になる、又は紙再生タバコからなる。いくつかの実施形態では、葉タバコは、タバコ成分の少なくとも10重量%の量でタバコ材料のタバコ成分中に存在する。例えば、葉タバコは、タバコ成分の少なくとも10重量%の量で存在することができ、一方、タバコ成分の残りは、紙再生タバコ、バンドキャスト再生タバコ、又はバンドキャスト再生タバコとタバコ顆粒などの別の形態のタバコとの組み合わせを含む。
紙再生タバコは、タバコ原材料が溶剤で抽出されて可溶性の抽出物及び繊維性材料を含む残留物となり、次いで、(通常は濃縮後、任意選択で、さらなる処理後の)抽出物が、この抽出物を繊維性材料に堆積させることによって、(通常は、繊維性材料の精製後の、任意選択で、非タバコ繊維の一部分を追加した)残留物からの繊維性材料と再結合されるプロセスによって形成されたタバコ材料を指す。この再結合プロセスは、製紙プロセスに類似している。
紙再生タバコは、当技術分野で知られている任意のタイプの紙再生タバコであってもよい。特定の実施形態では、紙再生タバコは、タバコストリップ、タバコ葉柄、及び全葉タバコのうちの1つ以上を含む原材料から作られる。さらなる実施形態では、紙再生タバコは、タバコストリップ及び/又は全葉タバコ、並びにタバコ葉柄からなる原材料から作られる。しかしながら、他の実施形態では、これに代えて又はこれに加えて、断片、細粒、及び殻を原材料に用いることができる。
本明細書に記載するタバコ材料に使用するための紙再生タバコは、紙再生タバコを調製するために当業者に知られている方法によって調製されてもよい。
いくつかの実施形態では、約10mmより長い、例えば、約10mm~約30mm、又は約12mm~約25mmの長さの中空管状要素8を使用することは特に有利である。消費者の唇は、物品1を通してエアロゾルを吸引する際、場合によっては、物品1の口側端部から約12mmまで延在する可能性があることが見出され、したがって、中空管状要素8の長さが少なくとも10mm又は少なくとも12mmであることは、消費者の唇のほとんどがこの要素8を囲むことを意味する。
図3は中空管状要素8を含む吸い口2’を含むさらなる物品1’の側部断面図である。吸い口2’は、下流端2bにおいて、吸い口2’が、フィラメントトウから形成された中空管状要素8を含むこと以外、図1に関連して上記で説明した吸い口2と実質的に同じである。本例では、管状部分4a、材料本体6、及び中空管状要素8は、これら3つのセクション全ての周りに巻き付けられた第2のプラグラップ9を使用して結合されている。
図3の物品1’の材料本体6は、図1及び図2に関連して上記で説明した材料本体6と同様である。前述と同様に、材料本体6は、セルロースを含むシート材料から製造され、例えば、シート材料は紙であってもよい。シート材料は、ひだ付けされて材料本体6を形成する。
本例では、材料本体6の軸方向長さL1は約10mmである。しかしながら、当業者であれば、材料本体6の軸方向長さL1は異なっていてもよいことを認識するであろう。いくつかの実施形態では、材料本体6の長さL1は約20mm未満、又は15mm未満である。いくつかの実施形態では、材料本体6の長さL1は約10mmより短い。これに加えて又はこれに代えて、材料本体6の長さL1は少なくとも約5mmであってもよい。いくつかの実施形態では、材料本体6の長さL1は少なくとも約6mmである。いくつかの実施形態では、材料本体6の長さL1は、約5mm~約15mm、約6mm~約12mmである。いくつかの実施形態では、材料本体の長さL1は、6mm、7mm、8mm、9mm、又は10mmである。
消費者の唇に接触する吸い口の部分は通常は紙管であり、紙管は中空であるか、又はフィルター材料の円筒形の本体を囲む。中空管状要素8を設けると、物品1’の使用時に消費者の口と接触する吸い口の下流端2bで吸い口2’の外面の温度を著しく下げることが有利にも見出された。加えて、管状部分4aの使用はまた、管状部分4aの上流でさえ、吸い口2’の外面の温度を著しく下げることが見出された。理論によって拘束されることを望むものではないが、これは、管状部分4aがエアロゾルを吸い口2’の中央に近いところに流し、したがってエアロゾルから吸い口2’の外面への熱の伝達を減少させることによるものと仮定される。加えて、材料本体6は、エアロゾルが吸い口2の材料本体6Aを通過する際にエアロゾル生成材料3によって生成されたエアロゾルから水分を除去し、それが、ユーザの口の中でエアロゾルを冷たく感じさせることが見出された。
本例では、中空管状要素8はフィラメントトウから形成される。代替の実施形態では、中空管状要素は、管状部分4aに対して本明細書に記載するような任意の構造を使用して形成されてもよい。
中空管状要素8の「壁厚」は、管8の半径方向の壁の厚さに相当する。これは、管状部分の壁厚と同じように測定することができる。壁厚は0.9mmより厚いことが有利であり、1.0mm以上であってもよい。いくつかの実施形態では、壁厚は、中空管状要素8の壁全体で実質的に一定である。しかしながら、壁厚が実質的に一定でない場合、壁厚は、中空管状要素8の周りの任意の点において0.9mmより厚く、例えば1.0mm以上であってもよい。
中空管状要素8の長さは約20mmより短い。いくつかの実施形態では、中空管状要素8の長さは約15mmより短い。いくつかの実施形態では、中空管状要素8の長さは約10mmより短い。これに加えて又はこれに代えて、中空管状要素8の長さは少なくとも約5mmであってもよい。いくつかの実施形態では、中空管状要素8の長さは少なくとも約6mmである。いくつかの実施形態では、中空管状要素8の長さは、約5mm~約20mm、約6mm~約10mm、又は約6mm~約8mmである。いくつかの実施形態では、中空管状要素8の長さは、6mm、7mm、又は8mmである。本例では、中空管状要素8の長さは6mmである。
中空管状要素8の密度は、少なくとも1立方センチメートル当たり約0.25グラム(0.25g/cc)、例えば少なくとも約0.3g/ccである。いくつかの実施形態では、中空管状要素8の密度は、1立方センチメートル当たり約0.75グラム(0.75g/cc)より小さく、例えば0.6g/ccより小さい。いくつかの実施形態では、中空管状要素8の密度は、0.25g/cc~0.75g/cc、0.3g/cc~0.6g/cc、又は0.4g/cc~0.6g/ccである。いくつかの実施形態では、中空管状要素8の密度は約0.5g/ccである。これらの密度は、より高密度な材料によって与えられる改善された堅さと、より低密度の材料のより低い熱伝達特性との間での良いバランスを与えることが見出された。本発明の目的に対して、中空管状要素8の「密度」は、任意の可塑剤が組み込まれた要素を形成するフィラメントトウの密度を指す。密度は、中空管状要素8の全重量を中空管状要素8の全体積で割ることによって決定することができ、全体積は、例えば、ノギスを用いて採られた中空管状要素8の適切な測定値を用いて計算することができる。必要な場合には、適切な寸法が顕微鏡を用いて測定されてもよい。
中空管状要素8を形成するフィラメントトウの総繊度は、45,000デニール未満、例えば42,000デニール未満であってもよい。この総繊度によって、密度が高すぎない中空管状要素8を形成することができることが見出された。いくつかの実施形態では、総繊度は、少なくとも20,000デニール、例えば少なくとも25,000デニールである。いくつかの実施形態では、中空管状要素8を形成するフィラメントトウの総繊度は、25,000~45,000デニール、例えば35,000~45,000デニールである。いくつかの実施形態では、トウのフィラメントの断面形状は「Y」形であるが、他の実施形態では、「X」形などの他の断面形状のフィラメントを使用することができる。
中空管状要素8を形成するフィラメントトウは、1フィラメント当たり3デニールより太くてもよい。このフィラメント当たりの繊度によって、密度が高すぎない中空管状要素8を形成することができることが見出された。いくつかの実施形態では、1フィラメント当たりの繊度は、少なくとも4デニール、例えば少なくとも5デニールである。いくつかの実施形態では、中空管状要素8を形成するフィラメントトウは、1フィラメント当たり4~10デニール、例えば4~9デニールである。一例では、中空管状要素8を形成するフィラメントトウは、酢酸セルロースから形成され、18%の可塑剤、例えばトリアセチンを含む8Y40,000のトウを有する。
中空管状要素8の内径は3.0mmより大きくてもよい。これより小さい直径は、吸い口2’を通過して消費者の口に達するエアロゾルの速度を望ましい速度より上昇させ、その結果、エアロゾルは温かくなりすぎ、例えば40℃より高い、又は45℃より高い温度に達する可能性がある。いくつかの実施形態では、中空管状要素8の内径は、3.1mmより大きく、例えば、3.5mm又は3.6mmより大きい。一実施形態では、中空管状要素8の内径は約3.9mmである。
