WO2025155074A1 - Smoking article comprising lyocell tow - Google Patents
Smoking article comprising lyocell towInfo
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- A24D3/062—Use of materials for tobacco smoke filters characterised by structural features
- A24D3/063—Use of materials for tobacco smoke filters characterised by structural features of the fibers
Definitions
- Modern smoking alternative devices and related technologies adopt a structure that uses various media to effectively transfer tobacco ingredients.
- the device heats the stick to a high temperature of about 150 to 300 degrees (°C), and this heat is transferred to the media, so that the tobacco ingredients such as nicotine are smoothly transferred as the temperature of the media increases.
- ingredients such as glycerin play an important role in providing smokers with a sense of satisfaction from smoking by generating aerosol.
- the heating temperature of the device is set below the boiling point of glycerin, aerosol does not occur smoothly, which has the disadvantage of deteriorating the smoking experience.
- a method utilizing a folding-type paper base was proposed.
- the method of configuring the medium by including components such as activated carbon, nicotine salt, and granules in the folding paper base provided flexibility for including various components.
- this method also had some limitations.
- the folding structure did not structurally bind the components tightly, so the loss rate (dropout rate) of the components was high during the manufacturing process, and the smell (paper smell) and off-odor (external smell) generated from the paper base deteriorated the user's smoking experience.
- an activated carbon acetyl filter i.e., an activated carbon cellulose acetate filter
- an acetyl filter i.e., a cellulose acetate filter
- the activated carbon acetyl filter is suitable for effectively fixing components structurally, but the cellulose acetate tow constituting it has a disadvantage of melting at high temperatures, making it difficult to use in a high-temperature environment.
- the problem to be solved by the present invention is to provide a smoking article which includes lyocell tow in a tobacco rod including a tobacco material (e.g., which may be included in a medium substrate), thereby improving the settling rate of the tobacco material and preventing the tobacco rod from being deformed by heat applied to heat the smoking article, thereby providing a user with a more improved smoking experience.
- a tobacco material e.g., which may be included in a medium substrate
- the medium substrate comprises tobacco material, which may be in the form of at least one of tobacco particles, tobacco sheets, tobacco beads, tobacco granules, and tobacco powder.
- the medium substrate may comprise a plurality of tobacco granules in granular form comprising tobacco material.
- the tobacco rod may further include a wrapper surrounding at least one of the tobacco rod, the shear plug, the first segment, and the second segment.
- a system comprising the smoking article described above and an aerosol generating device applying the same is provided.
- the smoking article according to the present invention by including lyocell tow in a tobacco rod including a tobacco material (which may be included in, for example, a medium substrate), the settling rate of the tobacco material is improved and the tobacco rod is prevented from being deformed by heat applied to heat the smoking article, thereby providing a user with a more improved smoking experience.
- a tobacco material which may be included in, for example, a medium substrate
- Figures 1 to 3 are drawings illustrating examples of smoking articles inserted into an aerosol generating device.
- FIG. 4 is a drawing illustrating a smoking article according to one embodiment.
- Figure 5 is a photograph of the filters of Example 1 and Comparative Example 1 taken before and after heating to compare the heat resistance characteristics of the filters of Example 1 and Comparative Example 1.
- FIG. 6 is a photograph of the tobacco load of Example 2 and the tobacco load of Comparative Example 2.
- FIG. 6(a) is a photograph of the tobacco load of Comparative Example 1 and Example 1 before the experiment (before smoking)
- FIG. 6(b) is a photograph of the tobacco load of Comparative Example 1 and Example 1 after the experiment (after smoking).
- first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only intended to distinguish the components from other components, and the nature, order, or sequence of the components are not limited by the terms.
- a component is “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, it should be understood that the component may be directly connected or connected to the other component, but another component may also be “connected,” “coupled,” or “connected” between each component.
- a "smoking article” may mean any smokeable product or any product capable of providing a smoking experience, whether based on tobacco, a tobacco derivative, expanded tobacco, reconstituted tobacco or a tobacco substitute.
- smoking articles may include smokeable products such as cigarettes, cigars and cigarillos.
- tubular (tubular) type rod as a filter rod may refer to a filter rod including a hollow space inside, whereas a filter rod not including a hollow space inside may be referred to as a “cylindrical (cylindrical) type rod.”
- a “recess-type rod” as a filter rod may refer to a filter rod including one or more pores.
- the drawing resistance can mean the static pressure difference between two ends of a sample when it is passed through by an airflow under normal conditions (22 ⁇ 2°C, 60 ⁇ 5% relative humidity) with a volume flow rate of 17.5 mm/s at the discharge end.
- FIGS. 2 and 3 illustrate that the aerosol generating device (1) includes a heater (13), the heater (13) may be omitted if desired. In some embodiments, the aerosol generating device (1) does not include a heater. In some embodiments, the battery (11), the control unit (12), and the vaporizer (14) are arranged sequentially, i.e., in a row, along the length of the smoking article (3).
- the internal structure of the aerosol generating device (1) is not limited to that illustrated in FIGS. 1 to 3.
- the arrangement of the battery (11), the control unit (12), the heater (13) and the vaporizer (14) may be changed.
- the battery (11), the control unit (12) and the heater (13) are arranged sequentially along the longitudinal direction of the smoking article (3).
- the aerosol generating device (1) can generate an aerosol by operating a heater (13) and/or a vaporizer (14).
- the aerosol generated by the heater (13) and/or the vaporizer (14) passes through the smoking article (3) and is delivered to the user.
- the aerosol generating device (1) can heat the heater (13) even when the smoking article (3) is not inserted into the aerosol generating device (1).
- the battery (11) supplies power used to operate the aerosol generating device (1).
- the battery (11) can supply power so that the heater (13) or the vaporizer (14) can be heated, and can supply power required for the control unit (12) to operate.
- the battery (11) can supply power required for the display, sensor, motor, etc. installed in the aerosol generating device (1) to operate.
- the control unit (12) controls the overall operation of the aerosol generating device (1).
- the control unit (12) controls the operation of the battery (11), the heater (13), and the vaporizer (14) as well as other components included in the aerosol generating device (1).
- the control unit (12) can check the status of each component of the aerosol generating device (1) to determine whether the aerosol generating device (1) is in an operable state.
- the control unit (12) includes at least one processor.
- the processor may be implemented as an array of a plurality of logic gates, or may be implemented as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory storing a program that can be executed by the microprocessor.
- the processor may be implemented as other types of hardware.
- the heater (13) can be heated by power supplied from the battery (11). For example, when the smoking article (3) is inserted into the aerosol generating device (1), the heater (13) can be located outside the smoking article (3). Accordingly, the heated heater (13) can increase the temperature of the aerosol generating material inside the smoking article (3).
- the heater (13) may be an electrical resistance heater.
- the heater (13) may include an electrically conductive track, and the heater (13) may be heated as current flows through the electrically conductive track.
- the heater (13) is not limited to the above-described example, and may be applied without limitation as long as it can be heated to a desired temperature.
- the desired temperature may be preset in the aerosol generating device (1), or may be set to a desired temperature by the user.
- the heater (13) may be an induction heating heater.
- the heater (13) may include an electrically conductive coil for heating the smoking article (3) in an induction heating manner, and the smoking article (3) may include a susceptor that can be heated by the induction heating heater.
- the heater (13) may include a tubular heating element, a plate-shaped heating element, a needle-shaped heating element, and/or a rod-shaped heating element, and may heat the interior and/or exterior of the smoking article (3) depending on the shape of the heating element.
- the vaporizer (14) can heat the liquid composition to generate an aerosol, and the generated aerosol can pass through the smoking article (3) and be delivered to the user.
- the aerosol generated by the vaporizer (14) can travel along the airflow passage of the aerosol generating device (1), and the airflow passage can be configured so that the aerosol generated by the vaporizer (14) can pass through the smoking article (3) and be delivered to the user.
- the vaporizer (14) can heat the liquid composition to generate an aerosol, and can emit the aerosol toward the smoking article so that the aerosol passes through the smoking article inserted into the smoking article insert.
- the vaporizer (14) may include, but is not limited to, a liquid reservoir, a liquid delivery means, and a heating element.
- the liquid reservoir, the liquid delivery means, and the heating element may be included in the aerosol generating device (1) as independent modules.
- the liquid reservoir can store a liquid composition.
- the liquid composition can be a liquid containing a tobacco-containing material including a volatile tobacco flavoring component, or can be a liquid containing a non-tobacco material.
- the liquid reservoir can be constructed to be detachable from/attachable to the vaporizer (14), or can be constructed integrally with the vaporizer (14).
- the liquid composition can include water, a solvent, ethanol, a plant extract, a flavor, a flavoring agent, and/or a vitamin mixture.
- the flavoring agent can include, but is not limited to, menthol, peppermint, spearmint oil, and/or various fruit-flavored ingredients.
- the flavoring agent can include ingredients that can provide a variety of flavors or tastes to the user.
- the vitamin mixture can include, but is not limited to, a mixture of at least one of vitamin A, vitamin B, vitamin C, and vitamin E.
- the liquid composition can include an aerosol forming agent, such as glycerin and propylene glycol.
- the liquid transfer means can transfer the liquid composition from the liquid storage to the heating element.
- the liquid transfer means can be a wick such as, but not limited to, cotton fibers, ceramic fibers, glass fibers, or porous ceramics.
- the heating element is an element for heating a liquid composition delivered by a liquid delivery means.
- the heating element may be, but is not limited to, a metal heating wire, a metal heating plate, a ceramic heater, etc.
- the heating element may be composed of a conductive filament such as a nichrome wire, and may be arranged in a structure that is wound around the liquid delivery means. The heating element may be heated by supplying current, and may transfer heat to the liquid composition in contact with the heating element, thereby heating the liquid composition. As a result, an aerosol may be generated.
- the vaporizer (14) may be referred to as a cartomizer or an atomizer, but is not limited thereto.
- the aerosol generating device (1) may further include general-purpose components in addition to the battery (11), the control unit (12), the heater (13), and the vaporizer (14).
- the aerosol generating device (1) may include a display capable of outputting visual information and/or a motor for outputting tactile information.
- the aerosol generating device (1) may include at least one sensor (a puff detection sensor, a temperature detection sensor, and/or a smoking article insertion detection sensor, etc.).
- the aerosol generating device (1) may be manufactured with a structure in which external air may be introduced or internal gas may be discharged even when the smoking article (3) is inserted.
- the aerosol generating device (1) may also be configured as a system together with a separate cradle.
- the cradle may be used to charge the battery (11) of the aerosol generating device (1).
- the heater (13) may be heated while the cradle and the aerosol generating device (1) are combined.
- the smoking article (3) may be similar to a typical combustion-type smoking article.
- the smoking article (3) may be divided into a tobacco rod (31) including tobacco material and an aerosol generating material and a filter rod (32) including a filter or the like.
- the filter rod (32) of the smoking article (3) may also include an aerosol generating material.
- an aerosol generating material made in the form of granules or capsules may be inserted into the tobacco rod (31) and optionally into a portion of the filter rod (32).
- the entire tobacco rod (31) may be inserted into the aerosol generating device (1), and the filter rod (32) may be exposed to the outside.
- the filter rod (32) may be exposed to the outside.
- only a portion of the tobacco rod (31) may be inserted into the aerosol generating device (1), or the entire tobacco rod (31) and a portion of the filter rod (32) may be inserted.
- the user may inhale the aerosol while holding the filter rod (32) in his mouth. At this time, the aerosol is generated as the outside air passes through the tobacco rod (31), and the generated aerosol passes through the filter rod (32) and is delivered to the user's mouth.
- outside air may be introduced through at least one air passage formed in the aerosol generating device (1).
- the opening and closing of the air passage formed in the aerosol generating device (1) and/or the size of the air passage may be controlled by the user. Accordingly, the amount of vapor, the smoking sensation, etc. may be controlled by the user.
- outside air may be introduced into the interior of the smoking article (3) through at least one hole formed in the surface of the smoking article (3).
- the smoking article (3) includes a tobacco rod (31), a filter rod (32), and a shear plug (33).
- the tobacco rod (31) includes a medium substrate (or tobacco material) and an aerosol generating material.
- the tobacco material may be tobacco.
- a filter rod (32), a tobacco rod (31) and a shear plug (33) are arranged sequentially along the length of the smoking article (3).
- the filter rod (32) may be adjacent to one side of the tobacco rod (31) or the rear end of the tobacco rod (31).
- the filter rod (32) may include a first segment (321) that cools the aerosol and a second segment (322) that filters a predetermined component contained within the aerosol.
- the first segment (321) is positioned between the tobacco rod (31) and the second segment (322).
- the first segment (321) may be referred to as a cooling structure (321), and the second segment (322) may be referred to as a mouthpiece portion (322).
- the shear plug (33) may be located on one side of the tobacco rod (31) facing the filter rod (32) or on the other side opposite to one side of the tobacco rod (31).
- the shear plug (33) may be adjacent to the front end of the tobacco rod (31).
- the shear plug (33) may prevent the tobacco rod (31) from escaping to the outside and may prevent liquefied aerosol from the tobacco rod (31) during smoking from flowing into the aerosol generating device (reference numeral '1' in FIGS. 1 to 3).
- the smoking article (3) may be wrapped by at least one wrapper (35).
- the wrapper (35) may surround the smoking article (3).
- the smoking article (3) may be wrapped by at least one wrapper (35) surrounding at least a portion of the smoking article (3).
- the shear plug (33) may be wrapped by a first wrapper (351)
- the tobacco rod (31) may be wrapped by a second wrapper (352)
- the first segment (321) may be wrapped by a third wrapper (353)
- the second segment (322) may be wrapped by a fourth wrapper (354).
- the entire smoking article (3) may be rewrapped by a fifth wrapper (355).
- the fifth wrapper (355) may be referred to as an outer wrapper, and the first wrapper (351), the second wrapper (352), the third wrapper (353), and the fourth wrapper (354) surrounded by the fifth wrapper (355) may be referred to as inner wrappers.
- the diameter of the smoking article (3) may be within a range of 5 mm to 9 mm, but is not limited thereto.
- the length of the shear plug (33) may be within a range of about 4 mm to 20 mm (e.g., 7 mm)
- the length of the tobacco rod (31) may be within a range of about 13 mm to 17 mm (e.g., 15 mm)
- the length of the first segment (321) may be within a range of about 7 mm to 20 mm (e.g., 12 mm)
- the length of the second segment (322) may be within a range of about 4 mm to 20 mm (e.g., 14 mm), but is not limited thereto.
- the tobacco rod (31) may include a lyocell tow comprising a plurality of lyocell fibers and a plurality of medium substrates filled inside the lyocell tow.
- the tobacco rod (31) may include a lyocell filter comprising or composed of lyocell tow, and a medium substrate inserted so as to be uniformly or randomly distributed along the interior of the lyocell filter in all or part of the lyocell filter.
- the lyocell fiber included in the tobacco rod (31) may be an environmentally friendly fiber made of cellulose extracted from wood pulp.
- the lyocell tow may mean a bundle formed by cross-linking adjacent lyocell fibers.
- the lyocell fibers may have a non-circular cross-section.
- a non-circular cross-section is defined as a cross-section whose shape is not circular but includes a plurality of protrusions.
- a cross-section having a shape in which a plurality of protrusions extend from a center may be referred to as a non-circular cross-section.
- the lyocell fibers may have a Y-shaped cross-section with three protrusions branching from the center, a cruciform cross-section with four protrusions, and/or a star-shaped cross-section with five or more protrusions, but are not limited thereto, or may have an O-shaped cross-section.
- the terms used herein have the same meanings as defined above.
- the medium substrate can be filled so as to be inserted inside the lyocell tow.
