JP6784754B2 - エアロゾル発生物品内でセグメントとして使用するためのエアロゾル発生物品および低抵抗支持要素 - Google Patents
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Description
本発明は、エアロゾル発生物品のセグメントとして使用するためのエアロゾル発生物品および低抵抗支持要素に関連する。特に、本発明はエアロゾルに新鮮味を与える物品および要素に関連する。
たばこ含有基体などのエアロゾル形成基体が燃焼されるのではなく加熱される物品が当業界で周知である。一般にこうした加熱式エアロゾル発生物品では、吸入可能なエアロゾルは、熱源の中、周りまたは下流に位置し得る、熱源からエアロゾル形成基体への熱伝達によって生成される。エアロゾル発生物品の消費中、揮発性化合物は、熱源からの熱伝達によってエアロゾル形成基体から放出され、物品を介して引き出された空気中に一緒に運ばれる。放出された化合物が冷えるにつれて、これらは、凝縮してエアロゾルを形成する。
エアロゾル発生物品だけでなく、従来的な紙巻たばこにも、単一および複数セグメントのマウスピースフィルターが提供されることが周知である。これらのフィルターセグメントは活性炭を備えうるが、紙巻たばこの煙中の有害なまたはその他の形で望ましくない化合物をろ過または減少させるために提供されている。フィルター内の活性炭は、同時に、紙巻たばこの煙に対してある一定の新鮮味の効果を及ぼすことが周知である。
こうして、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体を加熱することにより発生されるエアロゾルに新鮮味を与えることが望ましいが、ところが、物品のマウスピースフィルターのフィルター効果に影響を及ぼさないことが望ましい。
本発明の態様によれば、ロッドの形態に組み立てられる複数のセグメントを備えたエアロゾル発生物品が提供されている。複数のセグメントは、エアロゾル形成基体と、ロッド内のエアロゾル形成基体から下流に位置するマウスピースフィルターとを含む。エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体とロッド内のマウスピースフィルターとの間に配置された活性炭をさらに備える。
例えばメントールなどの特定の風味剤をフィルターセグメントまたはエアロゾル形成基体以外のエアロゾル発生物品のセグメントに含めることは周知である一方、意外にもエアロゾル形成基体とマウスピースフィルターの間に活性炭を提供することが可能であり、それによってエアロゾルの新鮮味を変化させるが、物品内で発生するエアロゾルのフィルター効果には全く影響を与えないか著しい影響を与えないことが分かった。特に、類似したニコチン、グリセロールおよびたばこ粒子状物質（ＴＰＭ）が、エアロゾル発生物品について、エアロゾル形成基体とマウスピースフィルターの間に配置されたポリ乳酸のエアロゾル冷却要素内に提供された活性炭がある状態とない状態で、測定されてきた。
エアロゾル形成基体とマウスピースフィルターの間に提供された少量の活性炭は、ユーザー向けには著しい新鮮味の効果を持つが、ユーザーに提供されるエアロゾルのニコチン含有量は著しく変化させないことが分かった。
好ましくは０．００５ミリグラム〜０．１ミリグラム、より好ましくは０．００８ミリグラム〜０．０５ミリグラム、さらに好ましくは０．０１ミリグラム〜０．０２５ミリグラム、例えば０．０２ミリグラムの活性炭が、それぞれのエアロゾル発生物品のマウスピースフィルターとエアロゾル形成基体の間に配置される。
活性炭は、粒子状でまたは圧縮した形態で提供されうる。活性炭は、粒子の形態で提供されることが好ましい。粒子は、物品内での活性炭の分布、好ましくは均質な分布を促進する。
活性炭の粒子は、０．１マイクロメートル〜１０マイクロメートルの範囲、好ましくは０．５マイクロメートル〜４マイクロメートルの範囲、例えば１．５マイクロメートルのサイズを持ちうる。
非常に小さなサイズと少量の炭素粒子は、簡単に見かけを変えることができるというさらなる利点を持つ。例えば、活性炭を含むエアロゾル発生物品のセグメントは、炭素の存在によって黒っぽくならないようにできうる。
