KR102694928B1 - 토스트엽을 포함하는 판상엽 시트 및 그의 제조방법, 그리고 상기 판상엽 시트를 포함하는 비연소형 흡연물품 - Google Patents
토스트엽을 포함하는 판상엽 시트 및 그의 제조방법, 그리고 상기 판상엽 시트를 포함하는 비연소형 흡연물품 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 비연소형 흡연물품에 충진되는 판상엽 시트로서, 상기 판상엽 시트는 상기 판상엽 시트 내에 토스트엽을 포함하고, 상기 판상엽 시트 내 글리세린(Glycerin)의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 25% 초과 40% 미만인 것을 특징으로 하되, 상기 판상엽 시트는 상기 토스트엽을 포함하는 슬러리를 이용하여 제조되는 판상엽 시트가 제공된다.
Description
본 발명은 판상엽 시트 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토스트엽을 판상엽 슬러리에 배합하여 비연소형 흡연물품의 이취미 및 자극성을 저감시킴과 동시에 무화량 및 맛 지속성을 강화시킬 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.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 판상엽 시트의 제조 시 토스트엽을 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, 비연소형 흡연물품에 충진되는 판상엽 시트로서, 상기 판상엽 시트는 상기 판상엽 시트 내에 토스트엽을 포함하고, 상기 판상엽 시트 내 글리세린(Glycerin)의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 25% 초과 40% 미만인 것을 특징으로 하되, 상기 판상엽 시트는 상기 토스트엽을 포함하는 슬러리를 이용하여 제조되는 판상엽 시트가 제공된다.
일부 실시예들에서, 상기 판상엽 시트 내 상기 토스트엽의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 5% 내지 40%일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 판상엽 시트는 팽화주맥을 더 포함하고, 상기 판상엽 시트 내 상기 토스트엽의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 5% 내지 25%이며, 상기 판상엽 시트 내 상기 팽화주맥의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 10% 내지 40%일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 판상엽 시트는 분쇄된 담배재료를 더 포함하고, 상기 판상엽 시트 내 상기 토스트엽의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 5% 내지 15%이며, 상기 판상엽 시트 내 상기 팽화주맥의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 10% 내지 40%이고, 상기 판상엽 시트 내 상기 분쇄된 담배재료의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 10% 내지 40%일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 토스트엽은 토스팅된 시가종엽이고, 상기 팽화주맥은 황색종 팽화주맥이며, 상기 분쇄된 담배재료는 황색종 본엽일 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 토스트엽을 포함하고, 상기 가공된 판상엽 시트 내 글리세린의 함량은 상기 가공된 판상엽 시트의 총 중량 대비 25% 초과 40% 미만이고, 상기 가공된 판상엽 시트는 상기 토스트엽을 포함하는 슬러리를 이용하여 제조되는 비연소형 흡연물품이 제공된다.
한편, 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.
상기 흡연물질부의 상류에서 상기 흡연물질부의 상류 말단과 접하는 전단 필터 세그먼트를 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 저감시키며, 담배 고유 향취를 증진시키고 혐끽미를 제거하여 전반적인 흡연 만족도 또한 높일 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 판상엽 시트의 제조방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 다른 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 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품들의 개략적인 구성을 도시한 도면들이다.
도 6 내지 도 7은 에어로졸 생성 장치에 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 2는 본 발명의 다른 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 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품들의 개략적인 구성을 도시한 도면들이다.
도 6 내지 도 7은 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 판상엽 시트의 제조방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 판상엽 시트의 제조방법은 토스트엽을 준비하는 단계(S110), 준비된 토스트엽을 포함하는 슬러리를 제조하는 단계(S120), 토스트엽을 포함하는 슬러리를 이용하여 판상엽 시트를 제조하는 단계(S130) 및 상기 판상엽 시트를 가공하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
토스트엽을 준비하는 단계(S110)에서는, 예를 들면 잎담배 가향 공정, 건조 공정, 냉각 공정, 조화 공정 및 2차 가향 공정이 순차적으로 수행될 수 있다. 상기의 토스트 공정에 의해, 가향처리된 잎담배의 메일라드 반응(Maillard reaction) 및 캐러멜화 반응(Caramelization)을 유도할 수 있으며, 이에 따라 부풀성 등의 잎담배 물리성이 향상될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 잎담배 가향 공정은 잎담배의 유연성을 부여하고 이화학적 특성을 양화하며 향미를 부여하기 위해, 알코올 베이스의 멘솔 등의 가향료를 잎담배에 균일하게 분사함으로써 수행될 수 있다. 상기 건조 공정은 후속공정에 적합한 수분 유지를 위해 열풍에 의한 순환식 건조 방식으로 수행될 수 있으며, 상기 냉각 공정은 잎담배 품온을 낮춰 원활한 조화를 유도하기 위해 수행되며, 상기 조화 공정은 냉각 후 담배원료의 수분조절을 위해, 2차 가향 공정은 토스팅 후 남아있는 잡내를 제거하고 잎담배 고유의 향취를 증진시키기 위해 수행될 수 있다.