- a plurality of lyocell fibers included in or constituting the lyocell tow can have spaces between the fibers, and the medium substrate can be settled in the spaces between the lyocell fibers. That is, the medium substrate can be filled in a dispersed form inside the lyocell tow. Accordingly, the medium substrate can be filled or settled inside the lyocell filter so as to not leak out to the outside in a form wrapped by the lyocell filter by being located in the spaces between the plurality of lyocell fibers included in or constituting the lyocell tow and settled inside the lyocell tow.
- the tobacco rod (31) can be manufactured by, during the manufacturing process of the tobacco rod (31), injecting a medium substrate, for example, by free-falling, into or on the tow while the tow constituting the filter is spread out, and wrapping or rolling the tow into which the medium substrate has been injected to form a predetermined shape, such as a cylinder. Accordingly, the medium substrate can be inserted and filled so as to be randomly or uniformly distributed along the entire area or a portion of the lyocell tow. In other words, the medium substrate can be filled in a dispersed form inside the lyocell tow, positioned in the space between the lyocell fibers included in or constituting the lyocell tow.
- the tow for filling the medium substrate in the tobacco rod (31) includes lyocell fibers having a plurality of lyocell fibers having spaces inside or is composed of lyocell tow, the fixation rate of the medium substrate is improved without a separate additive for adhesion compared to cellulose acetate plasticized by a plasticizer, so that the manufacturing process efficiency and the medium substrate retention property can be improved.
- the tow for filling the medium substrate in the tobacco rod (31) is composed of lyocell tow including a plurality of lyocell fibers having spaces inside, in the case of paper, the phenomenon of the medium substrate being bounced off the paper surface when the medium substrate is inserted due to the grain of the paper is prevented, so that the manufacturing process efficiency can be improved.
- the tobacco rod (31) is composed of lyocell tow, the excellent heat resistance of the lyocell tow can effectively prevent the shape of the tobacco rod (31) from being deformed by heat transferred from a heater for heating the tobacco rod (31).
- the tobacco substrate may be a particular form of tobacco material.
- the tobacco substrate may take the form of tobacco cut filler, tobacco particles, tobacco sheets, tobacco beads, tobacco granules, tobacco powder, and/or tobacco extract.
- the tobacco material may include, for example, one or more of tobacco leaves, tobacco veins, expanded tobacco, cut cut filler, sheet-shaped cut filler, and reconstituted tobacco.
- the tobacco rod (31) may further include, for example, at least one of aerosol generating substances such as glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and oleyl alcohol, but is not limited thereto.
- the tobacco rod (31) may further contain other additives such as a flavoring agent, a humectant, and/or an organic acid.
- a flavoring agent such as menthol and/or a moisturizer may be added to the tobacco rod (31).
- the flavoring agent such as menthol and/or a moisturizer may be added by being sprayed onto the tobacco rod (31).
- the filter rod (32) may be a cylindrical rod or a tube-shaped rod having a hollow portion therein.
- the filter rod (32) may be a recessed rod. If the filter rod (32) is composed of a plurality of segments, at least one of the plurality of segments may be manufactured in a different shape from the other segments.
- the first segment (321) of the filter rod (32) can cool the aerosol generated by the heater (13) heating the tobacco rod (31). Accordingly, the user can inhale the aerosol cooled to an appropriate temperature.
- the first segment (321) of the filter rod (32) may include one or more of a cellulose acetate filter, a tube, and a lyocell filter including a lyocell tow comprising a plurality of lyocell fibers.
- the first segment (321) may be a tube-shaped structure including a hollow portion therein.
- the hollow portion may extend along the longitudinal direction of the first segment (321).
- the hollow portion may be located at the center of a cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the first segment (321) and may extend along the longitudinal direction of the first segment (321).
- the hollow portion (120H) and the first segment (321) may have a coaxial structure along the longitudinal direction.
- the length or diameter of the first segment (321) may be variously determined depending on the shape of the smoking article (3).
- the length of the first segment (321) may be appropriately adopted within a range of 7 mm to 20 mm.
- the length of the first segment (321) may be about 12 mm, but is not limited thereto.
- the phenomenon of the internal material of the tobacco rod (31) being pushed backwards (i.e., in the direction opposite to the insertion direction) by the first segment (321) can be prevented, and an aerosol cooling effect can also be generated.
- the diameter of the hollow space of the first segment (321) can be appropriately adopted in the range of 2 mm to 4.5 mm
- the diameter of the hollow space of the first segment (321) can be appropriately adopted in the range of 2 mm to 5.5 mm, and an appropriate value can be adopted within the range of 2 mm to 5.5 mm, preferably 2.1 mm to 5 mm, more preferably 2.2 mm to 4.5 mm, and even more preferably 2.5 mm to 4 mm, but is not limited thereto.
- an appropriate value may be adopted within the range of 5 mm to 7.5 mm, more preferably 6 mm to 7 mm, but is not limited thereto.
- the excellent heat resistance of the lyocell tow can effectively prevent the first segment (321) from being deformed due to heat transferred from a heater that heats the smoking article (3) or an aerosol generated within the smoking article (3).
- the second segment (322) of the filter rod (32) can cool the aerosol generated by the heater (13) heating the tobacco rod (31). Accordingly, the user can inhale the aerosol cooled to an appropriate temperature.
- the second segment (322) can serve as a mouthpiece that comes into contact with the user's mouth and as a filter that ultimately delivers the aerosol delivered from upstream to the user.
- the length of the second segment (322) can be appropriately adopted within a range of 4 mm to 20 mm.
- the length of the second segment (322) can be about 14 mm, but is not limited thereto.
- the second segment (322) of the filter rod (32) may be a cellulose acetate filter or a lyocell filter. That is, the second segment (322) may be manufactured using cellulose acetate fibers (particularly, cellulose acetate tow) as a filter material or using lyocell fibers (particularly, lyocell tow) as a filter material. Although not shown, the second segment (322) may also be manufactured as a recessed filter.
- the second segment (322) can be manufactured so that a flavor is generated by spraying a flavoring agent onto the second segment (322).
- a separate fiber coated with a flavoring agent can be inserted into the interior of the second segment (322).
- the aerosol generated from the tobacco rod (31) is cooled as it passes through the first segment (321), and the cooled aerosol is delivered to the user through the second segment (322). Therefore, when a flavoring element is added to the second segment (322), the effect of increasing the persistence of the flavor delivered to the user can be generated.
- the interior of the second segment (322) may include at least one capsule (34).
- the capsule (34) may have a structure in which a liquid containing a fragrance is wrapped with a film.
- the capsule (34) may have a spherical or cylindrical shape.
- the shear plug (33) can serve to prevent liquefied aerosol from the tobacco rod (31) from flowing into the aerosol generating device (reference numeral '1' in FIGS. 1 to 3) during smoking.
- the length or diameter of the shear plug (33) can be determined in various ways depending on the shape of the smoking article (3).
- the length of the shear plug (33) can be appropriately adopted within the range of 4 mm to 20 mm.
- the length of the shear plug (33) can be about 7 mm, but is not limited thereto.
- the shear plug (33) can be manufactured by including cellulose acetate and/or lyocell.
- the shear plug (33) can include at least one channel inside, and the cross-sectional shape of the channel can be manufactured in various ways.
- the cross-sectional shape of the channel formed inside the shear plug (33) can be formed in various shapes such as a trilobal shape, a tetralobal shape, a multilobal shape, a polygonal shape, a hard shape, etc.
- wrapper (35) is described in detail.
- the first wrapper (351) may be a general filter paper with metal foil bonded to it.
- the first wrapper (351) may be a general filter paper with aluminum foil bonded to it.
- the second wrapper (352) and the third wrapper (353) may be made of general filter paper.
- the second wrapper (352) and the third wrapper (353) may each independently be a porous paper or a non-porous paper.
- the third wrapper (353) wrapping the first segment (321) may have a weight equal to or greater than a predetermined value, and may include an oil-resistant hard paper having an oil-resistant treatment and/or a general hard paper having no oil-resistant treatment, or may be composed of (i.e., manufactured with) an oil-resistant hard paper having an oil-resistant treatment and/or a general hard paper having no oil-resistant treatment.
- the third wrapper (353) since the third wrapper (353) includes a hard paper having a weight equal to or greater than a predetermined value, or is composed of a hard paper having a weight equal to or greater than a predetermined value, it may not only function as a packaging material wrapping the first segment (321) including lyocell tow, but may also function to impart a certain level of hardness or greater to the filter rod (32) according to the present invention.
- the third wrapper (353) may include a grease-resistant hard paper and/or a general hard paper other than a grease-resistant hard paper, and in particular, may include a grease-resistant hard paper and/or a general hard paper other than a grease-resistant hard paper having a weight of, but not limited to, 30 gsm to 180 gsm, preferably 35 gsm to 170 gsm, more preferably 40 gsm to 160 gsm, even more preferably 50 gsm to 158 gsm, even more preferably 60 gsm to 155 gsm, even more preferably 70 gsm to 150 gsm, even more preferably 75 gsm to 150 gsm.
- a lyocell filter was manufactured using lyocell tow having a single fineness of 3.33 dtex (mono denier of 3.0) and a total fineness of 3,889 tex (total denier of 35,000) under the conditions shown in Example 1 in Table 1, and a cellulose acetate filter was manufactured by adding a plasticizer to cellulose acetate tow having a single fineness of 3.00 dtex (mono denier of 2.7) and a total fineness of 3,889 tex (total denier of 35,000) under the conditions shown in Comparative Example 1 in Table 1.
- the filters of Example 1 and Comparative Example 1 were heated to 250°C or higher by an external heating method under internal conditions of an internal temperature of about 22 ⁇ 2°C and an internal relative humidity of about 60 ⁇ 5%.
- the filter before heating was photographed and shown in Fig. 5(a), and the filter after heating was photographed and shown in Fig. 5(b).
- Fig. 5(a) the left side is the filter of Comparative Example 1 before heating, and the right side is the filter of Example 1 before heating; in Fig. 5(b), the left side is the filter of Comparative Example 1 after heating, and the right side is the filter of Example 1 after heating.
- the cellulose acetate filter of Comparative Example 1 has a significantly different shape before and after heating, and that it melts due to the heat after heating and does not retain its substantial shape.
- the lyocell filter of Example 1 generates only some soot after heating, and that its shape before and after heating is substantially similar. This confirms that cellulose acetate is a fiber with an amorphous structure and completely melts due to its weak heat-sensitive properties, but lyocell has strong heat-resistant properties.
- Tobacco granules were filled into lyocell tow having a single fineness of 3.33 dtex (mono denier of 3.0) and a total fineness of 3,889 tex (total denier of 35,000) and then wrapped with a paper wrapper to produce a tobacco granule and lyocell filter having a length of 84 mm under the conditions shown in Example 2 of Table 2, and a plasticizer was added to cellulose acetate tow having a single fineness of 3.00 dtex (mono denier of 2.7) and a total fineness of 3,889 tex (total denier of 35,000) and then wrapped with a paper wrapper to produce a cellulose acetate filter having a length of 84 mm under the conditions shown in Comparative Example 2 of Table 2.
- the wrapper used in the production of the filter used paper having a basis weight of 75 gsm.
- Example 2 900.7 23.86 93.35 518.4 Comparative Example 2 901.5 21.96 91.70 576.4
- the lyocell filter of Example 2 and the cellulose acetate filter of Comparative Example 2 were cut to a length of 15 mm to manufacture a smoking article (3) as shown in Fig. 4.
- a heated cigarette (smoking article) having a first segment including a shear plug having a length of 7 mm, a tobacco rod of Example 2 and Comparative Example 2, a pipe filter having a length of 12 mm and an inner diameter of 6 mm, and a second segment having a length of 14 mm and made of cellulose acetate was manufactured, as in the smoking article (3) as shown in Fig. 4.
- the tobacco rods of smoking articles according to Example 2 and Comparative Example 2 were heated at a heating temperature of 190°C to 280°C (for example, 250°C) in a smoking room having an internal temperature of about 22 ⁇ 2°C and an internal relative humidity of about 60 ⁇ 5% (in particular, a temperature of about 21.9°C and a relative humidity of 64.3%) by an external heating method, and then the tobacco rods were disassembled before and after heating, and photographs are shown in FIG. 6.
- FIG. 6 (a) is a photograph of the decomposed tobacco rods of Comparative Example 2 and Example 2 before heating, wherein the left side of FIG. 6 (a) is the tobacco rod of Comparative Example 2 before heating, and the right side of FIG. 6 (a) is the tobacco rod of Example 2 after heating.
- FIG. 6 (b) is a photograph of the decomposed tobacco rods of Comparative Example 2 and Example 2 after heating, wherein the left side of FIG. 6 (b) is the tobacco rod of Comparative Example 2 before heating, and the right side of FIG. 6 (b) is the tobacco rod of Example 2 after heating.
- a tobacco rod by filling a medium substrate with lyocell tow instead of cellulose acetate tow, even when the tobacco rod is heated with a heater, the shape of the tobacco rod is maintained due to the excellent heat resistance of the lyocell tow, so that the transfer of smoking components is uniform, and the problem of the smoking article being broken or having its appearance deteriorated can be prevented.
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Abstract
Description
본 발명은, 흡연 물품에 있어서 담배 물질(예를 들어, 매질 기재에 포함될 수 있다)을 포함하는 담배 로드에 라이오셀 토우를 포함함으로써, 담배 물질(예를 들어, 매질 기재에 포함될 수 있다)의 안착률이 향상되고, 흡연 물품을 가열하기 위해 가해지는 열에 매질부가 변형되는 것을 방지하여, 사용자(소비자)에게 보다 향상된 흡연 체험을 제공할 수 있는 흡연 물품에 관한 것이다. The present invention relates to a smoking article which includes lyocell tow in a tobacco rod including a tobacco material (e.g., which may be included in a medium substrate), thereby improving the fixation rate of the tobacco material (e.g., which may be included in a medium substrate) and preventing the medium portion from being deformed by heat applied to heat the smoking article, thereby providing a user (consumer) with a more improved smoking experience.
현대의 흡연 대체 기기 및 관련 기술들은 담배 성분을 효과적으로 이행(移行)시키기 위해 다양한 매질부를 사용하는 구조를 채택하고 있다. 일반적으로, 디바이스는 약 150~300도(℃)의 고온으로 스틱을 가열하며, 이 열이 매질부로 전달되어 매질부의 온도가 상승함에 따라 니코틴 등 담배 성분이 원활하게 이행되는 원리를 이용한다.Modern smoking alternative devices and related technologies adopt a structure that uses various media to effectively transfer tobacco ingredients. In general, the device heats the stick to a high temperature of about 150 to 300 degrees (℃), and this heat is transferred to the media, so that the tobacco ingredients such as nicotine are smoothly transferred as the temperature of the media increases.
특히, 글리세린과 같은 성분은 무화(aerosol)를 발생시켜 흡연자의 흡연 행위에 대한 충족감을 부여하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 디바이스의 가열 온도가 글리세린의 끓는점 이하로 설정될 경우, 무화가 원활히 발생하지 않아 흡연 경험이 저하되는 단점이 있었다.In particular, ingredients such as glycerin play an important role in providing smokers with a sense of satisfaction from smoking by generating aerosol. However, when the heating temperature of the device is set below the boiling point of glycerin, aerosol does not occur smoothly, which has the disadvantage of deteriorating the smoking experience.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 종래 기술에서는 매질부에 보습제를 함유하거나, 판상엽을 매질부로 사용하는 기술이 개발되었다. 구체적으로, 보습제를 포함한 판상엽을 길게 절단하여 매질부를 구성하거나, 시트 형태로 제작된 판상엽을 삽입하는 방식이 사용되었다. 이러한 방식은 일정 수준의 성능 향상을 제공하였지만, 다음과 같은 문제점이 여전히 존재했다.To solve such problems, conventional technologies have been developed that contain a moisturizing agent in the medium portion or use a plate-shaped leaf as the medium portion. Specifically, a method of cutting a plate-shaped leaf containing a moisturizing agent into length to form a medium portion or inserting a plate-shaped leaf manufactured in a sheet form has been used. Although this method has provided a certain level of performance improvement, the following problems still exist.
