KR20230104397A - 폐기성 감귤박을 활용한 슬러리 판상엽 제조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 슬러리 판상엽을 포함하는 에어로졸 생성 물질에 있어서,
상기 슬러리 판상엽은, 감귤박 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물질을 제공하며,
상기 에어로졸 생성 물질의 제조 방법 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 제공한다.

Description

폐기성 감귤박을 활용한 슬러리 판상엽 제조{Method of manufacturing reconstituted tobacco of slurry using waste tangerine peel}

본 발명은 폐기성 감귤박을 활용한 슬러리 판상엽 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 담배는 쌍떡잎 식물목 가지과의 여러해살이풀을 말하지만, 최근에는 담배의 잎을 궐련지로 싸고 일측에 필터부가 구성되어 흡연을 목적으로 제조된 제품을 통칭하기도 한다. 이러한 담배는 전세계적으로 수천 종에 이르며, 다양한 모양이나 형태로 출시되고 있다.

이 중에서도, 궐련, 엽궐련, 파이프 담배처럼 불을 붙여 피우는 연소식 담배의 단점을 보완하기 위한 대안으로, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸을 생성하는 방법이 널리 이용되고 있으며, 이에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식(비연소식) 궐련 또는 가열식(비연소식) 에어로졸 생성 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

구체적으로 에어로졸 생성 시스템은 종래 연소식 담배와 유사한 형태를 가지며, 가열식(비연소식) 궐련 내 에어로졸 생성 물질을 히터나 초음파 진동 등의 방식을 통해 가열함으로써 에어로졸을 포함하는 주류연을 생성하므로 흡연자의 흡연 욕구를 만족시키는 기능을 하면서도 담배 속 성분의 배출을 최소화할 수 있는 장점이 있어 통상의 연소식 궐련을 대체하는 새로운 시장을 형성하고 있다.

한편, 기존 에어로졸 생성 시스템의 담배 매질부에 포함되는 슬러리 판상엽은, 그 제조 공정 상에서 첨가되는 셀룰로오스 기반의 펄프로 인하여, 에어로졸 생성 시스템 내 가열 과정을 거치게 되면, 섬유취, 이취 등 부정적인 자극감이 발현하게 되는 문제점이 발생한다.

본 발명자는 이러한 기존 에어로졸 생성 시스템 상에서 발생하는 문제점을 해결하고자, 최근 환경적으로 문제되고 있는, 감귤의 착즙과정에서 발생하는 착즙 부산물로서 폐기성 감귤박을 활용하여, 고품질의 슬러리 판상엽을 제조함으로써, 본 발명을 완성하였다.

이에, 상기와 같은 기존 기술의 문제점 및/또는 한계점을 극복하기 위하여, 본 발명은, 폐기성 감귤박을 활용한 슬러리 판상엽 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬러리 판상엽을 포함하는 에어로졸 생성 물질에 있어서,

상기 슬러리 판상엽은, 감귤박 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물질을 제공한다.

일 측에 따르면, 담배 매질부 및 필터부를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 있어서,

상기 담배 매질부는, 에어로졸 생성 물질을 포함하고,

상기 에어로졸 생성 물질은 슬러리 판상엽을 포함하며,

상기 슬러리 판상엽은, 감귤박 바인더를 포함하고,

상기 필터부는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물품을 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면,

a) 판상엽 원료물질을 분쇄하여 여과하는 단계;

b) 분쇄 및 여과된 판상엽 원료물질에 감귤박을 첨가한 후 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계; 및

c) 제조된 슬러리를 탈수 및 건조하여 슬러리 판상엽을 제조하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물질의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따라, 슬러리 판상엽 제조시, 착즙 과정에서 발생하는 폐기성 감귤박을 바인더로서 사용하는 경우, 감귤박에 함유된 약 80%의 수분함량과 fructose, sucrose, glucose 등의 유리당, 펙틴 등의 무질소 화합물로 인하여, 흡연시 흡연 품질에 긍정적인 영향을 미치게 되며, 셀룰로오스 함량을 감소시켜, 흡연자로 하여금 섬유취, 이취 등과 같은 부정적인 자극감을 감소시킬 수 있다.

