KR102567135B1 - 팽화주맥을 포함하는 판상엽 시트 및 그의 제조방법, 그리고 상기 판상엽 시트를 포함하는 비연소형 흡연물품 - Google Patents
팽화주맥을 포함하는 판상엽 시트 및 그의 제조방법, 그리고 상기 판상엽 시트를 포함하는 비연소형 흡연물품 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 판상엽 시트는 팽화주맥을 포함하고, 판상엽 시트 내 글리세린의 함량이 판상엽 시트의 총 중량 대비 25% 초과 40% 미만이다.
Description
본 발명은 판상엽 시트 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 팽화주맥을 판상엽 슬러리에 배합하여 무화량 및 맛 지속성을 강화시킴과 동시에 비연소형 흡연물품의 가열 시 발생할 수 있는 이취미를 저감시킬 수 있는 비연소형 흡연물품용 판상엽 시트 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성되는 비연소형 흡연물품에 관한 수요가 증가하고 있다.
한편, 이러한 비연소형 흡연물품의 매질부 내 글리세린의 함량은 흡연 시 끽미감, 무화량 및 맛 지속성 등 다양한 관능특성에서 큰 비중을 차지하며, 이에 매질부 내 글리세린 잔존량을 높이기 위한 다양한 시도들이 있어 왔으나 단순히 슬러리 공정에서의 글리세린 배합비를 높일 경우 슬러리가 판상엽 시트의 제조에 부적합한 농도 또는 점도를 가지는 문제 등이 야기될 수 있다.
삭제
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 판상엽 시트의 제조 시 팽화주맥을 배합하여 판상엽 시트 내 글리세린 잔존량을 증가시키며 전반적인 흡연 관능특성을 증진시킬 수 있는 판상엽 시트 및 그의 제조방법과, 상기 판상엽 시트를 포함하는 비연소형 흡연물품을 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 팽화주맥을 포함하고 판상엽 시트 내 글리세린의 함량이 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 25% 초과 40% 미만인 비연소형 흡연물품용 판상엽 시트가 제공된다.
여기서, 상기 판상엽 시트 내 상기 팽화주맥의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 10% 내지 70%일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 적어도 일부 영역이 가공된 판상엽 시트로 충진된 흡연물질부; 및 상기 흡연물질부의 하류에 위치하는 마우스피스부를 포함하며, 상기 가공된 상기 판상엽 시트는 팽화주맥을 포함하고, 상기 가공된 판상엽 시트 내 글리세린의 함량은 상기 가공된 판상엽 시트의 총 중량 대비 25% 초과 40% 미만인 비연소형 흡연물품이 제공된다.
일부 실시예들에서, 상기 비연소형 흡연물품은 상기 흡연물질부의 하류에서 상기 흡연물질부의 하류 말단과 접하는 지지구조체; 및 상기 지지구조체의 하류에서 상기 지지구조체의 하류 말단과 접하며 상기 마우스피스부의 상류에서 상기 마우스피스부의 상류 말단과 접하는 냉각구조체를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 비연소형 흡연물품은 상기 흡연물질부의 상류에서 상기 흡연물질부의 상류 말단과 접하는 전단 필터 세그먼트를 더 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 상기 가공된 판상엽 시트는 두께가 0.1mm 내지 1.5mm이고, 폭이 0.8mm 내지 1.2mm이며, 길이가 10mm 내지 14mm인 복수의 판상엽 가닥들일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 팽화주맥을 준비하는 단계; 상기 팽화주맥을 포함하는 슬러리를 제조하는 단계; 및 상기 팽화주맥이 포함된 상기 슬러리를 이용하여 판상엽 시트를 제조하는 단계를 포함하는 비연소형 흡연물품의 제조방법이 제공된다.
상기 팽화주맥을 준비하는 단계는, 원료주맥을 준비하는 단계; 상기 원료주맥에 보습제를 첨가하는 단계; 상기 보습제가 첨가된 원료주맥을 조화(conditioning)시키는 단계; 및 조화된 원료주맥을 팽화시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 보습제를 첨가하는 단계에서, 상기 보습제의 첨가량은 상기 원료주맥의 총 중량 대비 0.5% 내지 5%일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 슬러리의 총 중량 대비 상기 팽화주맥의 함량은 50% 내지 80%이고, 상기 보습제를 첨가하는 단계에서 상기 보습제의 첨가량은 상기 원료주맥의 총 중량 대비 1% 내지 3%일 수 있다.
상기 비연소형 흡연물품의 제조방법은 담배재료를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 담배재료를 분쇄하는 단계를 더 포함하고, 상기 슬러리를 제조하는 단계에서 상기 분쇄된 담배재료는 상기 팽화주맥과 혼합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 분쇄된 담배재료는 황색종, 버어리종, 오리엔트종 및 시가종 중 적어도 하나의 담배재료를 포함하고, 상기 보습제는 프로필렌 글리콜 및 글리세린 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 슬러리는 상기 분쇄된 담배재료; 상기 팽화주맥; 상기 보습제; 구아검 및 아라비아 검 중 적어도 하나를 포함하는 바인더; 및 셀룰로오스계 펄프가 혼합된 것일 수 있다.
한편, 상기 슬러리의 총 중량 대비, 상기 분쇄된 담배재료 및 상기 팽화주맥의 합산 중량은 50% 내지 70%이고, 상기 보습제의 중량은 20% 내지 30%일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 슬러리의 총 중량 대비, 상기 분쇄된 담배재료의 함량은 10% 내지 50%이며, 상기 팽화주맥의 함량은 10% 내지 50%이고, 상기 보습제를 첨가하는 단계에서, 상기 보습제의 첨가량은 상기 원료주맥의 총 중량 대비 0.5% 내지 1.5%일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 분쇄된 담배재료는 시가종엽이고, 상기 슬러리의 총 중량 대비, 상기 시가종엽의 함량은 25% 내지 35%이며, 상기 팽화주맥의 함량은 30% 내지 40%일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 분쇄된 담배재료는 토스팅된 시가종엽 및 황색종 본엽을 포함하고, 상기 팽화주맥은 황색종 팽화주맥이며, 상기 슬러리의 총 중량 대비, 상기 토스팅된 시가종엽의 함량은 5% 내지 15%이며, 상기 황색종 본엽의 함량은 15% 내지 35%이고, 상기 황색종 팽화주맥의 함량은 10% 내지 30%일 수 있다.
또한, 상기 비연소형 흡연물품의 제조방법은 상기 판상엽 시트를 상기 비연소형 흡연물품의 흡연물질 로드부에 충진하기 위한 형태로 가공하는 단계; 상기 가공된 판상엽 시트가 충진된 상기 흡연물질 로드부를 제조하는 단계; 및 상기 흡연물질 로드부를 포함하는 상기 비연소형 흡연물품을 조립하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 슬러리의 부적합한 농도 또는 점도 등의 이슈 없이도 판상엽 시트 내 글리세린 잔존량을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 흡연물품의 무화량 및 지속성을 강화시킴과 동시에 흡연물품의 가열 시 발생할 수 있는 이취미 및 자극성을 저감시켜 전반적인 흡연 만족도 또한 높일 수 있게 된다.
또한, 슬러리 배합 케이스별로 팽화주맥의 보습처리량을 조정 적용하여 각 케이스별 흡연관능 특성을 더욱 개선할 수 있게 된다.
나아가, 일부 실시예들에서는 토스트엽과 팽화주맥을 슬러리에 함께 배합하여 상술한 자극성 완화, 무화량 및 지속성 증대 등의 효과를 더욱 극대화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 팽화주맥의 제조방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 판상엽 시트의 제조방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품의 제조방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품들의 개략적인 구성을 도시한 도면들이다.
도 7 내지 도 9는 에어로졸 생성 장치에 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 판상엽 시트의 제조방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품의 제조방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품들의 개략적인 구성을 도시한 도면들이다.
