JP7351585B2 - 酢酸セルローストウ、それを含むフィルタ、及び該フィルタを含むエアロゾル生成物品 - Google Patents
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Description
本発明は、酢酸セルローストウ、それを含むフィルタ、及び該フィルタを含むエアロゾル生成物品に関する。
最近、一般的なシガレット及び喫煙物品の短所を克服する代替方法に係わる需要が増加している。例えば、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではない、シガレット内のエアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルを生成させる方法に係わる需要が増加している。これにより、多様な方式で作動する喫煙物品や装置に係わる研究が活発に進められている。
シガレット内のエアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルが生成される加熱型シガレットは、フィルタの比較的高い吸引抵抗及びエアロゾル除去能によって既存の伝統的な燃焼型シガレットに比べて、ユーザに提供される霧化量が足りない。したがって、加熱型シガレットにおいてユーザに提供される霧化量の増大のための研究が要求されて来た。
本発明が解決しようとする課題は、低い吸引抵抗を有するフィルタを具現するための酢酸セルローストウ及び低い吸引抵抗を有するフィルタを含むエアロゾル生成物品を提供するところにある。
実施例を通じて解決しようとする課題が上述した課題に制限されるものではなく、言及されていない課題は、本明細書及び添付図面から実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。
上述した技術的課題を解決するための技術的手段として、一実施例は、エアロゾル生成要素が含浸されたエアロゾル生成基材を含む第１部分、タバコ要素を含む第２部分、冷却要素を含む第３部分、及びフィルタ要素を含む第４部分を含み、第１部分、第２部分、前記第３部分、及び前記第４部分は、前記エアロゾル生成物品の長手方向を基準に順次に整列され、前記フィルタ要素は、１７～２９のフィラメント当たりデニール（ｄｅｎｉｅｒ）を有し、１０，０００～４０，０００の総デニールを有する酢酸セルローストウを含むエアロゾル生成物品を提供する。
他の実施例は、１７～２９のフィラメント当たりデニール（ｄｅｎｉｅｒ）を有し、１０，０００～４０，０００の総デニールを有する酢酸セルローストウを含むフィルタを提供する。
さらに他の実施例は、１７～２９のフィラメント当たりデニール（ｄｅｎｉｅｒ）を有し、１０，０００～４０，０００の総デニールを有する酢酸セルローストウを提供する。
課題の解決手段は、上述したところに制限されず、本明細書全体で通常の技術者によって類推されうる事項をいずれも含む。
課題の解決手段は、上述したところに制限されず、本明細書全体で通常の技術者によって類推されうる事項をいずれも含む。
実施例に係わるエアロゾル生成物品によれば、比較的太い繊維を含む酢酸セルローストウを含み、吸引抵抗を低め、ユーザにさらに向上した喫煙満足感を提供することができる。また、低い吸引抵抗を保持しつつも、酢酸セルローストウの量を増加させうるので、フィルタの硬度を向上させてユーザの便宜性を改善することができる。
実施例の効果は、前述したところに限定されず、後述する構成から類推可能な効果をいずれも含んでもよい。
一実施例は、エアロゾル生成要素が含浸されたエアロゾル生成基材を含む第１部分、タバコ要素を含む第２部分、冷却要素を含む第３部分及びフィルタ要素を含む第４部分を含み、第１部分、第２部分、前記第３部分、及び前記第４部分は、前記エアロゾル生成物品の長手方向を基準に順次に整列され、前記フィルタ要素は、１７～２９のフィラメント当たりデニール（ｄｅｎｉｅｒ）を有し、１０，０００～４０，０００の総デニールを有する酢酸セルローストウを含むエアロゾル生成物品を提供する。
実施例において、前記酢酸セルローストウは、１８～２３のフィラメント当たりデニールを有し、１５，０００～３５，０００の総デニールを有する。
実施例において、前記第４部分は、酢酸セルローストウを３２０～５１０ｍｇ含むことができる。
実施例において、前記第４部分の前記エアロゾル生成物品の長手方向に垂直な断面の周囲は、１４～２５ｍｍでもある。
実施例において、前記第４部分の吸引抵抗は、０．５～２．５ｍｍＨ２Ｏでもある。
実施例において、前記第２部分は、前記エアロゾル生成要素をさらに含み、前記第２部分は、前記エアロゾル生成要素を前記エアロゾル生成基材の乾燥重量を基準に１０重量％以下含む。
実施例において、第１部分は、前記エアロゾル生成要素を前記エアロゾル生成基材の乾燥重量を基準に６５～９５重量％含む。
他の実施例は、１７～２９のフィラメント当たりデニール（ｄｅｎｉｅｒ）を有し、１０，０００～４０，０００の総デニールを有する酢酸セルローストウを含むフィルタを提供する。
実施例において、前記酢酸セルローストウは、１８～２３のフィラメント当たりデニールを有し、１５，０００～３５，０００の総デニールを有する。
実施例において、前記フィルタは、前記酢酸セルローストウを３５０～５１０ｍｇ含む。
実施例において、前記フィルタの前記フィルタの長手方向に垂直な断面の周囲は、１４～２５ｍｍでもある。
実施例において、前記フィルタの吸引抵抗は、０．５～２．５ｍｍＨ２Ｏでもある。
さらに他の実施例は、１７～２９のフィラメント当たりデニール（ｄｅｎｉｅｒ）を有し、１０，０００～４０，０００の総デニールを有する酢酸セルローストウを提供する。
実施例において、前記酢酸セルローストウは、１８～２３のフィラメント当たりデニールを有し、１５，０００～３５，０００の総デニールを有する。