一般的なエアロゾル発生物品内でのエアロゾル形成基体とマウスピースフィルターとの間の距離は、一般にマウスピースフィルターの長さよりも大きい。エアロゾル発生物品のこの中間部分は、一般に、その中でエアロゾルが形成されうる大きな割合の自由な空間を含む。活性炭をエアロゾル形成基体とマウスピースフィルターの間に配置することにより、形成されるエアロゾルは、マウスピースフィルター内にある場合よりもより自由に活性炭を通過しうる。
活性炭は、炭素支持要素と結合できるかまたはその他の方法で関連付けられうる。炭素支持要素は、活性炭の位置付け、保持または維持のための適切な任意の基体または支持体としうる。
０．００５ミリグラム〜０．１ミリグラムの活性炭が炭素支持要素と結合されうることが好ましい。これによって、活性炭は炭素支持要素上に位置付けられ、また物品内に位置付けられうるが、エアロゾル発生物品の別の要素またはセグメントに不注意に再配置することはできない。加えて、炭素支持要素はエアロゾル発生物品の製造を促進しうる。例えば、炭素支持要素は、所定の形態および用法で活性炭を含むようにあらかじめ製造されうる。予め製造された炭素支持要素は次に、物品内または好ましくは要素内に導入されうるが、これがその他の要素またはセグメントと組み立てられてエアロゾル発生物品を形成しうる。
炭素支持要素は、細長い要素としうる。細長い炭素支持要素は、エアロゾル発生物品のある一定の所定の長さに沿って活性炭を提供できるようにする。従って、物品内の活性炭の量は、炭素支持要素の長さによって画定されうる。
炭素支持要素は、繊維質の支持要素としうる。繊維の支持要素は、例えば、紙の支持体でもよい。
炭素支持要素は、糸の形態の細長い支持要素としうる。糸は、繊維またはフィラメントから作製、例えば製織、編組または紡糸されうる。繊維またはフィラメントは、例えば、セルロースベースの繊維でもよく、また高分子材料で作製されてもよい。
糸は、例えば、活性炭に製織、編組または紡糸されうる。活性炭の粒子はまた、繊維またはフィラメントに組み込まれうる。組込みは、フィラメントの形成中、例えば、フィラメント（例えば、酢酸セルロースフィラメントなど）の押出し時に実施されることが好ましい。次に、活性炭を含む乾燥フィラメントは、加工、例えば製織または編組されて、糸が形成されうる。
乾燥質量ベースで測定された炭素支持要素の重量に対する活性炭の重量は、０．０５パーセント〜０．５パーセントの範囲、好ましくは０．０８パーセント〜０．３パーセントの範囲、例えば０．１パーセントとしうる。
原則として、本明細書を通して値が述べられる時はいつでも、その値が明示的に開示されることが理解される。しかし、値は技術的考慮のために厳密に特定の値ではなくてもよいことも理解される。値は、例えば、厳密な値±２０パーセントに対応する値の範囲を、含んでいてもよい。
活性炭粒子を繊維またはフィラメントに組み込むことで、繊維およびフィラメントでできた炭素支持要素内の活性炭の位置決めおよび均質な分布が促進される。加えて、炭素粒子は支持要素上に組み込まれた時に見えなくてもよい。
本明細書で使用される場合、エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体が加熱された時に吸入可能なエアロゾルを生成する任意の物品である。この用語は、電気発熱体などの熱源、例えば抵抗加熱または誘導加熱される発熱体によって加熱されるエアロゾル形成基体を備える物品を含む。エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体の燃焼を用いずに揮発性化合物を放出する物品である、不燃性エアロゾル発生物品であってもよい。エアロゾル発生物品は、外部または内部の熱源（例えば可燃性熱源）、エアロゾル形成基体と熱的または直接的に物理的に接触した抵抗加熱または誘導加熱が可能な材料を持つ、加熱式エアロゾル発生物品でもよい。