いくつかの実施形態では、中空管状要素8は、15重量%~22重量%の可塑剤を含む。酢酸セルローストウに対しては、可塑剤はトリアセチンであってもよいが、ポリエチレングリコール(PEG:polyethelyne glycol)などの他の可塑剤を使用することができる。いくつかの実施形態では、中空管状要素8は、16重量%~20重量%の可塑剤、例えば約17%、約18%、又は約19%の可塑剤を含む。
本例では、管状部分4aは第1の中空管状要素であり、中空管状要素8は第2の中空管状要素である。
本例では、通気は、図1に関連して説明するように、管状部分4a内に供給される。代替の実施形態では、通気は、他の箇所で吸い口内に、例えば、材料本体6内又は中空管状要素8内に供給することができる。
上記の例では、吸い口2、2’は、それぞれ単一の材料本体6を備える。他の例では、吸い口2、2’は、複数の材料本体を含んでもよい。吸い口2、2’は、材料本体間に空洞を備えてもよい。
いくつかの例では、エアロゾル生成材料3の下流の吸い口2、2’は、本明細書に記載するエアロゾル改質剤、又は他の感覚材料を含むラッパー、例えば、第1のプラグラップ7若しくは第2のプラグラップ9、又はチップペーパー5を備えることができる。エアロゾル改質剤は、吸い口のラッパーの内側を向く面又は外側を向く面に配置されてもよい。例えば、エアロゾル改質剤又は他の感覚材料は、チップペーパー5の外側を向く面など、使用中に消費者の唇に接触するラッパーの領域に設けられてもよい。吸い口のラッパーの外側を向く面にエアロゾル改質剤又は他の感覚材料を配置することによって、使用中にエアロゾル改質剤又は他の感覚材料は消費者の唇へ伝達されてもよい。物品の使用中にエアロゾル改質剤又は他の感覚材料を消費者の唇へ伝達することは、エアロゾル生成基材3によって生成されたエアロゾルの感覚受容特性(例えば、味)を変えることができ、又は、その他、代替の知覚体験を消費者に提供することができる。例えば、エアロゾル改質剤又は他の感覚材料は、エアロゾル生成基材3によって生成されたエアロゾルに香味を与えてもよい。エアロゾル改質剤又は他の感覚材料は、消費者の唾液によってユーザへ伝達されるように、少なくとも部分的に水溶性であってもよい。エアロゾル改質剤又は他の感覚材料は、エアロゾル供給システムによって生成された熱によって揮発するものであってもよい。これにより、エアロゾル改質剤をエアロゾル生成基材3によって生成されたエアロゾルへ伝達しやすくすることができる。好適な感覚材料は、本明細書に記載するような香料、スクラロース、又はメンソールなどの冷却剤であってもよい。
いくつかの実施形態(図示せず)では、吸い口2、2’は、エアロゾル改質剤を放出するように動作可能なエアロゾル改質剤放出構成要素を備えてもよい。いくつかの実施形態では、エアロゾル改質剤放出構成要素は、エアロゾル改質剤を選択的に放出するように動作可能であってもよい。上記で論じたように、材料本体6は、長さが2mm~6mmの範囲の繊維を備えることができ、これにより、エアロゾル改質剤がエアロゾル改質剤放出構成要素から放出されるときに、特定のエアロゾル改質剤をあまり吸収しない材料本体6になる。
エアロゾル改質剤は、例えば、添加剤又は吸着剤であってもよい。エアロゾル改質剤は、例えば、香味料、着色剤、水、及び炭素吸着剤のうちの1つ以上を含んでもよい。エアロゾル改質剤は、例えば、固体、液体、又はゲルであってもよい。エアロゾル改質剤は、粉末、糸、又は顆粒の形態であってもよい。エアロゾル改質剤は、濾過材がなくてもよい。
エアロゾル改質剤放出構成要素は、例えば、カプセル、糸、又はビーズであってもよい。いくつかの実施形態では、複数のエアロゾル改質剤放出構成要素が設けられ、エアロゾル改質剤が入れられた複数のチャコール粒子を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、エアロゾル改質剤放出構成要素は、添加剤が入れられた糸を含む。糸は、例えば、酢酸セルロース又は綿の繊維から作られてもよい。
いくつかの実施形態では、エアロゾル改質剤放出構成要素は、1mg~20mgの範囲のエアロゾル改質剤、例えば2mg~15mgの範囲のエアロゾル改質剤を有する。
エアロゾル改質剤放出構成要素、例えばカプセルは、本体6内に配置されてもよい。このエアロゾル改質剤放出構成要素又は各エアロゾル改質剤放出構成要素は、シート材料6Aと組み合わされてもよく、例えば、シート材料6Aが本体6に形成される前にシート材料6Aに接着されてもよい。
いくつかの実施形態では、エアロゾル改質剤放出構成要素と、使用時に、エアロゾル生成材料3がエアロゾルを供給するようにエアロゾル生成材料3を加熱するように動作可能なヒーターとを備える非燃焼性エアロゾル供給システムが提供される。
エアロゾル改質剤放出構成要素はカプセルを備えてもよい。いくつかの実施形態では、エアロゾル改質剤放出構成要素は、第1のカプセル及び第2のカプセルを備える。第1のカプセルは、エアロゾル改質剤放出構成要素の第1の部分に配置され、第2のカプセルは、第1部分の下流のエアロゾル改質剤放出構成要素の第2の部分に配置される。
エアロゾル改質剤放出構成要素の第1の部分は、ヒーターの動作中に第1の温度に加熱されてエアロゾルを生成し、第2の部分は、ヒーターの動作中に第2の温度に加熱されてエアロゾルを生成し、第2の温度は、第1の温度より少なくとも4℃低い。いくつかの実施形態では、第2の温度は、第1の温度より少なくとも5、6、7、8、9、又は10℃低い。
エアロゾル改質剤放出構成要素は、物品1の1つ以上の構成要素を構成してもよい。いくつかの実施形態では、第1のカプセル及び第2のカプセルは材料本体6に配置される。一実施形態では、エアロゾル改質剤放出構成要素は2つの材料本体(図示せず)を含み、第1のカプセルは第1の材料本体に、第2のカプセルは第2の本体にそれぞれ配置される。いくつかの実施形態では、エアロゾル改質剤放出構成要素は、これに代えて又はこれに加えて、1つ以上の材料本体の上流及び/又は下流に1つ以上の管状要素を備える。エアロゾル生成構成要素は吸い口2、2’を備えてもよい。
いくつかの実施形態では、第2のカプセルは、少なくとも7mmの距離(第1のカプセルの中央と第2のカプセルの中央との間の距離として測定される)だけ第1のカプセルから間隔を空けて配置される。いくつかの実施形態では、第2のカプセルは、少なくとも8mm、9mm、又は10mmの距離だけ第1のカプセルから間隔を空けて配置される。第1のカプセルと第2のカプセルとの間の距離を長くすると、第1の温度と第2の温度との間の差が大きくなることが見出された。
第1のカプセルはエアロゾル改質剤を含む。第2のカプセルは、第1のカプセルのエアロゾル改質剤と同じであっても異なっていてもよいエアロゾル改質剤を含む。いくつかの実施形態では、ユーザは、各カプセルからエアロゾル改質剤を放出するためにエアロゾル改質剤放出構成要素に外力を加えることによって第1のカプセル及び第2のカプセルを選択的に破裂させることができる。
第2のカプセルのエアロゾル改質剤は、第1の温度と第2の温度との間の差により、第1のカプセルのエアロゾル改質剤より低い温度に加熱される。
第1のカプセル及び第2のカプセルのエアロゾル改質剤は、この温度差に基づいて選択することができる。例えば、第1のカプセルは、第2のカプセルの第2のエアロゾル改質剤より低い蒸気圧の第1のエアロゾル改質剤を含んでもよい。カプセルが両方とも同じ温度に加熱された場合、第2のカプセルのエアロゾル改質剤の蒸気圧がより高いことは、第1のカプセルのエアロゾル改質剤よりも多くの量の第2のエアロゾル改質剤が揮発されることを意味する。しかしながら、第2のカプセルはより低い温度に加熱されるので、この影響はあまり顕著ではなく、第1のカプセル及び第2のカプセルがそれぞれ破壊されたときに、第1のカプセルのエアロゾル改質剤及び第2のカプセルのエアロゾル改質剤はより均一な量が揮発される。
いくつかの実施形態では、第1のカプセル及び第2のカプセルは、同じエアロゾル改質プロファイルを有し、これは、両方のカプセルが同じタイプのエアロゾル改質剤を同じ量含み、その結果、両方のカプセルが同じ温度に加熱されて破壊された場合、両方のカプセルがエアロゾルの同じ改質を引き起こすことを意味する。しかしながら、第1のカプセルは第2のカプセルよりも高温に加熱されるので、例えば、第2のカプセルの改質剤に比べて第1のカプセルのエアロゾル改質剤がより多く揮発され、したがって、第2のカプセルよりも顕著なエアロゾルの改質を引き起こす。したがって、両方のカプセルが同じである(これによって、エアロゾル改質剤放出構成要素をより容易及び/又はより安価に製造することができる)にもかかわらず、ユーザは、エアロゾルのより顕著な改質を引き起こすために第1のカプセルを破壊するか、エアロゾルのあまり顕著でない改質を引き起こすために第2のカプセルを破壊するか、又はエアロゾルの最大の改質を引き起こすために両方のカプセルを破壊するかを決定することができる。
