KR102445429B1 - 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법 및 장치와, 상기 방법 및 장치에 의해 제조되는 에어로졸 생성 로드를 포함하는 에어로졸 생성 물품 - Google Patents

Abstract

일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제1 이송 롤러를 이용하여 제1 비담배 물질의 시트를 제공하는 단계, 제1 권축 장치를 이용하여 제1 비담배 물질의 시트를 권축하는 단계, 제1 스프레이 노즐을 이용하여 제1 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 에어로졸 생성 물질을 도포하는 단계, 슬릿 노즐을 이용하여 제1 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 담배 성분이 함유된 액상을 도포하는 단계, 건조 장치를 이용하여 제1 비담배 물질의 시트를 건조하는 단계 및 로드화 장치를 이용하여 제1 비담배 물질의 시트를 로드화함으로써, 에어로졸 생성 로드를 형성하는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법이 제공될 수 있다.

Description

에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법 및 장치와, 상기 방법 및 장치에 의해 제조되는 에어로졸 생성 로드를 포함하는 에어로졸 생성 물품{Method and apparatus for manufacturing aerosol generating rod, and aerosol generating article comprising the aerosol generating rod manufactured by the method and apparatus}

본 개시는 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법 및 장치와, 상기 방법 및 장치에 의해 제조되는 에어로졸 생성 로드를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 관한 것이다.

근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성하는 방법이 아닌, 에어로졸 생성 장치를 이용하여 궐련을 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 시스템에 관한 수요가 증가하고 있다. 한편, 가열식 에어로졸 생성 장치와 함께 사용되는 궐련은 연소가 아닌 가열만으로도 사용자에게 충분한 끽미와 무화량을 제공하기에 적합한 구조를 갖도록 제조될 필요가 있다.

공개특허공보 제KR 10-2019-0040885호(공개일: 2019.04.19.)

다양한 실시예들은 사용자에게 충분한 끽미와 무화량을 제공하기에 적합한 구조를 갖는 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법 및 장치와, 상기 방법 및 장치에 의해 제조되는 에어로졸 생성 로드를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 제공하는데 있다. 본 개시가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 일 측면에 따른 에어로졸 생성 물품은, 적어도 일면에 에어로졸 생성 물질이 도포된 후, 담배 성분이 함유된 액상이 추가로 도포된 제1 비담배 물질의 시트를 포함하는 에어로졸 생성 로드; 상기 에어로졸 생성 로드의 하류에 위치하여, 상기 에어로졸 생성 로드로부터 생성되는 에어로졸을 냉각하는 냉각부; 및 상기 냉각부의 하류에 위치하는 필터부를 포함할 수 있다.

본 개시의 다른 측면에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법은, 적어도 하나의 제1 이송 롤러를 이용하여 제1 비담배 물질의 시트를 제공하는 단계; 제1 권축 장치를 이용하여 상기 제1 비담배 물질의 시트를 권축하는 단계; 제1 스프레이 노즐을 이용하여 상기 제1 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 에어로졸 생성 물질을 도포하는 단계; 슬릿 노즐을 이용하여 상기 제1 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 담배 성분이 함유된 액상을 도포하는 단계; 건조 장치를 이용하여 상기 제1 비담배 물질의 시트를 건조하는 단계; 및 로드화 장치를 이용하여 상기 제1 비담배 물질의 시트를 로드화함으로써, 상기 에어로졸 생성 로드를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 개시의 또 다른 측면에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치는, 제1 비담배 물질의 시트를 제공하는 적어도 하나의 제1 이송 롤러; 상기 제1 비담배 물질의 시트를 권축하는 제1 권축 장치; 상기 제1 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 에어로졸 생성 물질을 도포하는 제1 스프레이 노즐; 상기 제1 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 담배 성분이 함유된 액상을 도포하는 슬릿 노즐; 상기 제1 비담배 물질의 시트를 건조하는 건조 장치; 및 상기 제1 비담배 물질의 시트를 로드화함으로써, 상기 에어로졸 생성 로드를 형성하는 로드화 장치를 포함할 수 있다.