도 7 내지 도 9는 에어로졸 생성 장치에 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구 성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서 전체에서 '흡연물품'은 담배(궐련), 시가 등과 같이, 에어로졸을 발생시킬 수 있는 물건을 의미할 수 있다. 흡연물품은 에어로졸 발생 물질 또는 에어로졸 형성 기질을 포함할 수 있다. 또한, 흡연물품은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있다. 흡연물질은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 팽화주맥의 제조방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 팽화주맥의 제조방법은 원료주맥을 준비하는 단계(S110), 준비된 원료주맥을 보습처리하는 단계(S120), 보습처리된 원료주맥을 조화(conditioning)시키는 단계(S130), 조화된 원료주맥을 압연하는 단계(S140), 압연된 원료주맥을 절각하는 단계(S150), 절각된 원료주맥을 팽화시키는 단계(S160) 및 팽화된 원료주맥을 건조하는 단계(S170)를 포함할 수 있다.
한편, 도 1에 제시된 팽화주맥의 제조방법은 예시적인 것으로서, 각 단계들 중 적어도 일부 단계는 서로 순서가 바뀌어 수행될 수 있다. 또한, 상기한 단계들 외의 추가적 공정들이 각 단계들 사이에서 수행될 수도 있다.
원료주맥을 준비하는 단계(S110)는, 가공되지 않은 잎담배로부터 주맥을 분리함으로써 수행될 수 있다.
일부 실시예들에서, 주맥을 분리하는 공정 또는 주맥을 분리한 이후의 별도 공정에서 주맥은 1차적으로 파쇄 또는 절단될 수 있으며, 이에 따라 주맥의 길이가 감소되어 후속단계인 압연 공정을 최적화시킬 수도 있다.
상기 원료주맥은 황색종엽, 버어리종엽, 오리엔트종엽 및 시가종엽으로부터 분리될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게, 상기 원료주맥은 황색종엽의 원료주맥일 수 있다.
원료주맥을 보습처리하는 단계(S120)는 원료주맥의 수분 함량을 증가시키고 원료주맥의 유연성을 높여, 압연/절각/팽화 등의 후속공정에서 주맥의 손상 또는 파쇄를 방지하여 팽화주맥의 끽미성능을 개선시키기 위해 수행될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 보습처리 단계(S120)는 글리세린 및/또는 프로필렌 글리콜 등의 보습제를 포함하는 케이싱 용액을 원료주맥에 분사함으로써 수행될 수 있다. 상기 케이싱 용액은 보습제를 함유하는 수용액일 수 있다. 즉, 상기 케이싱 용액에는 상기 보습제 외에도 물(water)이 포함될 수 있으며, 상기 케이싱 용액은 스팀 등의 형태로 원료주맥에 공급될 수 있다. 또한, 상기 케이싱 용액에는 상기 보습제 및 수분 외에도 멘솔 등의 향료물질이 추가적으로 포함될 수도 있다.
상기 보습처리 단계(S120)에서, 상기 보습제의 첨가량은 상기 원료주맥의 총 중량 대비 약 0.5% 내지 5%, 바람직하게는 약 0.5% 내지 3%일 수 있다.
한편, 상기 보습제 첨가량은 판상엽 시트의 제조 시 사용될 슬러리 내 팽화주맥의 함량에 따라 상이해질 수 있다. 일 예로, 슬러리 내 팽화주맥의 함량이 슬러리의 총 중량 대비 약 50% 내지 80%(예를 들어, 약 65%)인 경우, 상기 보습제의 첨가량은 상기 원료주맥의 총 중량 대비 약 1% 내지 3%(예를 들어, 약 2%)일 수 있다. 다른 예로, 슬러리 내 팽화주맥의 함량이 슬러리의 총 중량 대비 약 10% 내지 50%(예를 들어, 약 35%)이고 슬러리 내 분쇄된 잎담배 재료의 함량이 함량이 슬러리의 총 중량 대비 10% 내지 50%(예를 들어, 약 30%)인 경우, 상기 보습제의 첨가량은 상기 원료주맥의 총 중량 대비 약 0.5% 내지 1.5%(예를 들어, 약 1%)일 수 있다.
이와 같이 슬러리 내 팽화주맥의 함량에 따라 보습제 첨가량을 조정 적용함으로써 슬러리 배합 케이스별 흡연관능 특성을 보다 개선할 수 있게 된다.
원료주맥을 조화시키는 단계(S130)는, 투입된 원료주맥을 섞어주어 원료품질을 균일화하고, 원료주맥 표면에 분무된 보습제 및 수분이 주맥조직 내부로 균일하게 침투될 시간을 부여하기 위해 수행될 수 있다. 일 예로, 보습처리된 주맥은 전후 및/또는 좌우로 왕복운동을 하는 셔틀을 타고 퇴적 사일로 안으로 이송되어 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
원료주맥을 압연하는 단계(S140)에서, 타원형의 원료주맥은 납작하고 평평하게 압착될 수 있다. 한편, 일부 실시예들에서는 상기 압연 단계 이전에 2차적으로 가습가향 처리가 추가적으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 상기 압연 단계 이전에, 상기 조화된 원료주맥 총 중량 대비 약 2% 내지 6%(예를 들어, 4.7%)의 케이싱 용액이 첨가될 수도 있다.
원료주맥을 절각하는 단계(S150)에서, 압연된 원료주맥은 적당한 폭과 길이를 가지도록 절단될 수 있다. 원료주맥의 절단폭 및/또는 절단길이는 팽화주맥 배합 슬러리가 사용될 제품 라인업 등에 따라 조정될 수 있다.
원료주맥을 팽화시키는 단계(S160)에서, 원료주맥의 부피가 팽창(즉, 팽화)될 수 있다. 팽화 단계에 의해 원료주맥의 부피는 상당히 증가되고 이에 따라 팽화주맥을 포함하는 슬러리, 판상엽 또는 흡연물질 로드부의 밀도는 감소되어 흡연물품의 제조비용을 절감할 수 있으며, 나아가 흡연물품의 타르 및 니코틴 이행량 조절, 연소속도 조절 및 끽미감 향상 효과 등을 가질 수 있다.
팽화된 원료주맥을 건조하는 단계(S170)는 실린더형 로터리 건조기, 에어를 이용하는 베드형 유동층 건조기, 열풍을 이용하는 사이클론형 고습도 건조기 등에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게, 팽화 시 주맥조직이 파열되는 단점을 보완할 수 있는 고습도 건조기가 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 판상엽 시트의 제조방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 판상엽 시트의 제조방법은 원료주맥을 가공하여 팽화주맥을 준비하는 단계(S210), 준비된 팽화주맥을 포함하는 슬러리를 제조하는 단계(S220), 팽화주맥을 포함하는 슬러리를 이용하여 판상엽 시트를 제조하는 단계(S230) 및 상기 판상엽 시트를 가공하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.
팽화주맥을 준비하는 단계(S210)는 도 1을 참조하여 설명한 팽화주맥의 제조방법에 따라 수행될 수 있다.
슬러리를 제조하는 단계(S220)는, 준비된 팽화주맥과 구아검, 아라비아검 등의 바인더를 혼합하는 공정, 혼합된 용액을 슬러리 혼합 탱크로 이송하는 공정, 펄프를 슬러리 혼합 탱크로 이송하는 공정 등을 포함할 수 있다. 또한, 슬러리 준비를 위해, 펄프 및 보습제 등이 담겨있는 슬러리 혼합 탱크에 준비된 팽화주맥을 투여할 수도 있다. 여기서, 슬러리의 균일성 및 균질성을 보장하기 위해 고 전단 혼합기(high shear mixer)로 슬러리를 가공할 수도 있다. 또한, 물을 슬러리에 첨가하여 원하는 점도 및 수분을 얻을 수도 있다.