いくつかの実施形態では、第1のカプセル及び第2のカプセルの両方は、第1のエアロゾル改質剤及び第2のエアロゾル改質剤を含む。第1のエアロゾル改質剤の蒸気圧は、第2のエアロゾル改質剤の蒸気圧より低い。したがって、エアロゾルを生成するためにシステムを使用しているとき、より高温の第1のカプセルが破壊されたときと比較して、第2のカプセルが破壊されたときは、第1のエアロゾル改質剤よりも大きな比率の第2のエアロゾル改質剤が気化される。したがって、同じカプセルを使用して、エアロゾル改質剤放出構成要素の第1の部分又は第2の部分におけるカプセルの位置に基づいて、エアロゾルの異なる改質を生じさせることができる。
いくつかの実施形態では、このカプセル又は各カプセルは、外側シェル及び内側コアを備える。
各カプセルのシェルは、室温で固体であってもよい。シェルは、アルギン酸塩を含んでもよく、アルギン酸塩からなってもよく、又はアルギン酸塩から実質的になってもよい。しかしながら、代替の実施形態では、シェルは異なる材料から形成されることを認識すべきである。例えば、シェルは、これに代えて、ゼラチン、カラギーナン、又はペクチンを含んでもよく、これらからなってもよく、又はこれらから実質的になってもよい。シェルは、アルギン酸塩、ゼラチン、カラギーナン、又はペクチンのうちの1つ以上を含んでもよく、これらのうちの1つ以上からなってもよく、又はこれらのうちの1つ以上から実質的になってもよい。
各添加剤カプセルのシェルは、コアのエアロゾル改質剤に対して不透過性であってもよく、実質的に不透過性であってもよい。したがって、シェルは、最初はコアの改質剤がカプセルから漏れるのを防ぐ。ユーザがエアロゾルを改質したいときには、改質剤が放出されるようにカプセルのシェルを潰す。
いくつかの実施形態(図示せず)では、このカプセル(又は各カプセル)はキャリア材料をさらに備える。キャリア材料は、例えばゼラチンを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、このカプセル(又は各カプセル)の直径は、1mm~5mmの範囲、又は2mm~4mmの範囲である。いくつかの実施形態では、このカプセル(又は各カプセル)の直径は約3mmである。このカプセル(又は各カプセル)は概ね球形であってもよい。他の例では、他の形状及び大きさのカプセルを使用することができる。
各カプセルの全重量は、約5mg~約50mgの範囲、又は約10mg~約30mgの範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、各カプセルの重量は約14mgである。
いくつかの実施形態では、1つ以上のエアロゾル改質剤放出構成要素は材料本体6内に含まれ、材料本体6は、40gsm未満、例えば、35又は30gsm未満の秤量のシート材料から形成される。これは、本体6内のエアロゾル改質剤放出構成要素の存在を相殺するために、材料本体6の密度を下げることに役立つ(そうでなければ、本体6が堅くなることがある)。
いくつかの実施形態では、1つ以上のエアロゾル改質剤放出構成要素が材料本体6内に含まれ、材料本体6は、100mm未満、例えば、90mm未満又は80mmの幅のシート材料から形成される。これは、本体6内のエアロゾル改質剤放出構成要素の存在を相殺するために、材料本体6の密度を下げることに役立つ(そうでなければ、本体6が堅くなることがある)。
いくつかの実施形態では、このカプセル(又は各カプセル)は、吸い口2の長手方向軸線の中央に配置される。
上記で論じたように、このカプセル(又は各カプセル)は、コア-シェル構造を有してもよい。すなわち、カプセル化材料又はバリア材料は、エアロゾル改質剤を備えるコアの周りにシェルを生成する。シェル構造は、物品の保管中にエアロゾル改質剤が移動するのを妨げるが、使用中、エアロゾル変性剤とも呼ばれるエアロゾル改質剤の制御された放出を可能にする。
いくつかの場合、バリア材料(本明細書では、カプセル化材料とも呼ばれる)は壊れやすい。このカプセル(又は各カプセル)は、カプセル化されたエアロゾル変性剤を放出するために、ユーザによって圧潰、又は破損若しくは破壊される。典型的には、カプセルの1つ以上は、加熱が開始される直前に破壊されるが、ユーザは、前記カプセルのエアロゾル変性剤をいつ放出するかを選択することができる。次いで、ユーザは、後で、例えば、加熱が開始された後に、他のカプセルを破壊することを選ぶことができる。ユーザは、エアロゾルの一部がエアロゾル生成材料から放出されると、カプセルの前記他方を破壊することを選ぶことができ、その結果、残りのエアロゾル生成材料はもう一方のカプセルのエアロゾル改質剤によって改質される。これに代えて、ユーザは、複数のカプセルを同時に破壊することを選んでもよい。
「破壊可能なカプセル」という用語は、コアを放出するために圧力によってシェルを破壊することができるカプセルを指し、より詳細には、ユーザがカプセルのコアを放出させたいときにユーザの指によって加えられる圧力によってシェルを破裂することができるカプセルを指す。
いくつかの場合、バリア材料は耐熱性である。すなわち、いくつかの場合、バリアは、エアロゾル供給デバイスの動作中にカプセルの場所で到達する温度において、破裂しない、溶融しない、又は、その他、機能しなくなることはない。例示的には、吸い口に配置されたカプセルは、例えば30℃~100℃の範囲の温度に曝されることがあり、バリア材料は、少なくとも約50℃~120℃まで、液体コアを保持し続けることができる。
他の場合には、このカプセル(又は各カプセル)は、加熱時に、例えば、バリア材料の溶融によって、又はバリア材料の破裂をもたらすカプセルの膨張によってコア構成物を放出する。
各カプセルの全重量は、約1mg~約100mg、約5mg~約60mg、約8mg~約50mg、約10mg~約20mg、又は約12mg~約18mgの範囲であってもよい。
コア配合剤の全重量は、約2mg~約90mg、約3mg~約70mg、約5mg~約25mg、約8mg~約20mg、又は約10mg~約15mgの範囲であってもよい。
いくつかの実施形態では、このカプセル(又は各カプセル)は、上記のコアとシェルとを備える。カプセルはそれぞれ、約4.5N~約40N、約5N~約30N、又は約5N~約28N(例えば、約9.8N~約24.5N)の圧潰強度を示してもよい。各カプセルのカプセル破裂強度は、前記カプセルを材料本体6から取り外して測定することができ、力計を使用して、2つの平坦な金属板間に押圧されたときにカプセルが破裂するときの力を測定する。好適な測定デバイスは、ヘッド部が平坦な取付部を有するSauter FK50力計であり、これを使用して、取付部と同様の表面を有する平坦な硬い表面にカプセルを当てて押し潰すことができる。
このカプセル(又は各カプセル)は実質的に球形であってもよく、直径は、少なくとも約0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、2.0mm、2.5mm、2.8mm、又は3.0mmであってもよい。このカプセル(又は各カプセル)の直径は、約10.0mm未満、8.0mm未満、7.0mm未満、6.0mm未満、5.5mm未満、5.0mm未満、4.5mm未満、4.0mm未満、3.5mm未満、又は3.2mm未満でもよい。例示的には、カプセルの直径は、約0.4mm~約10.0mm、約0.8mm~約6.0mm、約2.5mm~約5.5mm、又は約2.8mm~約3.2mmの範囲であってもよい。いくつかの場合、このカプセル(又は各カプセル)の直径は約3.0mmであってもよい。これらの大きさは、本明細書に記載する物品にカプセルを組み込むのに特に好適である。