본 개시는 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법 및 장치와, 상기 방법 및 장치에 의해 제조되는 에어로졸 생성 로드를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 제공할 수 있다. 구체적으로, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법 및 장치는 적어도 일면에 에어로졸 생성 물질과, 담배 성분이 함유된 액상이 도포된 비담배 물질의 시트를 이용하여 에어로졸 생성 로드를 제조할 수 있다. 이와 같이, 에어로졸을 생성하기 위한 재료로서 담배 물질이 직접적으로 사용되지 않으므로, 담배 물질이 고온으로 가열됨에 따라 수반되는 부정적인 담배 맛의 발생이 방지될 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 물질이 비담배 물질의 시트에 흡수 또는 도포된 형태로 존재하므로, 누액이 방지될 수 있다.

본 개시에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법 및 장치는 스프레이 노즐을 이용하여 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 에어로졸 생성 물질을 충분한 양만큼 도포함으로써, 연소가 아닌 가열만으로도 사용자에게 충분한 무화량을 제공하는 궐련을 제조할 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법 및 장치는 슬릿 노즐을 이용하여 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 담배 성분이 함유된 액상을 균일하게 도포함으로써, 사용자에게 의도한 만큼의 끽미를 제공하는 궐련을 제조할 수 있다.

도 1은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b는 일부 실시예에 따른 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 담배 성분이 함유된 액상을 도포하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법에 의해 제조된 에어로졸 생성 로드를 포함하는 에어로졸 생성 물품의 예시를 나타내는 도면이다.

실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

한편, 명세서 전체에서 "상류" 및 "하류"는 사용자가 에어로졸 생성 물품을 이용하여 흡연할 때, 생성된 에어로졸이 사용자의 입 또는 폐 내로 흡인되도록 흐르는 기류의 방향을 기준으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 예시에서, 에어로졸 생성 로드(510)에서 생성된 에어로졸이 냉각부(520)를 통해 필터부(530)로 향하므로, 냉각부(520)는 필터부(530)의 상류에 위치하는 것이며, 필터부(530)는 냉각부(520)의 하류에 위치하는 것이다. 한편, "상류" 및 "하류"는 구성요소들 간에 상대적으로 결정될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)는 적어도 하나의 제1 이송 롤러(110), 제1 권축 장치(120), 제1 스프레이 노즐(130), 슬릿 노즐(140), 건조 장치(150) 및 로드화 장치(160)를 포함할 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

또한, 도 1에서는 적어도 하나의 제1 이송 롤러(110), 제1 권축 장치(120), 제1 스프레이 노즐(130), 슬릿 노즐(140), 건조 장치(150) 및 로드화 장치(160) 각각이 개별적인 구성요소들로 도시되어 있으나, 적어도 하나의 제1 이송 롤러(110), 제1 권축 장치(120), 제1 스프레이 노즐(130), 슬릿 노즐(140), 건조 장치(150) 및 로드화 장치(160) 중 적어도 둘 이상이 통합되어 하나의 구성요소가 될 수 있음을 해당 기술분야의 통상의 기술자라면 쉽게 이해할 것이다.

이하 도 2를 함께 참조하여 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)가 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 2는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)는 제1 비담배 물질의 시트(20)를 이용하여 후술할 단계들에 따라 에어로졸 생성 로드를 제조할 수 있다. 제1 비담배 물질의 시트(20)는 비담배 물질로 구성된 시트를 의미할 수 있다. 비담배 물질은 담배 물질이 아닌 물질로서, 에어로졸 생성 물질을 흡수할 수 있는 고분자 소재 또는 셀룰로오스 물질일 수 있다. 예를 들어, 제1 비담배 물질의 시트(20)는 고온으로 가열되더라도 열에 의한 이취가 발생되지 않는 종이 시트일 수 있다. 종이 시트의 원지재료로는 자작나무, 대나무, 다공지 등이 이용될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