첫째, 판상엽을 절단하여 매질부에 삽입하는 과정에서 절단된 일부 판상엽이 디바이스의 지관(紙管)이나 인자 튜브와 같은 내부 구조로 이동하여 오염을 발생시키는 경우가 있었다. 이는 디바이스의 내부 구조를 더럽히거나, 담배 스틱의 접착을 방해하는 요인이 되었다.First, in the process of cutting the plate-shaped leaf and inserting it into the medium, there were cases where some of the cut plate-shaped leaf moved into the internal structures of the device, such as the paper tube or the factor tube, and caused contamination. This became a factor that contaminated the internal structure of the device or interfered with the adhesion of the tobacco stick.
둘째, 판상엽 단일 소재만을 사용하는 경우, 제조 공정 중에 활성탄, 니코틴 액상과 같은 추가 성분을 포함시키는 것이 어려웠다. 이러한 추가 성분은 담배 성분의 이행 효율성을 높이는 데 유용하지만, 판상엽 기반의 매질부 구조에서는 적용하기가 제한적이었다.Second, when using only a single sheet material, it was difficult to include additional ingredients such as activated carbon and nicotine liquid during the manufacturing process. Although these additional ingredients are useful for increasing the transfer efficiency of tobacco ingredients, their application was limited in the sheet-based medium structure.
이러한 문제를 개선하기 위한 방안으로 폴딩(Folding) 형태의 종이 원지를 활용하는 방식이 제안되었다. 폴딩 종이 원지 내에 활성탄, 니코틴염, 과립과 같은 성분을 포함하여 매질부를 구성하는 방식은 다양한 성분을 포함할 수 있는 유연성을 제공하였다. 그러나 이 방식도 몇 가지 한계를 지녔다. 폴딩 구조는 성분들을 구조적으로 탄탄히 결합하지 못해 제조 공정 중에 성분의 손실률(탈락률)이 높았고, 종이 원지에서 발생하는 지취(종이 냄새) 및 이취(외부 냄새)는 사용자의 흡연 경험을 저하시켰다.To improve these problems, a method utilizing a folding-type paper base was proposed. The method of configuring the medium by including components such as activated carbon, nicotine salt, and granules in the folding paper base provided flexibility for including various components. However, this method also had some limitations. The folding structure did not structurally bind the components tightly, so the loss rate (dropout rate) of the components was high during the manufacturing process, and the smell (paper smell) and off-odor (external smell) generated from the paper base deteriorated the user's smoking experience.
또한, 종래 기술에서는 이중 복합 필터(예: 활성탄 아세필터(즉, 활성탄 셀룰로오스 아세테이트 필터)와 아세필터(즉, 셀룰로오스 아세테이트 필터)) 또는 단일 필터를 매질부에 적용하여 활성탄, 니코틴염, 과립 등과 같은 물질을 안정적으로 고정하려는 시도가 있었다. 활성탄 아세필터는 성분을 구조적으로 효과적으로 고정하는 데 적합했으나, 이를 구성하는 셀룰로오스 아세테이트 토우(cellulose acetate tow)는 고온에서 녹아버리는 단점이 있어 고온 환경에서 사용하기 어려웠다.In addition, in the prior art, there have been attempts to stably fix substances such as activated carbon, nicotine salt, and granules by applying a dual composite filter (e.g., an activated carbon acetyl filter (i.e., an activated carbon cellulose acetate filter) and an acetyl filter (i.e., a cellulose acetate filter)) or a single filter to the medium portion. The activated carbon acetyl filter is suitable for effectively fixing components structurally, but the cellulose acetate tow constituting it has a disadvantage of melting at high temperatures, making it difficult to use in a high-temperature environment.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 담배 물질(예를 들어, 매질 기재에 포함될 수 있다)을 포함하는 담배 로드에 라이오셀 토우를 포함함으로써, 담배 물질의 안착률이 향상되고 흡연 물품을 가열하기 위해 가해지는 열에 담배 로드가 변형되는 것을 방지하여 사용자에게 보다 향상된 흡연 체험을 제공할 수 있는 흡연 물품을 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a smoking article which includes lyocell tow in a tobacco rod including a tobacco material (e.g., which may be included in a medium substrate), thereby improving the settling rate of the tobacco material and preventing the tobacco rod from being deformed by heat applied to heat the smoking article, thereby providing a user with a more improved smoking experience.
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.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs from the description below.
상기 과제를 해결하기 위한 본 출원의 일측면에 따른 흡연 물품은 담배 로드, 상기 담배 로드의 일측에 배치되며 내부에 적어도 하나 이상의 채널이 형성된 전단 플러그, 및 상기 담배 로드의 상기 일측의 반대측인 타측에 배치된 제1 세그먼트, 및 상기 제1 세그먼트의 상기 타측에 배치된 제2 세그먼트를 포함하되, 상기 담배 로드는 복수의 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 토우 및 매질 기재를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 상기 전단 플러그, 담배 로드, 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트가 흡연 물품의 길이 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.According to one aspect of the present application for solving the above problem, a smoking article comprises a tobacco rod, a shear plug disposed on one side of the tobacco rod and having at least one channel formed therein, a first segment disposed on the other side of the tobacco rod opposite the one side, and a second segment disposed on the other side of the first segment, wherein the tobacco rod comprises a lyocell tow comprising a plurality of lyocell fibers and a medium substrate. In some embodiments, the shear plug, the tobacco rod, the first segment and the second segment may be sequentially disposed along a longitudinal direction of the smoking article.
몇몇 실시예에서, 상기 매질 기재는 상기 라이오셀 토우 내에 분산된 형태로 충진될 수 있다. 이는 상기 라이오셀 토우가, 분산된 형태의 상기 매질 기재를 포함할 수 있음을 의미한다.In some embodiments, the medium substrate may be filled in a dispersed form within the lyocell tow. This means that the lyocell tow may include the medium substrate in a dispersed form.
몇몇 실시예에서, 상기 매질 기재는 상기 복수의 라이오셀 섬유 사이의 공간에 위치할 수 있다. In some embodiments, the medium substrate can be positioned in the space between the plurality of lyocell fibers.
몇몇 실시예에서, 상기 매질 기재는 담배 물질을 포함하며, 담배 입자, 담배 시트, 담배 비즈(beads), 담배 과립(granule) 및 담배 분말(powder) 형태 중 적어도 하나 이상일 수 있다. In some embodiments, the medium substrate comprises tobacco material, which may be in the form of at least one of tobacco particles, tobacco sheets, tobacco beads, tobacco granules, and tobacco powder.
몇몇 실시예에서, 상기 매질 기재는 담배 물질을 포함하는 과립 형태인 담배 과립을 복수 개로 포함할 수 있다.In some embodiments, the medium substrate may comprise a plurality of tobacco granules in granular form comprising tobacco material.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 세그먼트는 내부에 중공이 형성된 튜브 형상을 갖고, 상기 제2 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate; 이하 “CA”로 약칭할 수 있음) 및 라이오셀 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. In some embodiments, the first segment has a tube shape with a hollow portion formed therein, and the second segment may include at least one of cellulose acetate (hereinafter, abbreviated as “CA”) and lyocell.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 필터, 라이오셀 필터, 및 지관 필터 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. In some embodiments, the first segment may include at least one of a cellulose acetate filter, a lyocell filter, and a tube filter.
몇몇 실시예에서, 상기 담배 로드, 상기 전단 플러그, 상기 제1 세그먼트, 및 상기 제2 세그먼트 중 적어도 하나 이상을 감싸는 래퍼(wrapper)를 더 포함할 수 있다. In some embodiments, the tobacco rod may further include a wrapper surrounding at least one of the tobacco rod, the shear plug, the first segment, and the second segment.
본 출원의 다른 측면에서, 상술한 흡연 물품 및 그를 적용하는 에어로졸 발생 장치를 포함하는 시스템이 제공된다.In another aspect of the present application, a system comprising the smoking article described above and an aerosol generating device applying the same is provided.
본 발명에 따른 흡연 물품에 따르면, 담배 물질(예를 들어, 매질 기재에 포함될 수 있다)을 포함하는 담배 로드에 라이오셀 토우를 포함함으로써, 담배 물질의 안착률이 향상되고 흡연 물품을 가열하기 위해 가해지는 열에 담배 로드가 변형되는 것을 방지하여 사용자에게 보다 향상된 흡연 체험을 제공할 수 있다. According to the smoking article according to the present invention, by including lyocell tow in a tobacco rod including a tobacco material (which may be included in, for example, a medium substrate), the settling rate of the tobacco material is improved and the tobacco rod is prevented from being deformed by heat applied to heat the smoking article, thereby providing a user with a more improved smoking experience.
본 개시의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects according to the technical idea of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 흡연 물품이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.Figures 1 to 3 are drawings illustrating examples of smoking articles inserted into an aerosol generating device.
도 4는 일 실시예에 따른 흡연 물품을 도시한 도면이다. FIG. 4 is a drawing illustrating a smoking article according to one embodiment.
도 5는 실시예 1 및 비교예 1의 필터의 내열 특성을 비교하기 위해 가열 전 및 가열 후 실시예 1 및 비교예 1의 필터를 촬영한 사진이다. Figure 5 is a photograph of the filters of Example 1 and Comparative Example 1 taken before and after heating to compare the heat resistance characteristics of the filters of Example 1 and Comparative Example 1.
도 6은 실시예 2의 담배 로드와 비교예 2의 담배 로드를 촬영한 사진으로, 도 6(a)는 실험 전(흡연 전) 비교예 1 및 실시예 1의 담배 로드를 촬영한 사진이고, 도 6(b)는 실험 후(흡연 후) 비교예 1 및 실시예 1의 담배 로드를 촬영한 사진이다. FIG. 6 is a photograph of the tobacco load of Example 2 and the tobacco load of Comparative Example 2. FIG. 6(a) is a photograph of the tobacco load of Comparative Example 1 and Example 1 before the experiment (before smoking), and FIG. 6(b) is a photograph of the tobacco load of Comparative Example 1 and Example 1 after the experiment (after smoking).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 기술적 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The advantages and features of the present disclosure and the methods for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below together with the accompanying drawings. However, the technical idea of the present disclosure is not limited to the following embodiments but may be implemented in various different forms, and the following embodiments are provided only to make the technical idea of the present disclosure complete and to fully inform a person having ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs of the scope of the present disclosure, and the technical idea of the present disclosure is defined only by the scope of the claims.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.When adding reference signs to components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same signs as much as possible even if they are shown on different drawings. In addition, when describing the present disclosure, if it is determined that a specific description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present disclosure, the detailed description is omitted.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification can be used in the meaning that can be commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not to be ideally or excessively interpreted unless explicitly specifically defined. The terminology used in this specification is for the purpose of describing embodiments and is not intended to limit this disclosure. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated in the phrase.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in describing components of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only intended to distinguish the components from other components, and the nature, order, or sequence of the components are not limited by the terms. When it is described that a component is "connected," "coupled," or "connected" to another component, it should be understood that the component may be directly connected or connected to the other component, but another component may also be "connected," "coupled," or "connected" between each component.
본 개시에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.As used herein, the terms “comprises” and/or “comprising” do not exclude the presence or addition of one or more other components, steps, operations and/or elements.
먼저, 본 명세서에서 사용되는 몇몇 용어들에 대하여 명확하게 하기로 한다.First, let us clarify some terms used in this specification.
본 명세서에서, "흡연 물품"(smoking article)이란, 담배, 담배 파생물, 팽화처리 담배(expanded tobacco), 재생 담배(reconstituted tobacco) 또는 담배 대용물에 기반하느냐에 상관없이 흡연 가능한 임의의 제품 또는 흡연 체험을 제공할 수 있는 임의의 제품을 의미할 수 있다. 예를 들어, 흡연 물품은 궐련, 엽궐련(cigar) 및 작은 엽궐련(cigarillo) 등과 같은 흡연 가능 제품을 포함할 수 있다.As used herein, a "smoking article" may mean any smokeable product or any product capable of providing a smoking experience, whether based on tobacco, a tobacco derivative, expanded tobacco, reconstituted tobacco or a tobacco substitute. For example, smoking articles may include smokeable products such as cigarettes, cigars and cigarillos.
본 명세서에서, "흡연 물질"(smoking material)이란, 흡연 물품에 사용될 수 있는 모든 종류의 물질을 의미할 수 있다.In this specification, “smoking material” may mean any type of material that can be used in a smoking article.
본 명세서에서, 용어 "사용자"는 "소비자"와 교환적으로 사용될 수 있다.In this specification, the term “user” may be used interchangeably with “consumer.”
본 명세서에서, "상류"(upstream) 또는 "상류 방향"은 흡연자의 구부(口部)로부터 멀어지는 방향을 의미하고, "하류"(downstream) 또는 "하류 방향"은 흡연자의 구부를 향해 가까워지는 방향을 의미할 수 있다.In this specification, “upstream” or “upstream direction” may mean a direction away from the smoker’s mouth, and “downstream” or “downstream direction” may mean a direction approaching the smoker’s mouth.
본 명세서에서, "길이 방향"(longitudinal direction)은 흡연 물품의 길이 방향 축에 상응하는 방향을 의미할 수 있다. 흡연 물품의 “길이 방향 축”은 흡연 물품의 주된 세로 방향을 따라 연장되는 가상의 선을 의미할 수 있다. 이 축은 일반적으로 흡연 물품의 한쪽 끝(예: 마우스피스 또는 필터의 끝)에서 반대쪽 끝(예: 연소 또는 열원 끝)까지 이어진다.In this specification, "longitudinal direction" may mean a direction corresponding to the longitudinal axis of a smoking article. The "longitudinal axis" of a smoking article may mean an imaginary line extending along the main longitudinal direction of the smoking article. This axis typically runs from one end of the smoking article (e.g., the mouthpiece or filter end) to the opposite end (e.g., the combustion or heat source end).
본 명세서에서, “라이오셀 필터”는 라이오셀 토우를 포함하거나 라이오셀 토우로 구성된 필터를 지칭한다.As used herein, “lyocell filter” refers to a filter comprising or consisting of lyocell tow.
본 명세서에서, “라이오셀 토우”는 복수의 라이오셀 섬유를 포함하거나 복수의 라이오셀 섬유로 구성된다. 몇몇 실시예에서, 라이오셀 토우는 인접한 라이오셀 섬유끼리 교차 연결되어 형성된 다발을 의미할 수 있다.As used herein, “Lyocell tow” means a bundle comprising or consisting of a plurality of Lyocell fibers. In some embodiments, Lyocell tow may mean a bundle formed by cross-linking adjacent Lyocell fibers.
본 명세서에서, “라이오셀 섬유”는 라이오셀 셀룰로오스로 만든 섬유를 의미할 수 있다. 특히, 라이오셀 섬유는 목재 펄프에서 파생되거나 주로 파생된 셀룰로오스로 만든 섬유, 특히 반합성(semi-synthetic) 섬유일 수 있다.In this specification, “Lyocell fiber” may mean a fiber made from lyocell cellulose. In particular, the lyocell fiber may be a fiber made from cellulose derived from or mainly derived from wood pulp, particularly a semi-synthetic fiber.
본 명세서에서, “판상엽”은 재구성 담뱃잎(reconstituted tobacco leaves)을 의미할 수 있다.In this specification, “leaflet” may mean reconstituted tobacco leaves.