実施例で使用される用語は、本実施例での機能を考慮しながら、可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは、当分野に係わる技術者の意図または判例、新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該実施例の説明部分において、詳細にその意味を記載する。したがって、本実施例で使用される用語は、単なる用語の名称ではない、その用語が有する意味と本実施例の全般にわたる内容に基づいて定義されねばならない。
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載の「－部」、「－モジュール」などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されるか、ハードウェアとソフトウェアとの結合によっても具現される。
また、本明細書で使用される「第１」または「第２」のように序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するのに使用することができるが、構成要素は用語によって限定されてはならない。用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使用される。
明細書全体において、「エアロゾル生成物品」は、喫煙に用いられる物品を意味する。例えば、エアロゾル生成物品は、点火されて燃焼される方式で用いられる一般の燃焼式シガレットでもあり、またはエアロゾル生成装置によって加熱される方式で用いられる加熱式シガレットでもある。他の例示として、エアロゾル生成物品は、カートリッジに含有された液体が加熱される方式で用いられる物品でもある。
明細書全体において、「エアロゾル生成物品の長手方向」は、エアロゾル生成物品の長さが延びる方向、またはエアロゾル生成物品がエアロゾル生成装置に挿入される方向を意味する。
明細書全体において、「タバコ要素」は、タバコ物質を含む要素を意味する。
明細書全体において、「タバコ物質」は、タバコ葉に由来の成分を含む全ての形態の物質を意味する。
明細書全体において、「冷却要素」は、ある物質を冷却させる要素を意味する。例えば、冷却要素は、エアロゾル生成要素またはタバコ要素から発生したエアロゾルを冷却させうる。
明細書全体において、「フィルタ要素」は、濾過素材を含む要素を意味する。例えば、フィルタ要素は、複数の繊維ストランドを含んでもよい。
明細書全体において、「フィラメント当たりデニール」は、単位長である９０００ｍ当たり酢酸セルロースの単一繊維ストランドの重量（ｇ）によって表現される繊維の纎度を意味する。
明細書全体において、「総デニール」は、単位長である９０００ｍ当たりトウの重量（ｇ）によって表現されるトウの纎度を意味する。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例について、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施可能なように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な互いに異なる形態によっても具現され、ここで説明する実施例に限定されない。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
図１から図３は、エアロゾル生成装置にエアロゾル生成物品が挿入された例を示す図面である。
図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１００は、バッテリ１１０、制御部１２０、及びヒータ１３０を含む。
図２及び図３を参照すれば、エアロゾル生成装置１００は、蒸気化器１４０をさらに含む。また、エアロゾル生成装置１００の内部空間には、エアロゾル生成物品２００が挿入されうる。
図１から図３に図示されたエアロゾル生成装置１００には、本実施例に係わる構成要素が図示されている。したがって、図１から図３に図示された構成要素以外に他の汎用的な構成要素がエアロゾル生成装置１００にさらに含まれるということを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。
また、図２及び図３には、エアロゾル生成装置１００にヒータ１３０が含まれていると図示されているが、必要によって、ヒータ１３０は、省略されうる。
図１には、バッテリ１１０、制御部１２０、及びヒータ１３０が一列に配置されていると図示されている。また、図２には、バッテリ１１０、制御部１２０、蒸気化器１４０、及びヒータ１３０が一列に配置されていると図示されている。また、図３には、蒸気化器１４０及びヒータ１３０が並列に配置されていると図示されている。しかし、エアロゾル生成装置１００の内部構造は、図１から図３に図示されたところに限定されない。すなわち、エアロゾル生成装置１００の設計によって、バッテリ１１０、制御部１２０、ヒータ１３０、及び蒸気化器１４０の配置は変更されうる。
エアロゾル生成物品２００がエアロゾル生成装置１００に挿入されれば、エアロゾル生成装置１００は、ヒータ１３０及び／または蒸気化器１４０を作動させ、エアロゾル生成物品２００及び／または蒸気化器１４０からエアロゾルを発生させうる。ヒータ１３０及び／または蒸気化器１４０によって発生したエアロゾルは、エアロゾル生成物品２００を通過してユーザに伝達される。
必要によって、エアロゾル生成物品２００がエアロゾル生成装置１００に挿入されていない場合にも、エアロゾル生成装置１００は、ヒータ１３０を加熱することができる。
バッテリ１１０は、エアロゾル生成装置１００の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ１１０は、ヒータ１３０または蒸気化器１４０が加熱されるように電力を供給し、制御部１２０の動作に必要な電力を供給することができる。また、バッテリ１１０は、エアロゾル生成装置１００に設けられたディスプレイ、センサ、モータなどの動作に必要な電力を供給することができる。