エアロゾル発生物品は、紙巻たばこなどの従来の喫煙物品と似ている場合があり、またたばこを含んでもよい。エアロゾル発生物品は、使い捨てとしてもよい。エアロゾル発生物品は、別の方法として、部分的に再利用可能であり、補充可能または交換可能なエアロゾル形成基体を備えるものとしうる。
「エアロゾル形成基体」という用語は本明細書で使用される時、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有する基体に関連する。こうした揮発性化合物は、エアロゾル形成基体の加熱により放出されてもよい。エアロゾル形成基体は、担体または支持体の上に吸着、被覆、含浸またはその他の方法で装填されていてもよい。エアロゾル形成基体は、好都合なことにエアロゾル発生物品または喫煙物品の一部であってもよい。
エアロゾル形成基体は、ニコチンおよびその他の添加剤、例えば風味剤を備えうる。エアロゾル形成基体はたばこを含みうるが、例えば加熱に伴いエアロゾル形成基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含むたばこ含有材料を含みうる。エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料、例えばキャストリーフたばこを備えうる。別の方法として、エアロゾル形成基体は、非たばこ材料を含みうる。
エアロゾル発生物品は実質的に円筒形の形状であることが好ましい。エアロゾル発生物品は、実質的に細長くてもよい。エアロゾル発生物品はまた、長さと実質的に直交する長さと円周を持ちうる。エアロゾル発生物品の全長は３０ｍｍ〜１００ｍｍとしうる。エアロゾル発生物品の外径は５ｍｍ〜１２ｍｍとしうる。
エアロゾル形成基体だけでなく、エアロゾル発生物品のさらなる要素およびセグメントは、実質的に円筒形状でもよく、実質的に細長くてもよく、またある長さとその長さに対して実質的に直角をなす円周を持ってもよい。
エアロゾル形成基体は固体のエアロゾル形成基体であってもよい。別の方法として、エアロゾル形成基体は、固体および液体の両方の構成要素を備えうる。
エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成体をさらに含んでもよい。適切なエアロゾル形成体の例は、グリセリンおよびプロピレングリコールである。
エアロゾル形成基体が固体のエアロゾル形成基体である場合、固体のエアロゾル形成基体は、薬草の葉、たばこ葉、たばこの茎の断片、再構成たばこ、均質化したたばこ、押し出し成形たばこおよび膨化たばこのうち１つ以上を含む、例えば、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片またはシートのうち１つ以上を含みうる。固体エアロゾル形成基体は、容器に入っていない形態にしてもよく、または適切な容器またはカートリッジを提供してもよい。例えば、固体エアロゾル形成基体のエアロゾル形成材料は、紙またはその他のラッパー内に含まれ、かつプラグの形態を持ちうる。
有利なことに、エアロゾル発生物品は４５ｍｍの全長を持つ。エアロゾル発生物品の外径は７ｍｍとしうる。さらに、エアロゾル形成基体の長さは、１０ｍｍ〜１２ｍｍであってもよい。エアロゾル形成基体の直径は５ｍｍ〜１２ｍｍとしうる。
マウスピースフィルターは、エアロゾル発生物品の下流端に位置する。フィルターは、酢酸セルロースフィルタープラグとしうる。マウスピースフィルターの長さは７ｍｍが好ましいが、５ｍｍ〜１０ｍｍの長さを持ちうる。
本明細書で使用される「ロッド」という用語は、実質的に円形、長円形または楕円形の断面の一般的に円筒形要素を示すために使用される。
本明細書で使用される場合、「長軸方向」という用語は、ロッドの円筒軸に沿って、またはそれと平行に延びる方向を意味する。
「上流」および「下流」という用語は、エアロゾル発生物品の要素またはセグメントの相対的位置を描写するために使用されうる。本明細書で使用される場合、「上流」および「下流」という用語は、エアロゾルがロッドを通して引き出される方向に関連して、エアロゾル発生物品のロッドに沿った相対位置を意味する。
複数の要素またはセグメントは、ラッパー内で組み立ててロッドを形成することが好ましい。適切なラッパーは、当業者にとって周知である。