또한, 부산물로 폐기 처리되어야 하는 감귤박을 활용함으로써, 제조되는 흡연 물품 등이 경제적이고 친환경적이라는 이점이 존재한다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전단 플러그를 포함하는 에어로졸 생성 물품의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 감귤박을 포함하는 슬러리 판상엽 제조 방법의 공정에 대한 모식도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

명세서 전체에서 '에어로졸 생성 물품'은 에어로졸 생성 물질 또는 에어로졸 형성 기질을 포함할 수 있는 물건을 의미할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 물품은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질(에어로졸 생성 물질)을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서의 '에어로졸 생성 시스템'은 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 생성 물품을 이용하여 에어로졸을 발생시키는 장치를 의미할 수 있다. 에어로졸 생성 시스템은 직접적 연소가 아닌 전기에너지로 간접 가열하는 비연소식 담배 물품으로서, 비연소식 담배 물품에는 가열식과 비가열식 담배 물품이 존재하며, 본 발명의 경우 가열식 담배에 사용되는 것이 바람직하다. 가열식 담배 물품의 경우, 전기에너지를 통해 가열된 주위의 공기를 빨아들여 에어로졸을 발생시키고, 이러한 에어로졸이 사용자에게 흡입된 후 방출되는 방식에 의해 흡연이 이루어지도록 하는 물품일 수 있으며. 예를 들어, 액상 카트리지와 궐련을 함께 이용하는 하이브리드형 에어로졸 생성 장치를 포함할 수 있으며, 이외에도 다양한 유형의 에어로졸 생성 장치가 더 포함될 수 있어, 본 개시의 범위가 상기 기술한 예시에 한정되는 것은 아니다.

또한, 명세서 전체에서 '상류' 또는 '상류 방향' 은 에어로졸 생성 물품(100)을 흡연하는 사용자의 구부로부터 멀어지는 방향을 의미하고, '하류' 또는 '하류 방향'은 에어로졸 생성 물품(100)을 흡연하는 사용자의 구부로부터 가까워지는 방향을 의미한다. 예를 들어, 도 1 에 도시된 에어로졸 생성 물품(100)에 있어서, 담배 매질부(120)는 필터부(130)의 상류 또는 상류 방향에 위치한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬러리 판상엽을 포함하는 에어로졸 생성 물질에 있어서,

상기 슬러리 판상엽은, 감귤박 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물질을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 슬러리 판상엽은 종래 슬러리 판상엽 바인더의 원료로 사용되는 펄프와 구아검 등의 바인더를 대체하여, 폐기성 감귤박을 바인더로 사용함으로써, 슬러리 판상엽에 포함되는 셀룰로오스의 함량을 감소시킬 수 있으며, 이를 통해, 셀룰로오스 등으로부터 유래하는 섬유취나, 이취 등의 부정적인 냄새나 자극감을 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.

상기 바인더로서 사용되는 감귤박의 수분 함량은 약 80% 에 해당하는 것으로서, 슬러리 판상엽에 포함되는 감귤박의 함유량은 전건 중량 기준으로 5% 이상일 수 있다. 또한, 슬러리 판상엽에 포함되는 최종 수분 함량은 5 내지 20 중량% 일 수 있다.

감귤박의 함량이 전건 중량 기준으로 5% 미만인 경우에는, 시트 내 바인더에 의한 결합력 감소로 인하여, 판상형 제조 작업성이 현저히 떨어질 수 있으며, 슬러리 판상엽에 포함되는 최종 수분 함량이 5 중량% 미만인 경우, 디바이스 내 히팅 과정에서 마이야르 반응에 의한 향(flavor) 발현이 저조하게 되며, 20 중량% 를 초과하는 경우, 제조 작업성이 떨어지게 된다.