한편, 본 발명의 판상엽 시트 제조방법에서 사용되는 토스트엽의 담배원료는 토스트 작업성 및 효과 극대화를 위해 시가종엽을 사용하는 것이 바람직하다.
슬러리를 제조하는 단계(S120)는, 준비된 토스트엽과 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 토스트엽을 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 니코틴의 잔존량은 끽미강도, 담배 고유맛 및 전반적 만족도에, 글리세린의 잔존량은 흡연 시의 끽미감, 무화량 및 맛 지속성 등의 특성에 큰 비중을 차지한다. 이러한 점을 고려하여 판상엽 시트(또는 판상엽 시트가 충진된 흡연물질 로드부) 내 적정 니코틴량을 유지하며 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 토스트엽을 배합할 수 있으며, 이에 따라 제조가 완료된 판상엽 시트는 충분한 니코틴량을 확보함과 동시에 판상엽 시트의 총 중량 대비 25%를 초과하는 글리세린 잔존량을 가질 수 있게 된다. 구체적으로, 슬러리에 배합되는 토스트엽의 함량은 슬러리의 총 중량 대비 대략 5% 내지 40%일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 슬러리에는 토스트엽 외에도 잎담배 분쇄재료가 포함될 수 있다. 이를 위해, 판상엽 시트의 제조방법은 슬러리 제조 단계(S120) 이전에 담배재료의 선택 단계 및 선택된 담배재료의 분쇄 단계를 더 포함할 수 있으며, 분쇄된 담배재료는 슬러리 제조 단계(S120)에서 상기 토스트엽과 함께 혼합될 수 있다. 예를 들어, 상기 슬러리는 잎담배를 분쇄한 담배재료; 상기 토스트엽; 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. 슬러리는 약 25중량%의 글리세린, 약 5중량%의 구아검 및 약 5중량%의 펄프를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
한편, 분쇄된 담배재료는 슬러리를 형성하기에 적합한 입자 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 분쇄된 담배 재료, 즉 담배 분말은 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 토스트엽 또는 후술할 팽화주맥 또한 필러 담배의 일종으로 분류될 수 있으나, 본 발명에서의 필러 담배는 담뱃잎의 줄기, 주맥 또는 잎자루로부터 얻어진, 토스트엽 및 팽화주맥이 아닌 담배물질을 의미할 수 있다.
일부 실시예들에서, 슬러리의 총 중량 대비, 분쇄된 담배재료 및 토스트엽의 합산 중량은 대략 15% 내지 70%, 바람직하게는 약 40% 내지 70%(예를 들어, 약 55%)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 5% 내지 50%(바람직하게, 10% 내지 30%)이며, 상기 토스트엽의 함량은 약 5% 내지 50%(바람직하게, 약 10% 내지 35%)일 수 있다. 일 예로, 상기 슬러리의 총 중량 대비, 상기 분쇄된 담배재료의 함량은 약 30%이며, 상기 토스트엽의 함량은 약 35%일 수 있다.
토스트엽은 토스팅된 황색종엽, 토스팅된 버어리종엽, 토스팅된 오리엔트종엽 및 토스팅된 시가종엽 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 분쇄된 담배재료는 황색종엽, 버어리종엽, 오리엔트종엽 및 시가종엽 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 토스트엽은 토스팅된 시가종엽이고, 상기 분쇄된 담배재료는 황색종 본엽일 수 있다. 이 경우 흡연관능특성을 극대화시키기 위해, 슬러리는 약 10중량% 내지 35중량%의 토스팅된 시가종엽과, 약 10중량% 내지 30중량%의 분쇄된 황색종 본엽을 포함할 수 있다.
한편, 니코틴 이행량의 증대를 위한 일부 실시예들에서는, 상기 슬러리에 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.
한편, 일부 실시예들에서, 관능특성을 보다 극대화하기 위해 상기 슬러리에는 토스트엽과 팽화주맥이 함께 배합될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 도 2를 참조하여 후술하도록 한다.
판상엽 시트를 제조하는 단계(S130)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, 상기 토스트엽이 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(S140). 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 1에 도시되지 않았으나, 일부 실시예들에서는 판상엽 시트의 가공 단계(S140) 이후에 담배의 맛과 향을 더욱 증진시키고 제품군별 특징적인 향을 부여하기 위한 2차가향 공정이 가공된 판상엽 시트에 추가적으로 수행될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일부 실시예들에 따른 판상엽 시트의 제조방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 판상엽 시트의 제조방법은 토스트엽 및 팽화주맥을 준비하는 단계(S210), 준비된 토스트엽 및 팽화주맥을 포함하는 슬러리를 제조하는 단계(S220), 토스트엽 및 팽화주맥을 포함하는 슬러리를 이용하여 판상엽 시트를 제조하는 단계(S230) 및 상기 판상엽 시트를 가공하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.