한편, 후술할 공정들의 진행에 따라 제조된 판상엽 시트 내 글리세린의 잔존량은 흡연 시의 끽미감, 무화량 및 맛 지속성 등의 특성에서 큰 비중을 차지한다. 이러한 점을 고려하여 판상엽 시트(또는 판상엽 시트가 충진된 흡연물질 로드부) 내 글리세린 잔존량을 높이기 위한 다양한 시도가 있어 왔으나, 단순히 슬러리 공정에서의 글리세린 배합비를 높일 경우 슬러리가 후속공정에 부적합한 농도 또는 점도를 가지는 문제가 야기될 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일부 실시예들에서는 슬러리의 제조 시 팽화주맥을 배합할 수 있으며, 이에 따라 제조가 완료된 판상엽 시트는 판상엽 시트의 총 중량 대비 25%를 초과하는 글리세린 잔존량을 가질 수 있게 된다.
구체적으로, 슬러리에 배합되는 팽화주맥의 함량은 슬러리의 총 중량 대비 대략 10% 내지 70%일 수 있다.
일 예로, 상기 슬러리에는 잎담배 원료 등의 배합 없이 팽화주맥만이 담배재료로서 사용될 수 있으며, 이 때 상기 슬러리의 총 중량 대비 팽화주맥의 함량은 약 50% 내지 80%(예를 들어, 약 65%)일 수 있다. 한편, 이 경우 흡연시의 섬유취, 탄맛, 비린맛 등의 이취미와 자극성을 낮춤과 동시에 무화량 및 맛 지속성을 증대시키기 위해, 도 1에서 설명한 보습처리 단계(S120)에서 보습제 첨가량은 원료주맥의 총 중량 대비 1% 내지 3%(예를 들어, 약 2%)인 것이 바람직하다.
다른 예로, 상기 슬러리에는 팽화주맥 외의 잎담배 분쇄재료가 함께 사용될 수 있다. 이를 위해, 판상엽 시트의 제조방법은 슬러리 제조 단계(S220) 이전에 담배재료의 선택 단계 및 선택된 담배재료를 분쇄하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 분쇄된 담배재료는 슬러리 제조 단계(S220)에서 상기 팽화주맥과 함께 혼합될 수 있다.
즉, 상기 슬러리는 잎담배를 분쇄한 담배재료; 상기 팽화주맥; 글리세린 및 프로필렌 글리콜 중 적어도 하나를 포함하는 보습제; 구아검 및 아라비아 검 중 적어도 하나를 포함하는 바인더; 및 셀룰로오스계 펄프가 배합된 슬러리일 수 있다. 일 예로, 슬러리는 분쇄된 담배재료 및 팽화주맥 약 65중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
한편, 니코틴 이행량의 증대를 위한 일부 실시예들에서는 상기 슬러리에는 탄산칼륨, 중탄산칼륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼슘 중 적어도 하나 이상의 염기성 물질이 추가적으로 포함될 수도 있다. 상기 염기성 물질은 슬러리의 pH가 7 내지 10, 바람직하게는 7.0 내지 9.0, 더욱 바람직하게는 7.5 내지 9.5가 되도록 첨가될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일부 실시예들에서, 슬러리의 총 중량 대비, 분쇄된 담배재료 및 팽화주맥의 합산 중량은 대략 50% 내지 70%(예를 들어, 약 65%)이고, 보습제의 중량은 대략 20% 내지 30%(예를 들어, 약 25%)일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 슬러리의 총 중량 대비, 상기 분쇄된 담배재료의 함량은 약 10% 내지 50%(바람직하게, 20% 내지 40%)이며, 상기 팽화주맥의 함량은 약 10% 내지 50%(바람직하게, 약 10% 내지 40%)일 수 있다. 일 예로, 상기 슬러리의 총 중량 대비, 상기 분쇄된 담배재료의 함량은 약 30%이며, 상기 팽화주맥의 함량은 약 35%일 수 있다. 한편, 이 경우 흡연시의 시가 고유맛, 맛 지속성 및 무화량 증진을 극대화함과 동시에 찐내 등의 이취미를 저감시키기 위해, 도 1에서 설명한 보습처리 단계(S120)에서 보습제 첨가량은 원료주맥의 총 중량 대비 0.5% 내지 1.5%(예를 들어, 약 1%)인 것이 바람직하다.
분쇄된 담배재료는 황색종, 버어리종, 오리엔트종 및 시가종 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 분쇄된 담배재료는 시가종엽일 수 있으며, 이 경우 흡연관능특성을 향상시키기 위한 분쇄된 시가종엽의 함량은 슬러리의 총 중량 대비 약 25% 내지 35%이고, 팽화주맥의 함량은 약 30% 내지 40%일 수 있다.
한편, 일부 실시예들에서, 상기 슬러리에는 토스트엽과 팽화주맥이 함께 배합될 수 있으며, 이 경우 시가향 및 끽미감 상승, 자극성 완화, 무화량 및 지속성 증대 효과 등이 더욱 극대화될 수 있다.
구체적으로, 상기 슬러리의 총 중량 대비, 상기 토스트엽의 함량은 약 5% 내지 20%(바람직하게, 약 7% 내지 13%)이며, 토스팅되지 않은 잎담배(엽편)의 함량은 약 15% 내지 35%(바람직하게, 약 20% 내지 30%)이고, 상기 팽화주맥의 함량은 약 10% 내지 30%(바람직하게, 약 15% 내지 25%)일 수 있다. 바람직하게, 상기 토스트엽은 토스팅된 시가종엽이고, 상기 토스팅되지 않은 잎담배는 황색종 본엽이며, 상기 팽화주맥은 황색종 팽화주맥일 수 있다.
분쇄된 담배재료는 슬러리를 형성하기에 적합한 입자 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 분쇄된 담배 재료, 즉 담배 분말(tobacco powder)은 대략 0.03 mm 내지 약 0.12 mm의 평균 입자 크기를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않음은 물론이다.
일부 실시예들에서, 상기 분쇄된 담배재료에는 필러 담배가 포함될 수도 있다. 여기서 필러 담배는 특정 담배 유형이 아니지만 배합물에 사용된 다른 담배 유형을 보완하기 위해 주로 사용되며 최종 제품에 특정 특성의 향기 방향을 유도하지 않는 담배를 의미할 수 있다. 상술한 팽화주맥 또한 필러 담배의 일종으로 분류될 수 있으나, 본 발명에서의 필러 담배는 담뱃잎의 줄기, 주맥 또는 잎자루로부터 얻어진, 팽화주맥이 아닌 담배물질을 의미할 수 있다.
판상엽 시트를 제조하는 단계(S230)는, 혼합된 슬러리를 주조하는 공정 및 주조된 슬러리를 건조하는 공정 등을 포함할 수 있으며, 이에 따라 균질하고 균일한 두께를 가지는 판상엽 시트가 제조될 수 있다. 여기서, 상기 판상엽 시트는 대략 0.1mm 내지 1.5mm의 두께를 가지도록 제조될 수 있다.
한편, 도 1을 참조하여 상술한 방법에 의해 제조된 팽화주맥이 포함된 판상엽 시트 내 글리세린의 함량은 판상엽 시트의 총 중량 대비 25% 초과 40% 미만일 수 있다.
제조된 판상엽 시트는 각각의 비연소형 흡연물품에 충진될 형태로 가공될 수 있다(S240). 예를 들어, 가공된 판상엽 시트는 복수의 조각된 판상엽 시트들 또는 복수의 판상엽 가닥들(즉, 판상엽 각초)일 수 있다.
예를 들어, 상기 판상엽 시트는 대략 1mm 내지 6mm(예를 들면, 5mm)의 폭과 대략 8mm 내지 17mm(예를 들면, 15mm)의 길이를 가지는 복수의 조각된 판상엽 시트로 가공될 수 있다. 또는, 상기 판상엽 시트는 대략 0.8mm 내지 1.2mm(예를 들면, 1mm)의 폭과 대략 10mm 내지 14mm(예를 들면, 12mm)의 길이를 가지는 복수의 판상엽 각초들로 가공될 수도 있다.