에어로졸 생성 물질의 슬러리 판상엽은 가공을 통해, 다양한 형태로 성형이 가능하나, 일반적으로 시트 형태로 제조될 수 있으며, 시트 형태의 슬러리 판상엽을 제조하는 경우, 제지식, 압연식(rolling), band casting 등의 가공 방법을 사용할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 생성되는 에어로졸 생성 물질은, 상기 감귤박을 포함하는 슬러리 판상엽 이외에도, 향미제와 같은 물질을 추가적으로 포함할 수 있으며, 이러한 향미제의 종류로는, 민트, 초콜렛, 코코아, 커피, 감초, 고수, 바닐린, 에틸 바닐린, 말톨, 에틸 말톨, 유칼립톨, 초산(Acetic acid), 호흡 프레쉬너(breath freshener) 향, 향신료, 베르가모트 오일, 제라늄 오일, 레몬 오일, 오렌지 오일, 라임 오일, 자몽 오일, 민트 오일, 생강 오일, 이소감미제(isosweet) 및 로즈마리로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으며, 상기 나열된 종류에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물질의 제조방법에 대해 기술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물질의 제조방법은,

a) 판상엽 원료물질을 분쇄하여 여과하는 단계;

b) 분쇄 및 여과된 판상엽 원료물질에 감귤박을 첨가한 후 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계; 및

c) 제조된 슬러리를 탈수 및 건조하여 슬러리 판상엽을 제조하는 단계;

를 포함할 수 있다.

상기 단계 a) 에서의 판상엽 원료 물질은 담배 잎 조각, 담배 줄기, 담배 처리 중 발생된 담배 분진 및/또는 담배 잎의 엽편 스트립 등일 수 있다.

또한, 상기 단계 a) 를 거쳐 일정 크기로 분쇄 및 여과된 판상엽 원료물질은 감귤박을 첨가하여 혼합한 후, 슬러리를 제조하며(단계 b)), 상기와 같이 혼합하여 제조된 슬러리를 100℃ 내지 120℃ 의 열풍 건조 조건에서, 슬러리 판상엽의 최종 수분 함량이 5 내지 20 중량% 가 되도록 탈수 및 건조하여 최종적으로 슬러리 판상엽을 제조할 수 있다(단계 c)).

이후, 이를 제지식, 압연식(rolling) 또는 band casting 등의 가공 방법을 거쳐, 시트와 같은 형태의 슬러리 판상엽과 이를 포함하는 에어로졸 생성 물질을 제조한다.

이와 같이 제조된 에어로졸 생성 물질은 앞서 기술한 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물질과 실질적으로 동일하다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 담배 매질부 및 필터부를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 있어서,

상기 담배 매질부는, 에어로졸 생성 물질을 포함하고,

상기 에어로졸 생성 물질은 슬러리 판상엽을 포함하며,

상기 슬러리 판상엽은, 감귤박 바인더를 포함하고,

상기 필터부는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물품 을 제공할 수 있다.

상기 에어로졸 생성 물품은 비연소식 에어로졸 생성 물품에 해당할 수 있으며, 상기 에어로졸 생성 물품을 구성하는 담배 매질부에, 앞서 기술한 에어로졸 생성 물질이 포함될 수 있다.

여기서, 상기 슬러리 판상엽에 포함되는 감귤박의 함유량은 전건 중량 기준 5% 이상일 수 있고, 슬러리 판상엽의 최종 수분 함량은 5 내지 20 중량% 일 수 있다.

또한, 상기 필터부가 냉각부를 포함함으로써, 담배 매질부가 가열됨에 따라 생성된 에어로졸을 냉각시킬 수 있고, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.

상기 냉각부는 셀룰로오스 아세테이트 또는 종이로 제작될 수 있으며, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물을 형성할 수 있다.

또한, 상기 필터부는 담배 매질부의 후단에 위치하면서, 복수개의 세그먼트로 구성될 수도 있으며, 단일 세그먼트로 구성될 수도 있다.

한편, 에어로졸 생성 물품에는 담배 매질부 및 필터부 이외에도, 전단 플러그를 추가적으로 포함할 수도 있으며, 이러한 전단 플러그는 셀룰로오스 아세테이트 필터, 종이 필터 또는 고분자 물질로 이루어진 필터일 수 있고, 보습제를 함유할 수도 있다.

상기 에어로졸 생성 물품이 전단 플러그를 포함함으로써, 담배 매질부가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 매질부로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 생성 장치로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.