エアロゾル形成基体とマウスピースフィルターの間の中間部分がラッパー内に封入される場合、この部分は、事実上はその中に活性炭を維持できるくぼみである。
活性炭は、細長い炭素支持要素、例えば繊維質の細長い炭素支持要素（糸など）によって支持されることが好ましい。細長い炭素支持要素は、ロッド内のラッパーの内部表面から半径方向に内向きに配置されることが好ましい。細長い炭素支持要素は長軸方向の寸法を持つが、これはロッドの長軸方向軸に実質的に平行に配置されることが好ましい。
エアロゾル発生物品は、マウスピースフィルターの上流およびエアロゾル形成要素の下流に位置する低抵抗支持要素を備えうる。低抵抗支持要素は、活性炭を低抵抗支持要素内に、かつロッド内部に位置付けるための少なくとも一つの長軸方向に延びる経路を含む。
消費時、ユーザーは、マウスピースフィルターを吸うことにより、物品から空気を引き出す。物品内で発生するエアロゾルは、マウスピースフィルターを通過し、ユーザーによって吸入されうる。エアロゾル形成基体とマウスピースフィルターの間の空気およびエアロゾルの通過は、大きな抵抗を経験するべきでないことが望ましい。言い換えれば、エアロゾル形成基体とマウスピースフィルターの間の圧力降下は最小であることが望ましい。従って、活性炭を支持する低抵抗支持要素または活性炭が結合される場所である炭素支持要素は、ロッドの長軸方向に沿った空気の通過に対して低い抵抗、従って低い引き出し抵抗（ＲＴＤ）を提供する。引き出し抵抗（ＲＴＤ）は、２２℃および１０１ｋＰａで１７．５ｍｌ／秒のレートで、試験対象の物体の全長にわたり空気を強制的に通過させるために要する圧力を意味する。ＲＴＤはＩＳＯ ６５６５：２０１１に従い測定され、一般に単位ｍｍＨ2Ｏで表現される。
活性炭は細長い炭素支持要素に結合され、また細長い炭素支持要素は低抵抗支持要素内の経路によって位置付けられることが好ましい。従って、細長い炭素支持要素を含む低抵抗支持要素を形成した後で、エアロゾル発生物品のセグメントとして低抵抗支持要素を使用することが可能である。
低抵抗支持要素は、複数の長軸方向に延びる経路を備えうる。活性炭は、複数の経路のうち少なくとも一つの中に提供されることが好ましい。活性炭に結合された少なくとも一つの炭素支持要素は、複数の経路のうち少なくとも一つの中に配置されうる。
炭素支持要素の長さは、低抵抗支持要素の長さと等しいことが好ましい。
低抵抗支持要素内の複数の長軸方向に延びる経路は、シート材料を加工することにより形成されうる。加工には、複数の長軸方向に延びる経路を形成するための捲縮、ひだ付け、集合または折り畳みから成るリストから選択される１つ以上の加工が含まれうる。
複数の長軸方向に延びる経路は、捲縮、ひだ付け、集合、折り畳みのうち１つ以上の加工がなされて複数の経路を形成する単一のシートまたは複数のシートによって画定されうる。
活性炭に結合された細長い炭素支持要素は、シート材料の形成時に、複数の長軸方向に延びる経路の一つの中に同時に配置されることが好ましい。
本明細書に使用される「シート」という用語は、実質的にその厚さより大きい幅および長さを有する薄層状の要素を意味する。
低抵抗支持要素は、長軸方向に５０パーセント〜９０パーセントの空隙率を持ちうる。
低抵抗支持要素は、長さ１ミリメートル当たり３００ｍｍ2〜長さ１ミリメートル当たり１０００ｍｍ2の総表面積を持ち、エアロゾル冷却要素を形成しうる。総表面積は１ミリメートル当たり約５００ｍｍ2が好ましい。エアロゾル冷却要素の形態での低抵抗支持要素は、物品内で発生するエアロゾルを冷却する熱交換器として機能しうる。
低抵抗支持要素は、５マイクロメートル〜５００マイクロメートル、好ましくは１０マイクロメートル〜２５０マイクロメートル、例えば５０マイクロメートルの厚さを持つ材料から形成されうる。
低抵抗支持要素は、１ミリグラム当たり１０ｍｍ2〜１ミリグラム当たり１００ｍｍ2の比表面積を持つ材料から形成されうるが、好ましくは、比表面積は１ミリグラム当たり３５ｍｍ2でありうる。比表面積は、周知の幅および厚さを持つ材料を用いることにより決定されうる。例えば、材料は、平均厚さ５０マイクロメートルを持ち、ばらつきが±２マイクロメートルであるポリ乳酸（ＰＬＡ）材料としうる。材料の幅も周知の場合（例えば、２００ミリメートル〜２５０ミリメートル）、比表面積および密度が計算されうる。