상기한 슬러리 제조 단계(S220), 판상엽 시트 제조 단계(S230) 및 판상엽 시트 가공 단계(S240) 각각은 도 1을 참조하여 설명한 슬러리 제조 단계(S120), 판상엽 시트 제조 단계(S130) 및 판상엽 시트 가공 단계(S140) 각각과 실질적으로 동일하거나 유사한 방식으로 수행될 수 있으며, 설명의 간략화를 위해 이에 대한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
토스트엽 및 팽화주맥을 준비하는 단계(S210)에서, 토스트엽은 도 1을 참조하여 설명한 토스트엽 준비 단계(S110)와 같이 잎담배 가향 공정, 건조 공정, 냉각 공정, 조화 공정 및 2차 가향 공정을 순차적으로 수행하여 준비될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
팽화주맥은, 원료주맥을 보습처리하는 공정, 보습처리된 원료주맥을 조화(conditioning)시키는 공정, 조화된 원료주맥을 압연하는 공정, 압연된 원료주맥을 절각하는 공정, 절각된 원료주맥을 팽화시키는 공정 및 팽화된 원료주맥을 건조하는 공정을 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것으로서 각 공정들 중 적어도 일부 공정이 생략되거나 서로 순서가 바뀌어 수행될 수도 있다. 또한, 상기한 공정들 외 추가공정들이 각 공정들 사이에서 수행될 수도 있다.
원료주맥을 보습처리하는 공정은 원료주맥의 수분 함량을 증가시키고 원료주맥의 유연성을 높여, 압연/절각/팽화 등의 후속공정에서 주맥의 손상 또는 파쇄를 방지하여 토스트엽의 끽미성능을 개선시키기 위해 수행될 수 있다.
여기서, 원료주맥은 가공되지 않은 잎담배로부터 주맥을 분리하여 준비될 수 있으며, 준비된 원료주맥은 1차적으로 파쇄 또는 절단될 수도 있다.
상기 원료주맥은 황색종엽, 버어리종엽, 오리엔트종엽 및 시가종엽 등으로부터 분리될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게, 상기 원료주맥은 황색종엽의 원료주맥일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 보습처리 공정은 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 물이 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 공정에서, 상기 보습제 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 약 10중량% 내지 40중량%이고, 토스트엽의 함량이 약 5중량% 내지 15중량%이며, 분쇄된 담배재료의 함량이 약 10중량% 내지 40중량%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 보습제 첨가량이 적용될 경우 상기한 슬러리 배합 케이스에서의 흡연관능 특성을 보다 개선할 수 있게 된다.
원료주맥을 조화시키는 공정은 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 공정에서, 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 공정에서, 압연된 원료주맥은 적당한 폭과 길이를 가지도록 절단될 수 있다. 원료주맥의 절단폭 및/또는 절단길이는 토스트엽 및 팽화주맥이 배합된 슬러리가 사용될 제품 라인업에 따라 조정될 수 있다.
원료주맥을 팽화시키는 공정에서는 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 공정은 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 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품의 제조방법을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한 방법에 의해 준비된 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 래퍼로 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 5에 도시된 비연소형 흡연물품들(100, 200)의 흡연물질부(110, 210)에 채용될 수 있으나, 본 발명의 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품의 구조가 이에 제한되지 않음은 물론이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품들의 개략적인 구성을 도시한 도면들이다.
도 4를 참조하면, 흡연물품(100)은 흡연물질부(110), 지지구조체(120), 냉각구조체(130), 마우스피스부(140) 및 래퍼(160)를 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 흡연물질부(110), 지지구조체(120), 냉각구조체(130) 및 마우스피스부(140) 중 적어도 하나는 상기 래퍼(160)에 의해 포장되기 전 별개의 래퍼들로 각각 포장될 수 있다. 예를 들어, 흡연물질부(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.
흡연물질부(110)의 적어도 일부는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 방법에 의해 제조 및 가공된 판상엽 시트로 충진될 수 있다. 일 예로, 흡연물질부(110)는 상술한 판상엽 시트 또는 세절된 판상엽 시트로만 충진될 수 있다.
또한, 흡연물질부(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.
나아가, 흡연물질부(110)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제, 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.
지지구조체(120)는 내부에 중공(120H)을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 지지구조체(120)의 경도는 지지구조체(120)의 제조 시 가소제의 함량을 조절함으로써 조정될 수 있다. 또한, 지지구조체(120)는 내부(즉, 중공(120H))에 동일 혹은 이형의 재질의 필름, 튜브 등의 구조물을 삽입하여 제조될 수도 있다.
지지구조체(120)는 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트를 이용하여 제조될 수 있다.