단계 210에서, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)는 적어도 하나의 제1 이송 롤러(110)를 이용하여 제1 비담배 물질의 시트(20)를 제공할 수 있다. 적어도 하나의 제1 이송 롤러(110)는 시트 또는 종이 등과 같은 평면형 재료를 2개의 롤러들 사이에 고정시키고, 롤러를 회전시킴으로써 마찰에 의해 평면형 재료를 이송방향으로 이동시키는 장치를 의미한다. 도 1에서 제1 비담배 물질의 시트(20)의 이송방향은 제1 이송 롤러(110)로부터 제1 권축 장치(120)를 향하는 방향에 대응될 수 있다. 한편, 도 1에서는 적어도 하나의 제1 이송 롤러(110)가 4개의 롤러들로 구성되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시에 불과할 뿐이다. 적어도 하나의 제1 이송 롤러(110)는 2개의 롤러들로 구성될 수 있으며, 4개보다 많은 수의 롤러들로 구성될 수도 있다.

단계 220에서, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)는 제1 권축 장치(120)를 이용하여 제1 비담배 물질의 시트(20)를 권축(crimping)할 수 있다. 제1 권축 장치(120)는 시트 또는 종이 등과 같은 평면형 재료를 권축하는 장치를 의미한다. 제1 권축 장치(120)가 제1 비담배 물질의 시트(20)를 권축함에 따라, 제1 비담배 물질의 시트(20)에는 복수의 평행한 주름(corrugations) 또는 리지(ridges)가 형성될 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 제1 비담배 물질의 시트(20)에는 물결 또는 사인파 형상의 주름 또는 리지가 형성될 수도 있다.

단계 230에서, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)는 제1 스프레이 노즐(130)을 이용하여 제1 비담배 물질의 시트(20)의 적어도 일면에 에어로졸 생성 물질을 도포할 수 있다. 제1 스프레이 노즐(130)은 관을 통과하는 액체 또는 기체에 압력을 가하여, 스프레이 형태로 분출시키는 장치를 의미한다. 예를 들어, 제1 스프레이 노즐(130)은 에어로졸 생성 물질을 제1 비담배 물질의 시트(20)의 적어도 일면에 스프레이 분사할 수 있다.

에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 스프레이 노즐(130)은 에어로졸 생성 로드가 에어로졸 생성 물질을 건조 중량을 기준으로 약 40 wt% 내지 약 90 wt%만큼 포함하도록 제1 비담배 물질의 시트(20)의 적어도 일면에 에어로졸 생성 물질을 도포할 수 있다. 에어로졸 생성 물질이 건조 중량을 기준으로 약 40 wt% 이상 포함됨에 따라, 연소가 아닌 가열만으로도 사용자에게 충분한 무화량을 제공하는 에어로졸 생성 로드가 제조될 수 있다. 이와 같이, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)는 제1 스프레이 노즐(130)을 이용하여 제1 비담배 물질의 시트(20)의 적어도 일면에 에어로졸 생성 물질을 충분한 양만큼 도포함으로써, 연소가 아닌 가열만으로도 사용자에게 충분한 무화량을 제공하는 에어로졸 생성 물품(예를 들어, 궐련)을 제조할 수 있다.

단계 240에서, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)는 슬릿 노즐(140)을 이용하여 제1 비담배 물질의 시트(20)의 적어도 일면에 담배 성분이 함유된 액상을 도포할 수 있다. 슬릿 노즐(140)은 슬릿 노즐(140) 상에 기 설정된 간격에 따라 이격되어 배치되는 복수의 슬릿들을 통해 담배 성분이 함유된 액상을 제1 비담배 물질의 시트(20)의 적어도 일면에 도포할 수 있다.

담배 성분이 함유된 액상은 담배 과립(granule) 또는 담배 미분(fine particles)과 액상 바인더가 혼합된 액상을 포함할 수 있다. 한편, 담배 과립 또는 담배 미분 자체가 낙하 방식으로 도포될 경우 제1 비담배 물질의 시트(20)의 적어도 일면에 담배 과립이 불균일하게 도포될 가능성이 높고, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)에 의해 제조되는 에어로졸 생성 로드들마다 편차가 발생될 수 있다. 또한, 담배 성분이 함유된 액상은 에어로졸 생성 물질보다 점도가 높으므로, 스프레이 방식으로 도포되기에 부적절할 수 있다. 전술한 방식들에 따른 문제를 해결하기 위해, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)는 슬릿 노즐(140)을 이용하여 제1 비담배 물질의 시트(20)의 적어도 일면에 담배 성분이 함유된 액상을 균일하게 도포함으로써, 사용자에게 의도한 만큼의 끽미를 제공하는 에어로졸 생성 물품(예를 들어, 궐련)을 제조할 수 있다.