低抵抗支持要素を介する気流が、隣接する経路間で実質的な程度に逸れないことが好ましい。言い換えれば、低抵抗支持要素を介する気流が、実質的な放射状のずれなしで、長軸方向の経路に沿って長軸方向にあることが好ましい。低抵抗支持要素は、長軸方向に延びる経路以外の低空隙率を有する、または実質的に空隙がない材料から形成されることが好ましい。すなわち、例えば捲縮したシートの集合体など、長軸方向に延びる経路を画定または形成するために使用される材料は、低空隙率であるかまたは空隙率実質的にないことが好ましい。
低抵抗支持要素は、金属、ポリマー、紙または厚紙から選択される材料から形成されるかまたはそれを備えうる。低抵抗支持要素は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール、ポリエチレンテレフタラート、ポリ乳酸、酢酸セルロース、デンプンベースのコポリエステル、紙、およびアルミニウムを含む群から選択される材料から形成されるかまたはそれを備えうる。
低抵抗支持要素は、例えば、金属箔、高分子シート、実質的に非多孔性の紙または厚紙、またはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、酢酸セルロース（ＣＡ）、デンプンベースのコポリエステル、およびアルミ箔を含む群から選択されるシート材料から形成されうる。
低抵抗支持要素は、ひだ付け、集合または折り畳みされて複数の長軸方向に延びる経路を画定する要素に加工された適切な材料のシートから形成されうる。こうした要素の断面プロフィールは、経路がランダムに配向されるか、または少なくとも部分的に規則的に配向されることを示しうる。低抵抗支持要素は、その他の手段によって形成されうる。例えば、低抵抗支持要素は、長軸方向に延びる管の束から形成されてもよい。低抵抗支持要素は、適切な材料の押出、成形、ラミネーションまたは注入によって形成されてもよい。
低抵抗支持要素は、長軸方向に延びる経路を含むまたは位置付ける、外側管またはラッパーを含んでもよい。例えば、ひだを付けられ、集合されまたは折り畳まれたシート材料は、ラッパー材料、例えばプラグラッパーで包まれて、低抵抗支持要素を形成してもよい。ロッド形状に集合された捲縮材料シートを含む低抵抗支持要素は、ラッパー、例えばフィルター紙のラッパーによって巻かれてもよい。活性炭は、形成される際に低抵抗支持要素内に組み込まれることが好ましい。例えば、活性炭に結合された糸は、経路が形成される際に低抵抗支持要素の経路内に配置されてもよい。
低抵抗支持要素は、７ミリメートル〜２８ミリメートルの長さを持つロッドの形状に形成されることが好ましい。例えば、低抵抗支持要素は、１８ｍｍの長さを持ちうる。凹んだフィルターを持つエアロゾル発生物品の実施形態では、低抵抗支持要素は短くてもよく、例えば１３ミリメートルでもよい。低抵抗支持要素は実質的に円形の断面、および５ｍｍ〜１０ｍｍの直径を持つことが好ましい。例えば、低抵抗支持要素は、７ｍｍの直径を持ちうる。
エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体の下流に位置するスペーサー要素を備えうる。スペーサー要素は、活性炭、および活性炭が結合されている炭素支持要素の上流に位置することが好ましい。スペーサー要素は、活性炭を含む低抵抗支持要素の上流に配置されることが好ましい。
スペーサー要素は、エアロゾル形成基体の位置付けに役立ちうる。スペーサー要素は実質的に管状でもよく、その内部でエアロゾルが凝縮できる自由な空間を提供しうる。スペーサー要素は中空管、例えば中空のアセテート管でもよい。
本発明の別の態様によれば、低抵抗支持要素が提供されている。低抵抗支持要素は、少なくとも一つの長軸方向に延びる経路を含む。活性炭は、低抵抗支持要素の少なくとも一つの長軸方向に延びる経路内に位置する。低抵抗支持要素は、複数の細長い長軸方向の経路を提供するなどのために、例えば、捲縮、集合または折り畳みがなされたシート材料で作製されうる。よって、活性炭は複数の経路のうち少なくとも一つ内に提供される。