制御部１２０は、エアロゾル生成装置１００の動作を全般的に制御する。具体的に、制御部１２０は、バッテリ１１０、ヒータ１３０、及び蒸気化器１４０だけでなく、エアロゾル生成装置１００に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部１２０は、エアロゾル生成装置１００の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置１００が動作可能な状態であるか否かを判断することもできる。
制御部１２０は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイによっても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されるプログラムが保存されたメモリの組合わせによっても具現される。また、他の形態のハードウェアによっても具現されるということを、本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。
ヒータ１３０は、バッテリ１１０から供給された電力によって加熱されうる。例えば、エアロゾル生成物品２００がエアロゾル生成装置１００に挿入されれば、ヒータ１３０は、エアロゾル生成物品２００の外部に位置しうる。したがって、加熱されたヒータ１３０は、エアロゾル生成物品２００内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させうる。
ヒータ１３０は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１３０には、電気伝導性トラック（ｔｒａｃｋ）を含み、電気伝導性トラックに電流が流れることにより、ヒータ１３０が加熱されうる。しかし、ヒータ１３０は、上述した例に限定されず、希望温度まで加熱されうるものであれば、制限なしに該当しうる。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置１００に予め設定されていてもよく、ユーザによって所望温度に設定されていてもよい。
一方、他の例として、ヒータ１３０は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ１３０には、エアロゾル生成物品を誘導加熱方式で加熱するための電気伝導性コイルを含み、エアロゾル生成物品は、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタを含んでもよい。
例えば、ヒータ１３０は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素、または棒状加熱要素を含み、加熱要素の形状によってエアロゾル生成物品２００の内部または外部を加熱することができる。
また、エアロゾル生成装置１００には、ヒータ１３０が複数個配置されてもよい。この際、複数個のヒータ１３０は、エアロゾル生成物品２００の内部に挿入されるように配置され、エアロゾル生成物品２００の外部に配置されてもよい。また、複数個のヒータ１３０のうち、一部は、エアロゾル生成物品２００の内部に挿入されるように配置され、残りは、エアロゾル生成物品２００の外部に配置されうる。また、ヒータ１３０の形状は、図１から図３に図示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される。
蒸気化器１４０は、液状組成物を加熱してエアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成物品２００を通過してユーザに伝達されうる。すなわち、蒸気化器１４０によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置１００の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器１４０によって生成されたエアロゾルがエアロゾル生成物品２００を通過してユーザに伝達されるように構成されうる。
例えば、蒸気化器１４０は、液体保存部、液体伝達手段、及び加熱要素を含んでもよいが、それらに限定されない。例えば、液体保存部、液体伝達手段、及び加熱要素は、独立したモジュールとしてエアロゾル生成装置１００に含まれうる。
液体保存部は、液状組成物を保存することができる。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体でもあり、非タバコ物質を含む液体でもある。液体保存部は、蒸気化器１４０から／に脱／付着されるように作製され、蒸気化器１４０と一体として作製されてもよい。
例えば、液状組成物は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、または、ビタミン混合物を含んでもよい。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含むが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供する成分を含んでもよい。ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ、及びビタミンＥのうち、少なくとも１つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。また、液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含んでもよい。
液体伝達手段は、液体保存部の液状組成物を加熱要素に伝達することができる。例えば、液体伝達手段は、綿繊維、セラミック繊維、ガラスファイバ、多孔性セラミックのような芯（ｗｉｃｋ）にもなるが、それらに限定されない。
加熱要素は、液体伝達手段によって伝達される液状組成物を加熱するための要素である。例えば、加熱要素は、金属熱線、金属熱板、セラミックヒータなどにもなるが、それらに限定されるものではない。また、加熱要素は、ニクロム線のような伝導性フィラメントで構成され、液体伝達手段に巻かれる構造によっても配置される。加熱要素は、電流供給によって加熱され、加熱要素と接触された液体組成物に熱を伝達し、液体組成物を加熱することができる。その結果、エアロゾルが生成されうる。