한편, 담배 성분이 함유된 액상에 포함되는 담배 과립 또는 담배 미분은 슬릿 노즐(140)을 통해 도포되기에 적절한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 담배 과립 또는 담배 미분은 약 10 um 내지 약 50 um의 크기를 가질 수 있다. 담배 과립 또는 담배 미분이 약 10 um보다 작은 크기를 갖는 경우, 담배 과립 또는 담배 미분을 제조하기 위한 분쇄 공정 등에 소요되는 시간 및 비용이 지나치게 증가될 수 있고, 담배 과립 또는 담배 미분이 약 50 um 크기를 초과하는 경우, 슬릿 노즐(140)을 통해 균일하게 도포되는데 어려움이 있을 수 있다. 이에 따라, 담배 과립 또는 담배 미분은 적절한 크기로서, 전술한 수치범위에 해당하는 크기를 가질 수 있다.

액상 바인더는 검(gum), 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(hydroxypropyl methylcellulose; HPMC) 및 전분(starch)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 바인더, 물 및 에탄올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 담배 성분이 함유된 액상이 슬릿 노즐(140)을 통해 도포할 수 있는 정도의 적절한 점도 수준을 갖도록 적절한 양의 액상 바인더가 담배 과립 또는 담배 미분과 혼합될 수 있다.

이하 도 3a 및 도 3b를 참조하여 제1 비담배 물질의 시트(20)의 적어도 일면에 담배 성분이 함유된 액상을 도포하는 방식을 보다 상세히 설명한다.

도 3a 및 도 3b는 일부 실시예에 따른 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 담배 성분이 함유된 액상을 도포하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 3a를 참조하면, 슬릿 노즐(140)은 에어로졸 생성 물질이 도포된 비담배 물질의 시트(310)에 담배 성분이 함유된 액상(320)을 기 설정된 간격만큼 이격되도록 도포할 수 있다. 담배 성분이 함유된 액상(320)이 도포되는 기 설정된 간격은 슬릿 노즐(140) 상에 이격되어 배치되는 복수의 슬릿들 간의 간격에 대응될 수 있다. 슬릿 노즐(140)은 정량의 담배 성분이 함유된 액상(320)을 에어로졸 생성 물질이 도포된 비담배 물질의 시트(310)에 균일하게 도포할 수 있다.

한편, 슬릿 노즐(140)이 담배 성분이 함유된 액상(320)을 반드시 기 설정된 간격만큼 이격되도록 도포해야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 슬릿 노즐(140)은 에어로졸 생성 물질이 도포된 비담배 물질의 시트(310)의 전체 면적을 따라 균일하게 담배 성분이 함유된 액상(320)을 도포할 수도 있다. 이 경우 슬릿 노즐(140) 상에 이격되어 배치되는 복수의 슬릿들 간의 간격은 에어로졸 생성 물질이 도포된 비담배 물질의 시트(310)의 전체 면적을 따라 담배 성분이 함유된 액상(320)이 균일하게 도포될 수 있도록 충분히 좁게 형성될 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 슬릿 노즐(140)은 복수의 슬릿들 대신, 이송방향의 축에 대해 횡방향을 따라 세장형인 단일 슬릿을 포함할 수도 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 비담배 물질의 시트 층(310a)에서 에어로졸 생성 물질의 층(310b)이 형성되는 일면과 비담배 물질의 시트 층(310a)에서 담배 성분이 함유된 액상(320)이 도포되는 일면은 서로 동일할 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 비담배 물질의 시트 층(310a)에서 에어로졸 생성 물질이 도포되는 일면과 비담배 물질의 시트 층(310a)에서 담배 성분이 함유된 액상(320)이 도포되는 일면이 서로 상이할 수도 있다.

