WO2022038667A1 - 燃焼型熱源及び非燃焼加熱型香味吸引器 - Google Patents

燃焼型熱源及び非燃焼加熱型香味吸引器 Download PDF

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type heat
combustion
combustion type
oil
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崇之 中園
亨 櫻井
健夫 塘
幸輝 前川
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日本たばこ産業株式会社
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    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F42/00Simulated smoking devices other than electrically operated; Component parts thereof; Manufacture or testing thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the present invention relates to a combustion type heat source and a non-combustion heating type flavor aspirator.
  • the non-combustion heating type flavor aspirator includes, for example, a combustion type heat source that generates heat by burning a carbon material or the like, a flavor source that releases flavor components such as tobacco components by the heat of the combustion type heat source, and an ignition end.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose that a combustion auxiliary agent such as calcium peroxide (CaO 2 ) is added in addition to a carbon material. By adding calcium peroxide, the ignitability of the combustion type heat source is improved and the combustion speed is improved.
  • a combustion auxiliary agent such as calcium peroxide (CaO 2 ) is added in addition to a carbon material.
  • the combustion type heat source whose combustibility is improved by containing a large amount of combustion auxiliary agent has poor ignition when the non-combustion heating type flavor aspirator is used if it absorbs moisture during the manufacture or storage of the non-combustion heating type flavor aspirator. May occur.
  • calcium peroxide when used as a combustion auxiliary agent, it absorbs moisture relatively easily compared to other combustion auxiliary agents, so that the combustion temperature rises sharply and the combustion type heat source is cracked. It may crack. Further, the shear strength of the combustion type heat source is lowered, and the combustion type heat source may be damaged during the manufacture or transportation of the non-combustion heating type flavor aspirator, or the appearance quality such as product contamination may be deteriorated.
  • An object of the present invention is to provide a combustion type heat source capable of achieving low hygroscopicity in a combustion type heat source containing calcium peroxide.
  • a combustion-type heat source for a non-combustion-heated flavor aspirator containing a carbon material, calcium peroxide, and at least one of oils and fats and mineral oil.
  • combustion type heat source according to any one of [1] to [7], wherein the combustion type heat source further contains a binder.
  • a cylindrical holding member extending from the ignition end to the non-ignition end, The combustion type heat source according to any one of [1] to [8] provided at the ignition end, and the combustion type heat source.
  • a flavor source arranged on the non-ignition end side with respect to the combustion type heat source in the holding member, Non-combustion heating type flavor aspirator including.
  • the combustion-type heat source according to the present embodiment is a combustion-type heat source for a non-combustion heating type flavor aspirator containing a carbon material, calcium peroxide, and at least one oil of fats and oils and mineral oil.
  • the content of the oil in the combustion type heat source is 1 to 20% by mass.
  • the combustion type heat source according to the present embodiment contains 1% by mass or more of the oil, the oil covers at least a part of the surface of the calcium peroxide particles, so that moisture absorption by calcium peroxide can be suppressed. Further, by covering or filling at least a part of the pores of the carbon material having a porous structure with the oil, moisture absorption by the carbon material can be suppressed. Further, since the content of the oil in the combustion type heat source according to the present embodiment is 20% by mass or less, the odor derived from the oil is suppressed, and a good flavor can be maintained.
  • the present embodiment will be described in detail, but the present embodiment is not limited thereto.
  • the combustion-type heat source according to the present embodiment includes a carbon material that gives heat to the flavor source by combustion.
  • the type of carbon material is not particularly limited, and examples thereof include charcoal and coconut shell activated carbon. One type of these carbon materials may be used, or two or more types may be used in combination. Further, as the carbon material, it is preferable to use a material from which volatile impurities have been removed by heat treatment or the like in advance.
  • the specific surface area of the carbon material is preferably 50 to 1000 g / m 2 from the viewpoint of suppressing water adsorption of the carbon material while ensuring combustibility.
  • the specific surface area is a value measured by BET (nitrogen adsorption method).
  • the average particle size of the carbon material is preferably 5 to 500 ⁇ m from the viewpoint of good flammability.
  • the average particle size is a value measured by a particle size distribution measuring device (for example, a master sizer manufactured by Spectris).
  • the content of the carbon material in the combustion type heat source is preferably 20 to 80% by mass, more preferably 25 to 65% by mass, and further preferably 30 to 50% by mass.
  • the content of the carbon material is 20% by mass or more, a sufficient amount of heat can be supplied to the flavor source.
  • the content of the carbon material is 80% by mass or less, the ash does not collapse during and after combustion, and its shape can be sufficiently maintained.
  • the combustion-type heat source according to the present embodiment contains calcium peroxide from the viewpoint of improving ignitability and promoting combustion of the carbon material.
  • Calcium peroxide is in the form of particles and is mixed with other components.
  • the calcium peroxide in the particle shape may contain components other than calcium peroxide (for example, calcium carbonate, calcium hydroxide, etc.), but the purity of the calcium peroxide in the particle shape is preferably 70% or more. ..
  • the content of the calcium peroxide in the combustion type heat source is preferably 20% by mass or more, more preferably 20 to 60% by mass, further preferably 25 to 50% by mass, and 30 to 30% by mass. It is particularly preferably 40% by mass.
  • the content of the calcium peroxide is 20% by mass or more, sufficient ignitability and combustibility of the carbon material can be obtained.
  • the content of calcium peroxide is 60% by mass or less, the content of other components such as carbon material can be sufficiently secured, and an appropriate amount of heat can be supplied to the flavor source.