한편, 도 2에 도시되지 않았으나, 일부 실시예들에서는 판상엽 시트의 가공 단계(S240) 이후에 담배의 맛과 향을 더욱 증진시키고 제품군별 특징적인 향을 부여하기 위한 2차가향 공정이 가공된 판상엽 시트에 추가적으로 수행될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품의 제조방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 도 2를 참조하여 설명한 방식들에 의해 제조 및 가공된 판상엽 시트를 포함하는 흡연물질 로드부를 제조하는 단계(S310) 및 상기 흡연물질 로드부를 포함하는 비연소형 흡연물품을 제조하는 단계(S320)를 포함할 수 있다.
흡연물질 로드부를 제조하는 단계(S310)는 가공된 판상엽 시트를 흡연물질 래퍼(wrapper)로 감싸는 공정 등을 통해 제조될 수 있으며, 흡연물질 로드부를 포함하는 비연소형 흡연물품을 제조하는 단계(S320)는 상기 흡연물질 로드부와; 중공형 필터, 지관(紙管), 셀룰로오스 아세테이트 필터 등의 다양한 필터 세그먼트들 중 적어도 하나 이상을 구비한 필터부를 팁핑(tipping) 래퍼로 감싸며 결합하는 공정을 통해 제조될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따라 제조 및 가공된 판상엽 시트는, 도 4 내지 도 6에 도시된 비연소형 흡연물품들(100, 200, 300)의 흡연물질 로드부(110, 210, 310)에 채용될 수 있으나, 본 발명의 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품의 구조가 이에 제한되지 않음은 물론이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 흡연물품들의 개략적인 구성을 도시한 도면들이다.
도 4를 참조하면, 흡연물품(100)은 흡연물질 로드부(110), 지지구조체(120), 냉각구조체(130), 마우스피스부(140) 및 래퍼(160)를 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 상기 흡연물질 로드부(110), 지지구조체(120), 냉각구조체(130) 및 마우스피스부(140) 중 적어도 하나는 래퍼(160)에 의해 포장되기 전 별개의 래퍼들로 각각 포장될 수 있다. 예를 들어, 흡연물질 로드부(110)는 흡연물질 래퍼(미도시)에 의하여 포장되고, 지지구조체(120), 냉각구조체(130) 및 마우스피스부(140) 중 적어도 하나는 필터 래퍼(미도시)에 의하여 포장될 수 있다.
흡연물품(100)의 직경은 대략 4mm 내지 9mm의 범위 이내이고, 길이는 대략 45mm 내지 50mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 흡연물질 로드부(110)의 길이는 약 12mm, 지지구조체(120)의 길이는 약 10mm, 냉각구조체(130)의 길이는 약 14mm, 마우스피스부(140)의 길이는 약 12mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
흡연물질 로드부(110)는 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 흡연물질 로드부(110)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 또한, 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 흡연물질 로드부(110)는 판상엽 시트(reconstituent tobacco sheet)로 충진될 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 흡연물질 로드부(110)는 판상엽 시트가 세절된 복수의 담배 가닥들로 충진될 수도 있다. 예를 들어, 흡연물질 로드부(110)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서의 판상엽 가닥들 각각은 두께가 0.1mm 내지 1.5mm이고, 폭이 0.8mm 내지 1.2mm이며, 길이가 10mm 내지 14mm일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
흡연물질 로드부(110)에 충진되기 전의 담배 원료는 담배 잎 조각, 담배 줄기 및/또는 담배 처리 중 발생된 담배 미분일 수 있으며, 이러한 담배 원료는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 방법에 의해 제조 및 가공된 후 흡연물질 로드부(110)로 충진될 수 있다.
지지구조체(120)는 내부에 중공(120H)을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다.
지지구조체(120)의 외경은 대략 3mm 내지 10mm, 예를 들면 약 7mm일 수 있다. 지지구조체(120)에 포함된 중공(120H)의 직경은 대략 2mm 내지 4.5mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
지지구조체(120)는 셀룰로오스 아세테이트를 이용하여 제조될 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 장치의 히터가 흡연물품에 삽입되는 상황에서 흡연물질 로드부(110)의 내부 물질이 뒤로(즉, 하류 방향으로) 밀리는 현상을 방지할 수도 있고, 에어로졸의 냉각 효과 또한 발생될 수 있다.
냉각구조체(130)는 히터(130)가 흡연물질 로드부(110)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시키는 냉각 부재로서의 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있게 된다.
냉각구조체(130)는 압출 방식 또는 섬유의 직조 방식을 통하여 제작될 수 있다. 냉각구조체(130)는 단위면적당 표면적(즉, 에어로졸과 접촉하는 표면적)을 늘리기 위하여 다양한 형태들로 제작될 수 있다.
냉각구조체(130)는 폴리머 섬유를 직조하여 제작될 수 있다. 이 경우, 폴리머로 제조된 섬유에 가향액을 도포할 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유와 폴리머로 제조된 섬유를 함께 직조하여 냉각구조체(130)를 제작할 수도 있다.
냉각구조체(130)는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질을 이용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 고분자 물질은 젤라틴, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 불화 에틸렌 프로필렌(FEP) 및 그들의 조합이 포함되나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 생분해성 고분자 물질로는, 폴리락트산(PLA), 폴리히드록시부티레이트(PHB), 셀룰로오스 아세테이트, 폴리-엡실론-카프로 락톤(PCL), 폴리글리콜산(PGA), 폴리하이드록시알카노에이트(PHAs) 및 전분계 열가소성 수지가 포함되나, 이에 한정되지는 않는다.
냉각구조체(130)의 외부로 종이 또는 고분자 물질을 소재로 한 래퍼가 감싸지는 공정이 추가될 수도 있다. 여기에서, 고분자 물질은 젤라틴, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 불화 에틸렌 프로필렌(FEP) 및 그들의 조합이 포함되나, 이에 한정되지는 않는다.
냉각구조체(130)는 다공성 종이 시트가 권취됨으로써 형성될 수도 있다. 즉, 냉각구조체(130) 내부에는 냉각구조체(130)의 길이 방향을 따라 기류(예를 들어, 에어로졸)가 통과할 수 있도록, 권취된 다공성 종이 시트가 위치할 수 있다.
마우스피스부(140)는, 흡연물품(100)의 하류 말단에 위치함으로써 상류로부터 전달된 에어로졸을 사용자에게 최종적으로 전달하는 마우스 피스로서의 역할을 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 마우스피스부(140)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 도시되지 않았으나, 마우스피스부(140)는 리세스 필터로 제작될 수도 있다.
일부 실시예에서, 마우스피스부(140)에는 적어도 하나의 캡슐(미도시)이 포함될 수도 있다. 상기 캡슐은 예를 들면, 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구형 또는 원통형의 캡슐일 수 있다.
상기 캡슐의 피막을 형성하는 재료는 전분 및/또는 겔화제일 수 있다. 예를 들어, 겔화제로서는 젤란 검이나 젤라틴이 사용될 수 있다. 또한, 상기 캡슐의 피막을 형성하는 재료로서 겔화 조제(助劑)가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 겔화 조제로서는, 예를 들면, 염화 칼슘이 사용될 수 있다. 또한, 상기 캡슐의 피막을 형성하는 재료로서 가소제가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 가소제로서는 글리세린 및/또는 소르비톨이 이용될 수 있다. 또한, 상기 캡슐의 피막을 형성하는 재료로서 착색료가 더 이용될 수도 있다.
상기 캡슐의 내용액에는 멘톨, 식물의 정유(精油) 등의 향료가 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 캡슐의 내용액에 포함되는 향료의 용매로서는, 예를 들면, 중쇄지방산 트리글리세라이드(medium chain fatty acid triglyceride; MCTG)가 이용될 수 있다. 또한, 내용액은 색소, 유화제(乳化劑), 증점제(增粘劑) 등의 다른 첨가제를 함유할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 마우스피스부(140)는 필터 자체에 향료가 분사된 TJNS(Transfer Jet Nozzle System) 필터일 수 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 마우스피스부(140)의 내부에 삽입될 수도 있다.