다시 도 1 및 도 2로 돌아와서, 제1 비담배 물질의 시트(20)에 도포되는 에어로졸 생성 물질 또는 담배 성분이 함유된 액상의 도포 두께는 흡연 중 니코틴의 이행량과 관련되고, 가열 조건에 따라 달라질 수 있으나, 원지의 두께(즉, 제1 비담배 물질의 시트(20)의 두께)보다는 작은 것이 바람직할 수 있다. 제1 비담배 물질의 시트(20)에 도포되는 에어로졸 생성 물질 또는 담배 성분이 함유된 액상의 도포 두께가 원지의 두께보다 커지는 경우, 제1 비담배 물질의 시트(20)에 도포되는 에어로졸 생성 물질 또는 담배 성분이 함유된 액상이 형태를 유지하기 어려울 수 있으며, 제1 비담배 물질의 시트(20)를 로드화하기 어려울 수 있기 때문이다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.

단계 250에서, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)는 건조 장치(150)를 이용하여 제1 비담배 물질의 시트(20)를 건조할 수 있다. 건조 장치(150)는 내부를 특정 온도로 가열하는 가열로를 의미할 수 있다. 건조 장치(150)는 약 70 ℃ 내지 약 120 ℃ 범위의 온도를 유지하도록 설정될 수 있다. 건조 장치(150) 내부의 온도가 약 70 ℃보다 작은 경우 제1 비담배 물질의 시트(20)에서 물 또는 에탄올이 제거되지 않을 수 있고, 건조 장치(150) 내부의 온도가 약 120℃를 초과하는 경우 담배 성분에 포함되는 니코틴이나 에어로졸 생성 물질이 손실될 수 있다. 이에 따라, 건조 장치(150)은 적절한 온도 범위로서, 전술한 수치범위에 해당하는 온도 범위를 유지할 수 있다. 한편, 건조 장치(150)는 제1 비담배 물질의 시트(20)에서 물 또는 에탄올이 충분히 제거될 수 있도록 이송방향으로의 적절한 길이(건조 시간에 비례)를 가질 수 있다.

단계 260에서, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)는 로드화 장치(160)를 이용하여 제1 비담배 물질의 시트(20)를 로드화함으로써, 에어로졸 생성 로드를 형성할 수 있다. 로드화 장치(160)는 제1 비담배 물질의 시트(20)를 제1 비담배 물질의 시트(20)의 이송 방향의 축에 대해 횡방향으로 수집(gathering)할 수 있고, 수집된 제1 비담배 물질의 시트(20)를 래퍼로 둘러싸서 연속 로드를 형성할 수 있다. 이 때, 횡방향으로 수집되는 제1 비담배 물질의 시트(20)는 약 150 mm 내지 약 250 mm의 폭을 가질 수 있다. 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)는 로드화 장치(160)에 의해 형성된 연속 로드를 약 8 mm 내지 약 15 mm의 길이를 갖는 복수의 개별적인 로드들로 절단함으로써, 에어로졸 생성 로드를 형성할 수 있다. 연속 로드를 절단하기 위한 절단 장치가 로드화 장치(160) 또는 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10) 내의 적절한 위치에 배치될 수 있다.

이와 같이, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10)가 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법에 따르면, 에어로졸을 생성하기 위한 재료로서 담배 물질이 직접적으로 사용되지 않으므로, 담배 물질이 고온으로 가열됨에 따라 수반되는 부정적인 담배 맛의 발생이 방지될 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 물질이 비담배 물질의 시트에 흡수 또는 도포된 형태로 존재하므로, 누액이 방지될 수 있다.