その最大断面積の位置での各カプセルの断面積は、いくつかの実施形態では、カプセルが設けられた吸い口2の部分の断面積の28%より小さく、例えば、27%より小さい、又は25%より小さい。例えば、直径が3.0mmの球形のカプセルでは、カプセルの最大断面積は7.07mm2である。本明細書に記載する21mmの外周の吸い口では、材料本体6の外周は20.8mmであり、この構成要素の半径は3.31mmとなり、これは、34.43mm2の断面積に相当する。カプセルの断面積は、この例では、吸い口2の断面積の20.5%である。別の例として、カプセルの直径が3.2mmの場合、その最大断面積は8.04mm2となる。この場合、カプセルの断面積は、材料本体6の断面積の23.4%となる。カプセルが設けられた吸い口2の部分の断面積の28%より小さい最大断面積を有するカプセルは、より大きい断面積を有するカプセルと比べて、吸い口2での圧力降下が低減され、エアロゾルが吸い口2を通過する際に、材料本体6が多量のエアロゾル質量を除去することなしに、カプセルの周りにエアロゾルが通過する十分な空間が残るという利点がある。いくつかの実施形態では、第1のカプセル及び第2のカプセルが設けられ、これらは同じ大きさであっても異なる大きさであってもよい。
図4は、吸い口2’’を含むさらなる物品1’’の側部断面図である。吸い口2’’は、図1及び図2に関連して上記で説明した吸い口2と実質的に同じである。違いは、物品1’’の材料本体6が管状部分4aの上流に配置されていることである。
本例では、管状部分4aと材料本体6は、両方のセクションの周りに巻き付けられた第2のプラグラップ9を使用して結合される。
図4の物品1’’の材料本体6は、図1~図3に関連して上記で説明した材料本体6と同様である。前述と同様に、材料本体6は、セルロースを含むシート材料から製造され、例えば、シート材料は紙であってもよい。シート材料は、ひだ付けされて材料本体6を形成する。
材料本体6は、吸い口2’の上流端2aに配置される。材料本体6は、エアロゾル生成材料3に隣り合っている。
管状部分4aは、吸い口2’’の下流端2bに配置され、したがって、下流端2bで空洞を形成する。管状部分4aは、材料本体6の下流に配置される。本例では、管状部分4aは材料本体6に直に隣り合っている。
管状部分4aの軸方向長さL2は、少なくとも20mm、例えば少なくとも22mmである。本例では、管状部分4aの軸方向長さL2は約25mmである。
管の軸方向長さL2が少なくとも20mmあると、エアロゾルが管状部分4aを通過する際にエアロゾルを顕著に冷却することになることが見出された。加えて、前述したように、材料本体6のシート材料を含むセルロースは、エアロゾルから水を吸収する。エアロゾルから水分を除去することでユーザの口の中でエアロゾルを冷たく感じさせる。
いくつかの実施形態では、管状部分4aは、1つ以上の通気孔を備え、これもエアロゾルの冷却に寄与する。
いくつかの実施形態では、管状部分4aは紙から製造される。
図5は、吸い口2’’’を含むさらなる物品1’’’の側部断面図である。吸い口2’’’は、図1及び図2に関連して上記で説明した吸い口2と実質的に同じである。違いは、吸い口2’’’が、材料本体6内に配置された管状要素20をさらに備えていることである。
本例では、管状部分4aと材料本体6は、両方のセクションの周りに巻き付けられた第2のプラグラップ9を使用して結合される。
図5の物品1’’’の材料本体6は、図1~図3に関連して上記で説明した材料本体6と同様である。前述と同様に、材料本体6は、セルロースを含むシート材料から製造され、例えば、シート材料は紙であってもよい。シート材料は、ひだ付けされて材料本体6を形成する。
管状要素20は、例えば、材料本体6内に配置された紙又はプラスチックの管であってもよい。管状要素20は、材料本体6内に空洞21を形成する。任意選択で、管状要素20は、材料本体6内で実質的に半径方向中央に配置される。
本例では、空洞21は、吸い口2’’’の下流端2bまで延在する。
本例では、材料本体6の軸方向長さL1は約10mmである。しかしながら、当業者であれば、材料本体6の軸方向長さL1は異なっていてもよいことを認識するであろう。いくつかの実施形態では、材料本体6の長さL1は約15mmより短い。いくつかの実施形態では、材料本体6の長さL1は約10mmより短い。これに加えて又はこれに代えて、材料本体6の長さL1は少なくとも約5mmであってもよい。いくつかの実施形態では、材料本体6の長さL1は少なくとも約6mmである。いくつかの実施形態では、材料本体6の長さL1は、約5mm~約15mm、約6mm~約12mm、又は約6mm~約12mmである。いくつかの実施形態では、材料本体6の長さL1は、6mm、7mm、8mm、9mm、又は10mmである。
いくつかの実施形態では、管状要素20の軸方向長さL3は、少なくとも4mm、例えば約5mmである。
空洞21は、エアロゾルの冷却を促進することが見出された。管状要素21を囲む材料本体6の部分6bは、エアロゾルの熱からユーザの唇を効果的に断熱することが見出された。例えば、材料本体6が、材料本体内に配置されたシート材料から製造される実施形態では、材料本体6のシート材料の複数の層がエアロゾルの熱からユーザの唇を断熱することに役立つと考えられる。いくつかの実施形態では、任意選択で、シート材料の層の間に断熱効果に寄与する隙間、例えば、空隙があってもよい。
また、材料本体6は、その代わりに酢酸セルロースの管状部分が吸い口の下流端2bに設けられた構造より容易に生分解可能であり得る。
材料本体6は、図6に示すように、複数の長さのロッド22、本例では4つの長さのロッドから製造されてもよい。ロッドは線C-Cで切断されて、対応する空洞21を有する管状要素20をそれぞれ備える個別の材料本体6を形成する。
非燃焼性エアロゾル供給デバイスは、本明細書に記載する物品1、1’、1’’、1’’’のいずれかのエアロゾル生成材料3を加熱するために使用される。非燃焼性エアロゾル供給デバイスはコイルを備えてもよく、これは他の構成と比べて物品1、1’、1’’、1’’’への熱伝達を改善することができることが見出された。
いくつかの例では、コイルは、使用時、少なくとも1つの導電性加熱要素の加熱を引き起こすように構成され、その結果、熱エネルギーは少なくとも1つの導電性加熱要素からエアロゾル生成材料に伝導可能で、以て、エアロゾル生成材料の加熱を引き起こす。
いくつかの例では、コイルは、使用時に、少なくとも1つの加熱要素に侵入する変動磁界を生成し、以て、少なくとも1つの加熱要素の誘導加熱及び/又は磁気ヒステリシス加熱を引き起こすように構成される。このような構成体では、この加熱要素又は各加熱要素は、本明細書に定めるように「サセプタ」と呼ばれることがある。使用時に、少なくとも1つの導電性加熱要素に侵入する変動磁界を生成し、以て、少なくとも1つの導電性加熱要素の誘導加熱を引き起こすように構成されたコイルは、「誘導コイル」又は「インダクタコイル」と呼ばれることがある。
デバイスは、加熱要素(複数可)、例えば導電性加熱要素(複数可)を含んでもよく、加熱要素(複数可)は、加熱要素(複数可)のそのような加熱を可能にするように、コイルに対して好適に配置されてもよく、又は配置可能であってもよい。加熱要素(複数可)は、コイルに対して固定された位置にあってもよい。これに代えて、少なくとも1つの加熱要素、例えば少なくとも1つの導電性加熱要素は、デバイスの加熱区間に挿入するための物品1、1’、1’’、1’’’に含まれてもよく、物品1、1’、1’’、1’’’はまた、エアロゾル生成材料3を備えており、使用後に加熱区間から取外し可能である。これに代えて、デバイス及びそのような物品1、1’、1’’、1’’’の両方は、それぞれ少なくとも1つの加熱要素、例えば少なくとも1つの導電性加熱要素を備えてもよく、コイルは、物品が加熱区間内にあるとき、デバイス及び物品のそれぞれの加熱要素(複数可)の加熱を引き起こすようなものであってもよい。
いくつかの例では、コイルは螺旋形である。いくつかの例では、コイルは、エアロゾル生成材料を受け入れるように構成されたデバイスの加熱区間の少なくとも一部分を取り囲む。いくつかの例では、コイルは、加熱区間の少なくとも一部分を取り囲む螺旋形コイルである。
いくつかの例では、デバイスは、加熱区間を少なくとも部分的に囲む導電性加熱要素を備え、コイルは、導電性加熱要素の少なくとも一部分を取り囲む螺旋形コイルである。いくつかの例では、導電性加熱要素は管状である。いくつかの例では、コイルはインダクタコイルである。
いくつかの例では、コイルを使用することによって非燃焼性エアロゾル供給デバイスをコイルのないエアロゾル供給デバイスより速く動作温度に到達させることができる。例えば、上記のようなコイルを含む非燃焼性エアロゾル供給デバイスは、最初のパフをデバイス加熱プログラムの起動から30秒未満、より好ましくは25秒未満で提供することができるように動作温度に到達することができる。いくつかの例では、デバイスは、デバイス加熱プログラムの起動から約20秒で動作温度に到達することができる。