  • calcium peroxide can also play a role in suppressing the collapse of ash during and after combustion and maintaining the shape of the combustion type heat source.
  • the collapse of ash is generally suppressed by adding calcium carbonate, but in the present embodiment, since the combustion type heat source contains calcium peroxide, the ash does not need to be added with calcium carbonate. The collapse can be sufficiently suppressed.
  • the combustion-type heat source according to the present embodiment includes at least one of fats and oils and mineral oil from the viewpoint of suppressing moisture absorption by calcium peroxide (and carbon material). That is, the oil may be a fat or oil, a mineral oil, or a mixture of the fat and oil and the mineral oil.
  • fats and oils include animal fats and oils and vegetable fats and oils, and specifically, medium chain fatty acids (MCT), flaxseed oil, palm oil, olive oil, corn oil, soybean oil, rapeseed oil, rice oil, safflower oil and palm. Examples include oil, coconut oil, and safflower.
  • Examples of the components include saturated fatty acids and unsaturated fatty acids, and examples thereof include lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, oleic acid, and linoleic acid.
  • Examples of the mineral oil include paraffin, petrolatum and the like. Among these, the oil is preferably one that does not have a strong aroma by itself so as not to affect the flavor, and for example, paraffin, medium chain fatty acid (MCT), flaxseed oil, petrolatum and the like are preferable. These oils may be used alone or in combination of two or more.
  • the melting point of the oil is preferably a liquid, preferably 70 ° C. or lower, from the viewpoint of uniform mixing during production and easy covering of the surface of calcium peroxide particles and the pores of the carbon material. The melting point is a value measured by a thermogravimetric differential thermal analyzer (TG-DTA).
  • the content of the oil in the combustion type heat source is 1 to 20% by mass, preferably 1.5 to 15% by mass, more preferably 2 to 12% by mass, and 3 to 10% by mass. Is more preferable.
  • the content of the oil is 1% by mass or more, moisture absorption by calcium peroxide and the carbon material can be suppressed. Further, when the content of the oil is 20% by mass or less, the odor derived from the oil is suppressed, and a good flavor can be maintained.
  • the combustion-type heat source according to the present embodiment may contain other components in addition to the carbon material, the calcium peroxide and the oil.
  • examples of other components include binders, calcium carbonate and the like.
  • the combustion type heat source may contain one kind of these other components, or may contain two or more kinds. As described above, since the combustion type heat source according to the present embodiment contains calcium peroxide, it may not contain calcium carbonate.
  • the binder is not particularly limited, but examples thereof include organic binders and inorganic binders.
  • organic binder include sodium carboxymethyl cellulose (CMC-Na), carboxymethyl cellulose (CMC), alginate, ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetate (PVAc), saccharides and the like.
  • inorganic binder include mineral binders such as purified bentonite; silica-based binders such as colloidal silica, water glass, and calcium silicate. These binders may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the binder in the combustion type heat source is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 3 to 7% by mass.
  • the combustion-type heat source according to the present embodiment preferably has a water content of 10% by mass or less when stored for 1000 minutes in an environment of 22 ° C. and a relative humidity of 60% (hereinafter, also referred to as a harmonization step). It is more preferably 5% by mass or less, and further preferably 6% by mass or less. Since the combustion type heat source according to the present embodiment contains a predetermined amount of oil in addition to calcium peroxide, moisture absorption by calcium peroxide and the carbon material is suppressed. Therefore, even if the harmonization step is carried out, the subsequent water content can be kept low.
  • the water content of the combustion type heat source is a value measured by a heat-drying type moisture meter. Further, the combustion type heat source after the harmonization step is in a state sufficiently familiar with the conditions of the harmonization step, and the hygroscopicity can be evaluated by the water content regardless of the initial state of the combustion type heat source.
  • the shape of the combustion type heat source according to the present embodiment is not particularly limited, but may be a columnar shape such as a columnar column or a polygonal columnar shape. If the combustion-type heat source has a columnar shape, the combustion-type heat source can have a longitudinal cavity extending in the axial direction of the column. The longitudinal cavity penetrates a combustion-type heat source, which causes heating of the flavor source by convection heat transfer. It is preferable that the longitudinal cavity is provided substantially in the center of the combustion type heat source in the cross section perpendicular to the axial direction of the combustion type heat source.
  • the axial length of the combustion type heat source is not particularly limited, but can be, for example, 5 to 30 mm, and can be 10 to 20 mm.
  • the length of the outer circumference of the combustion type heat source is not particularly limited, but may be, for example, 10 to 30 mm.
  • the method for producing the combustion type heat source according to the present embodiment is not particularly limited, and for example, a carbon material, calcium peroxide, oil, and optionally other components are weighed and mixed in a predetermined amount, and uniformly mixed by an extrusion molding machine. After the treatment, the granules are sized, classified, and if necessary, the moisture is adjusted, the tablet is molded, and the drying treatment is performed.
  • the non-combustion heating type flavor aspirator according to the present embodiment has a tubular holding member extending from the ignition end to the non-ignition end, a combustion type heat source according to the present embodiment provided at the ignition end, and the holding member. Including, a flavor source arranged on the non-ignition end side with respect to the combustion type heat source. Since the non-combustion heating type flavor aspirator according to the present embodiment includes the combustion type heat source according to the present embodiment, the combustion type heat source has low hygroscopicity and good ignitability and flammability.