본 명세서에서, “재구성 담뱃잎” 및 "재구성 담배 시트"는 줄기, 먼지, 미립자 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 담배 부산물을 바인더와 결합하여 만든 시트를 의미할 수 있다. 일부 실시예에서, 재구성 담뱃잎은 균질화(homogenized)된 담뱃잎이다.As used herein, the terms “reconstituted tobacco leaf” and “reconstituted tobacco sheet” may mean a sheet made by combining tobacco by-products selected from the group consisting of stems, dust, particulates and combinations thereof with a binder. In some embodiments, the reconstituted tobacco leaf is homogenized tobacco leaf.
본 명세서에서, “이형 단면”이란, 그 단면의 형상이 원형이 아니라 다수 개의 돌기를 포함하는 형상으로 정의된다. 예를 들어, 복수의 돌기가 중심 및/또는 그 단면의 중심으로부터 분지 및/또는 연장된 형상의 단면을 이형 단면이라고 할 수 있다. 여기서 “돌기”는 라이오셀 섬유 단면의 중앙 코어 또는 접합 지점에서 바깥쪽으로 뻗은 뚜렷하고 확장된 세그먼트 또는 팔을 의미할 수 있다.In this specification, the term “non-circular cross-section” is defined as a cross-section whose shape is not circular but includes a plurality of protrusions. For example, a cross-section having a shape in which a plurality of protrusions branch and/or extend from the center and/or the center of the cross-section may be referred to as a non-circular cross-section. Here, “protrusion” may mean a distinct and extended segment or arm extending outward from the central core or bonding point of the Lyocell fiber cross-section.
몇몇 실시예에서, 라이오셀 섬유는 중심 및/또는 단면의 중심으로부터 분지 및/또는 연장된 돌기가 3개인 Y형 단면, 돌기가 4개인 십자형 단면, 및/또는 돌기가 5개 이상인 별모양 단면을 가질 수도 있고, O형 단면을 가질 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.In some embodiments, the lyocell fibers may have a Y-shaped cross-section having three protrusions branching and/or extending from the center and/or the center of the cross-section, a cruciform cross-section having four protrusions, and/or a star-shaped cross-section having five or more protrusions, but are not limited thereto, or may have an O-shaped cross-section.
몇몇 실시예에서, 라이오셀 섬유는 중심 및/또는 단면의 중심으로부터 분지 및/또는 연장된 3개 이상의 돌기를 포함할 수 있고, 바람직하게 3개의 돌기를 포함할 수 있다.In some embodiments, the lyocell fibers may include three or more protrusions branching and/or extending from the center and/or the center of the cross-section, preferably including three protrusions.
몇몇 실시예에서, 라이오셀 토우에 포함되는 라이오셀 섬유는 담배필터에 적용하기 위한 용도 측면에서 Y형 단면을 가질 수 있다.In some embodiments, the lyocell fibers included in the lyocell tow may have a Y-shaped cross-section for use in cigarette filters.
본 명세서에서, 래퍼에 의한 흡연 물품의 "포장"은, 래퍼가 흡연 물품의 길이 방향 축의 주위 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 것을 지칭할 수 있다.In this specification, "wrapping" a smoking article by a wrapper may refer to the wrapper surrounding at least a portion of the peripheral surface of the longitudinal axis of the smoking article.
본 명세서에서, 필터 로드로서 "튜브형(type) 로드"는 내부에 중공을 포함하는 필터 로드를 지칭할 수 있으며, 그에 반해 내부에 중공을 포함하지 않는 필터 로드는 "원기둥형(type) 로드"로 지칭할 수 있다.In this specification, a “tubular (tubular) type rod” as a filter rod may refer to a filter rod including a hollow space inside, whereas a filter rod not including a hollow space inside may be referred to as a “cylindrical (cylindrical) type rod.”
본 명세서에서, 필터 로드로서 "리세스형(recess-type) 로드"는 하나 이상의 공극을 포함하는 필터 로드를 지칭할 수 있다.In this specification, a “recess-type rod” as a filter rod may refer to a filter rod including one or more pores.
*본 명세서에서, 필터로서 "리세스 필터(recess filter)"는 하나 이상의 공극을 포함하는 필터를 지칭할 수 있다. *In this specification, a “recess filter” as a filter may refer to a filter including one or more pores.
본 명세서에서, "중공"은 길이방향을 따라 연장된 채널을 의미할 수 있다.In this specification, “hollow” may mean a channel extending along the longitudinal direction.
본 명세서에서, 전단 플러그 내부에 형성된 채널의 단면 형상이 "삼엽", "사엽" 또는 "다엽"이란, 각각 3개, 4개 또는 그보다 많은 여러 개의 돌기가 그 채널 단면의 중심으로부터 분지 및/또는 연장된 형상의 단면을 지칭할 수 있다. 여기서 “돌기”는 채널 단면의 중앙 코어 또는 접합 지점에서 바깥쪽으로 뻗은 뚜렷하고 확장된 세그먼트 또는 팔을 의미할 수 있다.In the present specification, the cross-sectional shape of a channel formed inside a shear plug, which is "trilobal", "quadlobal" or "multilobal", may refer to a cross-section having a shape in which three, four or more protrusions branch and/or extend from the center of the channel cross-section, respectively. Here, "protrusion" may mean a distinct and extended segment or arm extending outward from the central core or junction point of the channel cross-section.
본 명세서에서, “평량”은 권지 및/또는 래퍼의 단위 면적당 질량을 지칭한다. 권지 및/또는 래퍼의 평량은 권지 및/또는 래퍼의 질량과 면적을 측정하고 상기 권지 및/또는 래퍼의 질량을 면적으로 나눔으로써 결정될 수 있다. 평량의 단위는 gsm(gram per square meter), 즉 g/m2일 수 있다.As used herein, “basis weight” refers to the mass per unit area of the paper and/or wrapper. The basis weight of the paper and/or wrapper can be determined by measuring the mass and area of the paper and/or wrapper and dividing the mass of the paper and/or wrapper by the area. The unit of basis weight can be gsm (grams per square meter), i.e. g/m 2 .
본 명세서에서, “하드 권지”는 일정 수치 이상의 평량을 가지는 권지를 지칭한다.In this specification, “hard paper” refers to paper having a basis weight greater than a certain value.
몇몇 실시예에서, “내유성 권지”는 권지 표면에 내유 처리가 된 권지를 지칭할 수 있고, “내유성 하드 권지”는 권지 표면에 내유 처리가 된 하드 권지를 지칭할 수 있다.In some embodiments, “oil-resistant paper” may refer to paper having an oil-resistant treatment on the paper surface, and “oil-resistant hard paper” may refer to hard paper having an oil-resistant treatment on the paper surface.
몇몇 실시예에서, “일반 권지”는 권지 표면에 내유 처리가 되지 않은 권지를 지칭할 수 있고, “일반 하드 권지”는 권지 표면에 내유 처리가 되지 않은 하드 권지를 지칭할 수 있다.In some embodiments, “normal paper” may refer to paper whose surface is not oil-resistant, and “normal hard paper” may refer to hard paper whose surface is not oil-resistant.
본 명세서에서, 라이오셀 토우 또는 셀룰로오스 아세테이트 토우의 "단섬도"는 라이오셀 토우 또는 셀룰로오스 아세테이트 토우를 구성하는 라이오셀 섬유 또는 셀룰로오스 아세테이트 섬유의 멀티필라멘트로부터 분리된 모노필라멘트 한 올(가닥)의 섬도를 의미한다.In this specification, the “single fiber” of lyocell tow or cellulose acetate tow means the fiber size of a single monofilament strand separated from a multifilament of lyocell fibers or cellulose acetate fibers constituting the lyocell tow or cellulose acetate tow.
본 명세서에서, 라이오셀 토우 또는 셀룰로오스 아세테이트 토우의 "총섬도"는 라이오셀 토우 또는 셀룰로오스 아세테이트 토우를 구성하는 라이오셀 섬유 또는 셀룰로오스 아세테이트 섬유의 멀티필라멘트의 섬도를 의미한다.In this specification, the “total fineness” of lyocell tow or cellulose acetate tow means the fineness of the multifilaments of lyocell fibers or cellulose acetate fibers constituting the lyocell tow or cellulose acetate tow.
본 발명의 일측면에 따른 흡연 물품의 필터는 흡연 용품의 흡연시 발생하는 연기 성분의 적어도 일부를 포집할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 흡연 물품의 필터는 흡연 용품의 흡연시 발생하는 연기 성분에 포함된 니코틴(Nicotine(이하 "Nic"로 약칭 가능)) 및 타르(Tar) 중 적어도 어느 하나의, 적어도 일부를 포함하는 입자상 물질(Total Particulate Matter(이하 "TPM"으로 약칭 가능))을 포집할 수 있다.A filter of a smoking article according to one aspect of the present invention can capture at least a portion of a smoke component generated when the smoking article is smoked. In some embodiments, the filter of the smoking article can capture particulate matter (Total Particulate Matter (TPM)) including at least a portion of at least one of nicotine (hereinafter, may be abbreviated as “Nic”) and tar contained in a smoke component generated when the smoking article is smoked.
본 명세서에서, “진원도(眞圓度; roundness)”는 기하학적 원으로부터 이탈정도를 의미한다. 예를 들어, 필터의 진원도는 필터 단면에서 필터 외주의 적어도 한 점 이상에 접하고 반경이 상이한 동심원들 중 서로 간격이 최소인 가상의 두 원을 도시하였을 때 (작은 원의 반경/큰 원의 반경)×100%로 정의될 수 있다.In this specification, “roundness” means the degree of deviation from a geometric circle. For example, the roundness of a filter may be defined as (radius of small circle/radius of large circle) × 100% when two imaginary circles that touch at least one point on the outer circumference of the filter in the filter cross-section and have the smallest distance from each other among concentric circles with different radii are drawn.
본 명세서에서, “흡인저항”은 기류가 시료를 가로지를 때, 시료의 두 말단들 간의 정압차를 의미한다. 본 명세서에서, "PDC"는 담배 로드를 개방(open)시키고 필터 로드의 천공을 막고 외부 공기의 유입이 차단된 상태에서 흡인저항을 측정한 값을 의미하고, "PDO"는 담배 로드를 개방시키고 필터 로드의 천공을 막지 않고 외부 공기가 유입되는 상태에서 흡인 저항을 측정한 값을 의미한다. 예를 들어, 흡인저항은 ISO 표준 6565:2015에 규정된 방법을 사용하여 측정될 수 있다. ISO 표준 6565:2015에 따르면, 흡인저항은 부피 유량이 배출 말단에서 초당 17.5mm인 정상 조건(22±2 ℃, 상대습도 60±5%) 하에서 기류에 의해 가로지를 때, 시료의 두 말단들 간의 정압차를 의미할 수 있다.In this specification, “drawing resistance” means the static pressure difference between two ends of a sample when an airflow passes through the sample. In this specification, “PDC” means a value of the drawing resistance measured when the tobacco rod is open, the perforation of the filter rod is blocked, and the inflow of outside air is blocked, and “PDO” means a value of the drawing resistance measured when the tobacco rod is open, the perforation of the filter rod is not blocked, and the inflow of outside air is allowed. For example, the drawing resistance can be measured using the method specified in ISO standard 6565:2015. According to ISO standard 6565:2015, the drawing resistance can mean the static pressure difference between two ends of a sample when it is passed through by an airflow under normal conditions (22±2℃, 60±5% relative humidity) with a volume flow rate of 17.5 mm/s at the discharge end.
몇몇 실시예에서, 상온은 20 ℃ 내지 25 ℃를 의미할 수 있다.In some embodiments, room temperature may mean 20 ° C. to 25 ° C.
본 명세서에서, 별도의 물리량이 표시되지 않은 경우, 성분 % 및 성분 비율은 각각 성분의 중량% 및 성분의 중량 비율을 의미한다.In this specification, if no separate physical quantity is indicated, component % and component ratio mean weight % of component and weight ratio of component, respectively.
본 명세서에서, “퍼프(puff)”는 연기나 증기를 생성하고 흡입하기 위한 흡연 물품을 통해 공기를 흡입하거나 끌어들이는 행위를 의미한다. “퍼프 수”는 흡연 물품을 사용하는 동안 흡입 또는 끌어들이는 동작의 총 횟수를 의미할 수 있다. 대안적으로, 또는 이에 더하여, 퍼프 수는 흡연 물품이 완전히 소비되거나 기능을 멈추기 전에 제공할 수 있는 최대 흡입 동작 또는 끌어들이는 동작 수를 나타낼 수 있다.As used herein, “puff” means the act of inhaling or drawing air through a smoking article to produce and inhale smoke or vapor. “Puff count” may mean the total number of inhalations or draws during use of the smoking article. Alternatively, or in addition, the puff count may represent the maximum number of inhalations or draws that the smoking article can provide before being completely consumed or ceasing to function.
본 명세서에서, HC(Health Canada) 조건은, 퍼프당 포집 부피(Puff volume)는 55 ml, 포집 빈도(Puff frequency)는 30초마다, 포집 시간(Puff duration)은 2초간인 조건일 수 있다. 특히, HC 조건은 필터의 천공부위를 막은 상태일 수 있다. HC 조건에서 측정시 퍼프(puff) 횟수는 9 퍼프인 조건일 수 있다.In this specification, the HC (Health Canada) conditions may be conditions in which the puff volume per puff is 55 ml, the puff frequency is every 30 seconds, and the puff duration is 2 seconds. In particular, the HC conditions may be a state in which the perforation portion of the filter is blocked. The number of puffs measured under the HC conditions may be a condition in which 9 puffs are taken.
본 명세서에서, 흡연 물품의 “공기희석율(ventilation rate (이하 “Vent”로 약칭할 수 있다))”은, 흡연 물품의 전면 영역, 즉 길이 방향 상류측 단부를 통하지 않고 연소 또는 가열되지 않은 흡연 물품에 들어온 공기의 총 부피유량(예를 들어, ml/s)을 흡연 물품의 출구, 즉 길이 방향 하류측 단부에서의 공기의 총 부피유량(예를 들어, ml/s)에 대한 백분율로 표현한 비율로 정의될 수 있다. 예를 들어, 공기희석율은 ISO 9512:2019에 따라 측정될 수 있다. 예를 들어, 흡연 물품의 전면 영역을 통하지 않고 연소 또는 가열되지 않은 흡연 물품에 들어온 공기의 총 부피유량은 흡연 물품의 길이 방향에 수직한 방향으로 들어온 공기의 총 부피유량일 수 있다. 예를 들어, 흡연 물품의 전면 영역을 통하지 않고 연소 또는 가열되지 않은 흡연 물품에 들어온 공기의 총 부피유량은 권지를 통해 흡연 물품에 들어온 공기의 총 부피유량일 수 있다.In this specification, the “ventilation rate (hereinafter, “Vent”)” of a smoking article can be defined as the ratio, expressed as a percentage, of the total volumetric flow rate (e.g., ml/s) of air entering the smoking article without burning or heating through the front area, i.e., the longitudinal upstream end, of the smoking article to the total volumetric flow rate (e.g., ml/s) of air at the outlet, i.e., the longitudinal downstream end, of the smoking article. For example, the air dilution rate can be measured according to ISO 9512:2019. For example, the total volumetric flow rate of air entering the smoking article without burning or heating through the front area of the smoking article can be the total volumetric flow rate of air entering in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the smoking article. For example, the total volumetric flow rate of air entering the smoking article without burning or heating through the front area of the smoking article can be the total volumetric flow rate of air entering the smoking article through the wrapper.