エアロゾル生成材料の加熱を引き起こすためにデバイスに本明細書に記載するようなコイルを使用することは、生成されるエアロゾルを向上させることが見出された。例えば、消費者は、本明細書に記載するようなコイルを含むデバイスによって生成されるエアロゾルが、他の非燃焼性エアロゾル供給システムによって生じるエアロゾルより工場製紙巻きタバコ(FMC:factory made cigarette)製品に感覚的に近いと報告している。理論によって拘束されることを望むものではないが、これは、コイルが使用されたとき、必要な加熱温度に到達する時間が短縮されること、コイルが使用されたとき、より高い加熱温度に達成可能であること、及び/又は、コイルによってそのようなシステムが比較的多量のエアロゾル生成材料を同時に加熱することができ、その結果、FMCのエアロゾル温度と類似のエアロゾル温度になることの結果であると仮定される。FMC製品では、エアロゾルがロッドを通って引き込まれる際に、燃えている燃えさしが、その燃えさしの後のタバコロッド内のタバコを加熱する高温のエアロゾルを生成する。この高温のエアロゾルが、燃えている燃えさしの後のロッド内のタバコから香料化合物を放出させていると理解されている。本明細書に記載するようなコイルを含むデバイスは、本明細書に記載するタバコ材料などのエアロゾル生成材料を加熱して、香料化合物を放出させることも可能であり、その結果、FMCエアロゾルとより類似していると報告されたエアロゾルが生じると考えられている。外周が19mmより長い、例えば外周が約19mm~約23mmのエアロゾル生成材料のロッドを備える物品を加熱するためにコイルを含むデバイスを使用することによってエアロゾルの特定の改善を達成することができる。
本明細書に記載するようなコイル、例えば、エアロゾル生成材料の少なくとも一部を少なくとも200℃、より好ましくは少なくとも220℃に加熱する誘導コイルを含むエアロゾル供給システムを使用すると、FMC製品のエアロゾルにより類似すると考えられる特定の特性を有するエアロゾルをエアロゾル生成材料から生成することができる。例えば、誘導ヒーターを使用して、ニコチンを含むエアロゾル生成材料を、2秒間、少なくとも1.50L/mの空気流の下で、少なくとも250℃に加熱すると、次の特徴のうちの1つ以上が観察された。
少なくとも10μgのニコチンがエアロゾル生成材料からエアロゾル化される
生成されたエアロゾルにおける、ニコチンに対するエアロゾル形成材料の重量比は少なくとも約2.5:1、好適には少なくとも8.5:1である
少なくとも100μgのエアロゾル形成材料をエアロゾル生成材料からエアロゾル化することができる
生成されたエアロゾルの平均粒径又は滴径は約1000nmより小さい
エアロゾルの密度は少なくとも0.1μg/ccである
いくつかの場合、少なくとも10μgのニコチン、好適には少なくとも30μg又は40μgのニコチンが、その期間中、少なくとも1.50L/mの空気流の下でエアロゾル生成材料からエアロゾル化される。いくつかの場合、約200μg未満、好適には約150μg未満又は約125μg未満のニコチンが、その期間中、少なくとも1.50L/mの空気流の下でエアロゾル生成材料からエアロゾル化される。
少なくとも10μgのニコチンがエアロゾル生成材料からエアロゾル化される
生成されたエアロゾルにおける、ニコチンに対するエアロゾル形成材料の重量比は少なくとも約2.5:1、好適には少なくとも8.5:1である
少なくとも100μgのエアロゾル形成材料をエアロゾル生成材料からエアロゾル化することができる
生成されたエアロゾルの平均粒径又は滴径は約1000nmより小さい
エアロゾルの密度は少なくとも0.1μg/ccである
いくつかの場合、少なくとも10μgのニコチン、好適には少なくとも30μg又は40μgのニコチンが、その期間中、少なくとも1.50L/mの空気流の下でエアロゾル生成材料からエアロゾル化される。いくつかの場合、約200μg未満、好適には約150μg未満又は約125μg未満のニコチンが、その期間中、少なくとも1.50L/mの空気流の下でエアロゾル生成材料からエアロゾル化される。
いくつかの場合、エアロゾルは少なくとも100μgのエアロゾル形成材料を含み、好適には少なくとも200μg、500μg、又は1mgのエアロゾル形成材料が、その期間中、少なくとも1.50L/mの空気流の下でエアロゾル生成材料からエアロゾル化される。好適にはエアロゾル形成材料は、グリセロールを含んでもよいしグリセロールからなってもよい。
本明細書に定めるように、「平均粒径又は滴径」という用語は、エアロゾルの固体又は液体成分(すなわち、気体中に浮遊している成分)の大きさの平均を指す。エアロゾルが、浮遊する液滴及び浮遊する固体粒子を含む場合、この用語はすべての成分を合わせた大きさの平均を指す。
いくつかの場合、生成されるエアロゾルの平均粒径又は滴径は、約900nm未満、800nm未満、700nm未満、600nm未満、500nm未満、450nm未満、又は400nm未満でもよい。いくつかの場合、平均粒径又は滴径は約25nm、50nm又は100nmより大きくてもよい。
いくつかの場合、この期間中に生成されるエアロゾル密度は少なくとも0.1μg/ccである。いくつかの場合、エアロゾル密度は少なくとも0.2μg/cc、0.3μg/cc、又は0.4μg/ccである。いくつかの場合、エアロゾル密度は約2.5μg/cc未満、2.0μg/cc未満、1.5μg/cc未満、又は1.0μg/cc未満である。
非燃焼性エアロゾル供給デバイスは、物品1、1’、1’’、1’’’のエアロゾル生成材料3を少なくとも160℃の最高温度に加熱するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、非燃焼性エアロゾル供給デバイスは、非燃焼性エアロゾル供給デバイスに続いて加熱プロセス中に少なくとも一度、物品1、1’、1’’、1’’’のエアロゾル形成材料3を少なくとも約200℃、又は少なくとも約220℃、少なくとも約240℃、又は少なくとも約270℃の最高温度に加熱するように構成される。
本明細書に記載するようなコイル、例えば、エアロゾル生成材料の少なくとも一部を少なくとも200℃又は少なくとも220℃に加熱する誘導コイルを含むエアロゾル供給システムを使用すること。
いくつかの実施形態では、吸い口2、2’、2’’、2’’’の口側端部を出るエアロゾルの温度は50℃より低く、例えば45℃より低い。
図7は、本明細書に記載する物品1、1’、1’’、1’’’のいずれかのエアロゾル生成材料3などのエアロゾル生成媒体/材料からエアロゾルを生成するための非燃焼性エアロゾル供給デバイス100の一例を示す。概略的に述べると、デバイス100は、エアロゾル生成材料を備える交換可能な物品110、例えば、本明細書に記載する物品1、1’、1’’、1’’’を加熱して、デバイス100のユーザによって吸引されるエアロゾル又は他の吸引可能な媒体を生成するために使用することができる。デバイス100及び交換可能な物品110は一緒にシステムを形成する。
デバイス100は、デバイス100の様々な構成要素を囲んで収容するハウジング102(外側カバーの形態)を備える。デバイス100は、一端に開口104を有しており、物品110は、加熱アセンブリによる加熱のために開口104を通して挿入することができる。使用時、物品110は、加熱アセンブリに完全に又は部分的に挿入することができ、ヒーターアセンブリの1つ以上の構成要素によって加熱することができる。
物品110がデバイス100に挿入されるとき、ヒーターアセンブリの1つ以上の構成要素と物品110の管状体4aとの間の最小距離は3mm~10mmの範囲、例えば3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、又は10mmであってもよい。
この例のデバイス100は、第1の端部部材106を備えており、第1の端部部材106は、物品110が定位置にないときは開口104を閉じるように第1の端部部材106に対して移動可能な蓋108を備える。図8では、蓋108は開構成で示されているが、蓋108は閉構成へ動かすことができる。例えば、ユーザは、矢印「B」の方向に蓋108をスライドさせることができる。
デバイス100はまた、押下されるとデバイス100を動作させるボタン又はスイッチなどのユーザが操作可能な制御要素112を含んでもよい。例えば、ユーザは、スイッチ112を操作することによって、デバイス100をオンにすることができる。
デバイス100はまた、デバイス100のバッテリーを充電するためにケーブルを受け入れることができるソケット/ポート114などの電気構成要素を備えてもよい。例えば、ソケット114は、USB充電ポートなどの充電ポートであってもよい。
図8は、外側カバー102が取り除かれており、物品110が存在しない状態の図7のデバイス100を示す。デバイス100は、長手方向軸線134を定める。