도 4는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(40)는 도 1의 에어로졸 생성 장치(10)에 포함되는 적어도 하나의 제1 이송 롤러(110), 제1 권축 장치(120), 제1 스프레이 노즐(130), 슬릿 노즐(140), 건조 장치(150) 및 로드화 장치(160) 외에도, 적어도 하나의 제2 이송 롤러(410), 제2 권축 장치(420) 및 제2 스프레이 노즐(430)을 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제2 이송 롤러(410), 제2 권축 장치(420) 및 제2 스프레이 노즐(430)은 제1 비담배 물질의 시트(20)가 아닌 제2 비담배 물질의 시트(30)에 대한 공정을 수행하는 점에서만 차이가 있을 뿐, 각각이 적어도 하나의 제1 이송 롤러(110), 제1 권축 장치(120) 및 제1 스프레이 노즐(130)과 동일할 수 있다.

예를 들어, 적어도 하나의 제2 이송 롤러(410)는 제2 비담배 물질의 시트(30)를 제공할 수 있고, 제2 권축 장치(420)는 제2 비담배 물질의 시트(30)를 권축할 수 있으며, 제2 스프레이 노즐(430)은 제2 비담배 물질의 시트(30)의 적어도 일면에 에어로졸 생성 물질을 도포할 수 있다. 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(40)는 제2 비담배 물질의 시트(30)와 제1 비담배 물질의 시트(20)를 겹쳐 이중 시트를 형성할 수 있고, 이중 시트를 로드화 장치(160)에 이송시킴으로써, 제2 비담배 물질의 시트(30)와 제1 비담배 물질의 시트(20)를 함께 로드화할 수 있다.

이와 같이, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(40)는 에어로졸 생성 물질만이 도포된 제2 비담배 물질의 시트(30)를 제1 비담배 물질의 시트(20)와 겹쳐 이중 시트를 형성함으로써, 제1 비담배 물질의 시트(20)에 도포된 담배 과립 또는 담배 미분의 손실을 최소화하고, 에어로졸 생성 물질의 양을 추가로 확보할 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(40)에 의해 제조되는 에어로졸 생성 로드는 연소가 아닌 가열만으로도 사용자에게 충분한 끽미와 무화량을 제공하기에 적합한 구조를 가질 수 있다.

한편, 로드화 장치(160)로 이송되는 제1 비담배 물질의 시트(20) 및 제2 비담배 물질의 시트(30)는 서로 동일한 소재로 구성될 수 있으며, 서로 상이한 소재로 구성될 수도 있다. 제2 비담배 물질의 시트(30)는 제1 비담배 물질의 시트(20)와 동일한 폭, 예를 들어, 약 150 mm 내지 약 250 mm의 폭을 가질 수도 있으나, 제1 비담배 물질의 시트(20)와 상이한 폭을 가질 수도 있다. 한편, 제2 비담배 물질의 시트(30)에 도포되는 에어로졸 생성 물질의 양은 제1 비담배 물질의 시트(20)에 도포되는 에어로졸 생성 물질의 양의 1.5배보다 많지 않을 수 있다.

제1 비담배 물질의 시트(20) 또는 제2 비담배 물질의 시트(30)에 도포되는 에어로졸 생성 물질은 프로필렌 글리콜 및 글리세린을 포함할 수 있고, 제1 비담배 물질의 시트(20) 또는 제2 비담배 물질의 시트(30)에 도포되는 프로필렌 글리콜 및 글리세린의 비율은 서로 동일 또는 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 비담배 물질의 시트(20) 또는 제2 비담배 물질의 시트(30)에 도포되는 프로필렌 글리콜 및 글리세린의 비율 각각은 5:5, 4:6, 3:7, 2:8, 1:9, 6:4, 7:3, 8:2 또는 9:1 중에 하나로 선택될 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.

한편, 도 4를 참조하여 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(40)가 제2 스프레이 노즐(430)을 포함하는 실시예에 대해 설명하였으나, 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(40)는 제2 스프레이 노즐(430)을 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우 에어로졸 생성 물질 및 담배 성분이 함유된 액상이 도포된 제1 비담배 물질의 시트(20)와 에어로졸 생성 물질 및 담배 성분이 함유된 액상이 모두 도포되지 않은 제2 비담배 물질의 시트(30)가 겹쳐짐으로써 이중 시트가 형성될 수 있고, 제1 비담배 물질의 시트(20)에 도포된 담배 과립 또는 담배 미분의 손실을 최소화하는 효과만이 추가로 획득될 수 있다.