포집된 연기중 총 입자상 물질(TPM) 내의 성분들의 함량은 GC/MS(gas chromatography-mass spectrometry)를 통해 분석할 수 있다. 예를 들어, 타르(tar) 또는 니코틴(nicotine)의 경우 연기 성분이 포집된 캠브리지필터(캠브리지팰터패드(CFP))를 IPA(이소프로필 알코올, Isopropyl Alcohol)에 소정의 시간(예를 들어, 20분 내지 16시간 동안) 침지한 후, 쉐이커 장비로 처리하고, PTFE(Polytetrafluoroethylene) 시린지필터를 통과시켜 불순물을 제거 후, GC/MS 장비를 이용하여, 포집된 연기중 총 입자상 물질(TPM) 내에 포함된 성분들의 함량을 측정할 수 있다. 침지 시간은 특히 타르(tar) 또는 니코틴(nicotine)의 경우 20분 이상일 수 있다.The content of components in the total particulate matter (TPM) of the captured smoke can be analyzed by GC/MS (gas chromatography-mass spectrometry). For example, in the case of tar or nicotine, the Cambridge filter (Cambridge filter pad (CFP)) containing the smoke components is immersed in IPA (Isopropyl Alcohol) for a predetermined period of time (e.g., 20 minutes to 16 hours), treated with a shaker device, and passed through a PTFE (polytetrafluoroethylene) syringe filter to remove impurities, and then the content of components included in the total particulate matter (TPM) of the captured smoke can be measured using GC/MS equipment. The immersion time can be 20 minutes or more, particularly in the case of tar or nicotine.
담배 로드를 구성하는 필터(특히, 라이오셀 필터 및/또는 라이오셀 토우) 및/또는 세그먼트 등의 내부에 흡연 후 잔류하는 성분량(특히 니코틴 성분량)은 흡연 후 담배 로드, 필터 및/또는 세그먼트 등을 물에 침지하여 잔류 성분(특히 니코틴 성분)을 추출하고 GC/MS 장비로 분석하여 측정할 수 있다. 이때 담배 로드, 필터 및/또는 세그먼트 등을 증류수가 담긴 용기에서 하룻밤(예를 들어, 12 내지 16시간 동안) 침지하고, 그에 따라 추출된 성분을 포함하는 용액이 GC/MS 분석에 활용될 수 있다. 침지 시간은 특히 16시간일 수 있다.The amount of components (particularly the amount of nicotine components) remaining inside the filter (particularly, the lyocell filter and/or lyocell tow) and/or segments constituting the tobacco rod after smoking can be measured by immersing the tobacco rod, filter and/or segments in water after smoking to extract the residual components (particularly the nicotine components) and analyzing them with GC/MS equipment. At this time, the tobacco rod, filter and/or segments, etc. are immersed in a container containing distilled water overnight (for example, for 12 to 16 hours), and a solution containing the components extracted thereby can be utilized for GC/MS analysis. The immersion time can be particularly 16 hours.
상기 GC/MS는 예를 들어 Agilent사(社)의 측정장비일 수 있다.The above GC/MS may be, for example, a measuring device from Agilent.
이하에서는, 본 개시의 다양한 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 흡연 물품이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.Figures 1 to 3 are drawings illustrating examples of smoking articles inserted into an aerosol generating device.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)를 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 증기화기(14)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 공간에는 흡연 물품(3)이 삽입될 수 있다. Referring to Fig. 1, the aerosol generating device (1) includes a battery (11), a control unit (12), and a heater (13). Referring to Figs. 2 and 3, the aerosol generating device (1) further includes a vaporizer (14). In addition, a smoking article (3) can be inserted into the internal space of the aerosol generating device (1).
도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(1)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.The aerosol generating device (1) illustrated in FIGS. 1 to 3 illustrates components related to the present embodiment. Accordingly, a person having ordinary skill in the art related to the present embodiment will understand that, in addition to the components illustrated in FIGS. 1 to 3, other general-purpose components may be further included in the aerosol generating device (1).
또한, 도 2 및 도 3에는 에어로졸 생성 장치(1)에 히터(13)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13)는 생략될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 에어로졸 생성 장치(1)는 히터를 포함하지 않는다. 몇몇 실시예에서, 배터리(11), 제어부(12) 및 증기화기(14)가 흡연 물품(3)의 길이방향을 따라 순차적으로, 즉 일렬로 배치된다.Also, although FIGS. 2 and 3 illustrate that the aerosol generating device (1) includes a heater (13), the heater (13) may be omitted if desired. In some embodiments, the aerosol generating device (1) does not include a heater. In some embodiments, the battery (11), the control unit (12), and the vaporizer (14) are arranged sequentially, i.e., in a row, along the length of the smoking article (3).
도 1에는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 몇몇 실시예에서, 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)가 흡연 물품(3)의 길이방향을 따라 순차적으로 배치된다. 또한, 도 2에는 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(14) 및 히터(13)가 흡연 물품(3)의 길이방향을 따라 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 몇몇 실시예에서, 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(14) 및 히터(13)가 흡연 물품(3)의 길이방향을 따라 순차적으로, 즉 일렬로, 배치된다. 또한, 도 3에는 증기화기(14) 및 히터(13)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14)의 배치는 변경될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)가 흡연 물품(3)의 길이방향을 따라 순차적으로 배치된다.In FIG. 1, the battery (11), the control unit (12), and the heater (13) are illustrated as being arranged in a row. In some embodiments, the battery (11), the control unit (12), and the heater (13) are arranged sequentially along the longitudinal direction of the smoking article (3). In addition, FIG. 2 illustrates that the battery (11), the control unit (12), the vaporizer (14), and the heater (13) are arranged in a row along the longitudinal direction of the smoking article (3). In some embodiments, the battery (11), the control unit (12), the vaporizer (14), and the heater (13) are arranged sequentially, i.e., in a row, along the longitudinal direction of the smoking article (3). In addition, FIG. 3 illustrates that the vaporizer (14) and the heater (13) are arranged in parallel. However, the internal structure of the aerosol generating device (1) is not limited to that illustrated in FIGS. 1 to 3. In other words, depending on the design of the aerosol generating device (1), the arrangement of the battery (11), the control unit (12), the heater (13) and the vaporizer (14) may be changed. In some embodiments, the battery (11), the control unit (12) and the heater (13) are arranged sequentially along the longitudinal direction of the smoking article (3).
흡연 물품(3)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13) 및/또는 증기화기(14)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(13) 및/또는 증기화기(14)에 의하여 발생된 에어로졸은 흡연 물품(3)을 통과하여 사용자에게 전달된다.When a smoking article (3) is inserted into an aerosol generating device (1), the aerosol generating device (1) can generate an aerosol by operating a heater (13) and/or a vaporizer (14). The aerosol generated by the heater (13) and/or the vaporizer (14) passes through the smoking article (3) and is delivered to the user.
필요에 따라, 흡연 물품(3)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13)를 가열할 수 있다.If necessary, the aerosol generating device (1) can heat the heater (13) even when the smoking article (3) is not inserted into the aerosol generating device (1).
배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11)는 히터(13) 또는 증기화기(14)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.The battery (11) supplies power used to operate the aerosol generating device (1). For example, the battery (11) can supply power so that the heater (13) or the vaporizer (14) can be heated, and can supply power required for the control unit (12) to operate. In addition, the battery (11) can supply power required for the display, sensor, motor, etc. installed in the aerosol generating device (1) to operate.
제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 특히, 제어부(12)는 배터리(11), 히터(13) 및 증기화기(14) 뿐만 아니라 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.The control unit (12) controls the overall operation of the aerosol generating device (1). In particular, the control unit (12) controls the operation of the battery (11), the heater (13), and the vaporizer (14) as well as other components included in the aerosol generating device (1). In addition, the control unit (12) can check the status of each component of the aerosol generating device (1) to determine whether the aerosol generating device (1) is in an operable state.
제어부(12)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 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.The control unit (12) includes at least one processor. The processor may be implemented as an array of a plurality of logic gates, or may be implemented as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory storing a program that can be executed by the microprocessor. In addition, it will be understood by those skilled in the art to which the present embodiment pertains that the processor may be implemented as other types of hardware.
히터(13)는 배터리(11)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 흡연 물품(3)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 히터(13)는 흡연 물품(3)의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13)는 흡연 물품(3) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.The heater (13) can be heated by power supplied from the battery (11). For example, when the smoking article (3) is inserted into the aerosol generating device (1), the heater (13) can be located outside the smoking article (3). Accordingly, the heated heater (13) can increase the temperature of the aerosol generating material inside the smoking article (3).
히터(13)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(1)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.The heater (13) may be an electrical resistance heater. For example, the heater (13) may include an electrically conductive track, and the heater (13) may be heated as current flows through the electrically conductive track. However, the heater (13) is not limited to the above-described example, and may be applied without limitation as long as it can be heated to a desired temperature. Here, the desired temperature may be preset in the aerosol generating device (1), or may be set to a desired temperature by the user.
한편, 다른 예로, 히터(13)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 특히, 히터(13)에는 흡연 물품(3)을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 흡연 물품(3)은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.Meanwhile, as another example, the heater (13) may be an induction heating heater. In particular, the heater (13) may include an electrically conductive coil for heating the smoking article (3) in an induction heating manner, and the smoking article (3) may include a susceptor that can be heated by the induction heating heater.
예를 들어, 히터(13)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 및/또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 흡연 물품(3)의 내부 및/또는 외부를 가열할 수 있다.For example, the heater (13) may include a tubular heating element, a plate-shaped heating element, a needle-shaped heating element, and/or a rod-shaped heating element, and may heat the interior and/or exterior of the smoking article (3) depending on the shape of the heating element.
또한, 에어로졸 생성 장치(1)에는 히터(13)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13)들은 흡연 물품(3)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 흡연 물품(3)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13)들 중 일부는 흡연 물품(3)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 흡연 물품(3)의 외부에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 히터(13)는 흡연 물품(3)의 내부 및 외부를 가열할 수 있다. 또한, 히터(13)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 히터(13)는 전기 저항성 히터 및 유도 가열식 히터를 포함할 수 있다.In addition, a plurality of heaters (13) may be arranged in the aerosol generating device (1). At this time, the plurality of heaters (13) may be arranged to be inserted into the interior of the smoking article (3) or may be arranged on the exterior of the smoking article (3). In addition, some of the plurality of heaters (13) may be arranged to be inserted into the interior of the smoking article (3), and the rest may be arranged on the exterior of the smoking article (3). In some embodiments, the heater (13) may heat the interior and the exterior of the smoking article (3). In addition, the shape of the heater (13) is not limited to the shape illustrated in FIGS. 1 to 3, and may be manufactured in various shapes. In some embodiments, the heater (13) may include an electrical resistance heater and an induction heating heater.
증기화기(14)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 흡연 물품(3)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(1)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸이 흡연 물품(3)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다. 증기화기(14)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하고, 에어로졸이 흡연 물품 삽입부에 삽입된 흡연 물품을 통과하도록, 에어로졸을 흡연 물품을 향해 방출할 수 있다.The vaporizer (14) can heat the liquid composition to generate an aerosol, and the generated aerosol can pass through the smoking article (3) and be delivered to the user. In other words, the aerosol generated by the vaporizer (14) can travel along the airflow passage of the aerosol generating device (1), and the airflow passage can be configured so that the aerosol generated by the vaporizer (14) can pass through the smoking article (3) and be delivered to the user. The vaporizer (14) can heat the liquid composition to generate an aerosol, and can emit the aerosol toward the smoking article so that the aerosol passes through the smoking article inserted into the smoking article insert.
예를 들어, 증기화기(14)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(1)에 포함될 수도 있다.For example, the vaporizer (14) may include, but is not limited to, a liquid reservoir, a liquid delivery means, and a heating element. For example, the liquid reservoir, the liquid delivery means, and the heating element may be included in the aerosol generating device (1) as independent modules.
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(14)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14)와 일체로서 제작될 수도 있다.The liquid reservoir can store a liquid composition. For example, the liquid composition can be a liquid containing a tobacco-containing material including a volatile tobacco flavoring component, or can be a liquid containing a non-tobacco material. The liquid reservoir can be constructed to be detachable from/attachable to the vaporizer (14), or can be constructed integrally with the vaporizer (14).
예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 및/또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 및/또는 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.For example, the liquid composition can include water, a solvent, ethanol, a plant extract, a flavor, a flavoring agent, and/or a vitamin mixture. The flavoring agent can include, but is not limited to, menthol, peppermint, spearmint oil, and/or various fruit-flavored ingredients. The flavoring agent can include ingredients that can provide a variety of flavors or tastes to the user. The vitamin mixture can include, but is not limited to, a mixture of at least one of vitamin A, vitamin B, vitamin C, and vitamin E. Additionally, the liquid composition can include an aerosol forming agent, such as glycerin and propylene glycol.
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.The liquid transfer means can transfer the liquid composition from the liquid storage to the heating element. For example, the liquid transfer means can be a wick such as, but not limited to, cotton fibers, ceramic fibers, glass fibers, or porous ceramics.
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.The heating element is an element for heating a liquid composition delivered by a liquid delivery means. For example, the heating element may be, but is not limited to, a metal heating wire, a metal heating plate, a ceramic heater, etc. In addition, the heating element may be composed of a conductive filament such as a nichrome wire, and may be arranged in a structure that is wound around the liquid delivery means. The heating element may be heated by supplying current, and may transfer heat to the liquid composition in contact with the heating element, thereby heating the liquid composition. As a result, an aerosol may be generated.
예를 들어, 증기화기(14)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the vaporizer (14) may be referred to as a cartomizer or an atomizer, but is not limited thereto.
한편, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 및/또는 흡연 물품 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 흡연 물품(3)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.Meanwhile, the aerosol generating device (1) may further include general-purpose components in addition to the battery (11), the control unit (12), the heater (13), and the vaporizer (14). For example, the aerosol generating device (1) may include a display capable of outputting visual information and/or a motor for outputting tactile information. In addition, the aerosol generating device (1) may include at least one sensor (a puff detection sensor, a temperature detection sensor, and/or a smoking article insertion detection sensor, etc.). In addition, the aerosol generating device (1) may be manufactured with a structure in which external air may be introduced or internal gas may be discharged even when the smoking article (3) is inserted.
도 1 내지 도 3에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(11)의 충전에 이용될 수 있다. 대안적으로, 또는 그에 더하여, 크래들과 에어로졸 생성 장치(1)가 결합된 상태에서 히터(13)가 가열될 수도 있다.Although not shown in FIGS. 1 to 3, the aerosol generating device (1) may also be configured as a system together with a separate cradle. For example, the cradle may be used to charge the battery (11) of the aerosol generating device (1). Alternatively, or in addition, the heater (13) may be heated while the cradle and the aerosol generating device (1) are combined.
흡연 물품(3)은 일반적인 연소형 흡연 물품과 유사할 수 있다. 예를 들어, 흡연 물품(3)은 담배 물질 및 에어로졸 생성 물질을 포함하는 담배 로드(31)와 필터 등을 포함하는 필터 로드(32)으로 구분될 수 있다. 또는, 흡연 물품(3)의 필터 로드(32)에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 담배 로드(31) 및 선택적으로 필터 로드(32)의 일부 영역에 삽입될 수도 있다.The smoking article (3) may be similar to a typical combustion-type smoking article. For example, the smoking article (3) may be divided into a tobacco rod (31) including tobacco material and an aerosol generating material and a filter rod (32) including a filter or the like. Alternatively, the filter rod (32) of the smoking article (3) may also include an aerosol generating material. For example, an aerosol generating material made in the form of granules or capsules may be inserted into the tobacco rod (31) and optionally into a portion of the filter rod (32).