  • the "non-combustion heating type flavor aspirator” refers to an instrument in which a flavor component (tobacco component or the like) in the flavor source is released by heating the flavor source without burning the flavor source.
  • FIG. 1 shows an example of a non-combustion heating type flavor aspirator according to this embodiment.
  • the non-combustion heating type flavor aspirator 1 shown in FIG. 1 includes a holding member 2, a combustion type heat source 3 according to the present embodiment, a flavor source 4, a filter 5, and a heat conductive member 6.
  • the holding member 2 has a cylindrical shape and has a structure extending from the ignition end 8 to the non-ignition end 9.
  • the combustion type heat source 3 is held by the holding member 2 at the ignition end 8 side end of the holding member 2, and is a longitudinal cavity penetrating the combustion type heat source 3 in the axial direction (horizontal direction in FIG. 1) of the holding member 2. 7 is provided.
  • the flavor source 4 is arranged on the non-ignition end 9 side with respect to the combustion type heat source 3, and is held by the holding member 2 inside the holding member 2.
  • the filter 5 is held by the holding member 2 at the non-ignition end 9 side end of the holding member 2.
  • the heat conductive member 6 is arranged inside the holding member 2 so as to cover a part of the combustion type heat source 3 and the flavor source 4.
  • the non-combustion heating type flavor aspirator 1 shown in FIG. 1 includes a heat conductive member 6, but does not have to include the heat conductive member 6. In the non-combustion heating type flavor aspirator 1, the combustion type heat source 3 is burned, and the flavor source 4 is heated by the amount of heat thereof.
  • the non-combustion heating type flavor aspirator 1 is a flavor aspirator that releases a flavor component by heating the flavor source 4 without burning the flavor source 4.
  • the released flavor component passes through the filter 5 together with the aerosol and the like and is supplied to the user.
  • the holding member 2 has a cylindrical shape extending from the ignition end 8 toward the non-ignition end 9.
  • the holding member 2 can have a cylindrical shape or a square tubular shape.
  • the holding member 2 can be, for example, a paper tube formed by bending rectangular paper into a cylindrical shape and aligning both end edges of the paper.
  • the paper used for the holding member 2 is not particularly limited, but thick paper is preferable. Specifically, it is preferable that the paper has a basis weight of 100 to 300 g / m 2 and a thickness of 150 to 500 ⁇ m. Further, as the paper used for the holding member 2, two sheets of paper having a basis weight of 50 to 100 g / m 2 and a thickness of 90 to 110 ⁇ m, preferably 100 ⁇ m may be prepared and bonded together.
  • the heat conduction member 6 can be arranged between the combustion type heat source 3 and the flavor source 4 and the holding member 2 so as to cover a part of the combustion type heat source 3 and the flavor source 4. Due to the presence of the heat conductive member 6, the heat of the combustion type heat source 3 can be efficiently transferred to the flavor source 4. In addition, deterioration of the holding member 2 due to heat can be prevented.
  • the end portion of the heat conductive member 6 on the non-ignition end 9 side can be located closer to the ignition end 8 than the filter 5.
  • the flavor source 4 may not be completely covered by the heat conductive member 6, or a part thereof may be covered.
  • the thickness of the heat conductive member 6 is preferably 10 to 50 ⁇ m, more preferably 15 to 30 ⁇ m, from the viewpoint of smoothing the amount of flavor generated from the flavor source 4 for each suction.
  • the heat conductive member 6 is preferably made of a metal material having excellent heat conductivity, and is preferably made of, for example, aluminum.
  • the holding member 2 and the heat conductive member 6 may be formed by laminating. Specifically, the thick paper as the holding member 2 may be formed by bending the aluminum laminated paper in which the aluminum foil as the heat conductive member 6 is partially laminated in a cylindrical shape.
  • the length (protruding length) at which the combustion type heat source 3 is exposed from the holding member 2 can be 5 to 15 mm, preferably 5 to 10 mm.
  • the insertion length of the combustion type heat source 3 with respect to the holding member 2 can be 2 to 10 mm, preferably 1 to 4 mm.
  • the flavor source 4 can be arranged adjacent to the non-ignition end 9 side of the combustion type heat source 3 and can be a columnar molded product.
  • the flavor source 4 is, for example, chopped tobacco, a molded product obtained by molding a tobacco material into an arbitrary shape such as a granule or a sheet, a plant other than tobacco, or at least one of other flavors wrapped in a roll paper. Can be done.
  • An aerosol-forming substrate such as glycerin or propylene glycol is added to the flavor source 4.
  • the filter 5 is arranged inside the non-ignition end 9 side end of the holding member 2.
  • the filter 5 is arranged inside the holding member 2 so as to have a gap between the filter 5 and the flavor source 4, but may be arranged so as to be in contact with the flavor source 4.
  • the filter 5 can include cellulose acetate, paper, or other suitable known filter member. Further, the filter 5 may contain a volatile flavor component, or may contain a capsule containing a fragrance as a content.
  • FIG. 2 shows another embodiment of the non-combustion heating type flavor aspirator in which the positional relationship between the holding member 2 and the filter 5 is changed.
  • the filter 5 may be arranged so as to be in contact with the end portion of the holding member 2 on the non-ignition end 9 side.
  • a joining member such that the end portion of the holding member 2 on the non-ignition end 9 side and the end portion of the filter 5 on the ignition end 8 side face each other and cover the outer periphery of the holding member 2 and the outer periphery of the filter 5.
  • the holding member 2 and the filter 5 may be coupled by 10.