低抵抗支持要素は、エアロゾル発生物品のセグメントとして使用されうる。
低抵抗支持要素は、エアロゾル発生物品に関連して上述した通り、任意の低抵抗支持要素としうる。
低抵抗支持要素は、例えば、活性炭に結合された細長い炭素支持要素を備える。細長い炭素支持要素は、少なくとも一つの長軸方向に延びる経路内に位置しうる。
細長い炭素支持要素は、フィラメントによって形成されることが好ましい。粒子の形態での活性炭は、細長い炭素支持要素を形成するフィラメント内に組み込まれうる。
低抵抗支持要素の特定の例では、要素は、捲縮したＰＬＡシートで作製され、かつ１８ｍｍの長さを持つエアロゾル冷却要素である。エアロゾル冷却要素は、エアロゾル冷却要素の長さに沿って配置された長さ１８ｍｍの糸の形態での炭素支持要素を備える。炭素と糸材料の重量比の０．１パーセントを含めることで、約０．０２ｍｇの活性炭が低抵抗支持要素の糸に、または糸を含むエアロゾル発生物品に提供される。酢酸セルロースの糸材料（例えばセルロース−２．５−アセテート）を使用する場合、糸の総重量は結果的にエアロゾル発生物品当たり約２０ｍｇとなる。凹んだフィルターを持つ物品に適用されるエアロゾル冷却要素は、１８ｍｍよりも短くてもよい。凹んだフィルターと共に使用するためのエアロゾル冷却要素の標準の長さは１３ｍｍである。従って、糸の長さも短くすることができ、エアロゾル冷却要素の長さに対応することが好ましい。従って、同一の糸が使用される場合、１３ｍｍの糸用の活性炭の量は約０．０１５ｍｇである。ところが、短めのエアロゾル冷却要素が例えば０．０２ｍｇ以上の活性炭も含みうるように、短めのエアロゾル冷却要素用には、長さ当たりでより多めの量の活性炭を含む糸も使用されうる。
本発明を実施形態に関してさらに説明するが、これを図１によって例示する。
物品１０は、エアロゾル形成基体２０と、中空のセルロースアセテートチューブ３０と、活性炭を含む糸４５を含む低抵抗支持要素４０と、マウスピースフィルター５０との４つの要素を備える。これら４つの要素は順に同軸の配置で並べられ、例えば、紙巻たばこ用紙などの包装材料６０によって組み立てられ、ロッド１１を形成する。ロッド１１は口側の端１２を有し、ユーザーは使用中にそれを口の中に挿入しうるが、遠位端１３は口側の端１２に対してロッドの反対側の端に位置する。口側の端１２と遠位端１３の間に位置する要素は、口側の端１２の上流にある、または代わりに遠位端１３の下流にあると説明することができる。図１に図示した物品は、エアロゾル形成基体を加熱するためのヒーターを備えたエアロゾル発生装置との併用に特に適切である。
組み立てられた時、ロッド１１は長さ約４５ミリメートルであり、約７．２ミリメートルの外径を持つ。
エアロゾル形成基体２０は、中空管３０の上流に位置し、ロッド１１の遠位端１３に延びる。エアロゾル形成基体２０は、包装紙（図示せず）で包まれてプラグを形成する捲縮したキャストリーフたばこの束を含むことが好ましい。キャストリーフたばこは、エアロゾル形成添加物として例えばグリセリンを含む添加剤を含む。エアロゾル形成基体は、下記に詳細に説明する通り、基体２０を加熱する方法に応じてサセプタ材料も含みうる。
中空管３０は、エアロゾル形成基体２０のすぐ下流に位置し、酢酸セルロースから形成される。中空管３０の１つの機能は、発熱体と接触することができるようにエアロゾル形成基体２０をロッド１１の遠位端１３に向かって位置付けることである。中空管３０は、発熱体がエアロゾル形成基体２０に挿入された時に、エアロゾル形成基体２０がロッド１１に沿って低抵抗支持要素４０に向かって強制されないようにする役目を果たす。中空管３０は、低抵抗支持要素４０とエアロゾル形成基体２０との間隔を置くためのスペーサー要素としての役目も果たす。
低抵抗支持要素４０は、約１８ｍｍの長さを持ち、図に示す通りマウスピースフィルター５０を備える。凹んだフィルターを含むエアロゾル発生物品では、一般にマウスピースフィルターには、管状要素、例えば厚紙の管で補足され、物品１０のマウスピース端１２にくぼみを形成する。こうした実施形態では、低抵抗要素の長さは約１３ｍｍである。