에어로졸 생성 장치(1)의 내부에는 담배 로드(31)의 전체가 삽입되고, 필터 로드(32)는 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부에 담배 로드(31)의 일부만 삽입될 수도 있고, 또는 담배 로드(31)의 전체 및 필터 로드(32)의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 필터 로드(32)를 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 담배 로드(31)를 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 필터 로드(32)를 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.The entire tobacco rod (31) may be inserted into the aerosol generating device (1), and the filter rod (32) may be exposed to the outside. Alternatively, only a portion of the tobacco rod (31) may be inserted into the aerosol generating device (1), or the entire tobacco rod (31) and a portion of the filter rod (32) may be inserted. The user may inhale the aerosol while holding the filter rod (32) in his mouth. At this time, the aerosol is generated as the outside air passes through the tobacco rod (31), and the generated aerosol passes through the filter rod (32) and is delivered to the user's mouth.
몇몇 실시예에서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 흡연 물품(3)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 흡연 물품(3)의 내부로 유입될 수도 있다.In some embodiments, outside air may be introduced through at least one air passage formed in the aerosol generating device (1). For example, the opening and closing of the air passage formed in the aerosol generating device (1) and/or the size of the air passage may be controlled by the user. Accordingly, the amount of vapor, the smoking sensation, etc. may be controlled by the user. As another example, outside air may be introduced into the interior of the smoking article (3) through at least one hole formed in the surface of the smoking article (3).
이하, 도 4를 참조하여, 흡연 물품의 구조를 설명한다.Below, the structure of the smoking article is described with reference to Fig. 4.
도 4를 참조하면, 흡연 물품(3)은 담배 로드(31), 필터 로드(32) 및 전단 플러그(33)를 포함한다. 담배 로드(31)는 매질 기재(또는 담배 물질) 및 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 담배 물질은 토바코(tobacco)일 수 있다.Referring to FIG. 4, the smoking article (3) includes a tobacco rod (31), a filter rod (32), and a shear plug (33). The tobacco rod (31) includes a medium substrate (or tobacco material) and an aerosol generating material. The tobacco material may be tobacco.
몇몇 실시예에서, 흡연 물품에서, 필터 로드(32), 담배 로드(31) 및 전단 플러그(33)가 흡연 물품(3)의 길이방향을 따라 순차적으로 배치된다.In some embodiments, in a smoking article, a filter rod (32), a tobacco rod (31) and a shear plug (33) are arranged sequentially along the length of the smoking article (3).
필터 로드(32)는 담배 로드(31)의 일측 또는 담배 로드(31)의 후단에 인접할 수 있다. 필터 로드(32)는 에어로졸을 냉각하는 제1 세그먼트(321) 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제2 세그먼트(322)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 세그먼트(321)는 담배 로드(31)와 제2 세그먼트(322) 사이에 배치된다.The filter rod (32) may be adjacent to one side of the tobacco rod (31) or the rear end of the tobacco rod (31). The filter rod (32) may include a first segment (321) that cools the aerosol and a second segment (322) that filters a predetermined component contained within the aerosol. In some embodiments, the first segment (321) is positioned between the tobacco rod (31) and the second segment (322).
본 명세서에서는, 제1 및 제2 세그먼트(321, 322)의 필터로서의 기능을 강조하기 위해 제1 세그먼트(321)는 냉각구조체(321), 제2 세그먼트(322)는 마우스피스부(322)로 지칭될 수도 있다. In this specification, in order to emphasize the function of the first and second segments (321, 322) as filters, the first segment (321) may be referred to as a cooling structure (321), and the second segment (322) may be referred to as a mouthpiece portion (322).
전단 플러그(33)는 담배 로드(31)에 있어서, 필터 로드(32)에 대향하는 일 측 또는 담배 로드(31)의 일측의 반대측인 타측에 위치할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)의 전단에 인접할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(31)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 내지 도 3의 도면 부호 '1')로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.The shear plug (33) may be located on one side of the tobacco rod (31) facing the filter rod (32) or on the other side opposite to one side of the tobacco rod (31). The shear plug (33) may be adjacent to the front end of the tobacco rod (31). The shear plug (33) may prevent the tobacco rod (31) from escaping to the outside and may prevent liquefied aerosol from the tobacco rod (31) during smoking from flowing into the aerosol generating device (reference numeral '1' in FIGS. 1 to 3).
흡연 물품(3)은 적어도 하나의 래퍼(35)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(35)는 흡연 물품(3)을 둘러쌀 수 있다. 몇몇 실시예에서, 흡연 물품(3)은 적어도 하나의 래퍼(35)가 흡연 물품(3)의 적어도 일부를 둘러쌈으로써 포장될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(351)에 의하여 전단 플러그(33)가 포장되고, 제2 래퍼(352)에 의하여 담배 로드(31)가 포장되고, 제3 래퍼(353)에 의하여 제1 세그먼트(321)가 포장되고, 제4 래퍼(354)에 의하여 제2 세그먼트(322)가 포장될 수 있다. 선택적으로, 제5 래퍼(355)에 의하여 흡연 물품(3) 전체가 재포장될 수 있다. 제5 래퍼(355)는 외부 래퍼로 지칭될 수 있고, 제5 래퍼(355)에 의해 둘러싸이는 제1 래퍼(351), 제2 래퍼(352), 제3 래퍼(353) 및 제4 래퍼(354)는 내부 래퍼로 지칭될 수 있다.The smoking article (3) may be wrapped by at least one wrapper (35). The wrapper (35) may surround the smoking article (3). In some embodiments, the smoking article (3) may be wrapped by at least one wrapper (35) surrounding at least a portion of the smoking article (3). For example, the shear plug (33) may be wrapped by a first wrapper (351), the tobacco rod (31) may be wrapped by a second wrapper (352), the first segment (321) may be wrapped by a third wrapper (353), and the second segment (322) may be wrapped by a fourth wrapper (354). Optionally, the entire smoking article (3) may be rewrapped by a fifth wrapper (355). The fifth wrapper (355) may be referred to as an outer wrapper, and the first wrapper (351), the second wrapper (352), the third wrapper (353), and the fourth wrapper (354) surrounded by the fifth wrapper (355) may be referred to as inner wrappers.
흡연 물품(3)의 직경은 5mm 내지 9mm의 범위 이내일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전단 플러그(33)의 길이는 약 4mm 내지 20mm(예를 들어, 7mm), 담배 로드(31)의 길이는 약 13mm 내지 17mm(예를 들어, 15mm), 제1 세그먼트(321)의 길이는 약 7mm 내지 20mm(예를 들어, 12mm), 제2 세그먼트(322)의 길이는 약 4mm 내지 20mm(예를 들어, 14mm)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The diameter of the smoking article (3) may be within a range of 5 mm to 9 mm, but is not limited thereto. For example, the length of the shear plug (33) may be within a range of about 4 mm to 20 mm (e.g., 7 mm), the length of the tobacco rod (31) may be within a range of about 13 mm to 17 mm (e.g., 15 mm), the length of the first segment (321) may be within a range of about 7 mm to 20 mm (e.g., 12 mm), and the length of the second segment (322) may be within a range of about 4 mm to 20 mm (e.g., 14 mm), but is not limited thereto.
몇몇 실시예에서, 담배 로드(31)는 복수의 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 토우 및 상기 라이오셀 토우 내부에 충진된 복수의 매질 기재를 포함할 수 있다. 특히, 담배 로드(31)는 라이오셀 토우를 포함하거나 라이오셀 토우로 구성된 라이오셀 필터, 및 라이오셀 필터의 전 영역 또는 일부 영역에서 라이오셀 필터의 내부를 따라 균일 또는 무작위로 분포되도록 삽입된 매질 기재를 포함할 수 있다. In some embodiments, the tobacco rod (31) may include a lyocell tow comprising a plurality of lyocell fibers and a plurality of medium substrates filled inside the lyocell tow. In particular, the tobacco rod (31) may include a lyocell filter comprising or composed of lyocell tow, and a medium substrate inserted so as to be uniformly or randomly distributed along the interior of the lyocell filter in all or part of the lyocell filter.
본 발명에서 담배 로드(31)에 포함되는 상기 라이오셀 섬유는 목재 펄프에서 추출한 셀룰로오스로 만든 친환경 섬유일 수 있다. 상기 라이오셀 토우는 인접한 라이오셀 섬유끼리 교차 연결되어 형성된 다발을 의미할 수 있다. In the present invention, the lyocell fiber included in the tobacco rod (31) may be an environmentally friendly fiber made of cellulose extracted from wood pulp. The lyocell tow may mean a bundle formed by cross-linking adjacent lyocell fibers.
몇몇 실시예에서, 라이오셀 섬유는 이형 단면을 가질 수 있다. 이형 단면이란, 그 단면의 형상이 원형이 아니라 다수 개의 돌기를 포함하는 형상으로 정의된다. 예를 들어, 복수의 돌기가 중심으로부터 연장된 형상의 단면을 이형 단면이라고 할 수 있다. In some embodiments, the lyocell fibers may have a non-circular cross-section. A non-circular cross-section is defined as a cross-section whose shape is not circular but includes a plurality of protrusions. For example, a cross-section having a shape in which a plurality of protrusions extend from a center may be referred to as a non-circular cross-section.
몇몇 실시예에서, 라이오셀 섬유는 중심으로부터 분지된 돌기가 3개인 Y형 단면, 돌기가 4개인 십자형 단면, 및/또는 돌기가 5개 이상인 별모양 단면을 가질 수도 있고, O형 단면을 가질 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다. 여기 언급된 용어들은 상술했던 바와 같은 의미를 가진다.In some embodiments, the lyocell fibers may have a Y-shaped cross-section with three protrusions branching from the center, a cruciform cross-section with four protrusions, and/or a star-shaped cross-section with five or more protrusions, but are not limited thereto, or may have an O-shaped cross-section. The terms used herein have the same meanings as defined above.
담배 로드(31)는 제조 시, 매질 기재는 라이오셀 토우 내부에 삽입되도록 충진될 수 있다. 라이오셀 토우에 포함되거나 그를 구성하는 복수의 라이오셀 섬유는 섬유들 사이에 공간을 가질 수 있고, 상기 매질 기재는 상기 라이오셀 섬유 사이의 공간에 안착될 수 있다. 즉, 매질 기재는 라이오셀 토우의 내부에 분산된 형태로 충진될 수 있다. 이에 따라, 매질 기재는 라이오셀 토우에 포함되거나 그를 구성하는 복수의 라이오셀 섬유 사이의 공간에 위치하여, 라이오셀 토우 내부에 안착됨으로써, 라이오셀 필터에 의해 감싸진 형태로 외부로 유출되지 않도록 라이오셀 필터 내부에 충진 또는 안착될 수 있다.When manufacturing the tobacco rod (31), the medium substrate can be filled so as to be inserted inside the lyocell tow. A plurality of lyocell fibers included in or constituting the lyocell tow can have spaces between the fibers, and the medium substrate can be settled in the spaces between the lyocell fibers. That is, the medium substrate can be filled in a dispersed form inside the lyocell tow. Accordingly, the medium substrate can be filled or settled inside the lyocell filter so as to not leak out to the outside in a form wrapped by the lyocell filter by being located in the spaces between the plurality of lyocell fibers included in or constituting the lyocell tow and settled inside the lyocell tow.
담배 로드(31)는 담배 로드(31)의 제조 공정 중 필터를 구성하는 토우가 펼쳐진 상태에서 상기 토우 내부 또는 토우 상에 매질 기재를, 예를 들어, 자유 낙하 등의 방식으로, 투입하고, 매질 기재가 투입된 토우를 감싸거나 말아서 원통형 등의 소정의 형상으로 형성함으로써 제조될 수 있다. 이에 따라, 매질 기재는 상기 라이오셀 토우의 전 영역 또는 일부 영역을 따라 무작위 또는 균일하게 분포되도록 삽입되어 충진될 수 있다. 다시 말해서, 매질 기재는 라이오셀 토우에 포함되거나 그를 구성하는 라이오셀 섬유 사이의 공간에 위치하여, 상기 라이오셀 토우의 내부에 분산된 형태로 충진될 수 있다. The tobacco rod (31) can be manufactured by, during the manufacturing process of the tobacco rod (31), injecting a medium substrate, for example, by free-falling, into or on the tow while the tow constituting the filter is spread out, and wrapping or rolling the tow into which the medium substrate has been injected to form a predetermined shape, such as a cylinder. Accordingly, the medium substrate can be inserted and filled so as to be randomly or uniformly distributed along the entire area or a portion of the lyocell tow. In other words, the medium substrate can be filled in a dispersed form inside the lyocell tow, positioned in the space between the lyocell fibers included in or constituting the lyocell tow.
본 발명에 따른 담배 로드(31)에 매질 기재를 충진하기 위한 토우가 내부에 공간을 가지는 복수의 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 섬유를 포함하거나 라이오셀 토우로 구성됨에 따라, 가소제에 의해 가소화가 이루어진 셀룰로오스 아세테이트 대비 별도의 점착을 위한 첨가제 없이도 매질 기재의 안착율이 향상되어 제조 공정 효율 및 매질 기재 보유성이 향상될 수 있다. 또한, 담배 로드(31)에 매질 기재를 충진하기 위한 토우가 내부에 공간을 가지는 복수의 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 토우로 구성됨에 따라, 종이인 경우 종이의 결에 의해 매질 기재 삽입 시 매질 기재가 종이 표면에서 튕겨져 나가는 현상이 방지되어 제조 공정 효율이 향상될 수 있다. According to the present invention, since the tow for filling the medium substrate in the tobacco rod (31) includes lyocell fibers having a plurality of lyocell fibers having spaces inside or is composed of lyocell tow, the fixation rate of the medium substrate is improved without a separate additive for adhesion compared to cellulose acetate plasticized by a plasticizer, so that the manufacturing process efficiency and the medium substrate retention property can be improved. In addition, since the tow for filling the medium substrate in the tobacco rod (31) is composed of lyocell tow including a plurality of lyocell fibers having spaces inside, in the case of paper, the phenomenon of the medium substrate being bounced off the paper surface when the medium substrate is inserted due to the grain of the paper is prevented, so that the manufacturing process efficiency can be improved.
또한, 담배 로드(31)가 라이오셀 토우를 포함하여 구성됨에 따라, 라이오셀 토우의 우수한 내열성에 의해 담배 로드(31)를 가열하기 위한 히터로부터 전달되는 열에 의해 담배 로드(31)의 형태가 변형되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. In addition, since the tobacco rod (31) is composed of lyocell tow, the excellent heat resistance of the lyocell tow can effectively prevent the shape of the tobacco rod (31) from being deformed by heat transferred from a heater for heating the tobacco rod (31).
몇몇 실시예에서, 상기 매질 기재는 특정 형태의 담배 물질일 수 있다. 예를 들어, 매질 기재는 담배 각초, 담배 입자(particle), 담배 시트(sheet), 담배 비즈(beads), 담배 과립(granule), 담배 분말(powder) 및/또는 담배 추출물의 형태를 가질 수 있다. 특히, 담배 물질은, 예를 들어, 담배잎, 담배 옆맥, 팽화 담배, 절단된 각초, 판상엽 각초, 및 재구성 담배 중 1종 이상을 포함할 수 있다.In some embodiments, the tobacco substrate may be a particular form of tobacco material. For example, the tobacco substrate may take the form of tobacco cut filler, tobacco particles, tobacco sheets, tobacco beads, tobacco granules, tobacco powder, and/or tobacco extract. In particular, the tobacco material may include, for example, one or more of tobacco leaves, tobacco veins, expanded tobacco, cut cut filler, sheet-shaped cut filler, and reconstituted tobacco.