  • the joining member 10 is not particularly limited, and paper, a film, a metal thin film, or the like can be used, but it is preferable to use paper.
  • the paper used for the joining member 10 for example, chip paper used for bonding the wrapping paper and the filter in a cigarette can be preferably used.
  • the end portion of the heat conductive member 6 on the non-ignition end 9 side is preferably located closer to the ignition end 8 side than the ignition end 8 side end portion of the joining member 10. As described above, the non-combustion heating type flavor aspirator 1 does not have to be provided with the heat conductive member 6.
  • Example 1 (Making a combustion type heat source) 40 parts by mass of carbon material (trade name: Clarecol SA, manufactured by Clare Co., Ltd.) and 50 parts by mass of calcium peroxide reagent (trade name: Calcium peroxide, manufactured by SIGMA ALDRICH, calcium peroxide purity: 75%) Calcium compounding amount: 37.5 parts by mass), paraffin as oil (trade name: Paraffin, manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.) by 5 parts by mass, and CMC as a binder (trade name: F10LC, Nippon Paper Co., Ltd.) )) 5 parts by mass was mixed to obtain a mixture. The mixture was uniformly mixed with an extruder, then sized, classified, tableted, and dried. From the above, a combustion type heat source was produced.
  • carbon material trade name: Clarecol SA, manufactured by Clare Co., Ltd.
  • calcium peroxide reagent trade name: Calcium peroxide, manufactured by SIGMA ALDRICH, calcium peroxide purity: 75%) Calcium compound
  • the obtained combustion type heat source was stored in an environment of 22 ° C. and a relative humidity of 60% for 1000 minutes to carry out a harmonization step.
  • the moisture content of the combustion-type heat source after the harmonization step was measured with a heat-drying moisture meter. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 A combustion type heat source was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the carbon material was changed to 35 parts by mass and the blending amount of paraffin was changed to 10 parts by mass, and the density at the time of drying and the water content after the harmonization step were measured. .. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 Example 1 except that the blending amount of the carbon material was changed to 42 parts by mass and 3 parts by mass of medium-chain fatty acid (MCT) (trade name: Medium-chain triglyceride, manufactured by Fuji Flavor Co., Ltd.) was used as the oil. Similarly, a combustion type heat source was prepared, and the density at the time of drying and the water content after the harmonization step were measured. The results are shown in Table 1.
  • MCT medium-chain fatty acid