低抵抗支持要素は、約７．１ｍｍの外径を持つ。低抵抗支持要素４０は、５０ｍｍ±２ｍｍの厚さを持つポリ乳酸のシートから形成される。ポリ乳酸のシートは、捲縮されかつ集合されて、低抵抗支持要素４０の長さに沿って延びる複数の経路を画定する。こうした低抵抗支持要素は、エアロゾル冷却要素を形成する。要素を形成するために、ポリ乳酸のシートが捲縮ローラーに供給されて、長軸方向の捲縮または波型形状が生成される。次に、捲縮したシートが集合されて、複数の長軸方向に延びる経路を持つ円筒を形成する。支持要素４０の形成中に、活性炭を含む糸４５が、捲縮したシート内に長軸方向の捲縮に対して平行に配置される。従って、活性炭を含む糸４５は、形成される際に低抵抗支持要素４０の長軸方向の経路内に組み込まれる。活性炭を含む糸４５は、低抵抗支持要素４０と同じ長さを持ち、低抵抗支持要素４０および物品１０の長軸方向軸に沿って延びる。活性炭を含む糸４５には、およそ０．０２ｍｇの炭素である活性炭の量が要素４０に提供されるように、十分な量の活性炭が充填される。
炭素を含む糸４５は、綿糸またはアセテート糸としうる。糸４５は酢酸セルロースフィラメントで作製されることが好ましく、ここで活性炭粒子は、フィラメントの製造中、例えば押出し時に組み込まれている。フィラメントは紡糸または製織されて糸４５を形成する。低抵抗支持要素４０の総表面積は、８０００ｍｍ2〜９０００ｍｍ2であり、これは長さ１ｍｍ当たりおよそ５００ｍｍ2に相当する。低抵抗支持要素４０の比表面積は１ｍｇ当たりおよそ２．５ｍｍ2であり、また長軸方向に６０パーセント〜９０パーセントの空隙率を持つ。
空隙率は、本明細書では、本明細書で考察したものと一致するエアロゾル冷却要素を含むロッド内の満たされていないスペースの測定手段として定義される。例えば、ロッド１１の直径が低抵抗支持要素４０によって５０パーセント満たされていない場合、空隙率は５０パーセントとなる。同様に、内径が完全に満たされていない場合にはロッドは１００パーセントの空隙率を持ち、完全に満たされている場合には０パーセントの空隙率を持つことになる。空隙率は、周知の方法を使用して計算されうる。空隙率がどのように計算されうるかの模範的な例は、例えば国際特許公報ＷＯ ２０１３／１２０５６６号で説明され示されている。
長軸方向の空隙率が高いほど、要素４０の抵抗は低くなる。
マウスピースフィルター５０は、酢酸セルロースから形成され、約７ミリメートルの長さを持つ、従来的なマウスピースフィルターである。
上記で特定した４つの要素が、包装材料６０内にきつく包まれることにより組み立てられる。包装材料６０は、標準的な特性を持つ従来の紙巻たばこ用紙であってもよい。包装材料６０と要素のそれぞれとの間の干渉が要素を位置付け、かつエアロゾル発生物品１０のロッド１１を画定する。
図１で説明した特定の実施形態は、紙巻たばこ用紙内で組み立てられた４つの要素を持つが、エアロゾル発生物品が追加的な要素またはより少数の要素を持ちうることが明らかである。
図１に図示したエアロゾル発生物品１０は、消費されるためにエアロゾル発生装置（図示せず）と係合するように設計されている。こうしたエアロゾル発生装置は、エアロゾルを形成するためにエアロゾル形成基体２０を十分な温度に加熱するための手段を含む。典型的には、エアロゾル発生装置は、エアロゾル形成基体２０に隣接するエアロゾル発生物品１０を囲む発熱体、エアロゾル形成基体２０の中へと挿入される発熱体、またはエアロゾル形成基体内に提供されているかまたはエアロゾル形成基体と熱的に接する誘導加熱が可能な材料を誘導加熱しうるインダクタを備えてもよい。エアロゾル発生装置と係合されると、エアロゾル形成基体２０は、摂氏２５０度を越える温度に加熱され、ユーザーはエアロゾル発生物品１０の口側の端１２を吸うことができる。この温度にて、揮発性化合物がエアロゾル形成基体２０から放出される。これらの化合物は凝縮されてエアロゾルを形成する。エアロゾルは、ロッド１１を通して口側の端１２に向けて引き出される。