담배 로드(31)는 예를 들어, 에어로졸 생성 물질인 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 특히, 담배 로드(31)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 더 함유할 수 있다. 특히, 담배 로드(31)에는, 멘솔 및/또는 보습제 등의 가향액이 첨가될 수 있다. 특히, 멘솔 및/또는 보습제 등의 가향액은 담배 로드(31)에 분사됨으로써 첨가될 수 있다.The tobacco rod (31) may further include, for example, at least one of aerosol generating substances such as glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and oleyl alcohol, but is not limited thereto. In particular, the tobacco rod (31) may further contain other additives such as a flavoring agent, a humectant, and/or an organic acid. In particular, a flavoring agent such as menthol and/or a moisturizer may be added to the tobacco rod (31). In particular, the flavoring agent such as menthol and/or a moisturizer may be added by being sprayed onto the tobacco rod (31).
필터 로드(32)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(32)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(32)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다.만약, 필터 로드(32)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 그밖의 세그먼트와는 다른 형상으로 제작될 수도 있다.There is no limitation on the shape of the filter rod (32). For example, the filter rod (32) may be a cylindrical rod or a tube-shaped rod having a hollow portion therein. In addition, the filter rod (32) may be a recessed rod. If the filter rod (32) is composed of a plurality of segments, at least one of the plurality of segments may be manufactured in a different shape from the other segments.
이하에서는 필터 로드(32)의 각 세그먼트를 자세히 설명한다.Below, each segment of the filter load (32) is described in detail.
필터 로드(32)의 제1 세그먼트(321)는 히터(13)가 담배 로드(31)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킬 수 있다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.The first segment (321) of the filter rod (32) can cool the aerosol generated by the heater (13) heating the tobacco rod (31). Accordingly, the user can inhale the aerosol cooled to an appropriate temperature.
몇몇 실시예에서, 필터 로드(32)의 제1 세그먼트(321)는 셀룰로오스 아세테이트 필터, 지관, 및 복수의 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 토우를 포함하는 라이오셀 필터 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 세그먼트(321)가 셀룰로오스 아세테이트 필터 및/또는 라이오셀 필터인 경우 제1 세그먼트(321)는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 중공은 제1 세그먼트(321)의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다. 중공은 제1 세그먼트(321)의 길이방향에 수직인 단면의 중심부에 위치하고, 제1 세그먼트(321)의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다. 중공(120H)과 제1 세그먼트(321)는 길이 방향을 따라 동축(coaxial) 구조를 가질 수 있다. 제1 세그먼트(321)의 길이 또는 직경은 흡연 물품(3)의 형태에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트(321)의 길이는 7mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 바람직하게는, 제1 세그먼트(321)의 길이는 약 12mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In some embodiments, the first segment (321) of the filter rod (32) may include one or more of a cellulose acetate filter, a tube, and a lyocell filter including a lyocell tow comprising a plurality of lyocell fibers. When the first segment (321) is a cellulose acetate filter and/or a lyocell filter, the first segment (321) may be a tube-shaped structure including a hollow portion therein. The hollow portion may extend along the longitudinal direction of the first segment (321). The hollow portion may be located at the center of a cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the first segment (321) and may extend along the longitudinal direction of the first segment (321). The hollow portion (120H) and the first segment (321) may have a coaxial structure along the longitudinal direction. The length or diameter of the first segment (321) may be variously determined depending on the shape of the smoking article (3). For example, the length of the first segment (321) may be appropriately adopted within a range of 7 mm to 20 mm. Preferably, the length of the first segment (321) may be about 12 mm, but is not limited thereto.
담배 로드(31)가 히터(13)에 삽입되는 경우, 제1 세그먼트(321)에 의하여 담배 로드(31)의 내부 물질이 뒤로(즉, 삽입되는 방향과 반대 방향으로) 밀리는 현상을 방지할 수도 있고, 에어로졸의 냉각 효과도 발생될 수 있다. 제1 세그먼트(321)가 내부에 중공을 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 필터인 경우 제1 세그먼트(321)의 중공의 직경은 2mm 내지 4.5mm의 범위에서 적절하게 채용될 수 있고, 제1 세그먼트(321)가 내부에 중공을 포함하는 라이오셀 필터인 경우 제1 세그먼트(321)의 중공의 직경은 2mm 내지 5.5mm의 범위에서 적절하게 채용될 수 있고, 2mm 내지 5.5mm, 바람직하게는 2.1mm 내지 5mm, 더욱 바람직하게는 2.2mm 내지 4.5mm, 그보다 더욱 바람직하게는 2.5mm 내지 4mm의 범위 내에서 적절한 값이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 세그먼트(321)가 지관 필터인 경우, 내경이 5mm 내지 7.5mm, 보다 바람직하게는 6mm 내지 7mm의 범위 내에서 적절한 값이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.When the tobacco rod (31) is inserted into the heater (13), the phenomenon of the internal material of the tobacco rod (31) being pushed backwards (i.e., in the direction opposite to the insertion direction) by the first segment (321) can be prevented, and an aerosol cooling effect can also be generated. When the first segment (321) is a cellulose acetate filter including a hollow space inside, the diameter of the hollow space of the first segment (321) can be appropriately adopted in the range of 2 mm to 4.5 mm, and when the first segment (321) is a lyocell filter including a hollow space inside, the diameter of the hollow space of the first segment (321) can be appropriately adopted in the range of 2 mm to 5.5 mm, and an appropriate value can be adopted within the range of 2 mm to 5.5 mm, preferably 2.1 mm to 5 mm, more preferably 2.2 mm to 4.5 mm, and even more preferably 2.5 mm to 4 mm, but is not limited thereto. When the first segment (321) is a pipe filter, an appropriate value may be adopted within the range of 5 mm to 7.5 mm, more preferably 6 mm to 7 mm, but is not limited thereto.
제1 세그먼트(321)가 라이오셀 토우를 포함하여 구성되는 경우, 라이오셀 토우의 우수한 내열성에 의해, 흡연 물품(3)을 가열하는 히터나 흡연 물품(3) 내에서 발생하는 에어로졸로부터 전달되는 열로 인해 제1 세그먼트(321)가 변형되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.When the first segment (321) is configured to include lyocell tow, the excellent heat resistance of the lyocell tow can effectively prevent the first segment (321) from being deformed due to heat transferred from a heater that heats the smoking article (3) or an aerosol generated within the smoking article (3).
필터 로드(32)의 제2 세그먼트(322)는 히터(13)가 담배 로드(31)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킬 수 있다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 또한, 제2 세그먼트(322)는 사용자의 구부와 접촉되는 마우스피스이자 상류로부터 전달된 에어로졸을 사용자에게 최종적으로 전달하는 필터 역할을 수행할 수 있다.The second segment (322) of the filter rod (32) can cool the aerosol generated by the heater (13) heating the tobacco rod (31). Accordingly, the user can inhale the aerosol cooled to an appropriate temperature. In addition, the second segment (322) can serve as a mouthpiece that comes into contact with the user's mouth and as a filter that ultimately delivers the aerosol delivered from upstream to the user.
제2 세그먼트(322)의 길이는 4mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 예를 들어, 제2 세그먼트(322)의 길이는 약 14mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The length of the second segment (322) can be appropriately adopted within a range of 4 mm to 20 mm. For example, the length of the second segment (322) can be about 14 mm, but is not limited thereto.
필터 로드(32)의 제2 세그먼트(322)는 셀룰로오스 아세테이트 필터 또는 라이오셀 필터일 수 있다. 즉, 제2 세그먼트(322)는 셀룰로오스 아세테이트 섬유(특히, 셀룰로오스 아세테이트 토우)를 필터 소재로 이용하거나 라이오셀 섬유(특히, 라이오셀 토우)를 필터 소재로 이용하여 제작될 수 있다. 도시되어 있지는 않았으나, 제2 세그먼트(322)는 리세스 필터로 제작될 수도 있다.The second segment (322) of the filter rod (32) may be a cellulose acetate filter or a lyocell filter. That is, the second segment (322) may be manufactured using cellulose acetate fibers (particularly, cellulose acetate tow) as a filter material or using lyocell fibers (particularly, lyocell tow) as a filter material. Although not shown, the second segment (322) may also be manufactured as a recessed filter.
제2 세그먼트(322)를 제작하는 과정에서 제2 세그먼트(322)에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수 있다. 대안적으로, 또는 그에 더하여, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 제2 세그먼트(322)의 내부에 삽입할 수도 있다. 담배 로드(31)에서 생성된 에어로졸은 제1 세그먼트(321)를 통과함에 따라 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 제2 세그먼트(322)를 통하여 사용자에게 전달된다. 따라서, 제2 세그먼트(322)에 가향 요소가 첨가되는 경우, 사용자에게 전달되는 향미의 지속성이 증진되는 효과가 발생될 수 있다.In the process of manufacturing the second segment (322), the second segment (322) can be manufactured so that a flavor is generated by spraying a flavoring agent onto the second segment (322). Alternatively, or in addition, a separate fiber coated with a flavoring agent can be inserted into the interior of the second segment (322). The aerosol generated from the tobacco rod (31) is cooled as it passes through the first segment (321), and the cooled aerosol is delivered to the user through the second segment (322). Therefore, when a flavoring element is added to the second segment (322), the effect of increasing the persistence of the flavor delivered to the user can be generated.
제2 세그먼트(322)의 내부에는 적어도 하나의 캡슐(34)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(34)은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 예를 들어, 캡슐(34)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있다. The interior of the second segment (322) may include at least one capsule (34). Here, the capsule (34) may have a structure in which a liquid containing a fragrance is wrapped with a film. For example, the capsule (34) may have a spherical or cylindrical shape.
전단 플러그(33)는 흡연 중에 담배 로드(31)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 내지 도 3의 도면 부호 '1')로 흘러 들어하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. The shear plug (33) can serve to prevent liquefied aerosol from the tobacco rod (31) from flowing into the aerosol generating device (reference numeral '1' in FIGS. 1 to 3) during smoking.
전단 플러그(33)의 길이 또는 직경은 흡연 물품(3)의 형태에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 전단 플러그(33)의 길이는 4mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 바람직하게는, 전단 플러그(33)의 길이는 약 7mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The length or diameter of the shear plug (33) can be determined in various ways depending on the shape of the smoking article (3). For example, the length of the shear plug (33) can be appropriately adopted within the range of 4 mm to 20 mm. Preferably, the length of the shear plug (33) can be about 7 mm, but is not limited thereto.
전단 플러그(33)는 셀룰로오스 아세테이트 및/또는 라이오셀을 포함하여 제작될 수 있다. 또한, 전단 플러그(33)는 내부에 적어도 하나의 채널을 포함할 수 있고, 채널의 단면 형상은 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 전단 플러그(33) 내부에 형성된 채널의 단면 형상은 삼엽, 사엽, 다엽, 다각형, 하드 모양 등 다양한 모양으로 형성될 수 있다. The shear plug (33) can be manufactured by including cellulose acetate and/or lyocell. In addition, the shear plug (33) can include at least one channel inside, and the cross-sectional shape of the channel can be manufactured in various ways. For example, the cross-sectional shape of the channel formed inside the shear plug (33) can be formed in various shapes such as a trilobal shape, a tetralobal shape, a multilobal shape, a polygonal shape, a hard shape, etc.
이하에서는 래퍼(35)에 대해서 자세히 설명한다.Below, the wrapper (35) is described in detail.
제1 래퍼(351)는 일반적인 필터 권지에 금속 호일이 결합된 것일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 래퍼(351)는 일반적인 필터 권지에 알루미늄 호일이 결합된 것일 수 있다. 제2 래퍼(352) 및 제3 래퍼(353)는 일반적인 필터 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제2 래퍼(352) 및 제3 래퍼(353)는 각각 독립적으로, 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다. The first wrapper (351) may be a general filter paper with metal foil bonded to it. In some embodiments, the first wrapper (351) may be a general filter paper with aluminum foil bonded to it. The second wrapper (352) and the third wrapper (353) may be made of general filter paper. For example, the second wrapper (352) and the third wrapper (353) may each independently be a porous paper or a non-porous paper.
몇몇 실시예에서, 제1 세그먼트(321)를 감싸는 제3 래퍼(353)는 소정의 수치 이상의 평량을 가지며, 내유 처리가 된 내유성 하드 권지 및/또는 내유 처리가 되지 않은 일반 하드 권지를 포함하거나, 내유 처리가 된 내유성 하드 권지 및/또는 내유 처리가 되지 않은 일반 하드 권지로 구성(즉, 제작)될 수 있다. 한편, 제3 래퍼(353)가, 소정의 수치 이상의 평량을 가지는 하드 권지를 포함하거나, 소정의 수치 이상의 평량을 가지는 하드 권지로 구성됨에 따라, 라이오셀 토우를 포함하는 제1 세그먼트(321)를 둘러싸는 포장재 기능을 할 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 필터 로드(32)에 일정 수준 이상의 경도(硬度)를 부여하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 제3 래퍼(353)는 내유성 하드 권지 및/또는 내유성 하드 권지가 아닌 일반 하드 권지를 포함할 수 있고, 특히 30 gsm 내지 180 gsm, 바람직하게는 35 gsm 내지 170 gsm, 더욱 바람직하게는 40 gsm 내지 160 gsm, 그보다 더욱 바람직하게는 50 gsm 내지 158 gsm, 그보다 더욱 바람직하게는 60 gsm 내지 155 gsm, 그보다 더욱 바람직하게는 70 gsm 내지 150 gsm, 그보다 더욱 바람직하게는 75 gsm 내지 150 gsm의 평량을 가지는 내유성 하드 권지 및/또는 내유성 하드 권지가 아닌 일반 하드 권지를 포함할 수 있으나, 이제 제한되는 것은 아니다. In some embodiments, the third wrapper (353) wrapping the first segment (321) may have a weight equal to or greater than a predetermined value, and may include an oil-resistant hard paper having an oil-resistant treatment and/or a general hard paper having no oil-resistant treatment, or may be composed of (i.e., manufactured with) an oil-resistant hard paper having an oil-resistant treatment and/or a general hard paper having no oil-resistant treatment. Meanwhile, since the third wrapper (353) includes a hard paper having a weight equal to or greater than a predetermined value, or is composed of a hard paper having a weight equal to or greater than a predetermined value, it may not only function as a packaging material wrapping the first segment (321) including lyocell tow, but may also function to impart a certain level of hardness or greater to the filter rod (32) according to the present invention. The third wrapper (353) may include a grease-resistant hard paper and/or a general hard paper other than a grease-resistant hard paper, and in particular, may include a grease-resistant hard paper and/or a general hard paper other than a grease-resistant hard paper having a weight of, but not limited to, 30 gsm to 180 gsm, preferably 35 gsm to 170 gsm, more preferably 40 gsm to 160 gsm, even more preferably 50 gsm to 158 gsm, even more preferably 60 gsm to 155 gsm, even more preferably 70 gsm to 150 gsm, even more preferably 75 gsm to 150 gsm.
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. Hereinafter, the composition of the present invention and the effects thereof will be described in more detail through examples and comparative examples. However, these examples are intended to explain the present invention more specifically, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
실시예 1 및 비교예 1Example 1 and Comparative Example 1
3.33 dtex의 단섬도(3.0의 모노 데니어) 및 3,889 tex의 총섬도(35,000의 토탈 데니어)를 갖는 라이오셀 토우를 이용하여 라이오셀 필터를 표 1의 실시예 1에 나타낸 바와 같은 조건으로 제조하였고, 3.00 dtex의 단섬도(2.7의 모노 데니어) 및 3,889 tex의 총섬도(35,000의 토탈 데니어)를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 가소제를 첨가한 셀룰로오스 아세테이트 필터를 표 1의 비교예 1에 나타낸 바와 같은 조건으로 제조하였다. A lyocell filter was manufactured using lyocell tow having a single fineness of 3.33 dtex (mono denier of 3.0) and a total fineness of 3,889 tex (total denier of 35,000) under the conditions shown in Example 1 in Table 1, and a cellulose acetate filter was manufactured by adding a plasticizer to cellulose acetate tow having a single fineness of 3.00 dtex (mono denier of 2.7) and a total fineness of 3,889 tex (total denier of 35,000) under the conditions shown in Comparative Example 1 in Table 1.