냉각구조체(130)는 히터(130)가 흡연물질부(110)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시키는 냉각 부재로서의 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있게 된다.
일부 실시예들에서, 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.
일부 실시예들에서, 냉각구조체(130)는 순수한 폴리락트산(PLA) 만으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 냉각구조체(130)는 순수한 폴리락트산으로 제작된 섬유 가닥을 하나 이상 이용하여 제조된 3차원 직조물 형상일 수 있다. 여기에서, 냉각구조체(130)를 구성하는 섬유 가닥의 개수, 굵기, 길이 및 모양 등은 다양할 수 있다. 냉각구조체(130)가 직조된 폴리머 섬유 또는 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성됨에 따라, 냉각구조체(130)는 종 방향으로 연장되는 단수 또는 복수의 기류 채널들을 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 냉각구조체(130)는 다공성 종이 시트가 권취됨으로써 형성될 수도 있다. 즉, 냉각구조체(130) 내부에는 냉각구조체(130)의 길이 방향을 따라 에어로졸이 통과될 수 있도록 하는 권취된 다공성 종이 시트가 위치할 수 있으며, 이에 따라 냉각구조체(130) 내부에는 규칙적/비규칙적 패턴의 다양한 형상을 가지는 기류패스가 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 냉각구조체(130)는 상술한 지지구조체(120)와 유사하게 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수도 있으며, 또는 내부에 중공이 형성된 튜브 형상을 가지는 종이 재질의 지관(紙管)일 수도 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.
마우스피스부(140)를 제작하는 과정에서, 마우스피스부(140)에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 마우스피스부(140)의 내부에 삽입할 수도 있다.
래퍼(160)는 흡연물품(100)이 연소되는 현상을 방지할 수 있으며, 흡연물품(100)에서 생성되는 물질들에 의하여 에어로졸 생성 장치(도 3 또는 도 4 참조)의 홀더가 오염되는 것을 방지할 수도 있다. 래퍼(160)는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다.
도 5를 참조하면, 흡연물품(200)은 전단 필터 세그먼트(또는, 전방 플러그; 250), 흡연물질부(210), 지지구조체(220), 마우스피스부(240) 및 래퍼(260)를 포함할 수 있다.
흡연물질부(210), 지지구조체(220), 마우스피스부(240) 및 래퍼(260) 각각은 도 4를 참조하여 설명한 흡연물질부(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(200)은 도 4를 참조하여 설명한 흡연물품(100)과 달리, 흡연물질부(210)의 상류에서 흡연물질부(210)와 접경하는 전단 필터 세그먼트(250)를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 전단 필터 세그먼트(250)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 전단 필터 세그먼트(250)는 상류측 단부에서 하류측 단부를 항해 연장하는 중공 내지 채널(250H)을 포함할 수 있다. 채널(250H)은 전단 필터 세그먼트(250)의 중앙에 위치할 수 있다. 예를 들어, 채널(250H)의 중심은 전단 필터 세그먼트(250)의 중심과 일치할 수 있다. 본 실시예에서의 채널(250H)은 단면 형상이 원형인 것으로 도시되었으나, 채널(250H)의 단면 형상은 이에 제한되지 않는다.
한편, 다른 일부 실시예들에서, 전단 필터 세그먼트(250)에는 상기와 같은 채널(250H)이 형성되지 않거나, 흡연물질부(210) 내 매질이 외부로 탈락되는 것을 막되 기류패스만 형성할 수 있을 정도의 미세채널들만이 형성될 수도 있다.
도 6 내지 도 7은 에어로졸 생성 장치에 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비연소형 흡연물품이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 6을 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(TS)이 삽입될 수 있다.
도 6에는 배터리(1100), 제어부(1200) 및 히터(1300)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 에어로졸 생성 장치(1000)의 내부 구조는 도 6에 도시된 것에 한정되지 않는다. 즉, 에어로졸 생성 장치(1000)의 설계에 따라 배터리(1100), 제어부(1200) 및 히터(1300)의 배치관계는 변경될 수 있다.
나아가, 도 6에 도시된 에어로졸 생성 장치(1000)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있으며, 도 6에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1000)에 더 포함될 수 있음은 물론이다.
또한, 도 6에는 에어로졸 생성 장치(1000)에 히터(1300)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(1300)는 생략될 수도 있다.
궐련(TS)이 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 히터(1300)를 작동시켜 궐련(TS)으로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(1300)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(TS)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다.
필요에 따라, 궐련(TS)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 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리(1100)는 히터(1300)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) 및 히터(1300) 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.
히터(1300)는 배터리(1100)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련(TS)이 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입되면, 히터(1300)는 궐련(TS)의 내측 일부 영역으로 삽입되고, 가열된 히터(1300)는 궐련(TS) 내의 니코틴 함유물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
이에 따라, 니코틴 함유물질 내 불수용성 다공성 물질에 흡착되어 있던 니코틴 액상 조성물이 탈착된 후 에어로졸화 될 수 있게 된다.