  • Example 4 A combustion type heat source was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the carbon material was changed to 42 parts by mass and 3 parts by mass of flaxseed oil (trade name: Linseed oil O402, manufactured by Holbaine) was used as the oil. The density at the time of drying and the water content after the harmonization step were measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 A combustion type heat source was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the carbon material was changed to 45 parts by mass and no oil was blended, and the density at the time of drying and the water content after the harmonization step were measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 A combustion type heat source was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the carbon material was changed to 20 parts by mass and the blending amount of paraffin was changed to 25 parts by mass.
  • the non-combustion heating type flavor aspirator 1 shown in FIG. 1 was produced using the combustion type heat source and the flavor was evaluated, an odor derived from paraffin was felt and a good flavor could not be maintained.

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Abstract

過酸化カルシウムを含む燃焼型熱源において、低い吸湿性を実現できる燃焼型熱源を提供する。炭素材料と、過酸化カルシウムと、油脂及び鉱物油の少なくとも一方の油と、を含む非燃焼加熱型香味吸引器用の燃焼型熱源であって、前記燃焼型熱源中の前記油の含有率が1~20質量%である燃焼型熱源。

Description

燃焼型熱源及び非燃焼加熱型香味吸引器
 本発明は、燃焼型熱源及び非燃焼加熱型香味吸引器に関する。
 たばこ等によって構成される香味源を燃焼して香味を味わう燃焼型香味吸引器(シガレット)の代替として、香味源を加熱して香味を味わう非燃焼加熱型香味吸引器が提案されている。非燃焼加熱型香味吸引器としては、例えば、炭素材料等の燃焼によって熱を発生する燃焼型熱源と、該燃焼型熱源の熱によりたばこ成分等の香味成分を放出する香味源と、着火端から非着火端に向かう方向に沿って延び、該燃焼型熱源及び該香味源を保持する保持部材と、を有する香味吸引器が挙げられる。
 前記非燃焼加熱型香味吸引器において、香味源に適切な熱量を与える燃焼型熱源は、香味品質を担保する上で重要な役割を担う。燃焼型熱源の燃焼性を向上させる方法として、例えば特許文献1及び2には、炭素材料に加えて過酸化カルシウム(CaO)等の燃焼補助剤を添加することが開示されている。過酸化カルシウムを添加することで、燃焼型熱源の着火性が良好となり、また燃焼速度が向上する。
特許第6106161号公報 特開2019-76106号公報
 しかしながら、燃焼補助剤を多量に含むことで燃焼性を高めた燃焼型熱源は、非燃焼加熱型香味吸引器の製造中や蔵置中に吸湿すると、非燃焼加熱型香味吸引器の使用時に着火不良が生じる場合がある。特に、燃焼補助剤として過酸化カルシウムを使用した場合、他の燃焼補助剤と比較して相対的に吸湿し易いことから、燃焼温度の急激な上昇が生じ、燃焼型熱源にひびが入ったり、割れたりする場合がある。さらに、燃焼型熱源のせん断強度が低下し、非燃焼加熱型香味吸引器の製造時や輸送時に燃焼型熱源の破損が生じたり、製品汚損等の外観品質の低下を招いたりする場合がある。
 本発明は、過酸化カルシウムを含む燃焼型熱源において、低い吸湿性を実現できる燃焼型熱源を提供することを目的とする。
 本発明は以下の実施形態を含む。
[1]炭素材料と、過酸化カルシウムと、油脂及び鉱物油の少なくとも一方の油と、を含む非燃焼加熱型香味吸引器用の燃焼型熱源であって、
 前記燃焼型熱源中の前記油の含有率が1~20質量%である燃焼型熱源。
[2]22℃、相対湿度60%の環境下に1000分間蔵置した際の前記燃焼型熱源の含水率が10質量%以下である[1]に記載の燃焼型熱源。
[3]前記燃焼型熱源中の前記過酸化カルシウムの含有率が20質量%以上である[1]又は[2]に記載の燃焼型熱源。
[4]前記油が、中鎖脂肪酸(MCT)、アマニ油、及びパーム油からなる群から選択される少なくとも一種の油脂である[1]から[3]のいずれかに記載の燃焼型熱源。
[5]前記油が、パラフィン及びワセリンからなる群から選択される少なくとも一種の鉱物油である[1]から[3]のいずれかに記載の燃焼型熱源。
[6]前記燃焼型熱源中の前記炭素材料の含有率が20~80質量%である[1]から[5]のいずれかに記載の燃焼型熱源。
[7]前記燃焼型熱源が炭酸カルシウムを含まない[1]から[6]のいずれかに記載の燃焼型熱源。
[8]前記燃焼型熱源がさらにバインダーを含む[1]から[7]のいずれかに記載の燃焼型熱源。
[9]着火端から非着火端へ向けて延びる筒状の保持部材と、
 前記着火端に設けられる[1]から[8]のいずれかに記載の燃焼型熱源と、
 前記保持部材内において前記燃焼型熱源に対して非着火端側に配置される香味源と、
を含む非燃焼加熱型香味吸引器。
 本発明によれば、過酸化カルシウムを含む燃焼型熱源において、低い吸湿性を実現できる燃焼型熱源を提供することができる。
本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器の一例を示す断面図である。 本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器の他の一例を示す断面図である。