래퍼(160)는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다. 일 예로, 래퍼(160)의 두께는 약 40um 내지 80um이고 기공도는 약 5CU 내지 50CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 5를 참조하면, 흡연물품(200)은 흡연물질 로드부(210), 지지구조체(220), 냉각구조체(230), 마우스피스부(240) 및 래퍼(260)를 포함할 수 있다.
흡연물품(200)의 흡연물질 로드부(210), 지지구조체(220), 마우스피스부(240) 및 래퍼(260) 각각은 도 4를 참조하여 설명한 흡연물질 로드부(110), 지지구조체(120), 마우스피스부(140) 및 래퍼(160) 각각과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있으며, 이하에서는 설명의 간략화를 위해 도 4를 참조하여 설명한 흡연물품(100)과의 차이점을 위주로 설명하도록 한다.
본 실시예에서의 냉각구조체(230)는 도 4를 참조하여 설명한 냉각구조체(130)와 달리, 지지구조체(220)와 유사하게 내부에 중공(230H)을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 중공의 단면 형상은 다각형 또는 원일 수 있으나, 중공의 크기 및 형상은 이에 제한되지 않는다.
냉각구조체(230)는 지지구조체(220)에 접경하고 지지구조체(220)의 하류에 위치할 수 있다.
냉각구조체(230)의 직경은 7mm 내지 9mm일 수 있고, 예를 들면, 약 7.9mm일 수 있다. 냉각구조체(230)의 내경은 약 3.0mm 내지 5.5mm일 수 있고, 예를 들어 약 4.2mm일 수 있다. 이 때, 냉각구조체(230)의 내경은 지지구조체(220)의 내경보다 클 수 있다. 일 예로, 지지구조체(220)의 내경은 약 2.5mm이고, 냉각구조체(230)의 내경은 약 4.2mm일 수 있다.
지지구조체(220)의 내경과 냉각구조체(230)의 내경이 서로 상이하기 때문에, 지지구조체(220)의 중공(220H)과 냉각구조체(230)의 중공(230H) 내에서 유동하는 주류연이 확산될 수 있다. 확산된 주류연은 에어로졸 발생 물품(100)의 하류 방향으로의 편향성이 감소됨에 따라 냉각구조체(230)의 내부로 유동하는 외부 공기와의 접촉 면적 및 시간이 증가하게 되며, 이에 따라 주류연의 냉각 효과는 향상될 수 있다.
냉각구조체(230)는 외부의 기체가 외부로부터 냉각구조체(230)의 중공으로 유입될 수 있는 소재를 포함할 수 있으며, 소재는 복수 개의 재료의 혼합물일 수 있다. 소재는 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 토우일 수 있다.
도 6을 참조하면, 흡연물품(300)은 전단 필터 세그먼트(350), 흡연물질 로드부(310), 지지구조체(320), 마우스피스부(340) 및 래퍼(360)를 포함할 수 있다.
흡연물품(300)의 흡연물질 로드부(310), 지지구조체(320), 마우스피스부(340) 및 래퍼(360) 각각은 도 4를 참조하여 설명한 흡연물질 로드부(110), 지지구조체(120), 마우스피스부(140) 및 래퍼(160) 각각과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있으며, 이하에서는 설명의 간략화를 위해 도 4를 참조하여 설명한 흡연물품(100)과의 차이점을 위주로 설명하도록 한다.
흡연물품(300)은 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명한 흡연물품들(100, 200)과 달리, 흡연물질 로드부(310)의 상류에서 흡연물질 로드부(310)와 접경하는 전단 필터 세그먼트(350)를 더 포함할 수 있다.
전단 필터 세그먼트(350)는 흡연물질 로드부(310)가 흡연물품(300) 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중 흡연물질 로드부(310)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 생성 장치(1000, 도 7 내지 도 9 참조)로 흘러 들어가는 것 또한 방지할 수 있다.
일부 실시예들에서, 전단 필터 세그먼트(350)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 전단 필터 세그먼트(350)는 상류측 단부에서 하류측 단부를 항해 연장하는 채널(350H)을 포함할 수도 있다. 이 경우 채널(350H)은 전단 필터 세그먼트(350)의 중앙에 위치할 수 있다. 예를 들어, 채널(350H)의 중심은 전단 필터 세그먼트(350)의 중심과 일치할 수 있다. 이와 같이 전단 필터 세그먼트(350)가 채널(350H)을 포함할 경우, 전단 필터 세그먼트(350)의 상류측 단부로 유입되는 에어로졸이 용이하게 전단 필터 세그먼트(350)의 하류측 단부로 빠져나갈 수 있어서 사용자가 용이하게 에어로졸을 흡입할 수 있다.
한편, 본 실시예에서의 채널(350H)은 단면 형상이 원형인 것으로 도시되었으나, 채널(350H)의 단면 형상은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 채널(350H)의 단면 형상은 삼엽(三葉) 형상일 수 있다.
도 7 내지 도 9는 에어로졸 생성 장치에 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 7을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 배터리(1100), 제어부(1200) 및 히터(1300)를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1000)의 내부 공간에는 궐련(2000)이 삽입될 수 있다. 궐련(2000)은 도 4 내지 도 6에 도시된 비연소형 흡연물품들(100, 200, 300)과 같이 다양한 구조를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 7 내지 도 9에 도시된 에어로졸 생성 장치(1000)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 7 내지 도 9에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1000)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
한편, 도 8 및 도 9에 도시된 것처럼, 에어로졸 생성 장치(1000)는 증기화기(1400)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 도 8 및 도 9에는 에어로졸 생성 장치(1000)에 히터(1300)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(1300)는 생략될 수도 있다.
도 7에는 배터리(1100), 제어부(1200) 및 히터(1300)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있으며, 도 8 또한 배터리(1100), 제어부(1200), 증기화기(1400) 및 히터(1300)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 도 9에는 증기화기(1400) 및 히터(1300)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1000)의 내부 구조는 도 7 내지 도 9에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1000)의 설계에 따라, 배터리(1100), 제어부(1200), 히터(1300) 및 증기화기(1400)의 배치관계는 변경될 수 있다.
궐련(2000)이 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 히터(1300) 및/또는 증기화기(1400)를 작동시켜, 궐련(2000) 및/또는 증기화기(1400)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(1300) 및/또는 증기화기(1400)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(2000)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다.
필요에 따라, 궐련(2000)이 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(1000)는 히터(1300)를 가열할 수 있다.
배터리(1100)는 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(1100)는 히터(1300) 또는 증기화기(1400)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(1200)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(1100)는 에어로졸 생성 장치(1000)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등(미도시)이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(1200)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1200)는 배터리(1100), 히터(1300) 및 증기화기(1400)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함될 수 있는 다른 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1200)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(1200)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(1300)는 배터리(1100)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입되면, 히터(1300)는 궐련(2000)의 내측 일부 영역으로 삽입되고, 가열된 히터(1300)는 궐련(2000) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(1300)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(1300)는 전기 전도성 트랙을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(1300)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(1300)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(1000)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(1300)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(1300)에는 궐련(2000)을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련(2000)은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터(미도시)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 히터(1300)는 관형 가열요소, 판형 가열요소, 침형 가열요소 또는 봉형 가열요소(미도시) 등을 포함할 수 있으며, 가열요소의 모양에 따라 궐련(2000)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(1000)에는 히터(1300)가 복수개 배치될 수도 있다. 이때, 복수개의 히터(1300)들은 궐련(2000)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(2000)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수개의 히터(1300)들 중 일부는 궐련(2000)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(2000)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(1300)의 형상은 도 7 내지 도 9에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(1400)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(2000)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다.
다시 말해, 증기화기(1400)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(1000)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(1400)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 증기화기(1400)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함될 수도 있다.
액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(1400)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(1400)와 일체로서 제작될 수도 있다.
액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다.
가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(1400)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 생성 장치(1000)는 배터리(1100), 제어부(1200), 히터(1300) 및 증기화기(1400) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1000)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1000)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1000)는 궐련(2000)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 7 내지 도 9에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1000)는 별도의 크래들(미도시)과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1000)의 배터리(1100)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(1000)가 결합된 상태에서 히터(1300)가 가열될 수도 있다.