도 5는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법에 의해 제조된 에어로졸 생성 로드를 포함하는 에어로졸 생성 물품의 예시를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(50)은 가열식 에어로졸 생성 장치와 함께 이용되는 궐련에 대응되는 것으로서, 에어로졸 생성 로드(510), 냉각부(520) 및 필터부(530)를 포함할 수 있다. 다만, 도 5에 도시된 에어로졸 생성 물품(50)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 5에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 물품(50)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

에어로졸 생성 로드(510)는 앞서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(10) 또는 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치(40)에 의해 제도된 에어로졸 생성 로드에 대응될 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 로드(510)는 일면 또는 양면에 에어로졸 생성 물질 및 담배 성분이 함유된 액상이 도포된, 비담배 물질의 시트를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 로드(510)는 풍미제, 습윤제 등과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이 에어로졸 생성 로드(510)에 분사됨으로써 첨가될 수 있다.

한편, 에어로졸 생성 로드(510)에 포함되는 비담배 물질의 시트의 폭이 너무 넓으면, 에어로졸 생성 물품(50) 내에 수집된 비담배 물질의 시트에 의해 형성되는 공기 틈새의 크기가 감소하고, 이에 따라 에어로졸 생성 물품(50)의 흡인 저항이 지나치게 증가될 수 있다. 반대로, 에어로졸 생성 로드(510)에 포함되는 비담배 물질의 시트의 폭이 너무 좁으면, 에어로졸 생성 물품(50) 내에 수집된 비담배 물질의 시트에 의해 형성되는 공기 틈새의 크기가 증가하고, 이에 따라 에어로졸 생성 물품(50)의 충분한 흡인 저항이 제공되지 않을 수 있다. 이와 같이, 비담배 물질의 시트의 폭에 따라 에어로졸 생성 물품(50) 전체의 흡인저항이 결정될 수 있는바, 비담배 물질의 시트의 폭은 적절하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(50)에 포함되는 비담배 물질의 시트의 폭은 약 150 mm 내지 250 mm일 수 있고, 바람직하게는 약 180 mm 내지 220 mm일 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.

일부 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 로드(510)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 에어로졸 생성 로드(510)를 둘러싸는 열 전도 물질은 에어로졸 생성 로드(510)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 로드(510)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 로드(510)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 로드(510)는 약 8 mm 내지 약 15 mm의 범위 내에서 적절한 길이를 가질 수 있다. 설계 공정상 에어로졸 생성 물품(50)의 길이에는 일정한 제한이 있을 수 있는데, 에어로졸 생성 로드(510)가 담배 성분 및 에어로졸 생성 물질을 모두 포함하는 단일 세그먼트로 형성됨에 따라 후술할 냉각부(520)의 길이 설계에 대한 자율성이 증가될 수 있다. 따라서, 냉각부(520)는 에어로졸 생성 물품(50)의 입단부에 전달되는 주류연에 대한 충분한 냉각을 제공할만한 길이를 가질 수 있다.

냉각부(520)는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있으며, 냉각 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 냉각부(520)는 순수한 폴리락트산 만으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 냉각부(520)는 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 냉각부(520)는 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다. 예를 들어, 냉각부(520)는 중공을 포함하는 튜브 필터 또는 지관 필터일 수도 있다.

필터부(530)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터부(530)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터부(530)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터부(530)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터부(530)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.

필터부(530)는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터부(530)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터부(530)의 내부에 삽입될 수도 있다.

또한, 필터부(530)에는 적어도 하나의 캡슐이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

에어로졸 생성 물품(50)은 래퍼(미도시)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 래퍼는 단일 래퍼일 수 있으나, 복수 개의 래퍼들의 조합일 수 있다.

