KR0175139B1 - 불연속 토우와 웹 필터 매체로 이루어진 동심 흡연필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불연속 토우와 웹의 필터매체로 이루어진 농축 흡연필터에 관한 것으로서, 이들 필터매체 중 하나는 섬유성 셀룰로오즈 아세테이트 토우와 같은 섬유성 토우이고, 다른 하나는 페이퍼와 같은 웨브 물질로 이루어져 있어 궐련, 특히 울트라-라이트의 궐련의 맛을 증진시켜 준다.

Description

불연속 토우와 웹 필터 매체로 이루어진 동심 흡연필터

제1도는 본 발명에 따른 필터의 제1구현예를 갖는 궐련의 흡입구 단부 사시도이고,

제2도는 제1도에 나타낸 필터의 방사상 횡단면도이고,

제3도는 본 발명에 따른 필터의 제2 구현예를 갖는 궐련의 흡입구 단부 사시도이고,

제4도는 제3도에 나타낸 필터의 방사상 횡단면도이고,

제5도는 본 발명에 따른 필터의 제3구현예를 갖는 궐련의 흡입구 단부 사시도이고,

제6도는 본 발명에 따른 필터의 제4 구현예를 갖는 궐련의 흡입구 단부 사시도이다.

본 발명은 흡연필터에 관한 것으로써, 특히 동심(同心) 흡연필터에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은 토우와 웹 필터매체 부분이 동심적으로 배열되어 있는 동심 흡연필터에 관한 것이다.

궐련의 부품으로서 시판되는 대개의 흡연 필터, 특히 궐련 필터는 가소시킨 셀룰로오즈 아세테이트 섬유의 토우(tow)의 원통형 로드(rod) 또는 마개로 되어 있다. 일부의 필터는 표준 필터의 변형체로서 우묵한 흡입구 단부를 갖거나 또는 사이에 공간을 두고 단부와 단부를 접해서 배치한 2개의 플러그로 만들어져 있으며, 상기 공간은 비워있거나 또는 목탄과 같은 다른 물질로 채워져 있다. 복수개의 필터가 서로 인접해 있고, 밀도 또는 기타 특성이 다른 플러그를 갖는 필터도 또한 알려져 있다.

마찬가지로, 셀룰로오즈 아세테이트 이외의 다른 여과 매체도 알려져 있으며, 이와 같은 매체는 적당한 시이트 또는 웹 재료이다. 원통형 플러그에 모이는 웹 재료는 종이 또는 시이트형의 셀룰로오즈 아세테이트를 포함하는 기타 웹 재료이다. 이와 같은 웹 재료를 필터로서 사용할 경우에, 이 웹 재료는 흔히 모이기 전에 주름이 잡힌다. 종이 웹은 또한 장력 강도를 개선시키기 위하여 크레이프(crepe)될 수도 있다.

이들 다른 재료의 일부와 다른 구조물이 결합되어 왔었다. 예를 들면, 두 개 이상의 플러그를 인접시키고, 이중 적어도 하나는 셀룰로오즈 아세테이트 토우이고, 다른 하나는 웹재료인 필터가 알려져 있다.

마지막으로, 두 개의 다른, 예를 들면 밀도에 있어서 다른 형의 셀룰로오즈 아세테이트 토우를 필터 내에 형성한 동심 필터가 알려져 있다.

여기서, 하나의 셀룰로오즈 아세테이트 토우는 원통형 코아(core)를 형성하고, 다른 형의 토우는 환형의 외주층을 형성한다.

흡연필터는 여러 가지 변수, 예를 들면 흡입저항(RTD)으로서 언급되며, 통상으로 물기둥의 높이로서 측정되는 압력강하, 및 필터에 의해서 고인 여과되지 않은 연기 중의 전체 미립자 물질(TPM)의 백분율로서 측정되는 효율에 의해서 특정 지어진다. 필터의 RTD는 흡연가들의 원하는 양의 궐련연기를 얻기 위해 얼마나 힘들게 흡입해야 하는지의 면에서, 흡연가들이 얼마나 필터를 감지해야 하는지에 대하여 영향을 미치며, 필터효율은 흡연시 전달되는 TPM의 양을 조절한다.