図8に示すように、第1の端部部材106は、デバイス100の一端に配置され、第2の端部部材116は、デバイス100の反対側の端部に配置される。第1の端部部材106及び第2の端部部材116はともに、デバイス100の端面を少なくとも部分的に画定する。例えば、第2の端部部材116の底面は、デバイス100の底面を少なくとも部分的に画定する。外側カバー102の縁部も、端面の一部分を画定してもよい。この例では、蓋108も、デバイス100の上面の一部分を画定する。
開口104に最も近いデバイスの端部は、使用時にユーザの口に最も近くなるため、デバイス100の近位端(又は口側端部)として知られていることがある。使用時、ユーザは、物品110を開口104に挿入し、ユーザ制御部112を操作して、エアロゾル生成材料の加熱を開始し、デバイス内で生成されたエアロゾルを引き込む。これによって、エアロゾルは、流路に沿ってデバイス100を通ってデバイス100の近位端の方へ流れる。
開口104から最も遠いデバイスの他端は、使用時にユーザの口から最も遠い端部であるため、デバイス100の遠位端として知られていることがある。ユーザがデバイス内で生成されたエアロゾルを引き込むと、エアロゾルは、デバイス100の遠位端から離れる方へ流れる。
デバイス100はパワー源118をさらに備える。パワー源118は、例えば、再充電可能なバッテリー又は再充電不可のバッテリーなどのバッテリーであってもよい。好適なバッテリーの例には、例えば、リチウムバッテリー(リチウムイオンバッテリーなど)、ニッケルバッテリー(ニッケルカドミウムバッテリーなど)、及びアルカリバッテリーが含まれる。バッテリーは、加熱アセンブリに電気的に結合されて、必要とされるとき、コントローラ(図示せず)の制御下で、エアロゾル生成材料を加熱するための電力を供給する。この例では、バッテリーは、バッテリー118を定位置に保持する中央支持体120に接続されている。
デバイスは、少なくとも1つの電子モジュール122をさらに備える。電子モジュール122は、例えばプリント回路基板(PCB:printed circuit board)を備えてもよい。PCB122は、プロセッサなどの少なくとも1つのコントローラ、及びメモリを支持することができる。PCB122はまた、デバイス100の様々な電子構成要素を一緒に電気的に接続するための1つ以上の電気トラックを備えてもよい。例えば、デバイス100全体にわたって電力を分配することができるように、バッテリー端子はPCB122に電気的に接続されてもよい。ソケット114も、電気トラックを介してバッテリーに電気的に結合されてもよい。
例示的なデバイス100では、加熱アセンブリは誘導加熱アセンブリであり、物品110のエアロゾル生成材料を誘導加熱プロセスによって加熱するために様々な構成要素を備える。誘導加熱は、電磁誘導によって導電体(サセプタなど)を加熱するプロセスである。誘導加熱アセンブリは、誘導要素、例えば1つ以上のインダクタコイルと、交流などの変動電流を誘導要素に流すためのデバイスとを備えることができる。誘導要素内の変動電流は、変動磁界を生じさせる。変動磁界は、誘導要素に対して好適に配置されたサセプタに侵入し、サセプタ内に渦電流を生成する。サセプタは、渦電流に対して電気抵抗を有し、したがってこの抵抗に逆らって渦電流が流れることによって、サセプタがジュール加熱によって加熱される。サセプタが鉄、ニッケル、又はコバルトなどの強磁性材料を含む場合、サセプタの磁気ヒステリシス損失によっても、すなわち、磁性材料内の磁気双極子の向きが、変動磁界と向きを合わせる結果として変動することによっても、熱を発生させることができる。誘導加熱では、例えば、伝導による加熱と比較すると、熱はサセプタ内部で発生し、それによって急速な加熱が可能になる。さらに、誘導ヒーターとサセプタとの間のいかなる物理的な接触も必要なく、それによって、構造及び用途の自由度を大きくすることができる。
例示的なデバイス100の誘導加熱アセンブリは、サセプタ構成体132(本明細書では、「サセプタ」と呼ぶ)、第1のインダクタコイル124、及び第2のインダクタコイル126を備える。第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126は、導電性材料から作られる。この例では、第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126は、螺旋形インダクタコイル124、126を提供するように螺旋形に巻かれたリッツ線/ケーブルから作られる。リッツ線は、複数の個別のワイヤを含み、これらのワイヤは個々に絶縁されており、これらが撚り合わされて単一のワイヤを形成する。リッツ線は、導体の表皮効果損失を低減するように設計されている。例示的なデバイス100では、第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126は、矩形の断面を有する銅のリッツ線から作られる。他の例では、リッツ線は、円形などの他の形状の断面を有することもできる。
第1のインダクタコイル124は、サセプタ132の第1のセクションを加熱するための第1の変動磁界を生成するように構成され、第2のインダクタコイル126は、サセプタ132の第2のセクションを加熱するための第2の変動磁界を生成するように構成される。この例では、第1のインダクタコイル124は、デバイス100の長手方向軸線134に沿う方向に第2のインダクタコイル126に隣り合っている(すなわち、第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126は重なっていない)。サセプタ構成体132は、単一のサセプタ又は2つ以上の別々のサセプタを備えてもよい。第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126の端部130はPCB122に接続することができる。
いくつかの例では、第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126は、互いに異なる少なくとも1つの特性を有してもよいことが理解されよう。例えば、第1のインダクタコイル124は、第2のインダクタコイル126とは異なる少なくとも1つの特性を有してもよい。より詳細には、一例では、第1のインダクタコイル124は、第2のインダクタコイル126とは異なるインダクタンス値を有してもよい。図8では、第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126は異なる長さのものであり、その結果、第1のインダクタコイル124は、第2のインダクタコイル126よりサセプタ132の小さいセクションに巻かれている。したがって、第1のインダクタコイル124は、(個々の巻き間の間隔は実質的に同じであると仮定すると)第2のインダクタコイル126とは異なる数の巻き数を備えてもよい。さらに別の例では、第1のインダクタコイル124は、第2のインダクタコイル126とは異なる材料から作られてもよい。いくつかの例では、第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126は実質的に同一であってもよい。
この例では、第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126は反対の方向に巻かれている。これは、インダクタコイルが異なる時点で動作しているときに有用となり得る。例えば、最初、第1のインダクタコイル124が物品110の第1のセクション/部分を加熱するように動作してもよく、その後、第2のインダクタコイル126が物品110の第2のセクション/部分を加熱するように動作してもよい。コイルを反対方向に巻くことは、特定のタイプの制御回路とともに使用されるとき、動作していないコイルに誘導される電流を低減するのに役立つ。図8では、第1のインダクタコイル124は右巻き螺旋であり、第2のインダクタコイル126は左巻き螺旋である。しかしながら、別の実施形態では、インダクタコイル124及びインダクタコイル126は同じ方向に巻かれてもよく、又は、第1のインダクタコイル124は左巻き螺旋で、第2のインダクタコイル126は右巻き螺旋であってもよい。
この例のサセプタ132は中空であり、したがって、エアロゾル生成材料を受け入れる受け部を画定する。例えば、物品110は、サセプタ132内に挿入することができる。この例では、サセプタ120は、断面が円形の管状である。
サセプタ132は1つ以上の材料から作られてもよい。サセプタ132は、ニッケル又はコバルトのコーティングを有する炭素鋼を含むことが好ましい。