例えば、蒸気化器１４０は、カトマイザ（ｃａｒｔｏｍｉｚｅｒ）または霧化器（ａｔｏｍｉｚｅｒ）とも称されるが、それらに限定されない。
一方、エアロゾル生成装置１００は、バッテリ１１０、制御部１２０、ヒータ１３０、及び蒸気化器１４０以外に汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル生成装置１００は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ及び／または触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１００は、少なくとも１つのセンサ（パフセンサ、温度センサ、エアロゾル生成物品挿入感知センサなど）を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１００は、エアロゾル生成物品２００が挿入された状態でも外部空気が流入されるか、内部気体が流出される構造にも作製されうる。
図１から図３には、図示されていないが、エアロゾル生成装置１００は、別途のクレードルと共にシステムを構成してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１００のバッテリ１１０の充電に用いられうる。または、クレードルとエアロゾル生成装置１００が結合された状態でヒータ１３０が加熱されてもよい。
エアロゾル生成物品２００は、一般的な燃焼型シガレットと類似してもいる。例えば、エアロゾル生成物品２００は、エアロゾル生成物質を含む第１部分とフィルタなどを含む第２部分に区分される。または、エアロゾル生成物品２００の第２部分にも、エアロゾル生成物質が含まれてもよい。例えば、顆粒状または、カプセル状に作られたエアロゾル生成物質が第２部分に挿入されてもよい。
エアロゾル生成装置１００の内部には、第１部分の全体が挿入され、第２部分は、外部に露出されうる。または、エアロゾル生成装置１００の内部に第１部分の一部だけ挿入され、第１部分の全体及び第２部分の一部が挿入されてもよい。ユーザは、第２部分を口にした状態でエアロゾルを吸い込むことができる。この際、エアロゾルは、外部空気が第１部分を通過することで生成され、生成されたエアロゾルは、第２部分を通過してユーザの口に伝達される。
一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置１００に形成された少なくとも１つの空気通路を介して流入されうる。例えば、エアロゾル生成装置１００に形成された空気通路の開閉及び／または空気通路の大きさは、ユーザによって調節されうる。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによって調節されうる。他の例として、外部空気は、エアロゾル生成物品２００の表面に形成された少なくとも１つの孔（ｈｏｌｅ）を介してエアロゾル生成物品２００の内部に流入されてもよい。
図４は、誘導加熱方式を用いたエアロゾル生成装置の一例を示す図面である。
図４を参照すれば、エアロゾル生成装置１００は、バッテリ１１０、制御部１２０、コイルＣ及びサセプタＳを含む。また、エアロゾル生成装置１００の空洞Ｖには、エアロゾル生成物品２００の少なくとも一部が収容されうる。図４のエアロゾル生成物品２００、バッテリ１１０及び制御部１２０は、図１から図３のエアロゾル生成物品２００、バッテリ１１０及び制御部１２０に対応しうる。またコイルＣ及びサセプタＳは、ヒータ１３０００に含まれうる。したがって、重複説明は省略する。
図４に図示されたエアロゾル生成装置１００には、本実施例に係わる構成要素が図示されている。したがって、図４に図示された構成要素以外に他の汎用的な構成要素がエアロゾル生成装置１００にさらに含まれてもよいということを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。
コイルＣは、空洞Ｖ周辺に位置されうる。図４には、コイルＣが空洞Ｖを取り囲むように配置されると図示されているが、それに限定されない。
エアロゾル生成物品２００がエアロゾル生成装置１００の空洞Ｖに収容されれば、エアロゾル生成装置１００は、コイルＣが磁場を発生させるようにコイルＣに電力を供給することができる。コイルＣによって発生した磁場がサセプタＳを貫通することにより、サセプタＳが加熱されうる。
そのような誘導加熱現象は、ファラデーの誘導法則（Ｆａｒａｄａｙ'ｓ Ｌａｗ ｏｆ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ）によって説明される公知された現象である。具体的に、サセプタＳ内の磁気誘導が変化する場合、電場がサセプタＳ内に発生することで、渦電流（ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔ）がサセプタＳ内に流れることになる。渦電流は、サセプタＳ内において電流密度及び伝導体抵抗に比例する熱を発生させる。
サセプタＳが渦電流によって加熱され、エアロゾル生成物品２００内のエアロゾル生成物質は、加熱されたサセプタＳによって加熱されることにより、エアロゾルが発生しうる。エアロゾル生成物質から発生したエアロゾルは、エアロゾル生成物品２００を通過してユーザに伝達される。
バッテリ１１０は、コイルＣが磁場を発生させうるように電力を供給することができる。制御部１２０は、コイルＣと電気的に連結されうる。
コイルＣは、バッテリ１１０から供給された電力によって磁場を発生させる電気伝導性コイルでもある。コイルＣは、空洞Ｖの少なくとも一部を取り囲むように配置されうる。コイルＣによって発生した磁場は、空洞Ｖの内側端部に配置されるサセプタＳに印加されうる。