궐련(2000)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제1 부분과 필터 등을 포함하는 제2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(2000)의 제2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(1000)의 내부에는 궐련(2000)의 제1 부분 전체가 삽입되고, 궐련(2000)의 제2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1000)의 내부에 제1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제1 부분 전체 및 제2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달될 수 있다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
비교예 1
실시예를 위해 시험용으로 제조된 도 5에 도시된 흡연물품(200)과 동일한 구조를 가지는 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 특히, 흡연물질 로드부(210, 도 5 참조)에는, 시가종엽 약 65중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 사용하여 제조된 판상엽 시트가 절각된 복수의 판상엽 가닥들이 충진되었다.
비교예 2
흡연물질 로드부에 사용된 판상엽 시트가 전화당(轉化糖)을 더 포함하는 슬러리를 이용하여 제조된 점을 제외하고, 비교예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 시가종엽 약 55중량%, 전화당 약 10중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다. 비교예 2는 판상엽 내 전화당 잔존량 증대효과 및 그에 따른 기타성분량 변화를 확인하기 위해 전화당을 슬러리에 직접 배합한 비교예이다.
비교예 3
흡연물질 로드부에 사용된 판상엽 시트가 황색종 본엽을 더 포함하는 슬러리를 이용하여 제조된 점을 제외하고, 비교예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 시가종엽 약 30중량%, 황색종 본엽 약 35중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다.
비교예 4
흡연물질 로드부에 사용된 판상엽 시트가 시가종엽 대신 원료주맥(즉, 팽화 등의 가공이 수행되지 않은 잎담배로부터 분리된 주맥)을 포함하는 슬러리를 이용하여 제조된 점을 제외하고, 비교예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 원료주맥 약 65중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다. 비교예 4 및 5는 팽화주맥 사용 대비 판상엽 제조공정 단순화에 따른 원가 및 가공비용 절감 가능성 평가를 위해, 원료주맥을 슬러리에 배합한 비교예들이다.
비교예 5
흡연물질 로드부에 사용된 판상엽 시트가 원료주맥을 더 포함하는 슬러리를 이용하여 제조된 점을 제외하고, 비교예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 시가종엽 약 30중량%, 원료주맥 약 35중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다.
실시예 1
흡연물질 로드부에 사용된 판상엽 시트가 시가종엽 대신 팽화주맥을 포함하는 슬러리를 이용하여 제조된 점을 제외하고, 비교예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다.
구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 팽화주맥 약 65중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다. 사용된 팽화주맥은 국산 황색종 상엽 및 본엽 부분의 생출주맥 약 33.4%, 필리핀산 황색종 상엽 및 본엽 부분의 생출주맥 약 33.3%, 및 탄자니아산 황색종 본엽 부분의 생출주맥 약 33.3%을 배합한 원료주맥을 사용하여 제조되었다. 팽화주맥의 제조 공정 중 보습처리 공정(도 1, S120 참조)에서의 보습제로는 글리세린이 사용되었으며, 원료주맥의 총 중량 대비 약 1%의 글리세린을 첨가하였다.
실시예 2
흡연물질 로드부에 사용된 판상엽 시트가 원료주맥을 더 포함하는 슬러리를 이용하여 제조된 점을 제외하고, 비교예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 시가종엽 약 30중량%, 원료주맥 약 35중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다. 팽화주맥은 실시예 1에서와 동일한 팽화주맥이 사용되었다.
실험예 1: 판상엽 시트의 성분분석
비교예 1 내지 5 및 실시예 1 내지 2에 따른 흡연물품들 각각에 사용된 판상엽 시트의 니코틴, 전화당 및 글리세린 함량을 GC-MS(Gas Chromatography-Mass Spectrometry) 측정 방법으로 분석하여 그 결과를 표 1에 나타냈다. 표 1의 각 성분별 수치는 분석에 사용된 판상엽 시트의 총 중량에 대한 각 성분별 중량%를 나타낸다.
| 구 분 | 배합비(%) | 엽중성분(Sheet, %) | ||||||
| 시가엽 | 전화당 | 황색종 본엽 | 원료주맥 | 팽화주맥 | Nic | 전화당 | Gly | |
| 비교예 1 | 65 | - | - | - | - | 1.40 | 1.5 | 22.7 |
| 비교예 2 | 55 | 10 | - | - | - | 1.10 | 10.5 | 21.5 |
| 비교예 3 | 30 | - | 35 | - | - | 1.38 | 10.8 | 23.6 |
| 비교예 4 | - | - | - | 65 | - | 0.35 | 15.7 | 24.1 |
| 비교예 5 | 30 | - | - | 35 | - | 1.14 | 11.1 | 23.9 |
| 실시예 1 | - | - | - | - | 65 | 0.39 | 9.5 | 26.2 |
| 실시예 2 | 30 | - | - | - | 35 | 0.93 | 6.6 | 25.9 |
표 1을 참조하면, 엽중 니코틴 성분량은 담배원료 외 다른 재료가 배합되지 않은 비교예 1 및 3에서 가장 높은 수치가 나타났으나, 비교예 1 및 3의 경우 상대적으로 낮은 수치의 글리세린 성분량이 나타났다. 전화당 성분량은 시가엽 대신 원료주맥이 배합된 비교예 4에서 가장 높은 수치가 나타났으나, 비교예 4의 경우 매우 낮은 수치의 니코틴 성분량이 확인되었다. 한편, 전화당이 슬러리에 직접 배합된 비교예 2의 경우 전화당 성분량은 증가되었으나, 글리세린 성분량이 비교예 1 대비 오히려 감소한 것을 알 수 있다. 글리세린 성분량은 팽화주맥이 시가엽을 대신하여 또는 시가엽에 추가적으로 슬러리에 배합된 실시예 1 및 2에서 다른 비교예들과 달리 25%를 초과하는 높은 수치가 나타났으며, 특히 실시예 2의 경우 글리세린 성분량의 증가와 더불어 전화당 성분량, 니코틴 성분량 또한 관능특성에 크게 영향을 미칠 만한 정도의 수치변화가 나타나지 않아, 담배 고유의 맛, 무화량 등의 특성에서 가장 유리할 것으로 예상되었다.
실험예 2: 비교예 1 내지 5, 실시예 1 내지 2의 흡연 관능평가
비교예 1 내지 5와 실시예 1 내지 2에 따른 비연소형 흡연물품들을 도 7을 참조하여 설명한 가열식 에어로졸 생성 장치를 이용하여 관능평가를 실시하였고, 그 결과를 표 2에 나타냈다. 관능 특성 평가는 총 18명의 평가 패널원을 대상으로 실시하였으며, 총 7점 만점을 기준으로 하였다.
| 구 분 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | 실시예 1 | 실시예 2 |
| 외향 강도 | 4.6 | 3.3 | 3.7 | 4.0 | 4.4 | 3.7 | 3.6 |
| 무화량 | 3.5 | 3.2 | 3.6 | 3.2 | 2.3 | 4.0 | 3.9 |
| 끽미강도 | 3.5 | 2.9 | 3.2 | 2.5 | 3.4 | 2.6 | 2.9 |
| 자극성 | 3.9 | 3.1 | 3.5 | 3.8 | 3.3 | 2.3 | 2.2 |
| 이취미 | 3.9 | 3.3 | 3.7 | 4.1 | 3.8 | 2.8 | 3.1 |
| 시가 고유맛 | 4.2 | 3.3 | 3.3 | - | 2.5 | - | 3.9 |
| 맛 지속성 | 3.8 | 4.1 | 4.1 | 3.6 | 3.4 | 4.2 | 4.3 |
| 전반적 선호도 |
2.1 | 3.8 | 3.2 | 3.1 | 3.4 | 4.3 | 5.5 |
표 2를 참조하면, 팽화주맥이 시가엽을 대신하여 또는 시가엽에 추가적으로 슬러리에 배합된 실시예 1 및 2 모두에서 다른 비교예들 대비 무화량, 자극성, 이취미, 맛 지속성 특성이 개선되었음을 알 수 있으며, 이에 따라 전반적 선호도 또한 다른 비교예들 대비 높아진 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 팽화주맥 배합에 의한 잎담배원료의 부족한 전당량 보충에 따른 자극완화, 글리세린 잔존량 증대에 따른 무화량 및 지속성 증대에 의한 것으로 예상된다.표 2에 나타난 특성 외 실시예 1 및 2의 추가적 특징으로, 실시예 1의 경우 구수한 맛, 부드러운 목넘김 등의 바람직한 관능특성이 나타났으며, 실시예 2의 경우 은은한 시가 고유향, 부드럽고 가벼운 목넘김 등의 바람직한 관능특성이 나타났다.