일부 실시예에서, 히터(1300)는 도 6에 도시된 것과 달리 외부가열식 히터일 수 있다. 이 경우 히터(1300)는 장치에 삽입된 궐련(TS)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 도시된 것과 달리 에어로졸 생성 장치(1000)에는 히터(1300)가 복수개 배치될 수도 있다. 일 예로, 복수개의 히터(1300)들은 모두 궐련(TS)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(TS)의 외부에 배치될 수도 있다. 다른 예로, 복수개의 히터(1300)들 중 일부는 궐련(TS)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(TS)의 외부에 배치될 수도 있다.
한편, 히터(1300)의 형상이 도 6에 도시된 것에 한정되지 않음은 물론이다. 예를 들어, 히터(1300)는 관형, 판형, 침형 또는 봉형 등의 다양한 형상을 가질 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 히터(1300)는 궐련(TS)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
일 예로, 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. 다른 예로, 히터(1300)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(1300)에는 궐련(TS)을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련(TS)은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터(미도시)를 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(2000)는 배터리(2100), 제어부(2200), 히터(2300) 및 증기화기(2400)를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(2000)의 배터리(2100), 제어부(2200) 및 히터(2300) 각각은 도 6을 참조하여 설명한 배터리(1100), 제어부(1200), 히터(1300) 각각과 실질적으로 동일유사한 구성을 가질 수 있으며, 이하에서는 설명의 간략화를 위해 도 6을 참조하여 설명한 에어로졸 생성 장치(1000)와의 차이점만을 위주로 설명하도록 한다.
궐련(TS)이 에어로졸 생성 장치(2000)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(2000)는 히터(2300) 및/또는 증기화기(2400)를 작동시켜, 궐련(TS) 및/또는 증기화기(2400)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(2300) 및/또는 증기화기(2400)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(TS)을 통과하여 사용자에게 전달된다. 궐련이 에어로졸 생성 장치(2000)에 삽입되면, 히터(2300)는 궐련(TS)의 외측 일부 영역에 접하거나 인접하게 배치되고, 이에 따라 가열된 히터(2300)는 궐련(TS) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(2300)는 전기 저항성 히터 또는 유도 가열식 히터 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
한편, 히터(2300)는 도 7에 도시된 것과 달리 내부가열식 히터일 수 있다. 이 경우 히터(2300)는 궐련(TS)의 내측 일부 영역으로 삽입될 수 있다. 또한, 도 6을 참조하여 상술한 것과 같이, 에어로졸 생성 장치(2000)에는 히터(2300)가 복수개 배치될 수도 있음은 물론이다.
증기화기(2400)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(TS)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 증기화기(2400)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(2000)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(2400)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련(TS)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 증기화기(2400)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 예를 들면 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(2000)에 포함될 수도 있다.
한편, 도 7에는 증기화기(2400) 및 히터(2300)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이와 달리 증기화기(2400) 및 히터(2300)는 일렬로 배치될 수도 있다. 예를 들어, 증기화기(2400)는 히터(2300)의 상류에서 히터(2300)와 일렬로 배치될 수 있다.
상술한 증기화기(2400)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer) 등으로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
배터리(2100)는 에어로졸 생성 장치(2000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(2100)는 히터(2300) 또는 증기화기(2400)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(2200)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(2200)는 에어로졸 생성 장치(2000)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(2200)는 배터리(2100) 및 히터(2300)뿐 아니라 증기화기(2400)의 동작을 추가적으로 제어할 수 있다.
한편, 도 6 내지 도 7을 참조하여 설명한 에어로졸 생성 장치(1000, 2000)에는 배터리(1100, 2100), 제어부(1200, 2200), 히터(1300, 2300) 및 증기화기(2400) 외에 범용적인 구성들이 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1000, 2000)에는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지센서, 온도 감지센서, 궐련삽입 감지센서 등) 등이 포함될 수 있다.
한편, 도 6 내지 도 7에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1000, 2000)는 에어로졸 생성 장치(1000, 2000)의 배터리(1100, 2100)의 충전에 이용될 수 있는 별도의 크래들(미도시) 등과 함께 시스템을 구성할 수도 있다.
상기한 궐련(TS)은 도 4 내지 도 5에 도시된 흡연물품들(100, 200)과 같이 다양한 구조를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
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 4에 도시된 흡연물품(100)과 동일한 구조를 가지는 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 특히, 흡연물질부(110)에는, 황색종 본엽 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
흡연물질부에 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 황색종 본엽 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
흡연물질부에 사용된 판상엽 시트가 시가엽을 더 포함하는 슬러리를 이용하여 제조된 점을 제외하고, 비교예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 토스팅되지 않은 시가종엽 약 35중량%, 황색종 본엽 약 30중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다.