상술한 실시예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치
110: 제1 이송 롤러
120: 제1 권축 장치
130: 제1 스프레이 노즐
140: 슬릿 노즐
150: 건조 장치
160: 로드화 장치
20: 제1 비담배 물질의 시트
30: 제2 비담배 물질의 시트
40: 에어로졸 생성 로드를 제조하는 장치
410: 제2 이송 롤러
420: 제2 권축 장치
430: 제2 스프레이 노즐
50: 에어로졸 생성 물품
510: 에어로졸 생성 로드
520: 냉각부
530: 필터부

Claims (17)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 에어로졸 생성 로드를 제조하는 방법에 있어서,
   적어도 하나의 제1 이송 롤러를 이용하여 제1 비담배 물질의 시트를 제공하는 단계;
   제1 권축 장치를 이용하여 상기 제1 비담배 물질의 시트를 권축하는 단계;
   제1 스프레이 노즐을 이용하여 상기 제1 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 에어로졸 생성 물질을 도포하는 단계;
   슬릿 노즐을 이용하여 상기 제1 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 담배 성분이 함유된 액상을 도포하는 단계;
   건조 장치를 이용하여 상기 제1 비담배 물질의 시트를 건조하는 단계; 및
   로드화 장치를 이용하여 상기 제1 비담배 물질의 시트를 로드화함으로써, 상기 에어로졸 생성 로드를 형성하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 비담배 물질의 시트는 담배 물질을 포함하지 않는, 고분자 소재 또는 셀룰로오스 물질의 시트인, 방법.
9. 삭제
10. 제 8항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 에어로졸 생성 물질을 도포하는 단계는,
    상기 에어로졸 생성 로드가 상기 에어로졸 생성 물질을 건조 중량을 기준으로 40 wt% 내지 90 wt%만큼 포함하도록 상기 제1 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 상기 에어로졸 생성 물질을 도포하는, 방법.
11. 제 8항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 물질을 도포하는 단계는,
    상기 제1 스프레이 노즐을 이용하여 상기 에어로졸 생성 물질을 상기 제1 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 스프레이 분사하는, 방법.
12. 제 8항에 있어서,
    상기 담배 성분이 함유된 액상을 도포하는 단계는,
    상기 슬릿 노즐 상에 기 설정된 간격에 따라 이격되어 배치되는 복수의 슬릿들을 통해 상기 담배 성분이 함유된 액상을 상기 제1 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 도포하는, 방법.
13. 제 8항에 있어서,
    상기 담배 성분이 함유된 액상은 담배 과립(granule) 또는 담배 미분(fine particles)과 액상 바인더가 혼합된 액상을 포함하고,
    상기 담배 성분이 함유된 액상을 도포하는 단계는,
    10 um 내지 50 um의 크기를 갖는 상기 담배 과립 또는 담배 미분을 포함하는 상기 담배 성분이 함유된 액상을 상기 제1 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 도포하는, 방법.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 액상 바인더는 검(gum), 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(hydroxypropyl methylcellulose; HPMC) 및 전분(starch)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 바인더, 물 및 에탄올 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
15. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 비담배 물질의 시트를 건조하는 단계는,
    70 ℃ 내지 120 ℃ 범위의 온도를 유지하도록 설정된 상기 건조 장치를 이용하여 상기 제1 비담배 물질의 시트를 건조하는, 방법.
16. 제 8항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 로드를 형성하는 단계는,
    상기 제1 비담배 물질의 시트를 상기 제1 비담배 물질의 시트의 이송 방향의 축에 대해 횡방향으로 수집(gathering)하는 단계;
    상기 수집된 제1 비담배 물질의 시트를 래퍼로 둘러싸서 연속 로드를 형성하는 단계; 및
    상기 연속 로드를 복수의 개별적인 로드들로 절단함으로써, 상기 에어로졸 생성 로드를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
17. 제 8항에 있어서,
    상기 방법은,
    적어도 하나의 제2 이송 롤러를 이용하여 제2 비담배 물질의 시트를 제공하는 단계;
    제2 권축 장치를 이용하여 상기 제2 비담배 물질의 시트를 권축하는 단계;
    제2 스프레이 노즐을 이용하여 상기 제2 비담배 물질의 시트의 적어도 일면에 에어로졸 생성 물질을 도포하는 단계; 및
    상기 제2 비담배 물질의 시트와 상기 제1 비담배 물질의 시트를 겹쳐 이중 시트를 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.

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