サセプタＳは、コイルＣから発生する磁場によって貫通されることにより、加熱され、金属または炭素を含んでもよい。例えば、サセプタＳは、フェライト（ｆｅｒｒｉｔｅ）、強磁性合金（ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ａｌｌｏｙ）、ステンレス鋼（ｓｔａｉｎｌｅｓ ｓｓｔｅｅｌ）及びアルミニウム（Ａｌ）のうち、少なくとも１つを含んでもよい。
サセプタＳは、黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、モリブデン（ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ）、シリコンカーバイド（ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｉｄｅ）、ニオブ（ｎｉｏｂｉｕｍ）、ニッケル合金（ｎｉｃｋｅｌ ａｌｌｏｙ）、金属フィルム（ｍｅｔａｌ ｆｉｌｍ）、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）のようなセラミック、ニッケル（Ｎｉ）やコバルト（Ｃｏ）のような遷移金属及びホウ素Ｂやリン（Ｐ）のような半金属のうち、少なくとも１つを含んでもよい。しかし、サセプタＳは、前述した例に限定されず、磁場が印加されることにより、希望温度まで加熱可能なものであれば、制限なしに該当しうる。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置１００に予め設定されていてもよく、ユーザによって所望温度に設定されていてもよい。
エアロゾル生成物品２００がエアロゾル生成装置１００の空洞Ｖに収容されれば、サセプタＳは、エアロゾル生成物品２００の少なくとも一部を取り囲むように配置されうる。したがって、加熱されたサセプタＳは、エアロゾル生成物品２００内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させうる。
図４には、サセプタＳがエアロゾル生成物品の少なくとも一部を取り囲むように配置されると図示されているが、それに限定されない。例えば、サセプタＳは、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素、または棒状加熱要素を含み、加熱要素の形状によってエアロゾル生成物品２００の内部または外部を加熱することができる。
また、エアロゾル生成装置１００には、サセプタＳが複数個配置されてもよい。この際、複数個のサセプタＳは、エアロゾル生成物品２００の外部にも配置され、内部に挿入されるように配置されてもよい。また、複数個のサセプタＳのうち、一部は、エアロゾル生成物品２００の内部に挿入されるように配置され、残りは、エアロゾル生成物品２００の外部に配置されうる。また、サセプタＳの形状は、図４に図示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される。
図５は、一実施例によるエアロゾル生成物品２００の構造を概略的に示す図面である。
図５を参照すれば、エアロゾル生成物品２００は、第１部分２１０、第２部分２２０、第３部分２３０、及び第４部分２４０を含んでもよい。具体的に、第１部分２１０、第２部分２２０、第３部分２３０、及び第４部分２４０は、それぞれエアロゾル生成要素、タバコ要素、冷却要素、及びフィルタ要素を含んでもよい。一例として、第１部分２１０は、エアロゾル生成物質を含み、第２部分２２０は、タバコ物質及び保湿剤を含み、第３部分２３０は、第１部分２１０及び第２部分２２０を通過する気流を冷却させ、第４部分２４０は、フィルタ物質を含んでもよい。
図５を参照すれば、第１部分２１０、第２部分２２０、第３部分２３０、及び第４部分２４０は、エアロゾル生成物品２００の長手方向を基準に順次に整列されうる。ここで、エアロゾル生成物品２００の長手方向は、エアロゾル生成物品２００の長さが延びる方向でもある。例えば、エアロゾル生成物品２００の長手方向は、第１部分２１０から第４部分２４０に向かう方向でもある。これにより、第１部分２１０及び第２部分２２０のうち、少なくとも１つから発生するエアロゾルが第１部分２１０、第２部分２２０、第３部分２３０、及び第４部分２４０を順次に通過して気流を形成し、これにより、喫煙者は、第４部分２４０からエアロゾルを吸い込むことができる。
第１部分２１０は、エアロゾル生成要素を含んでもよい。また、風味剤、湿潤剤及び／または有機酸（ｏｒｇａｎｉｃ ａｃｉｄ）のような他の添加物質を含み、メントールまたは保湿剤などの加香液を含んでもよい。ここで、エアロゾル生成要素は、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジ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及びオレイルアルコールのうち、少なくとも１つを含んでもよい。但し、本発明は、前述した例示に制限されず、本発明は、当該技術分野で広く知られた多様な種類のエアロゾル生成要素をいずれも含んでもよい。
第１部分２１０は、エアロゾル生成要素が含浸されたエアロゾル生成基材を含んでもよい。エアロゾル生成基材の例としては、巻縮されたシートを含み、エアロゾル生成要素は、巻縮されたシートに含浸された状態で第１部分２１０に含まれうる。また、風味剤、湿潤剤及び／または有機酸（ｏｒｇａｎｉｃ ａｃｉｄ）のような他の添加物質及び加香液は、巻縮されたシートに吸収された状態で第１部分２１０に含まれうる。
巻縮されたシートは、高分子素材で構成されたシートでもある。例えば、高分子素材は、紙、酢酸セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ）、ライオセル（ｌｙｏｃｅｌｌ）、ポリ乳酸（ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ）のうち、少なくとも１つを含んでもよい。例えば、巻縮されたシートは、高温に加熱されても熱による異臭が発生しない紙シートでもある。但し、それに制限されるものではない。