비교예 4
흡연물질부에 사용된 판상엽 시트가 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 공정에서의 보습제로는 글리세린이 사용되었으며, 원료주맥의 총 중량 대비 약 1%의 글리세린을 첨가하였다.
비교예 5
흡연물질부에 사용된 판상엽 시트가 팽화주맥을 더 포함하는 슬러리를 이용하여 제조된 점을 제외하고, 비교예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 황색종 본엽 약 30중량%, 팽화주맥 약 35중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다. 팽화주맥은 비교예 4에서와 동일한 팽화주맥이 사용되었다.
실시예 1
흡연물질부에 사용된 판상엽 시트가 토스트엽을 더 포함하는 슬러리를 이용하여 제조된 점을 제외하고, 비교예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 토스트엽 약 35중량%, 황색종 본엽 약 30중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다. 사용된 토스트엽은 브라질산 시가종엽을 토스팅하여 준비하였다. 산지별 토스팅엽 제조 및 실험 결과, 브라질산 시가엽이 토스팅시 다른 산지의 시가엽들(파라과이산 시가엽, 필리핀산 시가엽, 쿠바산 시가엽) 대비 시가맛 및 무화량 발현량에서 가장 우수한 특성을 나타내는 것을 확인하였다.
비교예 6
흡연물질부에 사용된 판상엽 시트가 토스트엽을 포함하는 슬러리를 이용하여 제조된 점을 제외하고, 비교예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 토스트엽 약 65중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다. 토스트엽은 실시예 1에서와 동일한 토스트엽이 사용되었다.
실험예 1: 비교예 1 내지 6 및 실시예 1의 판상엽 시트 성분분석
비교예 1 내지 6 및 실시예 1에 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, %) | ||||||
| 토스트엽 | 팽화주맥 | 황색종 본엽 |
전화당 | 시가엽 | Nic. | 전당 | Gly. | |
| 비교예 1 | - | - | 65 | - | - | 1.32 | 7.5 | 21.3 |
| 비교예 2 | - | - | 55 | 10 | - | 1.11 | 12.8 | 20.5 |
| 비교예 3 | - | - | 30 | - | 35 | 1.37 | 6.8 | 22.5 |
| 비교예 4 | - | 65 | - | - | - | 0.39 | 9.5 | 26.2 |
| 비교예 5 | - | 35 | 30 | - | - | 0.65 | 8.9 | 24.7 |
| 비교예 6 | 65 | - | - | - | - | 1.45 | 6.4 | 26.6 |
| 실시예 1 | 35 | - | 30 | - | - | 1.39 | 8.6 | 25.9 |
표 1을 참조하면, 슬러리에 토스트엽 및/또는 팽화주맥이 배합될 경우, 전반적으로 글리세린 잔존량이 증가하였음을 확인할 수 있다.구체적으로, 순수 담배원료인 황색종 본엽 외 다른 재료가 배합되지 않은 비교예 1에서는 양호한 수준의 니코틴 수치가 나타났으나, 낮은 수치의 전당 및 글리세린 성분량이 나타났다. 황색종 본엽과 전화당이 배합된 비교예 2의 경우 가장 높은 전당량을 보였으나, 니코틴 함량 및 글리세린 함량의 경우 비교예 1 대비 오히려 감소한 것을 알 수 있었다. 시가엽이 추가적으로 배합된 비교예 3의 경우, 니코틴 함량 및 글리세린 함량이 비교예 1 대비 약소하게 증가하였으나, 전당 함량이 오히려 감소하였다. 글리세린 잔존량 확보를 위해 팽화주맥만 사용된 비교예 4 및 팽화주맥과 황색종이 배합된 비교예 5의 경우 모두 상당히 높은 글리세린 함량을 나타냈고 전당 함량 또한 증가하였으나, 니코틴 함량이 크게 감소하여 담배 고유의 관능특성에서 불리할 것으로 예상되었다. 토스트엽으로만 배합된 비교예 6은, 다른 비교예들 대비 월등히 높은 니코틴 함량 및 글리세린 함량을 보였으나, 전당 함량이 상당히 감소한 것을 확인할 수 있어, 토스트엽이 기준수치 이상 배합될 경우 전당량 감소에 의한 관능특성 열화가 예상되었다.
비교예 4 내지 6 및 실시예 1 모두가 글리세린 잔존량 측면에서는 유리한 것을 확인하였으나, 비교예 4 및 5와 같이 토스트엽 없이 패화주맥만을 배합할 경우 글리세린 증가의 반대급부로서 니코틴 감소에 의한 끽미감 하락이 예상되었다.
비교예들과 달리, 토스트엽과 황색종이 배합된 실시예 1의 경우 니코틴 함량 및 전당 함량에서 비교예 1 대비 유의미한 증가를 보였으며, 글리세린 함량 또한 크게 증가한 것을 확인하여, 끽미감 등의 담배 고유 관능특성뿐 아니라 무화량 및 지속성 특성 모두에서 가장 유리할 것으로 예상되었다.