いくつかの例では、サセプタ132は、少なくとも2つの材料を選択的にエアロゾル化するために2つの異なる周波数で加熱することができる少なくとも2つの材料を含んでもよい。例えば、(第1のインダクタコイル124によって加熱される)サセプタ132の第1のセクションは第1の材料を含んでもよく、第2のインダクタコイル126によって加熱されるサセプタ132の第2のセクションは異なる第2の材料を含んでよい。別の例では、第1のセクションは、第1の材料及び第2の材料を含んでもよく、第1のインダクタコイル124の動作に基づいて、第1の材料及び第2の材料を異なるように加熱することができる。第1の材料及び第2の材料は、サセプタ132によって定められた軸線に沿って隣り合っていてもよいし、サセプタ132内で異なる層を形成してもよい。同様に、第2のセクションは、第3の材料及び第4の材料を含んでもよく、第2のインダクタコイル126の動作に基づいて、第3の材料及び第4の材料を異なるように加熱することができる。第3の材料及び第4の材料は、サセプタ132によって定められた軸線に沿って隣り合っていてもよいし、サセプタ132内で異なる層を形成してもよい。例えば、第3の材料は第1の材料と同じであってもよく、第4の材料は第2の材料と同じであってもよい。これに代えて、材料のそれぞれは異なっていてもよい。例えば、サセプタは炭素鋼又はアルミニウムを含んでもよい。
図8のデバイス100は絶縁部材128をさらに備え、絶縁部材128は、概ね管状でサセプタ132を少なくとも部分的に囲むことができる。絶縁部材128は、例えば、プラスチックなどの任意の絶縁材料から構成されてもよい。この特定の例では、絶縁部材はポリエーテルエーテルケトン(PEEK:polyether ether ketone)から構成される。絶縁部材128は、サセプタ132で生成される熱からデバイス100の様々な構成要素を絶縁する助けとなり得る。
絶縁部材128はまた、第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126を完全に又は部分的に支持することができる。例えば、図9に示すように、第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126は、絶縁部材128の周りに配置され、絶縁部材128の半径方向外向きの表面と接触している。いくつかの例では、絶縁部材128は、第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126と当接しない。例えば、絶縁部材128の外面と、第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126の内面との間にはわずかな隙間があってもよい。
特定の例では、サセプタ132、絶縁部材128、並びに第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126は、サセプタ132の中央長手方向軸線の周りに同心である。
図10は、デバイス100の部分断面の側面図である。この例では、外側カバー102が存在している。第1のインダクタコイル124及び第2のインダクタコイル126の矩形断面形状をより明瞭に見ることができる。
デバイス100は、サセプタ132の一端と係合してサセプタ132を定位置に保持する支持部136をさらに備える。支持部136は第2の端部部材116に接続される。
デバイスはまた、制御要素112内に、関連する第2のプリント回路基板138を備えてもよい。
デバイス100は、デバイス100の遠位端の方に配置された第2の蓋/キャップ140及びばね142をさらに備える。ばね142によって第2の蓋140を開くことができて、サセプタ132にアクセスすることができる。ユーザは、サセプタ132及び/又は支持部136を清浄にするために第2の蓋140を開くことができる。
デバイス100は、サセプタ132の近位端から離れるようにデバイスの開口104の方へ延在する拡張チャンバ144をさらに備える。物品110がデバイス100内に受け入れられたときに物品110に当接して保持するために、拡張チャンバ144内に保持クリップ146が少なくとも部分的に配置される。拡張チャンバ144は端部部材106に接続される。
図10は、外側カバー102を省いた図9のデバイス100の分解図である。
図11Aは、図9のデバイス100の一部分の断面を示す。図11Bは、図11Aの1つの領域の拡大図である。図11A及び図11Bは、サセプタ132内に受け入れられた物品110を示し、ここでは、物品110は、物品110の外面がサセプタ132の内面と当接するような寸法である。これは、加熱が最も効率的になることを確実にする。この例の物品110はエアロゾル生成材料110aを備える。エアロゾル生成材料110aはサセプタ132内に配置される。物品110はまた、フィルター、包装材料、及び/又は冷却構造体などの他の構成要素を備えてもよい。
図11Bは、サセプタ132の外面が、インダクタコイル124、126の内面から、サセプタ132の長手方向軸線158に垂直な方向に測って、距離150だけ間隔を空けて配置されていることを示す。1つの特定の例では、距離150は、約3mm~4mm、約3~3.5mm、又は約3.25mmである。
図11Bは、絶縁部材128の外面が、インダクタコイル124、126の内面から、サセプタ132の長手方向軸線158に垂直な方向に測って、距離152だけ間隔を空けて配置されていることをさらに示す。1つの特定の例では、距離152は約0.05mmである。別の例では、距離152は実質的に0mmであり、その結果、インダクタコイル124、126は絶縁部材128と当接して接触する。
一例では、サセプタ132の壁厚154は、約0.025mm~1mm、又は約0.05mmである。
一例では、サセプタ132の長さは、約40mm~60mm、約40mm~45mm、又は約44.5mmである。
一例では、絶縁部材128の壁厚156は、約0.25mm~2mm、0.25mm~1mm、又は約0.5mmである。
使用時、本明細書に記載する物品1、1’、1’’、1’’’は、図7~図11Bを参照して説明したデバイス100などの非燃焼性エアロゾル供給デバイスに挿入することができる。物品1、1’、1’’、1’’’の吸い口2、2’、2’’、2’’’の少なくとも一部分は、非燃焼性エアロゾル供給デバイス100から突出しており、ユーザの口に入れることができる。エアロゾルは、デバイス100を使用してエアロゾル生成材料3を加熱することによって生成される。エアロゾル生成材料3によって生成されるエアロゾルは、吸い口2を通ってユーザの口に至る。
本明細書に記載する様々な実施形態は、特許請求される特徴の理解及び教示を助けるためだけに提示されている。これらの実施形態は、実施形態のうちの単なる代表的な例として提供されており、すべての実施形態を網羅したものでもなければ、他の実施形態を排除するものでもない。本明細書に記載する利点、実施形態、例、機能、特徴、構造、及び/又は他の態様は、特許請求の範囲によって規定されたとおりに本発明の範囲を限定するもの、又は特許請求の範囲の均等物を制限するものと考えるべきではなく、特許請求される発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態を利用し、変形を施すことができることは理解されよう。本発明の様々な実施形態は、本明細書に詳細に記載するもの以外の、開示された要素、構成要素、特徴、部品、ステップ、手段などの適切な組み合わせを好適に備えてもよく、それらのみから構成されてもよく、又は実質的にそれらから構成されてもよい。加えて、本開示は、現在は特許請求されていないが将来特許請求される可能性のある他の発明を含む可能性がある。
Claims (39)
- 非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための、又は非燃焼性エアロゾル供給システムとして使用するための物品用の構成要素であって、
長手方向に延在する材料本体であって、長さが2mm~6mmの範囲の繊維を備えるシート材料を備える材料本体であり、密度が約0.1~0.25mg/mm3の範囲の材料本体を備える構成要素。 - 前記材料本体が、一連の実質的に平行な***と溝とを備える波形パターンを有するように形成された波形加工されたシート材料を備え、隣り合う***間の平均間隔が約0.3mmより広い、請求項1に記載の構成要素。
- 前記材料本体が、一連の実質的に平行な***と溝とを備える波形パターンを有するように形成された波形加工されたシート材料を備え、前記波形の振幅が、約0.7mmより小さい、又は約0.7mm~約1.2mmである、請求項1又は2に記載の構成要素。