第１部分２１０は、エアロゾル生成物品２００の末端から約７～２０ｍｍ地点まで延び、第２部分２２０は、第１部分２１０の終了地点から約７～２０ｍｍ地点まで延びうる。但し、そのような数値範囲に必ずしも制限されるものではなく、第１部分２１０及び第２部分２２０それぞれの延びる長さは、通常の技術者が容易に変更可能な範囲で適切に調節されうる。
第２部分２２０は、タバコ要素を含んでもよい。タバコ要素は、特定形態のタバコ物質でもある。例えば、タバコ要素は、刻みタバコ、タバコ粒子（ｐａｒｔｉｃｌｅ）、タバコシート（ｓｈｅｅｔ）、タバコビーズ（ｂｅａｄｓ）、タバコ顆粒（ｇｒａｎｕｌｅ）、タバコ粉末（ｐｏｗｄｅｒ）、またはタバコ抽出物の形態を有することができる。また、タバコ物質は、例えば、タバコ葉、タバコ葉脈、膨化タバコ、切断された刻みタバコ、板状葉刻みタバコ、及び再構成タバコのうち、１種以上を含んでもよい。
第３部分２３０は、第１部分２１０及び第２部分２２０を通過する気流を冷却させうる。第３部分２３０は、高分子物質または生分解性高分子物質によって製造され、冷却機能を有することができる。例えば、第３部分２３０は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）繊維によって作製されうるが、それに限定されない。または、第３部分２３０は、複数の孔が形成された酢酸セルロースフィルタによっても作製される。しかし、第３部分２３０は、上述した例示に限定されず、エアロゾルが冷却する機能を行う物質は、制限なしにそれに該当しうる。例えば、第３部分２３０は、中空を含むチューブフィルタまたは紙管でもある。
第４部分２４０は、フィルタ要素を含んでもよい。例えば、第４部分２４０は、酢酸セルロースフィルタでもある。一方、第４部分２４０の形状には、制限がない。例えば、第４部分２４０は、円柱状ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ状ロッドでもある。また、第４部分２４０は、リセス状ロッドでもある。もし、第４部分２４０が複数のセグメントで構成された場合、複数のセグメントのうち、少なくとも１つが異なる形状にも作製される。
第４部分２４０は、香味が発生するようにも作製される。一例として、第４部分２４０に加香液が噴射され、加香液が塗布された別途の繊維が第４部分２４０の内部に挿入されてもよい。
エアロゾル生成物品２００は、第１部分２１０～第４部分２４０のうち、少なくとも一部を取り囲むラッパ２５０を含んでもよい。また、エアロゾル生成物品２００は、第１部分２１０～第４部分２４０をいずれも覆い包むラッパ２５０を含んでもよい。ラッパ２５０は、エアロゾル生成物品２００の最外郭に位置され、ラッパ２５０は、単一ラッパでもあるが、複数枚のラッパの組合わせでもある。
一例として、エアロゾル生成物品２００の第１部分２１０は、エアロゾル生成物質を含む巻縮されたシワ状シートを含み、第２部分２２０は、タバコ物質として板状葉刻みタバコ及び保湿剤としてグリセリンを含み、第３部分２３０は、紙管を含み、第４部分２４０は、酢酸セルロース（ＣＡ）繊維を含んでもよいが、本発明がそれに必ずしも制限されるものではない。
以下、エアロゾル生成物品２００の第４部分２４０についてさらに詳細に説明する。
前述したように第４部分２４０は、フィルタ要素を含み、フィルタ要素は、１７～２９のフィラメント当たりデニール（ｄｅｎｉｅｒ）を有し、１０，０００～４０，０００の総デニールを有する酢酸セルローストウを含んでもよい。
酢酸セルローストウは、酢酸セルロースをエアロゾル生成物品のフィルタの製造に好適に製造された物品を意味する。これは、酢酸セルロースを細く繊維化したものであって、酢酸セルロース繊維の太さは、エアロゾル生成物品の吸引抵抗、硬度、円周などの物理的要因に影響を与える。既存の一般的な燃焼型シガレットのフィルタに使用される酢酸セルローストウの場合、３．０～６．０フィラメント当たりデニールを有し、商用化された加熱型シガレットのフィルタに使用される酢酸セルローストウの場合、一般に９．０フィラメント当たりデニールを有することができる。
実施例によるフィルタ要素に含まれる酢酸セルローストウは、既存の一般的な加熱型シガレットに適用される酢酸セルローストウに比べて大きい値のフィラメント当たりデニール及び総デニールを有する。酢酸セルローストウを構成する繊維のフィラメント当たりデニールが大きくなるほど、繊維の太さが太いことを意味し、細い繊維太さを有するトウに比べて太い繊維太さを有するトウは、繊維間の空き空間が多く形成されてフィルタ内の吸引抵抗及びエアロゾルの除去能が減少しうる。したがって、実施例による酢酸セルローストウを含むフィルタを使用する場合、ユーザに移行される霧化量を増大させうる効果を有する。
望ましくは、酢酸セルローストウは、１８～２３のフィラメント当たりデニールを有し、１５，０００～３５，０００の総デニールを有することができるが、フィルタ内の吸引抵抗及びエアロゾル除去能を減少させつつも、喫煙中、ユーザが感じる吸い応え、調和味、刺激性、充足感などの喫煙満足感が向上する効果がある。
実施例によれば、第４部分２４０は、酢酸セルローストウを３２０～５１０ｍｇ含むことができる。実施例によるエアロゾル生成物品２００の第４部分２４０は、比較的太い繊維太さを有する酢酸セルローストウを含むので、既存の比較的細い繊維太さを有する酢酸セルローストウに比べて多量のトウを投入しても低い吸引抵抗を保持することができる。エアロゾル生成物品２００の第４部分２４０により多量の酢酸セルローストウを含むことにより、第４部分２４０の真円度及び硬度が向上しうる。例えば、実施例によるエアロゾル生成物品２００の第４部分２４０は、９３％以上の真円度及び９５％以上の硬度を有することができる。
真円度は、第４部分２４０の断面が真円であるか否かの程度を意味し、公知の技術を通じて測定することができる。例えば、第４部分２４０の中心部を支持した後、第４部分２４０を回転させながら、コンパレータなどで測定し、測定者の動きによって半径の誤差を求めることができる。