 [燃焼型熱源]
 本実施形態に係る燃焼型熱源は、炭素材料と、過酸化カルシウムと、油脂及び鉱物油の少なくとも一方の油と、を含む非燃焼加熱型香味吸引器用の燃焼型熱源である。ここで、前記燃焼型熱源中の前記油の含有率は1~20質量%である。
 本実施形態に係る燃焼型熱源は前記油を1質量%以上含むため、前記油が過酸化カルシウム粒子表面の少なくとも一部を覆うことで、過酸化カルシウムによる吸湿を抑制することができる。また、前記油が多孔質構造を有する炭素材料の孔の少なくとも一部を覆う又は埋めることで、炭素材料による吸湿も抑制することができる。さらに、本実施形態に係る燃焼型熱源の前記油の含有量は20質量%以下であるため、前記油に由来する臭気が抑制され、良好な香味を維持することができる。以下、本実施形態について詳細を説明するが、本実施形態はこれらに限定されない。
 (炭素材料)
 本実施形態に係る燃焼型熱源は、燃焼により香味源に熱量を与える炭素材料を含む。炭素材料の種類としては特に限定されないが、例えば木炭やヤシガラ活性炭等が挙げられる。これらの炭素材料は一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。また、炭素材料としては、事前に加熱処理等により揮発性の不純物が除去されているものを用いることが好ましい。炭素材料の比表面積としては、燃焼性を担保しつつ炭素材料の水分吸着を抑制できる観点から、50~1000g/mであることが好ましい。なお、該比表面積は、BET(窒素吸着法)により測定される値である。炭素材料の平均粒子径としては、燃焼性が良好である観点から、5~500μmであることが好ましい。なお、該平均粒子径は、粒度分布測定装置(例えば、Spectris社製のマスターサイザー)により測定される値である。
 燃焼型熱源中の前記炭素材料の含有率は、20~80質量%であることが好ましく、25~65質量%であることがより好ましく、30~50質量%であることがさらに好ましい。前記炭素材料の含有率が20質量%以上であることにより、香味源に十分な熱量を供給することができる。また、前記炭素材料の含有率が80質量%以下であることにより、燃焼時及び燃焼後に灰が崩れずその形状を十分に維持することができる。
 (過酸化カルシウム)
 本実施形態に係る燃焼型熱源は、着火性を良好とし、炭素材料の燃焼を促進する観点から過酸化カルシウムを含む。過酸化カルシウムは粒子形状で他の成分と混合される。該粒子形状の過酸化カルシウムは過酸化カルシウム以外の他の成分(例えば炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等)を含んでもよいが、該粒子形状の過酸化カルシウムの純度は70%以上であることが好ましい。
 燃焼型熱源中の前記過酸化カルシウムの含有率は、20質量%以上であることが好ましく、20~60質量%であることがより好ましく、25~50質量%であることがさらに好ましく、30~40質量%であることが特に好ましい。前記過酸化カルシウムの含有率が20質量%以上であることにより、十分な着火性及び炭素材料の燃焼性が得られる。また、前記過酸化カルシウムの含有率が60質量%以下であることにより、炭素材料等の他の成分の含有量を十分に確保でき、香味源に適切な熱量を供給することができる。
 なお、過酸化カルシウムは、着火性向上や燃焼促進以外にも、燃焼時及び燃焼後における灰の崩れを抑制し、燃焼型熱源の形状を維持する役割も果たすことができる。従来の燃焼型熱源では、一般的に炭酸カルシウムを添加することで灰の崩れを抑制するが、本実施形態では燃焼型熱源が過酸化カルシウムを含むため、炭酸カルシウムを添加しなくても灰の崩れを十分に抑制できる。
 (油)
 本実施形態に係る燃焼型熱源は、過酸化カルシウム(及び炭素材料)による吸湿を抑制する観点から、油脂及び鉱物油の少なくとも一方の油を含む。すなわち、油は油脂であってもよく、鉱物油であってもよく、油脂と鉱物油の混合物であってもよい。油脂としては、動物性油脂、植物性油脂が挙げられ、具体的には中鎖脂肪酸(MCT)、アマニ油、パーム油、オリーブオイル、コーン油、大豆油、菜種油、米油、紅花油、ヤシ油、綿実油、蜜蝋等が挙げられる。成分としては、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸があり、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸等があげられる。鉱物油としては、例えばパラフィン、ワセリン等が挙げられる。これらの中でも、油としては、香味に影響を与えないようにそれ自身が強い香気を有さないものであることが好ましく、例えばパラフィン、中鎖脂肪酸(MCT)、アマニ油、ワセリン等が好ましい。これらの油は一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。油の融点としては、製造時の均一混合および過酸化カルシウム粒子表面や炭素材料の孔を覆いやすくなる観点から液体であることが好ましく、70℃以下が好ましい。なお、該融点は熱重量示差熱分析装置(TG-DTA)によって測定される値である。
 燃焼型熱源中の前記油の含有率は、1~20質量%であり、1.5~15質量%であることが好ましく、2~12質量%であることがより好ましく、3~10質量%であることがさらに好ましい。前記油の含有率が1質量%以上であることにより、過酸化カルシウム及び炭素材料による吸湿を抑制することができる。また、前記油の含有率が20質量%以下であることにより、前記油に由来する臭気が抑制され、良好な香味を維持することができる。
 (その他成分)
 本実施形態に係る燃焼型熱源は、前記炭素材料、前記過酸化カルシウム及び前記油以外に、他の成分を含んでもよい。他の成分としては、例えばバインダー、炭酸カルシウム等が挙げられる。燃焼型熱源はこれらの他の成分を一種含んでもよく、二種以上含んでもよい。なお、前述したように、本実施形態に係る燃焼型熱源は過酸化カルシウムを含むため、炭酸カルシウムを含まないことができる。
 バインダーとしては特に限定されないが、有機バインダーや無機バインダーが挙げられる。有機バインダーとしては、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC-Na)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、アルギン酸塩、エチレン酢酸ビニル(EVA)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、糖類等が挙げられる。無機バインダーとしては、例えば精製ベントナイト等の鉱物系バインダー;コロイダルシリカ、水ガラス、ケイ酸カルシウム等のシリカ系バインダー等が挙げられる。これらのバインダーは一種を用いてもよく、二種以上併用してもよい。燃焼型熱源がバインダーを含む場合、燃焼型熱源中のバインダーの含有率は1~10質量%であることが好ましく、3~7質量%であることがより好ましい。