- 隣り合う***間の平均間隔が、約0.4mmより広い、約0.5mmより広い、又は約0.6mmより広い、請求項1~3のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体が、約600μmより小さい、約500μmより小さい、又は約400μmより小さい波形の振幅を有する波形加工された繊維を備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体の密度が、約0.15mg/mm3~約0.2mg/mm3、又は約0.17mg/mm3~約0.2mg/mm3である、請求項1~5のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体の体積が、少なくとも100mm3、少なくとも115mm3、少なくとも150mm3、少なくとも200mm3、少なくとも300mm3、少なくとも400mm3、少なくとも500mm3、少なくとも600mm3、少なくとも700mm3、少なくとも800mm3、少なくとも900mm3、又は少なくとも1000mm3である、請求項1~6のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体の体積が、前記材料本体の軸方向長さ1mm当たり少なくとも19mm3、前記材料本体の軸方向長さ1mm当たり少なくとも25mm3、又は前記材料本体の軸方向長さ1mm当たり少なくとも30mm3である、請求項1~7のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体の重量が、前記材料本体の軸方向長さ1mm当たり少なくとも4mg、前記材料本体の軸方向長さ1mm当たり少なくとも5mg、又は前記材料本体の軸方向長さ1mm当たり少なくとも6mgである、請求項1~8のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体が実質的に円筒形である、請求項1~9のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体が、紙幅15mm当たり1Nより低いぬれ引張強さのプラグラップに包まれている、請求項1~10のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記シート材料の秤量が、少なくとも20g/m2、少なくとも22g/m2、又は少なくとも24g/m2である、請求項1~11のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記シート材料の秤量が、50g/m2より小さい、45g/m2より小さい、又は40g/m2より小さい、請求項12に記載の構成要素。
- 前記シート材料を伸ばしたときの幅が、120mm~200mm、又は150mm~200mmである、請求項1~13のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記シート材料が紙を含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記シート材料が再生タバコを含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体での閉鎖圧力降下が、長手方向長さ1mm当たり少なくとも1.0水柱mm、又は長手方向長さ1mm当たり少なくとも1.2水柱mm、又は長手方向長さ1mm当たり少なくとも1.5水柱mmである、請求項1~16のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体での閉鎖圧力降下が、長手方向長さ1mm当たり3水柱mmより小さい、又は長手方向長さ1mm当たり2.8水柱mmより小さい、又は長手方向長さ1mm当たり2.5水柱mmより小さい、請求項1~17のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体の軸方向長さが、少なくとも4mm、少なくとも5mm、少なくとも6mm、少なくとも7mm、少なくとも8mm、少なくとも9mm、少なくとも10mm、又は約6mm~約15mmである、請求項1~18のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体の軸方向長さが約12mmである、請求項19に記載の構成要素。
- 前記材料本体の外周が、少なくとも16mm、少なくとも18mm、又は少なくとも20mmである、請求項1~20のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体内に配置されるエアロゾル改質剤をさらに備える、請求項1~21のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記エアロゾル改質剤を備えるエアロゾル改質剤放出構成要素をさらに備える、請求項22に記載の構成要素。
- 前記エアロゾル改質剤放出構成要素がカプセルを備える、請求項23に記載の構成要素。
- 前記カプセルが固体シェル及び液体コアを備え、前記液体コアが前記エアロゾル改質剤を備える、請求項24に記載の構成要素。
- 前記材料本体に塗布されたエアロゾル形成材料をさらに備える、請求項1~25のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記エアロゾル形成材料が、グリセリン、グリセロール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1、3-ブチレングリコール、エリスリトール、メソエリスリトール、バニリン酸エチル、ラウリン酸エチル、スベリン酸ジエチル、クエン酸トリエチル、トリアセチン、ジアセチン混合物、安息香酸ベンジル、フェニル酢酸ベンジル、トリブチリン、酢酸ラウリル、ラウリン酸、ミリスチン酸、及び炭酸プロピレンのうちの1つ以上を含む、請求項26に記載の構成要素。
- 前記エアロゾル形成材料が、クエン酸トリエチル又はトリアセチンを含む、請求項27に記載の構成要素。
- 前記材料本体の軸方向長さ1mm当たり少なくとも0.02mg、0.03mg、0.04mg、又は0.05mgのエアロゾル形成材料が前記材料本体に塗布される、請求項27又は28に記載の構成要素。
- 前記材料本体の軸方向長さ1mm当たり0.5mg以下、0.45mg以下、0.4mg以下、0.35mg以下、又は0.3mg以下のエアロゾル形成材料が前記材料本体に塗布される、請求項27~29のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記材料本体内に配置され、空洞を備える管状要素を備える、請求項1~30のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記管状要素が紙を含む、請求項31に記載の構成要素。
- 秤量が1m2当たり40グラムより大きい、及び/又は、厚さが35μmより厚いラッパーに包まれた、請求項1~32のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記シート材料が、2mm~5mm、2mm~4mm、又は2mm~3mmの範囲の平均長さの繊維を備える、請求項1~33のいずれか一項に記載の構成要素。
- 前記シート材料の厚さが、約50~約100μm、又は約60~約90μmである、請求項1~34のいずれか一項に記載の構成要素。
- 非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための、又は非燃焼性エアロゾル供給システムとして使用するための物品であって、エアロゾル生成材料と、前記エアロゾル生成材料の下流の下流部分とを備える物品であり、前記下流部分が、請求項1~35のいずれか一項に記載の構成要素を備える、物品。
- 請求項36に記載の物品を備える非燃焼性エアロゾル供給システム。
- エアロゾル生成材料加熱システムであり、任意選択で、タバコ加熱システムである、請求項37に記載の非燃焼性エアロゾル供給システム。
- シート材料を材料本体に形成するステップであって、前記シート材料が、長さが2mm~6mmの範囲の繊維を備え、前記材料本体の密度が、約0.1~0.25mg/mm3の範囲である、ステップを含む、非燃焼性エアロゾル供給システムに使用するための物品用の構成要素を形成するための方法。
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