시가엽 외 다른 담배재료가 배합되지 않은 비교예 1의 경우 높은 니코틴 함량에 따른 풍부한 시가향을 가지는 것을 확인할 수 있으나, 글리세린과 전당 함량이 낮아 다소 낮은 무화량을 가지며 알칼리성이 상대적으로 강한 연기가 생성되어 찌르는 느낌 등의 자극성이 나타났고, 찐맛 등의 이취미 또한 상대적으로 높아 조화롭지 못한 담배 향끽미를 가지는 것으로 평가되었다.
전화당이 추가적으로 슬러리에 배합된 비교예 2의 경우 시가 고유의 맛과 무화량이 부족한 것으로 평가되었으며, 시가종엽과 황색종 본엽이 함께 배합된 비교예 3의 경우 매운맛, 탄맛 등에 의해 양호하지 않은 자극성과 이취미 특성이 나타났으며, 팽화주맥 대신 제조비용 절감에 상대적으로 유리한 원료주맥이 배합된 비교예 4 및 5의 경우 혀자극, 목자극 등에 의해 양호하지 못한 자극성, 섬유취, 주맥취, 쓴맛 등에 의한 강한 이취미, 부족한 무화량 및 지속성 등의 바람직하지 않은 관능특성을 확인하였다.
실시예 3
팽화주맥 보습처리 공정에서 원료주맥의 총 중량 대비 약 2%의 글리세린이 첨가된 점을 제외하고, 실시예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다.
실시예 4
팽화주맥 보습처리 공정에서 원료주맥의 총 중량 대비 약 3%의 글리세린이 첨가된 점을 제외하고, 실시예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다.
실시예 5
팽화주맥 보습처리 공정에서 원료주맥의 총 중량 대비 약 2%의 글리세린이 첨가된 점을 제외하고, 실시예 2에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다.
실시예 6
팽화주맥 보습처리 공정에서 원료주맥의 총 중량 대비 약 3%의 글리세린이 첨가된 점을 제외하고, 실시예 2에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다.
실험예 3: 판상엽 시트의 성분분석
실시예 1 내지 6에 따른 흡연물품들 각각에 사용된 판상엽 시트의 니코틴, 전화당 및 글리세린 함량을 GC-MS 측정 방법으로 분석하여 그 결과를 표 3에 나타냈다. 표 3의 성분별 수치는 분석에 사용된 판상엽 시트의 총 중량에 대한 각 성분별 중량%를 나타낸다.
| 구 분 | 배합비(%) | 엽중성분(sheet, %) | |||
| 시가엽 | 팽화주맥 | 니코틴 | 전화당 | 글리세린 | |
| 실시예 1 | - | 65 (1% 보습) | 0.39 | 9.5 | 26.1 |
| 실시예 3 | - | 65 (2% 보습) | 0.43 | 9.2 | 27.0 |
| 실시예 4 | - | 65 (3% 보습) | 0.40 | 9.4 | 27.9 |
| 실시예 2 | 30 | 35 (1% 보습) | 0.93 | 6.6 | 25.9 |
| 실시예 5 | 30 | 35 (2% 보습) | 0.92 | 5.9 | 26.1 |
| 실시예 6 | 30 | 35 (3% 보습) | 0.82 | 6.0 | 26.1 |
표 3을 참조하면, 팽화주맥의 보습처리 공정(도 1, S120 참조)에서의 보습제(글리세린) 첨가량이 증가함에 따라 팽화주맥이 배합되어 제조된 판상엽 시트의 글리세린 함량이 증가함을 확인할 수 있으며, 이를 통해 판상엽 슬러리의 배합시의 글리세린 증량 없이도 팽화주맥을 통해 판상엽 내 글리세린 잔류량을 보다 용이하게 조정할 수 있음을 알 수 있다.
실험예 4: 실시예 1 내지 6의 흡연 관능평가
실시예 1 내지 6에 따른 비연소형 흡연물품들을 가열식 에어로졸 생성 장치를 이용하여 관능평가를 실시하였고, 그 결과를 표 4에 나타냈다. 관능 특성 평가는 총 18명의 평가 패널원을 대상으로 실시하였으며, 총 7점 만점을 기준으로 하였다.
| 구 분 | 실시예 1 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 2 | 실시예 5 | 실시예 6 |
| 외향 강도 | 3.7 | 3.5 | 3.4 | 3.6 | 3.6 | 3.7 |
| 무화량 | 4.0 | 3.8 | 3.3 | 3.9 | 3.5 | 3.2 |
| 끽미강도 | 2.6 | 2.8 | 2.8 | 2.9 | 2.8 | 2.9 |
| 자극성 | 2.3 | 2.1 | 2.5 | 2.2 | 3.7 | 3.5 |
| 이취미 | 2.8 | 2.4 | 2.9 | 3.1 | 3.4 | 3.9 |
| 시가 고유맛 | - | - | - | 3.9 | 3.4 | 3.3 |
| 맛 지속성 | 4.2 | 4.1 | 3.7 | 4.3 | 3.8 | 3.7 |
| 전반적 선호도 |
4.3 | 5.1 | 4.6 | 5.5 | 5.0 | 5.2 |
표 4에서, 팽화주맥이 시가엽 대신 슬러리에 65% 배합된 실시예 1, 3, 4의 관능평가 결과를 살펴보면, 글리세린이 2% 첨가된 실시예 3의 흡연물품이 다른 실시예들 대비 자극성 저감 및 이취미 저감 효과가 우수하며, 무화량 및 맛 지속성이 양호하고, 전반적인 선호도 또한 가장 높은 것을 확인할 수 있다. 표 4에 나타난 특성 외 실시예 3에서는 부드러운 목넘김, 깔끔한 끽미감 등의 바람직한 관능특성 또한 확인할 수 있었다.글리세린이 1% 첨가된 실시예 1의 경우 실시예 3 대비 상대적으로 높은 이취미(섬유취, 탄맛 등), 낮은 무화량 등의 특성이 평가되었으며, 글리세린이 3% 첨가된 실시예 4의 경우 실시예 3 대비 상대적으로 높은 이취미(텁텁함, 비린맛, 섬유취 등), 낮은 무화량, 강한 입술 자극성 등의 특성이 평가되었다.
이에 따라, 슬러리에 배합되는 담배재료가 팽화주맥 만으로 이루어진 경우 또는 팽화주맥이 주된 담배재료인 경우에, 팽화주맥의 보습처리 공정에서의 보습제 첨가량은 약 1.5% 내지 2.5%(바람직하게, 약 2%)인 것이 가장 바람직함을 알 수 있다
한편, 팽화주맥이 시가엽과 함께 슬러리에 배합된 실시예 2, 5, 6의 관능평가 결과를 살펴보면, 글리세린이 1% 첨가된 실시예 2의 흡연물품이 다른 실시예들 대비 시가 고유맛, 맛 지속성, 무화량 특성이 우수하며 전반적인 선호도 또한 가장 높은 것을 확인할 수 있다. 표 4에 나타난 특성 외 실시예 2에서는 달콤하고 깔끔한 끽미감 등의 바람직한 관능특성 또한 확인할 수 있었다.