 (調和工程後の含水率)
 本実施形態に係る燃焼型熱源は、22℃、相対湿度60%の環境下に1000分間蔵置した際(以下、調和工程ともいう。)、含水率が10質量%以下であることが好ましく、8質量%以下であることがより好ましく、6質量%以下であることがさらに好ましい。本実施形態に係る燃焼型熱源は、過酸化カルシウムに加えて油を所定量含有するため、過酸化カルシウム及び炭素材料による吸湿が抑制される。したがって、前記調和工程を実施してもその後の含水率を低く抑えることができる。なお、燃焼型熱源の含水率は加熱乾燥式水分計により測定される値である。また、前記調和工程後の燃焼型熱源は前記調和工程の条件に十分に馴染んだ状態であり、燃焼型熱源の初期状態にかかわらず吸湿性を含水率で評価することができる。
 (形状)
 本実施形態に係る燃焼型熱源の形状は特に限定されないが、例えば円柱状や多角柱状等の柱状であることができる。燃焼型熱源が柱状の形状を有する場合、燃焼型熱源は柱の軸方向に向けて延びる長手空洞を有することができる。該長手空洞は燃焼型熱源を貫通しており、これにより対流伝熱による香味源の加熱が生じる。長手空洞は、燃焼型熱源の前記軸方向と垂直な断面において、燃焼型熱源の略中央に設けられていることが好ましい。燃焼型熱源が柱状の形状を有する場合、燃焼型熱源の軸方向の長さは特に限定されないが、例えば5~30mmであることができ、10~20mmであることができる。燃焼型熱源の外周の長さは特に限定されないが、例えば10~30mmであることができる。
 (製造方法)
 本実施形態に係る燃焼型熱源の製造方法は特に限定されず、例えば炭素材料と、過酸化カルシウムと、油と、任意でその他成分とを所定量計量して混合し、押出成型器で均一混合処理をしたうえで、整粒、分級し、必要に応じて水分調整のうえ打錠成型を行い、乾燥処理をする。
 [非燃焼加熱型香味吸引器]
 本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器は、着火端から非着火端へ向けて延びる筒状の保持部材と、前記着火端に設けられる本実施形態に係る燃焼型熱源と、前記保持部材内において前記燃焼型熱源に対して非着火端側に配置される香味源と、を含む。本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器は本実施形態に係る燃焼型熱源を備えるため、燃焼型熱源の吸湿性が低く、また着火性や燃焼性が良好である。なお、「非燃焼加熱型香味吸引器」とは、香味源の燃焼を伴わず、香味源が加熱されることで香味源中の香味成分(たばこ成分等)が放出される器具を示す。
 本実施形態に係る非燃焼加熱型香味吸引器の一例を図1に示す。図1に示される非燃焼加熱型香味吸引器1は、保持部材2と、本実施形態に係る燃焼型熱源3と、香味源4と、フィルター5と、熱伝導部材6とを備える。保持部材2は筒状であり、着火端8から非着火端9へ向けて延びる構造を有する。燃焼型熱源3は、保持部材2の着火端8側端部において保持部材2により保持されており、保持部材2の軸方向(図1の水平方向)に、燃焼型熱源3を貫通する長手空洞7が設けられている。香味源4は燃焼型熱源3に対して非着火端9側に配置され、保持部材2内部において保持部材2により保持されている。フィルター5は、保持部材2の非着火端9側端部において保持部材2により保持されている。熱伝導部材6は、燃焼型熱源3の一部及び香味源4を覆うように保持部材2内部に配置されている。なお、図1に示される非燃焼加熱型香味吸引器1は熱伝導部材6を備えるが、熱伝導部材6を備えなくてもよい。非燃焼加熱型香味吸引器1では燃焼型熱源3が燃焼し、その熱量によって香味源4が加熱される。すなわち、非燃焼加熱型香味吸引器1は香味源4の燃焼を伴わず、香味源4の加熱により香味成分を放出する香味吸引器である。放出された香味成分はエアロゾル等と共にフィルター5を通過して使用者に供給される。
 保持部材2は、着火端8から非着火端9に向かう方向に沿って延びる筒状の形状を有する。例えば、保持部材2は、円筒形状又は角筒形状を有することができる。保持部材2は、例えば矩形形状の紙を円筒状に湾曲させて紙の両端縁部を合わせることによって形成された紙管であることができる。保持部材2に用いる紙としては特に限定されないが、厚紙であることが好ましい。具体的には、坪量:100~300g/m、厚さ:150~500μmの紙であることが好ましい。また、保持部材2に用いる紙として、坪量50~100g/m、厚さ:90~110μm、好ましくは100μmの紙を2枚準備し、それらを貼り合わせたものを用いてもよい。
 熱伝導部材6は、燃焼型熱源3及び香味源4と保持部材2との間に、燃焼型熱源3の一部及び香味源4を覆うように配置されることができる。熱伝導部材6の存在により、燃焼型熱源3の熱を効率的に香味源4へ伝達することができる。また、保持部材2の熱による劣化を防ぐことができる。熱伝導部材6の非着火端9側の端部は、フィルター5よりも着火端8側に位置することができる。なお、香味源4は熱伝導部材6によって全て覆われていなくてもよく、その一部が覆われていてもよい。熱伝導部材6の厚みは、香味源4から発生する吸引ごとの香味量の平滑化を図ることができる観点から、10~50μmであることが好ましく、15~30μmであることがより好ましい。熱伝導部材6は、熱伝導性に優れた金属材料によって形成されていることが好ましく、例えばアルミニウムによって形成されていることが好ましい。保持部材2と熱伝導性部材6は、積層することによって形成されてもよい。具体的には、保持部材2としての厚紙に、熱伝導性部材6としてのアルミニウム箔が部分的に積層されたアルミ貼合紙を円筒状に湾曲させて形成されてもよい。
 保持部材2から燃焼型熱源3が露出する長さ(突出長)は5~15mmであることができ、5~10mmであることが好ましい。保持部材2に対する燃焼型熱源3の挿入長は2~10mmであることができ、1~4mmであることが好ましい。
 香味源4は、燃焼型熱源3の非着火端9側に隣接して配置されることができ、柱状の成形物であることができる。香味源4としては、例えば、刻みたばこ、たばこ材料を顆粒状やシート状など任意の形状に成形した成形体、たばこ以外の植物、その他の香料などの少なくとも何れかを巻取紙により包み込んだものであることができる。香味源4には、グリセリン、プロピレングリコール等のエアロゾル形成基質が添加されている。