실험예 1. 필터 소재에 따른 내열성 평가 Experimental Example 1. Evaluation of heat resistance according to filter material
필터 소재에 따른 내열성을 평가하기 위하여 실시예 1 및 비교예 1의 필터를 내부 온도가 약 22±2℃이고, 내부 상대습도가 약 60±5%인 내부 조건에서 외부 가열 방식으로 250℃ 이상으로 가열하되, 가열 전의 필터를 촬영하여 도 5(a)에 도시하고, 가열 후의 필터를 촬영하여 도 5(b)에 도시하였다. In order to evaluate the heat resistance according to the filter material, the filters of Example 1 and Comparative Example 1 were heated to 250°C or higher by an external heating method under internal conditions of an internal temperature of about 22±2°C and an internal relative humidity of about 60±5%. The filter before heating was photographed and shown in Fig. 5(a), and the filter after heating was photographed and shown in Fig. 5(b).
도 5(a)에서 좌측이 가열 전 비교예 1의 필터이고, 우측이 가열 전 실시예 1의 필터이며, 도 5(b)에서 좌측이 가열 후 비교예 1의 필터이고, 우측이 가열 후 실시예 1의 필터이다. In Fig. 5(a), the left side is the filter of Comparative Example 1 before heating, and the right side is the filter of Example 1 before heating; in Fig. 5(b), the left side is the filter of Comparative Example 1 after heating, and the right side is the filter of Example 1 after heating.
도 5를 참조하면 비교예 1의 셀룰로오스 아세테이트 필터는 가열 전 형상과 가열 후 형상이 현저히 상이하며 가열 후 열에 의해 녹아 실질적인 형상이 남아있지 않음을 확인할 수 있다. 반면, 실시예 1의 라이오셀 필터는 가열 후 일부 그을음만이 발생할 뿐 형상이 가열 전 형상과 가열 후 형상이 실질적으로 유사한 것을 확인할 수 있다. 이는, 셀룰로오스 아세테이트는 비정질 구조를 가진 섬유로서 열에 약한 특성에 의해 완전 용융이 일어나나, 라이오셀은 열에 강한 내열 특성을 가짐을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5, it can be confirmed that the cellulose acetate filter of Comparative Example 1 has a significantly different shape before and after heating, and that it melts due to the heat after heating and does not retain its substantial shape. On the other hand, it can be confirmed that the lyocell filter of Example 1 generates only some soot after heating, and that its shape before and after heating is substantially similar. This confirms that cellulose acetate is a fiber with an amorphous structure and completely melts due to its weak heat-sensitive properties, but lyocell has strong heat-resistant properties.
실시예 2 및 비교예 2Example 2 and Comparative Example 2
3.33 dtex의 단섬도(3.0의 모노 데니어) 및 3,889 tex의 총섬도(35,000의 토탈 데니어)를 갖는 라이오셀 토우에 담배 과립을 충진한 후 권지로 감싸서 길이가 84mm인 담배 과립 및 라이오셀 필터를 표 2의 실시예 2에 나타낸 바와 같은 조건으로 제조하였고, 3.00 dtex의 단섬도(2.7의 모노 데니어) 및 3,889 tex의 총섬도(35,000의 토탈 데니어)를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 가소제를 첨가한 후 권지로 감싸서 길이가 84mm인 셀룰로오스 아세테이트 필터를 표 2의 비교예 2에 나타낸 바와 같은 조건으로 제조하였다. 필터의 제조에 사용된 래퍼는 평량 75 gsm의 권지를 사용하였다. Tobacco granules were filled into lyocell tow having a single fineness of 3.33 dtex (mono denier of 3.0) and a total fineness of 3,889 tex (total denier of 35,000) and then wrapped with a paper wrapper to produce a tobacco granule and lyocell filter having a length of 84 mm under the conditions shown in Example 2 of Table 2, and a plasticizer was added to cellulose acetate tow having a single fineness of 3.00 dtex (mono denier of 2.7) and a total fineness of 3,889 tex (total denier of 35,000) and then wrapped with a paper wrapper to produce a cellulose acetate filter having a length of 84 mm under the conditions shown in Comparative Example 2 of Table 2. The wrapper used in the production of the filter used paper having a basis weight of 75 gsm.
실험예 2. 매질 기재가 충진된 필터 소재에 따른 물리적 특성 평가 Experimental Example 2. Evaluation of physical properties according to filter material filled with medium substrate
이어, 실시예 2의 라이오셀 필터와 비교예 2의 셀룰로오스 아세테이트 필터를 길이가 15mm가 되도록 절단하여 도 4에 제시된 흡연 물품(3)을 제조하였다. 특히, 도 4에 제시된 흡연 물품(3)과 같이 길이가 7mm인 전단 플러그, 실시예 2 및 비교예 2의 담배 로드, 길이가 12mm이고 내경이 6mm인 지관 필터를 포함하는 제1 세그먼트, 길이가 14mm이고 셀룰로오스 아세테이트로 구성된 제2 세그먼트를 가지는 가열식 궐련(흡연 물품)을 제조하였다 Next, the lyocell filter of Example 2 and the cellulose acetate filter of Comparative Example 2 were cut to a length of 15 mm to manufacture a smoking article (3) as shown in Fig. 4. In particular, a heated cigarette (smoking article) having a first segment including a shear plug having a length of 7 mm, a tobacco rod of Example 2 and Comparative Example 2, a pipe filter having a length of 12 mm and an inner diameter of 6 mm, and a second segment having a length of 14 mm and made of cellulose acetate was manufactured, as in the smoking article (3) as shown in Fig. 4.
담배 과립이 충진된 필터 소재에 따라 흡연 물품의 담배 로드 가열 시 발생하는 열에 의한 소재 변형을 분석하기 위하여, 실시예 2와 비교예 2에 따른 흡연 물품의 담배 로드를 외부 가열 방식으로 내부 온도가 약 22±2℃이고, 내부 상대습도가 약 60±5%인 흡연실(특히, 온도가 약 21.9℃, 상대습도가 64.3%)에서 190℃ 내지 280℃의 가열 온도(예를 들어, 250℃)로 가열한 후, 가열 전 및 가열 후의 담배 로드를 분해한 사진을 도 6에 도시하였다. In order to analyze material deformation due to heat generated when heating a tobacco rod of a smoking article according to a filter material filled with tobacco granules, the tobacco rods of smoking articles according to Example 2 and Comparative Example 2 were heated at a heating temperature of 190°C to 280°C (for example, 250°C) in a smoking room having an internal temperature of about 22±2°C and an internal relative humidity of about 60±5% (in particular, a temperature of about 21.9°C and a relative humidity of 64.3%) by an external heating method, and then the tobacco rods were disassembled before and after heating, and photographs are shown in FIG. 6.
한편, 도 6에서 도 6의 (a)는 가열 전 비교예 2 및 실시예 2의 분해된 담배 로드를 촬영한 사진으로, 도 6의 (a)에서 좌측은 가열 전 비교예 2의 담배 로드이고, 도 6의 (a)에서 우측은 가열 후 실시예 2의 담배 로드이다. 또한, 도 6에서 도 6의 (b)는 가열 후 비교예 2 및 실시예 2의 분해된 담배 로드를 촬영한 사진으로, 도 6의 (b)에서 좌측은 가열 전 비교예 2의 담배 로드이고, 도 6의 (b)에서 우측은 가열 후 실시예 2의 담배 로드이다.Meanwhile, in FIG. 6, (a) is a photograph of the decomposed tobacco rods of Comparative Example 2 and Example 2 before heating, wherein the left side of FIG. 6 (a) is the tobacco rod of Comparative Example 2 before heating, and the right side of FIG. 6 (a) is the tobacco rod of Example 2 after heating. In addition, in FIG. 6, (b) is a photograph of the decomposed tobacco rods of Comparative Example 2 and Example 2 after heating, wherein the left side of FIG. 6 (b) is the tobacco rod of Comparative Example 2 before heating, and the right side of FIG. 6 (b) is the tobacco rod of Example 2 after heating.
도 6에서 도 6의 (a)를 참조하면, 가열 전 비교예 2(셀룰로오스 아세테이트을 포함하는 담배 로드)과 실시예 2(라이오셀을 포함하는 담배 로드)의 외관은 실질적으로 동일함을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6 (a) in FIG. 6, it can be confirmed that the appearances of Comparative Example 2 (tobacco rod including cellulose acetate) and Example 2 (tobacco rod including lyocell) before heating are substantially the same.
도 6에서 도 6의 (b)를 참조하면, 가열이 이루어진 후(즉, 190℃ 내지 280℃의 온도로 가열한 후) 비교예 2의 담배 로드는 셀룰로오스 아세테이트 토우가 융해 및 고착되어 큰 수축이 발생한 것을 확인할 수 있다. 가열 시 담배 로드로 가해지는 열에 의해 셀룰로오스 아세테이트 소재는 수축 및 융해된 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6 (b) in FIG. 6, it can be confirmed that after heating (i.e., after heating to a temperature of 190° C. to 280° C.), the tobacco rod of Comparative Example 2 experienced significant shrinkage due to melting and fixation of the cellulose acetate tow. It can be confirmed that the cellulose acetate material shrank and melted due to the heat applied to the tobacco rod during heating.
반면에, 도 7의 (b)을 참조하면, 가열이 이루어진 후(즉, 190℃ 내지 280℃의 온도로 가열한 후) 실시예 2의 경우, 열에 의한 그을음은 발생하나 가열 전과 대체로 유사한 형태를 유지하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 토우 내에 충진된 담배 과립은 셀룰로오스 아세테이트 토우로 구성된 비교예 2(좌측)은 내부에 응축되어 있으나, 실시예 2(우측)은 라이오셀 토우 전 영역에 안정적으로 안착되어 있고, 분산되어 있음을 확인할 수 있다. On the other hand, referring to (b) of Fig. 7, it can be confirmed that in the case of Example 2, after heating (i.e., after heating to a temperature of 190°C to 280°C), soot due to heat is generated, but it maintains a form generally similar to before heating. In addition, it can be confirmed that the tobacco granules filled in the tow are condensed inside the comparative example 2 (left) composed of cellulose acetate tow, but are stably settled and dispersed throughout the entire area of the lyocell tow in Example 2 (right).
한편, 셀룰로오스 아세테이트 토우 대비 라이오셀 토우로 매질 기재를 충진하는 담배 로드를 구성함에 따라, 히터로 담배 로드를 가열하는 경우에도 라이오셀 토우의 우수한 내열성에 의해 담배 로드의 형태가 유지되어 흡연 지 연기 성분 이행이 균일하고, 흡연 물품이 부러지거나 외관 품질이 저하되는 문제가 방지될 수 있다. Meanwhile, by forming a tobacco rod by filling a medium substrate with lyocell tow instead of cellulose acetate tow, even when the tobacco rod is heated with a heater, the shape of the tobacco rod is maintained due to the excellent heat resistance of the lyocell tow, so that the transfer of smoking components is uniform, and the problem of the smoking article being broken or having its appearance deteriorated can be prevented.
실험예 4. 연기 성분 분석Experimental Example 4. Analysis of Smoke Components
실시예 2의 담배 로드를 포함하며 하기의 표 3의 조건을 만족하는 흡연 물품을 제조하고, 연기 성분을 분석하는 실험을 진행하였다. 특히, 실시예 2의 흡연 물품의 담배 로드를 외부 가열 방식으로 190℃ 내지 280℃의 가열 온도로 가열하여 에어로졸 내의 총 입자상 물질(Total Particulate Matter, TPM), 니코틴(Nicotine) 성분과 담배 로드 내의 니코틴 성분을 측정하여 하기의 표 4에 나타내었다. A smoking article including the tobacco rod of Example 2 and satisfying the conditions of Table 3 below was manufactured, and an experiment was conducted to analyze smoke components. In particular, the tobacco rod of the smoking article of Example 2 was heated at a heating temperature of 190°C to 280°C by an external heating method, and the total particulate matter (TPM) and nicotine components in the aerosol and the nicotine components in the tobacco rod were measured, and the results are shown in Table 4 below.
특히, 실험은 실시예 2에 따른 흡연 물품을 대상으로, 내부 온도가 약 22±2℃이고, 내부 상대습도가 약 60±5%인 흡연실(특히, 온도가 약 21.9℃, 상대습도가 64.3%)에서 진행되었으며, 흡연 조건은 HC 조건(Puff volume: 55 ml / Puff frequency : 30 s / Puff duration: 2s/ puff 횟수: 9 퍼프)에 따라 수행하면서, 발생된 연기를 캠브리지 필터(즉, 캠브리지필터패드(CFP))에 포집하여 분석하였다. 상기 총 입자상 물질(TPM)은 상기 흡연장치를 이용하여 흡연 후 캠브리지 필터의 무게와 흡연 전 캠브리지 필터의 무게 변화를 측정한 값이고, 나머지 성분들은 상기 패드에 포집된 연기를 GC(Gas Choromatography)로 분석하였다. 또한, 담배 로드를 구성하는 라이오셀 필터(특히, 라이오셀 토우) 내부에 잔류하는 니코틴 성분량은 흡연 후 담배 로드를 물에 침지하여 추출하고 GC/MS 장비로 분석하여 측정하였다. 이때 담배 로드는 증류수가 담긴 용기에서 하룻밤 침지하였고, 그에 따라 추출된 성분을 포함하는 용액이 GC/MS 분석에 활용되었다.In particular, the experiment was conducted in a smoking room (in particular, the temperature was about 21.9°C, the relative humidity was 64.3%) with an internal temperature of about 22±2°C and an internal relative humidity of about 60±5%, targeting a smoking article according to Example 2, and the smoking conditions were HC conditions (Puff volume: 55 ml / Puff frequency: 30 s / Puff duration: 2 s / Number of puffs: 9 puffs), and the generated smoke was captured and analyzed by a Cambridge filter (i.e., Cambridge filter pad (CFP)). The total particulate matter (TPM) is a value obtained by measuring the change in the weight of the Cambridge filter before smoking and after smoking using the smoking device, and the remaining components were analyzed by GC (Gas Choromatography) of the smoke captured on the pad. In addition, the amount of nicotine component remaining inside the lyocell filter (especially, lyocell tow) constituting the tobacco rod was measured by extracting the tobacco rod by immersing it in water after smoking and analyzing it with GC/MS equipment. At this time, the tobacco rod was immersed in a container containing distilled water overnight, and the solution containing the extracted component was used for GC/MS analysis.
상기 표 4를 참조하면, 담배 과립이 충진된 라이오셀 토우로 담배 로드를 구성하는 실시예 2의 경우, 라이오셀 토우의 내열성에 의한 보온 효과 및 니코틴 보유성에 의해 흡연 후에도 담배 로드 내 니코틴 함량이 0.32mg로 흡연 전 대비 40%로 잔류되어 니코틴 보유성 또한 안정적인 것을 확인할 수 있다. 이상 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 개시가 다른 구체적인 형태로도 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시에 의해 정의되는 기술적 사상의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다Referring to Table 4 above, in the case of Example 2 in which a tobacco rod is formed with lyocell tow filled with tobacco granules, it can be confirmed that the nicotine content in the tobacco rod remains at 0.32 mg, 40% of the pre-smoking level, even after smoking due to the heat-resistant effect of the lyocell tow and the nicotine retention, and thus the nicotine retention is also stable. Although the embodiments of the present disclosure have been described with reference to the attached drawings, those skilled in the art to which the present disclosure pertains will understand that the present disclosure can be implemented in other specific forms without changing the technical ideas or essential characteristics thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of protection of the present disclosure should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within a scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of rights of the technical ideas defined by the present disclosure.
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