硬度は、第４部分２４０の弾性及び復元度に係わる物性であって、第４部分２４０が長手方向の垂直方向に加えられる圧力に抵抗する程度を意味する。ユーザがエアロゾル生成物品の使用時、エアロゾル生成物品が形状を保持することで、容易に使用するには、一定レベル以上の硬度が保持される必要がある。
エアロゾル生成物品２００が酢酸セルローストウを３２０ｍｇ未満含む場合、第４部分２４０の断面の中心部分に位置する酢酸セルローストウが第４部分２４０の長手方向に押し込まれるリセス（ｒｅｃｅｓｓ）現象が発生する。エアロゾル生成物品２００が酢酸セルローストウを５１０ｍｇ超過して含む場合、酢酸セルローストウの投入量が過度に多く、ラッパ２５０を用いた包装状態が不良であるか、ラッパ２５０が破損され、繰り返される吸引抵抗の測定において結果値の標準偏差が過度に高く示され、均一な性能を提供することが困難であった。
第４部分２４０のエアロゾル生成物品２００の長手方向に垂直な断面の周囲は、１４～２５ｍｍである。前述したように、実施例によるエアロゾル生成物品２００は、比較的繊維の太さが太い酢酸セルローストウを含むので、硬度が向上しうる。前記周り範囲は、一般のエアロゾル生成物品２００の断面の周りに比べて小さい値に該当する。第４部分２４０及びエアロゾル生成物品２００の厚さ、すなわち、断面の周りを小さくしても、硬度が向上されることにより、形状を保持することで使用性が確保されうる長所がある。
第４部分２４０の吸引抵抗は、０．５ｍｍＨ２Ｏ～２．５ｍｍＨ２Ｏでもある。実施例によるエアロゾル生成物品２００の第４部分２４０は、比較的繊維の太さが太い酢酸セルローストウを含むので、低い吸引抵抗を具現することができる。前記範囲の吸引抵抗は、ユーザがエアロゾル生成物品２００を用いるに当たって、エアロゾルの吸引に、過度に大きな力を加えないようにして、満足感を与えることができる。また、実施例によるエアロゾル生成物品２００は、単に低い吸引抵抗を有するだけではなく、太い繊維を含むトウによって使用性が確保される硬度が保持することができる。
酢酸セルローストウの引張強度は、約３．５ｋｇｆ未満でもあり、さらに望ましくは、約３．０ｋｇｆ以下でもある。実施例による酢酸セルローストウは、比較的太い繊維の太さによって引張強度が約３．５ｋｇｆ未満の範囲で生産性が向上しうる。酢酸セルローストウの引張強度が約３．５ｋｇｆ以上である場合、太い繊維の太さによってトウのクリンピング過程での折り畳み性が足りず、量産が困難である。
第２部分２２０は、エアロゾル生成要素をさらに含み、第２部分２２０は、エアロゾル生成要素をエアロゾル生成基材の乾燥重量を基準に１０重量％以下含んでもよい。また、第１部分２１０は、エアロゾル生成要素をエアロゾル生成基材の乾燥重量を基準に６５～９５重量％含む。実施例による酢酸セルローストウを含むフィルタは、低いエアロゾル除去能を有するので、比較的少量のエアロゾル生成要素を、第１部分２１０及び第２部分２２０に含むとしても、ユーザに十分な霧化量及び充足感を提供することができる効果がある。
喫煙中にユーザが感じる吸い応え、調和味、刺激性、充足感などの喫煙満足度をさらに向上させうるという点で、第２部分２２０は、エアロゾル生成要素をさらに含み、第２部分２２０は、エアロゾル生成要素をエアロゾル生成基材の乾燥重量を基準に３重量％以下含む。また、第１部分２１０は、エアロゾル生成要素をエアロゾル生成基材の乾燥重量を基準に６５～８０重量％含む。
実施例１．酢酸セルローストウ
２０．０のフィラメント当たりデニール、２５，０００の総デニールを有する酢酸セルローストウを製造した。
２０．０のフィラメント当たりデニール、２５，０００の総デニールを有する酢酸セルローストウを製造した。
実施例２．酢酸セルローストウを含むフィルタ
実施例１の酢酸セルローストウを含むフィルタを下表１に示したような条件で製造した。製造したフィルタは、フィルタに含まれた酢酸セルローストウの重量（４１５ｍｇ、３８０ｍｇ、３５０ｍｇ及び５０６ｍｇ）によってそれぞれ実施例２－１、実施例２－２、実施例２－３及び実施例２－４と名付けた。フィルタの製造に使用されたラッパは、坪量７５ｇ／ｍ２の一般巻紙を使用し、可塑剤としてトリアセチン（ｔｒｉａｃｅｔｉｎ）を使用した。
実施例１の酢酸セルローストウを含むフィルタを下表１に示したような条件で製造した。製造したフィルタは、フィルタに含まれた酢酸セルローストウの重量（４１５ｍｇ、３８０ｍｇ、３５０ｍｇ及び５０６ｍｇ）によってそれぞれ実施例２－１、実施例２－２、実施例２－３及び実施例２－４と名付けた。フィルタの製造に使用されたラッパは、坪量７５ｇ／ｍ２の一般巻紙を使用し、可塑剤としてトリアセチン（ｔｒｉａｃｅｔｉｎ）を使用した。
また、フィルタの製造過程におけるフィルタ断面良好度及び作業良好度を評価した。ここで、フィルタ断面良好度とは、フィルタの切断過程で断面が均一に形成されるか否かについての評価であり、作業良好度は、フィルタの製造過程においてラッパを用いた包装作業が良好に進められたか否かについての評価である。表２に示されたように、トウ重量が３５０ｍｇ含まれた実施例２－３の場合、フィルタ断面の中心部の酢酸セルローストウがフィルタの長手方向に押し込まれるリセス現象が発生し、酢酸セルローストウの投入量が過度に少なく、ラッパを用いた包装状態が不良であった。また、トウ重量が５０６ｍｇ含まれた実施例２－４の場合、均一なフィルタの断面が形成されておらず、酢酸セルローストウの投入量が過度に多く、ラッパを用いた包装が不良であった。
比較例１．酢酸セルローストウ
加熱型シガレットのフィルタに使用される商用酢酸セルローストウを使用した。
加熱型シガレットのフィルタに使用される商用酢酸セルローストウを使用した。
比較例２．酢酸セルローストウを含むフィルタ
比較例１の酢酸セルローストウを含むフィルタを下記表２に示したような条件で製造した。また、実施例２－１から実施例２－４と同様に、フィルタの製造過程でフィルタ断面良好度及び作業良好度を評価して下記表２に記載した。
比較例１の酢酸セルローストウを含むフィルタを下記表２に示したような条件で製造した。また、実施例２－１から実施例２－４と同様に、フィルタの製造過程でフィルタ断面良好度及び作業良好度を評価して下記表２に記載した。