エアロゾルがロッド１１を通して引き出される際、活性炭を含む糸４５およびマウスピースフィルター５０もエアロゾル内に混入され、特定の新鮮味の体験をユーザーに提供する。
図１に示す実施形態の変形では、物品はエアロゾル発生装置と係合するように設計されていないが、点火して熱をエアロゾル形成基体２０に移動させて吸入可能エアロゾルを形成しうる可燃性熱源を備える。可燃性熱源は、ロッド１１の遠位端１３でエアロゾル形成基体に近接して組み立てられる木炭要素としうる。エアロゾル発生物品のその他の要素は同じとしうる。
Claims (10)
- ロッドの形態に組み立てられる複数のセグメントを備えるエアロゾル発生物品であって、前記複数のセグメントが、エアロゾル形成基体および前記ロッド内の前記エアロゾル形成基体から下流に位置するマウスピースフィルターを含み、前記エアロゾル発生物品がさらに、前記ロッド内に前記エアロゾル形成基体と前記マウスピースフィルターとの間に配置された０．００５ミリグラム〜０．１ミリグラムの活性炭とを含み、
前記活性炭が糸の形態での細長い炭素支持要素に結合されている、エアロゾル発生物品。 - 前記活性炭が粒子の形態で提供されており、前記粒子が０．１マイクロメートル〜１０マイクロメートルの範囲のサイズを持つ、請求項１に記載のエアロゾル発生物品。
- 前記糸が繊維またはフィラメントから作製され、また活性炭の粒子が前記繊維またはフィラメントに組み込まれる、請求項１〜２のいずれか１項に記載のエアロゾル発生物品。
- 乾燥質量ベースでの前記炭素支持要素の重量に対する前記活性炭の重量が、０．０５パーセント〜０．５パーセントの範囲である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアロゾル発生物品。
- 前記複数のセグメントがラッパー内で組み立てられて前記ロッドを形成し、前記細長い炭素支持要素が前記ロッド内で前記ラッパーの内部表面から半径方向に内向きに配置されており、前記ロッドの長軸方向軸に実質的に平行に配置された長軸方向の寸法を持つ、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエアロゾル発生物品。
- 前記マウスピースの上流かつ前記エアロゾル形成基体の下流に位置付けられた低抵抗支持要素を含み、前記低抵抗支持要素が前記長軸方向に５０パーセント〜９０パーセントの空隙率を持ち、低い引き出し抵抗（ＲＴＤ）を提供し、長軸方向に延びる経路内に前記活性炭を位置付けるための前記長軸方向に延びる経路を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のエアロゾル発生物品。
- 前記低抵抗支持要素が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール、ポリエチレンテレフタラート、ポリ乳酸、酢酸セルロース、デンプンベースのコポリエステル、紙、およびアルミニウムを含む群から選択される材料から形成されるか、またはそれを含む、請求項６に記載のエアロゾル発生物品。
- 前記低抵抗支持要素が、長さ１ｍｍ当たり３００ｍｍ2〜長さ１ｍｍ当たり１０００ｍｍ2の総表面積を持つエアロゾル冷却要素である、請求項６〜７のいずれか１項に記載のエアロゾル発生物品。
- エアロゾル発生物品のセグメントとして使用するための低い引き出し抵抗（ＲＴＤ）を提供する低抵抗支持要素であって、前記低抵抗支持要素が前記長軸方向に５０パーセント〜９０パーセントの空隙率を持ち、また少なくとも一つの長軸方向に延びる経路を含み、０．００５ミリグラム〜０．１ミリグラムの活性炭が糸の形態の細長い炭素支持要素に結合され、ここで細長い炭素支持要素が前記少なくとも一つの長軸方向に延びる経路内に位置する、低抵抗支持要素。
- 前記細長い炭素支持要素がフィラメントによって形成され、前記活性炭が粒子の形態であり、また前記活性炭粒子が前記フィラメントに組み込まれて前記細長い炭素支持要素を形成する、請求項９に記載の低抵抗支持要素。
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