비교예 7
흡연물질부에 사용된 판상엽 시트가 케이싱 용액을 더 포함하는 슬러리를 이용하여 제조된 점을 제외하고, 실시예 1에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 토스트엽 약 25중량%, 황색종 본엽 약 30중량%, 케이싱 약 10중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다. 케이싱 용액으로는 초코 가향액이 사용되었다.
비교예 8
황색종 본엽 대신 팽화주맥이 사용된 점을 제외하고, 비교예 7에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 토스트엽 약 25중량%, 팽화주맥 약 30중량%, 케이싱 약 10중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다.
실시예 2
슬러리에 토스트엽, 팽화주맥 및 황색종 본엽이 모두 배합된 점을 제외하고, 비교예 8에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 토스트엽 약 10중량%, 팽화주맥 약 25중량%, 황색종 본엽 약 20중량%, 케이싱 약 10중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다.
실시예 3
토스트엽, 팽화주맥 및 황색종 본엽의 배합비를 제외하고 실시예 2에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 토스트엽 약 10중량%, 팽화주맥 약 15중량%, 황색종 본엽 약 30중량%, 케이싱 약 10중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다.
실시예 4
토스트엽, 팽화주맥 및 황색종 본엽의 배합비를 제외하고 실시예 2에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 토스트엽 약 10중량%, 팽화주맥 약 35중량%, 황색종 본엽 약 10중량%, 케이싱 약 10중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다.
실시예 5
토스트엽, 팽화주맥 및 황색종 본엽의 배합비를 제외하고 실시예 2에서와 동일한 비연소형 흡연물품을 제조하였다. 구체적으로, 사용된 판상엽 시트는 토스트엽 약 20중량%, 팽화주맥 약 25중량%, 황색종 본엽 약 10중량%, 케이싱 약 10중량%, 글리세린 약 25중량%, 구아검 약 5중량% 및 펄프 약 5중량%의 배합비를 가지는 슬러리를 이용하여 제조되었다.
실험예 2: 실시예 1 내지 5 및 비교예 7 내지 8의 판상엽 시트 성분분석
토스트엽의 배합에 의한 성분개질 효과를 극대화시키는 슬러리 배합비를 확인하고자, 실시예 1 내지 5 및 비교예 7 내지 8에 따른 흡연물품들 각각에 사용된 판상엽 시트의 니코틴, 전화당 및 글리세린 함량을 분석하여 그 결과를 표 2에 나타냈다.
| 구 분 | 배합비 (%) | 엽중성분(Sheet, %) | |||||
| 토스트엽 | 팽화주맥 | 황색종 본엽 | 케이싱 | Nic. | 전당 | Gly. | |
| 실시예 1 | 35 | - | 30 | - | 1.39 | 8.6 | 25.9 |
| 비교예 7 | 25 | - | 30 | 10 | 1.33 | 7.7 | 24.7 |
| 비교예 8 | 25 | 30 | - | 10 | 1.30 | 10.1 | 29.5 |
| 실시예 2 | 10 | 25 | 20 | 10 | 1.24 | 9.0 | 27.8 |
| 실시예 3 | 10 | 15 | 30 | 10 | 1.30 | 8.9 | 27.9 |
| 실시예 4 | 10 | 35 | 10 | 10 | 1.21 | 11.1 | 28.3 |
| 실시예 5 | 20 | 25 | 10 | 10 | 1.35 | 9.2 | 27.5 |
표 2를 참조하면, 토스트엽, 팽화주맥 및 황색종 본엽의 배합비에 따라 니코틴, 전당 및 글리세린 성분량이 변화되는 것을 알 수 있다. 실시예 1 및 비교예 7의 결과를 비교하여 볼 때, 약 10중량%의 케이싱 처리 자체에 따른 성분변화량은 크지 않음을 확인할 수 있다.토스트엽과 팽화주맥이 배합된 비교예 8은 글리세린량에서 가장 우수한 특성을 가지는 것으로 나타났고, 전당량 또한 상위권 수준의 수치를 보여, 성분분석 결과만을 볼 때 가장 우수한 관능특성을 가질 것으로 예상되었다. 실시예 2 내지 5 또한 모두 우수한 성분분석 결과를 보였으며, 크게 유의미한 실시예별 성분량 차이는 도출되지 않았다.