実験例１．酢酸セルローストウを含むフィルタの吸引抵抗及び物理的性能評価
実施例２－１から実施例２－４及び比較例２のフィルタの吸引抵抗、真円度及び硬度を評価したし、その結果を下記表３に示した。
実施例２－１から実施例２－４及び比較例２のフィルタの吸引抵抗、真円度及び硬度を評価したし、その結果を下記表３に示した。
表３に示されたように、実施例２－１及び実施例２－２の吸引抵抗は、それぞれ１０６．３及び８８．１ｍｍＨ２Ｏであり、比較例２の吸引抵抗に比べて小さな値を有しており、一方、実施例２－１及び実施例２－２の真円度及び硬度は、比較例２と類似したレベルを保持することを確認した。一方、実施例２－３及び実施例２－４は、投入されたトウ重量に比例した吸引抵抗を有した。また、前述したフィルタ断面良好度及び作業良好度評価で予想されたように真円度が減少し、ラッパによる包装が不良であって硬度を測定することができなかった。
実験例２．エアロゾル移行量分析
実施例２－１、実施例２－２、及び比較例２のフィルタを用いてエアロゾル生成物品を製造した。製造したエアロゾル生成物品を通じて移行されるエアロゾルに含まれたニコチン、プロピレングリコール（ＰＧ）、グリセリン（Ｇｌｙ）及び水分の成分量と喫煙後フィルタに残留するそれぞれの成分量を測定し、測定結果を、下記数式１に代入してフィルタの除去能を計算した。
実施例２－１、実施例２－２、及び比較例２のフィルタを用いてエアロゾル生成物品を製造した。製造したエアロゾル生成物品を通じて移行されるエアロゾルに含まれたニコチン、プロピレングリコール（ＰＧ）、グリセリン（Ｇｌｙ）及び水分の成分量と喫煙後フィルタに残留するそれぞれの成分量を測定し、測定結果を、下記数式１に代入してフィルタの除去能を計算した。
［数１］
除去能（％）＝（喫煙後のフィルタ残留量）／（エアロゾル移行量＋喫煙後のフィルタ残留量）ｘ１００
除去能（％）＝（喫煙後のフィルタ残留量）／（エアロゾル移行量＋喫煙後のフィルタ残留量）ｘ１００
エアロゾル生成物品は、互いに異なる構成を含むように２種に製造し、製造された２種のエアロゾル生成物品のエアロゾル移行量分析結果をそれぞれ下記表４及び表５に分けて表示した。
表４及び表５に示されたように、比較例２のフィルタを適用したエアロゾル生成物品に比べて、実施例２－１及び実施例２－２のフィルタを適用したエアロゾル生成物品のエアロゾル成分の移行量が、全般的に向上することを確認した。
実験例３．エアロゾル生成物品の官能評価
実施例２－１及び比較例２のフィルタを含むエアロゾル生成物品を用いた成人２０人を対象にして官能評価を実施した。エアロゾル生成物品は、実験例２と同様に２種に製造した。官能評価は、吸い応え、吸引力、調和味、霧化量、刺激性及び充足感など総６項目を評価し、エアロゾル生成物品をエアロゾル生成装置に挿入した後、エアロゾル生成装置の１回使用が終了した後、各項目に対する点数を記録した。各項目に対する平均値をエアロゾル生成物品の種類によってそれぞれ下記表６及び表７に示した。
実施例２－１及び比較例２のフィルタを含むエアロゾル生成物品を用いた成人２０人を対象にして官能評価を実施した。エアロゾル生成物品は、実験例２と同様に２種に製造した。官能評価は、吸い応え、吸引力、調和味、霧化量、刺激性及び充足感など総６項目を評価し、エアロゾル生成物品をエアロゾル生成装置に挿入した後、エアロゾル生成装置の１回使用が終了した後、各項目に対する点数を記録した。各項目に対する平均値をエアロゾル生成物品の種類によってそれぞれ下記表６及び表７に示した。
表６及び表７に示されたように、実施例２－１のフィルタを含むエアロゾル生成物品は、比較例２を含むエアロゾル生成物品に比べて、高い霧化量を提供し、吸引力が少ないことを確認した。
本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記記載の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態に具現可能であるということが理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、請求範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、本発明に含まれていると解釈されねばならない。
Claims (6)
- エアロゾル生成物品において、
エアロゾル生成要素が含浸されたエアロゾル生成基材を含む第１部分と、
タバコ要素を含む第２部分と、
冷却要素を含む第３部分と、
フィルタ要素を含む第４部分と、を含み、
前記第１部分、前記第２部分、前記第３部分、及び前記第４部分は、前記エアロゾル生成物品の長手方向を基準に順次に整列され、
前記フィルタ要素は、１７～２９のフィラメント当たりデニール（ｄｅｎｉｅｒ）を有し、１０，０００～４０，０００の総デニールを有する酢酸セルローストウを含み、
前記第２部分は、前記エアロゾル生成要素を含み、
前記第２部分は、前記エアロゾル生成要素を前記エアロゾル生成基材の乾燥重量を基準に３重量％以下含む、エアロゾル生成物品。 - 前記酢酸セルローストウは、１８～２３のフィラメント当たりデニールを有し、１５，０００～３５，０００の総デニールを有する、請求項１に記載のエアロゾル生成物品。
- 前記第４部分は、酢酸セルローストウを３２０～５１０ｍｇ含む、請求項１または２に記載のエアロゾル生成物品。
- 前記第４部分の前記エアロゾル生成物品の長手方向に垂直な断面の周囲は、１４～２５ｍｍである、請求項１～３のいずれか一項に記載のエアロゾル生成物品。
- 前記第４部分の吸引抵抗は、０．５～２．５ｍｍＨ２Ｏである、請求項１～４のいずれか一項に記載のエアロゾル生成物品。
- 第１部分は、前記エアロゾル生成要素を前記エアロゾル生成基材の乾燥重量を基準に６５～９５重量％含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のエアロゾル生成物品。
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