도 1 은 전단 플러그를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 나타낸 것으로서, 도 1 은 본 발명의 일례에 따른 형태를 나타낸 것일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니며, 전단 플러그는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 추가적인 구성 요소에 해당하는 것이며, 본 발명은 전단 플러그를 제외한 다양한 구성으로도 구현될 수 있다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품은 담배 매질부 및 필터부 등의 구성부를 감싸는 래퍼를 포함할 수 있으며, 상기 래퍼는 일반적인 필터 권지로 제작될 수 있다. 또한, 래퍼에는, 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출될 수 있도록, 선택적으로 둘레 방향을 따라 하나 이상의 천공이 형성되어 있을 수 있고, 이를 통해, 궐련의 공기 희석율을 구현하고, 유효 성분의 이행량을 조절할 수 있다는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품은 배터리, 제어부, 감지기 등을 포함하는 에어로졸 생성 장치와 함께, 에어로졸 생성 시스템을 구성할 수도 있으며, 상기 에어로졸 생성 시스템은 추가적으로 에어로졸 생성 물질을 포함하는 액상 저장부와, 에어로졸을 발생시키는 무화기를 포함하는 카트리지를 포함할 수도 있다.

상기 액상 저장부에 포함되는 에어로졸 생성 물질은, 일반적으로 프로필렌 글리콜(PG) 및 식물성 글리세린(VG) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있으며, 니코틴, 수분 및 향미제 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

100 : 에어로졸 생성 물품
110 : 전단 플러그
120 : 담배 매질부
130 : 필터부
140 : 내부 권지
150 : 외부 권지

Claims (11)

1. 슬러리 판상엽을 포함하는 에어로졸 생성 물질에 있어서,
   상기 슬러리 판상엽은, 감귤박 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물질.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬러리 판상엽에 포함되는 감귤박 바인더의 함유량이 전건 중량 기준 5% 이상인 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물질.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 슬러리 판상엽의 수분 함량이 5 내지 20 중량% 인 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물질.
   
4. 제1항에 있어서,
   에어로졸 생성 물질은 민트, 초콜렛, 코코아, 커피, 감초, 고수, 바닐린, 에틸 바닐린, 말톨, 에틸 말톨, 유칼립톨, 초산(Acetic acid), 호흡 프레쉬너(breath freshener) 향, 향신료, 베르가모트 오일, 제라늄 오일, 레몬 오일, 오렌지 오일, 라임 오일, 자몽 오일, 민트 오일, 생강 오일, 이소감미제(isosweet) 및 로즈마리로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 향미제를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물질.
   
5. 담배 매질부 및 필터부를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 있어서,
   상기 담배 매질부는, 에어로졸 생성 물질을 포함하고,
   상기 에어로졸 생성 물질은 슬러리 판상엽을 포함하며,
   상기 슬러리 판상엽은, 감귤박 바인더를 포함하고,
   상기 필터부는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물품.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 슬러리 판상엽에 포함되는 감귤박 바인더의 함유량이 전건 중량 기준 5% 이상이고, 상기 슬러리 판상엽의 수분 함량이 5 내지 20 중량% 인 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물품.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 에어로졸 생성 물품은 추가적으로 전단 플러그를 포함하고,
   상기 전단 플러그는 셀룰로오스 아세테이트 필터, 종이 필터 또는 고분자 물질로 이루어진 필터이고, 보습제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물품.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 냉각부는 셀룰로오스 아세테이트 또는 종이로 제작되고, 중공을 포함하는 튜브 형태인 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물품.
   
9. a) 판상엽 원료물질을 분쇄하여 여과하는 단계;
   b) 분쇄 및 여과된 판상엽 원료물질에 감귤박을 첨가한 후 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계; 및
   c) 제조된 슬러리를 탈수 및 건조하여 슬러리 판상엽을 제조하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 물질의 제조방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 단계 b) 에서의 감귤박은, 슬러리 판상엽에 포함되는 감귤박 바인더가 전건 중량 기준 5% 이상이 되도록 첨가되는 것인, 에어로졸 생성 물질의 제조방법.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 단계 c) 는, 100℃ 내지 120℃ 의 열풍 건조 조건에서, 상기 슬러리 판상엽의 수분 함량이 5 내지 20 중량% 가 되도록 탈수 및 건조가 일어나는 것인, 에어로졸 생성 물질의 제조방법.
    

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