실험예 3: 실시예 1 내지 5 및 비교예 8의 흡연 관능평가
실시예 1 내지 5 및 비교예 8에 따른 비연소형 흡연물품들을 도 6을 참조하여 설명한 가열식 에어로졸 생성 장치를 이용하여 관능평가를 실시하였고, 그 결과를 표 3에 나타냈다. 관능 특성 평가는 총 23명의 평가 패널원을 대상으로 실시하였으며, 총 7점 만점을 기준으로 하였다.
| 구 분 | 비교예 8 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 |
| 외향 강도 | 4.8 | 5.0 | 4.6 | 4.7 | 4.5 | 5.1 |
| 무화량 | 5.5 | 5.0 | 5.3 | 5.1 | 5.4 | 5.2 |
| 끽미강도 | 4.6 | 4.9 | 4.7 | 5.0 | 4.6 | 4.6 |
| 자극성 | 5.2 | 3.1 | 3.3 | 3.4 | 3.6 | 3.5 |
| 이취미 | 5.7 | 3.4 | 3.2 | 3.5 | 3.8 | 3.6 |
| 시가 고유맛 | 4.5 | 4.8 | 4.6 | 4.7 | 4.6 | 5.3 |
| 맛 지속성 | 3.5 | 5.1 | 5.0 | 5.3 | 4.9 | 4.8 |
표 3을 참조하면, 비교예 8 및 실시예 1 내지 5 모두에서, 대동소이한 외향 강도 특성이 나타났으며, 모두 우수한 무화량 및 끽미강도 특성을 가짐을 알 수 있었다.한편, 양호한 무화량과 끽미강도 특성을 가지며 성분분석 결과 또한 우수했던 비교예 8의 경우 전당 함량이 높음에도 매운맛, 탄맛, 쓴맛, 섬유취 등의 자극성과 이취미가 상당히 강한 특성을 보였으며, 시가 고유맛이 초반에만 유지되어 맛 지속성이 떨어지는 특성을 보였다.
실시예들간 결과를 비교하면, 실시예 2 내지 4의 경우 무화량 특성이 특히 우수했으며, 실시예 1 내지 3의 경우 끽미강도 특성이 특히 우수하였다.
표 3에 나타난 특성 외 추가적 특징으로, 실시예 4의 경우 전반적 맛 특성 선호도가 가장 높았으며, 실시예 2,3의 경우 목넘김 만족도 및 타격감 선호도가 높았으며, 실시예 5의 경우 후반부 시가취 및 풍부한 바디감에 대한 만족도가 높은 것으로 나타났다.
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: 흡연물질부
120: 지지구조체 130: 냉각구조체
140: 마우스피스부 350: 전단 필터 세그먼트
160: 래퍼 1000: 에어로졸 생성 장치
1100: 배터리 1200: 제어부
1300: 히터 2400: 증기화기
120: 지지구조체 130: 냉각구조체
140: 마우스피스부 350: 전단 필터 세그먼트
160: 래퍼 1000: 에어로졸 생성 장치
1100: 배터리 1200: 제어부
1300: 히터 2400: 증기화기
Claims (8)
- 비연소형 흡연물품에 충진되는 판상엽 시트로서,
상기 판상엽 시트는 상기 판상엽 시트 내에 토스트엽을 포함하고,
상기 판상엽 시트 내 글리세린(Glycerin)의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 25% 초과 40% 미만인 것을 특징으로 하되,
상기 판상엽 시트는 상기 토스트엽을 포함하는 슬러리를 이용하여 제조되는, 비연소형 흡연물품용 판상엽 시트.
- 제1 항에 있어서,
상기 판상엽 시트 내 상기 토스트엽의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 5% 내지 40%인 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품용 판상엽 시트.
- 제1 항에 있어서,
상기 판상엽 시트는 팽화주맥을 더 포함하고,
상기 판상엽 시트 내 상기 토스트엽의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 5% 내지 25%이며, 상기 판상엽 시트 내 상기 팽화주맥의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 10% 내지 40%인 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품용 판상엽 시트.
- 제3 항에 있어서,
상기 판상엽 시트는 분쇄된 담배재료를 더 포함하고,
상기 판상엽 시트 내 상기 토스트엽의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 5% 내지 15%이며, 상기 판상엽 시트 내 상기 팽화주맥의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 10% 내지 40%이고, 상기 판상엽 시트 내 상기 분쇄된 담배재료의 함량은 상기 판상엽 시트의 총 중량 대비 10% 내지 40%인 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품용 판상엽 시트.
- 제4 항에 있어서,
상기 토스트엽은 토스팅된 시가종엽이고, 상기 팽화주맥은 황색종 팽화주맥이며, 상기 분쇄된 담배재료는 황색종 본엽인 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 토스트엽을 포함하고,
상기 가공된 판상엽 시트 내 글리세린의 함량은 상기 가공된 판상엽 시트의 총 중량 대비 25% 초과 40% 미만인 것을 특징으로 하되,
상기 가공된 판상엽 시트는 상기 토스트엽을 포함하는 슬러리를 이용하여 제조되는, 비연소형 흡연물품.
- 제6 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.
- 제6 항에 있어서,
상기 흡연물질부의 상류에서 상기 흡연물질부의 상류 말단과 접하는 전단 필터 세그먼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 비연소형 흡연물품.
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