글리세린이 2% 첨가된 실시예 5의 경우 실시예 2 대비 상대적으로 높은 이취미(텁텁함, 찐냄새 등), 약한 시가 고유맛 등의 특성이 평가되었으며, 글리세린이 3% 첨가된 실시예 6의 경우 실시예 2 대비 상대적으로 높은 이취미(비린맛, 기름짐 등), 부족한 조화미 등의 특성이 평가되었다.
이에 따라, 담배재료와 팽화주맥이 슬러리에 혼합되어 배합되는 경우, 팽화주맥의 보습처리 공정에서의 보습제 첨가량은 약 0.5% 내지 1.5%(바람직하게, 약 1%)인 것이 가장 바람직함을 알 수 있다.
실시예 7
흡연물질 로드부에 사용된 판상엽 시트가 토스팅된 시가종엽, 황색종 본엽, 팽화주맥 및 향료물질을 포함하는 슬러리를 이용하여 제조된 점을 제외하고, 비교예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 토스팅된 시가종엽 약 10중량%, 황색종 본엽 20중량%, 팽화주맥 약 25중량%, 향료액 약 10중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다. 팽화주맥은 실시예 1에서와 동일한 팽화주맥이 사용되었다.
실시예 8
슬러리의 재료별 배합비를 제외하고, 실시예 7에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 토스팅된 시가종엽 약 10중량%, 황색종 본엽 30중량%, 팽화주맥 약 15중량%, 향료액 약 10중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다. 팽화주맥은 실시예 1에서와 동일한 팽화주맥이 사용되었다.
실험예 5: 판상엽 시트의 성분분석 및 물성 평가
실시예 1 내지 6에 따른 흡연물품들 각각에 사용된 판상엽 시트의 니코틴, 전화당 및 글리세린 함량을 GC-MS 측정 방법으로 분석하여 그 결과를 표 5에 나타냈다. 표 5의 성분별 수치는 분석에 사용된 판상엽 시트의 총 중량에 대한 각 성분별 중량%를 나타낸다.
| 구 분 | 배합비(%) | 엽중성분(sheet,%) | sheet 물성 | ||||||
| 시가엽 (토스트) |
황색종 본엽 |
팽화 주맥 |
Nic | 전화당 | Gly | 평량 (gsm) |
수분 (%) |
두께 (um) |
|
| 실시예 7 | 10 | 20 | 25 | 1.24 | 9.0 | 27.8 | 188 | 5.4 | 202 |
| 실시예 8 | 10 | 30 | 15 | 1.30 | 8.9 | 27.9 | 188 | 5.1 | 197 |
표 5를 참조하면, 실시예 7 및 8 모두에서 상술한 다른 실시예들 대비 동등 혹은 그 이상의 니코틴 및 전화당 잔류량이 나타났고 이와 동시에 글리세린의 잔류량 또한 상당히 많아진 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 토스트엽과 팽화주맥을 슬러리에 함께 배합하여 판상엽 시트 제조에 활용할 경우 높은 니코틴 잔류량에 기초한 시가향 및 끽미감 상승 효과, 양호한 전화당 잔류량에 기초한 자극성 완화 효과, 높은 글리세린 잔류량이 기초한 무화량 및 지속성 증대 효과 등이 더욱 극대화될 것으로 예측된다.본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 흡연물품
110: 흡연물질 로드부
120: 지지구조체
130: 냉각구조체
140: 마우스피스부
350: 전단 필터 세그먼트
160: 래퍼
1000: 에어로졸 생성 장치
1100: 배터리
1200: 제어부
1300: 히터
1400: 증기화기
110: 흡연물질 로드부
120: 지지구조체
130: 냉각구조체
140: 마우스피스부
350: 전단 필터 세그먼트
160: 래퍼
1000: 에어로졸 생성 장치
1100: 배터리
1200: 제어부
1300: 히터
1400: 증기화기
Claims (17)
- 비연소형 흡연물품에 충진되는 판상엽 시트로서,
상기 판상엽 시트는 상기 판상엽 시트 내에 담배재료 및 팽화주맥을 포함하고,
상기 판상엽 시트 내 글리세린(Glycerin)의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 25% 초과 40% 미만이며,
상기 팽화주맥은 원료주맥의 총 중량 대비 0.5~1.5%의 글리세린이 첨가된 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품용 판상엽 시트.
- 제1 항에 있어서,
상기 판상엽 시트 내 상기 팽화주맥의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 10% 내지 70%인 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품용 판상엽 시트.
- 적어도 일부 영역이 가공된 판상엽 시트로 충진된 흡연물질부; 및
상기 흡연물질부의 하류에 위치하는 마우스피스부를 포함하며,
상기 가공된 판상엽 시트는 상기 가공된 판상엽 시트 내에 담배재료 및 팽화주맥을 포함하고,
상기 가공된 판상엽 시트 내 글리세린의 함량은 상기 가공된 판상엽 시트의 총 중량 대비 25% 초과 40% 미만이며,
상기 팽화주맥은 원료주맥의 총 중량 대비 0.5~1.5%의 글리세린이 첨가된 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품.
- 제3 항에 있어서,
상기 흡연물질부의 하류에서 상기 흡연물질부의 하류 말단과 접하는 지지구조체; 및
상기 지지구조체의 하류에서 상기 지지구조체의 하류 말단과 접하며 상기 마우스피스부의 상류에서 상기 마우스피스부의 상류 말단과 접하는 냉각구조체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품.
- 제3 항에 있어서,
상기 흡연물질부의 상류에서 상기 흡연물질부의 상류 말단과 접하는 전단 필터 세그먼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품.
- 제3 항에 있어서,
상기 가공된 판상엽 시트는 두께가 0.1mm 내지 1.5mm이고, 폭이 0.8mm 내지 1.2mm이며, 길이가 10mm 내지 14mm인 복수의 판상엽 가닥들인 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품.
- 비연소형 흡연물품의 제조방법으로서,
팽화주맥을 준비하는 단계;
상기 팽화주맥 및 담배재료를 포함하는 슬러리를 제조하는 단계; 및
상기 팽화주맥 및 상기 담배재료가 포함된 상기 슬러리를 이용하여 판상엽 시트를 제조하는 단계를 포함하고,
상기 팽화주맥을 준비하는 단계는 원료주맥에 상기 원료주맥 총 중량 대비 0.5~1.5%의 글리세린을 첨가하고 조화(conditioning)시키는 단계 및 팽화시키는 단계를 포함하는, 비연소형 흡연물품의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제7 항에 있어서,
상기 슬러리의 총 중량 대비, 상기 담배재료 및 상기 팽화주맥의 합산 중량은 50% 내지 70%이고, 상기 글리세린의 중량은 20% 내지 30%인 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품의 제조방법.
- 제7 항에 있어서,
상기 슬러리의 총 중량 대비, 상기 담배재료의 함량은 10% 내지 50%이며, 상기 팽화주맥의 함량은 10% 내지 50%인 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품의 제조방법.
- 제14 항에 있어서,
상기 담배재료는 시가종엽이고,
상기 슬러리의 총 중량 대비, 상기 시가종엽의 함량은 25% 내지 35%이며, 상기 팽화주맥의 함량은 30% 내지 40%인 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품의 제조방법.
- 제14 항에 있어서,
상기 담배재료는 토스팅된 시가종엽 및 황색종 본엽을 포함하고,
상기 팽화주맥은 황색종 팽화주맥이며,
상기 슬러리의 총 중량 대비, 상기 토스팅된 시가종엽의 함량은 5% 내지 15%이며, 상기 황색종 본엽의 함량은 15% 내지 35%이고, 상기 황색종 팽화주맥의 함량은 10% 내지 30%인 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품의 제조방법.
- 제7 항에 있어서,
상기 판상엽 시트를 상기 비연소형 흡연물품의 흡연물질 로드부에 충진하기 위한 형태로 가공하는 단계;
상기 가공된 판상엽 시트가 충진된 상기 흡연물질 로드부를 제조하는 단계; 및
상기 흡연물질 로드부를 포함하는 상기 비연소형 흡연물품을 조립하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품의 제조방법.
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