 フィルター5は、保持部材2の非着火端9側端部の内側に配置されている。図1では、フィルター5は保持部材2の内部において、香味源4との間に空隙が存在するように配置されているが、香味源4と当接するように配置されてもよい。フィルター5は、セルロースアセテート、紙、又は他の適切な公知のフィルター部材を含むことができる。また、フィルター5は、揮発性の香味成分を含んでもよく、香料を内容物とするカプセルを含んでもよい。
 図2に、保持部材2とフィルター5との位置関係を変更した非燃焼加熱型香味吸引器の他の実施形態を示す。図2に示されるように、フィルター5は保持部材2の非着火端9側の端部に接するように配置されてもよい。具体的には、保持部材2の非着火端9側の端部と、フィルター5の着火端8側の端部とを対向させ、保持部材2の外周及びフィルター5の外周を覆うような接合部材10によって、保持部材2とフィルター5とを結合してもよい。接合部材10としては特に限定されず、紙やフィルム、金属薄膜などを用いることができるが、紙を用いることが好ましい。接合部材10に用いる紙としては、例えば、紙巻きたばこにおいて巻紙とフィルターとを結合するために用いるチップペーパーを好適に用いることができる。熱伝導部材6の非着火端9側の端部は、接合部材10の着火端8側端部よりも着火端8側に位置することが好ましい。なお、前述したように非燃焼加熱型香味吸引器1は熱伝導部材6を備えなくてもよい。
 以下、本実施形態を実施例により詳細に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されない。
 [実施例1]
 (燃焼型熱源の作製)
 炭素材料(商品名:クラレコールSA、(株)クラレ製)40質量部と、過酸化カルシウム試薬(商品名:Calcium peroxide、SIGMA ALDRICH製、過酸化カルシウム純度:75%)50質量部(過酸化カルシウムとしての配合量:37.5質量部)と、油としてのパラフィン(商品名:パラフィン、関東化学(株)製)5質量部と、バインダーとしてのCMC(商品名:F10LC、日本製紙(株)製)5質量部とを混合して、混合物を得た。該混合物を押出成型器で均一混合処理をしたうえで、整粒、分級し、打錠成型、乾燥処理を行った。以上により燃焼型熱源を作製した。
 (乾燥時密度の測定)
 燃焼型熱源の実測質量、実測寸法から、実測質量(mg)/実測寸法(mm)で燃焼型熱源の乾燥時密度を算出した。結果を表1に示す。
 (調和工程後の含水率の測定)
 得られた燃焼型熱源を、22℃、相対湿度60%の環境下に1000分間蔵置して調和工程を実施した。該調和工程後の燃焼型熱源について、加熱乾燥式水分計により含水率を測定した。結果を表1に示す。
 [実施例2]
 炭素材料の配合量を35質量部、パラフィンの配合量を10質量部に変更した以外は、実施例1と同様に燃焼型熱源を作製し、乾燥時密度及び調和工程後の含水率を測定した。結果を表1に示す。
 [実施例3]
 炭素材料の配合量を42質量部に変更し、油として中鎖脂肪酸(MCT)(商品名:Medium-chain triglyceride、富士フレーバー(株)製)3質量部を用いた以外は、実施例1と同様に燃焼型熱源を作製し、乾燥時密度及び調和工程後の含水率を測定した。結果を表1に示す。
 [実施例4]
 炭素材料の配合量を42質量部に変更し、油としてアマニ油(商品名:リンシードオイル O402、ホルベイン製)3質量部を用いた以外は、実施例1と同様に燃焼型熱源を作製し、乾燥時密度及び調和工程後の含水率を測定した。結果を表1に示す。
 [比較例1]
 炭素材料の配合量を45質量部に変更し、油を配合しなかった以外は、実施例1と同様に燃焼型熱源を作製し、乾燥時密度及び調和工程後の含水率を測定した。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示されるように、実施例1~4と比較例1とでは、乾燥時密度はほぼ同等であった。一方、調和工程後の含水率は、実施例1~4では8質量%以下であったのに対し、比較例1では11質量%であった。これより、油が1~20質量%の範囲内で配合された実施例1~4の燃焼型熱源では、油が配合されていない比較例1の燃焼型熱源よりも吸湿性が低いことが確認された。したがって、本実施形態に係る燃焼型熱源では、過酸化カルシウムを含みつつ低い吸湿性を実現できた。
 [比較例2]
 炭素材料の配合量を20質量部、パラフィンの配合量を25質量部に変更した以外は、実施例1と同様に燃焼型熱源を作製した。前記燃焼型熱源を用いて図1に示される非燃焼加熱型香味吸引器1を作製し、香味評価を行ったところ、パラフィンに由来する臭気が感じられ、良好な香味を維持できなかった。
1  非燃焼加熱型香味吸引器
2  保持部材
3  燃焼型熱源
4  香味源
5  フィルター
6  熱伝導部材
7  長手空洞
8  着火端
9  非着火端
10 接合部材
 

Claims (9)

  1.  炭素材料と、過酸化カルシウムと、油脂及び鉱物油の少なくとも一方の油と、を含む非燃焼加熱型香味吸引器用の燃焼型熱源であって、
     前記燃焼型熱源中の前記油の含有率が1~20質量%である燃焼型熱源。
  2.  22℃、相対湿度60%の環境下に1000分間蔵置した際の前記燃焼型熱源の含水率が10質量%以下である請求項1に記載の燃焼型熱源。
  3.  前記燃焼型熱源中の前記過酸化カルシウムの含有率が20質量%以上である請求項1又は2に記載の燃焼型熱源。
  4.  前記油が、中鎖脂肪酸(MCT)、アマニ油、及びパーム油からなる群から選択される少なくとも一種の油脂である請求項1から3のいずれか一項に記載の燃焼型熱源。
  5.  前記油が、パラフィン及びワセリンからなる群から選択される少なくとも一種の鉱物油である請求項1から3のいずれか一項に記載の燃焼型熱源。
  6.  前記燃焼型熱源中の前記炭素材料の含有率が20~80質量%である請求項1から5のいずれか一項に記載の燃焼型熱源。
  7.  前記燃焼型熱源が炭酸カルシウムを含まない請求項1から6のいずれか一項に記載の燃焼型熱源。
  8.  前記燃焼型熱源がさらにバインダーを含む請求項1から7のいずれか一項に記載の燃焼型熱源。
  9.  着火端から非着火端へ向けて延びる筒状の保持部材と、
     前記着火端に設けられる請求項1から8のいずれか一項に記載の燃焼型熱源と、
     前記保持部材内において前記燃焼型熱源に対して非着火端側に配置される香味源と、
    を含む非燃焼加熱型香味吸引器。
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