본 발명자 등은 웹 필터, 특히 종이 필터가 토우 필터보다 더욱 효과적이지만, 웹 재료, 특히 종이가 흡연가의 만족을 감소시키는 나쁜 맛을 연기에 첨가하는 것을 발견했다. 그 외에, 페이퍼 필터의 끝에 침적된 가시성 연기 성분들의 외관은 셀룰로오즈 아세테이트 토우 필터보다 훨씬 덜 정상적이고, 더욱 얼룩 투성이였다. 이러한 외관의 차이는 플러그를 만드는 동안 웹의 주름잡힘과 개더링(gathering)에 의해서 형성된 채널 중에서 침적된 재료의 채널링(channelling)의 결과로 믿어진다.

소비자들이 저전달(delivery) 궐련을 선호하는 경향이 있으므로, 필터 RTD의 증가없이 저전달을 해주는 고효율 필터에 대한 필요성이 증대하고 있다. 그러나, 종이 필터의 고효율성은 소비자들의 종이 필터에 대한 부정적 영향 때문에 이전에는 잇점을 취할 수 없었다.

따라서, 저전달성을 갖고, 한편으로 허용되는 맛과 RTD 및 기타 미적 효과도 전달하는 고효율 필터를 제공하는 것이 바람직할 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 목적은 저전달성을 갖고, 한편으로 허용되는 맛과 RTD 및 기타 미적 효과도 전달하는 고효율 필터를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라서, 제1 필터 재료의 중심 코아를 갖는 제1 필터 플러그와 중심 코아를 둘러싸는 제2 필터의 재료의 외주층으로 되는 흡연 필터가 제공된다. 제1 및 제2 필터 재료 중 하나는 셀룰로오즈 아세테이트 토우이고, 제1 및 제2 필터 재료중 다른 하나는 개더링 시키고 주름잡힌 웹 재료이다.

필터를 흡연기구와 전달체에 부착시키고, 그 흡연기구를 흡연했을 때, 전체 미립자 재료의 특정 수준, 흡연기구의 맛은 상기 특정 수준 보다 높은 전체 미립자 재료의 수준과 결합된 맛이다.

본 발명에 따라서, 코아를 종이 또는 기타 웹 재료로 만들고, 외주를 셀룰로오즈 아세테이트 토우로 만들거나 또는 이와 반대로 동심 필터를 만들 경우에, 종이에서 생기는 나쁜 맛을 갖지 않고 고여과 효율을 달성할 수 있을 뿐만 아니라 저TPM 전달의 궐련이면서도 고TPM 전달의 궐련의 맛을 갖는 궐련을 생산할 수 있음을 놀랍게도 발견했다.

제1도와 제2도에 나타낸 바와 같이, 궐련(10)은 담배로드(11)와 본 발명에 따른 필터(12)의 제1 적합 구현예를 포함한다. 담배로드(11)는 통상적인 랩(13)으로 둘러싸고, 필터(12)는 통상적인 티핑(tipping) (14)으로 둘러싼다.

필터(12)는 셀룰로오즈 아세테이트 토우 외주층(20)과 중심 페이퍼 코아(21)를 포함한다. 셀룰로오즈 아세테이트 외주층(20)은, 비록 외주층의 외면의 증기 접합 또는 분무 코우팅과 같은 자기지지 필터 로드 기술이 필요에 따라서 둘러쌀 필요가 없는 필터를 만들기 위하여 사용될 수 있을지라도, 다공성 플러그 랩(22)으로 둘러싸는 것이 바람직한 통상의 셀룰로오즈 아세테이트 토우이다. 종이 코아(21)는 원통형으로 주름잡힌 종이 웹이며, 이것은 플러그 랩 종이(23)로 둘러 싸여 있다.

플러그 랩(23)은 미학적 외관은 물론 코아(21)의 가공성도 개선시켜 주며, 또한 실질적으로 완전한 동심성을 보장해 준다. 가용성 담배 성분과 같은 향미제나 기타 첨가제들을 플러그 랩(23)에 적용해서 , 여과한 담배연기의 효과를 증진시켜 줄 수 있다. 또한, 개조한 담배 시이트와 같은 담배-함유 물질로 플러그 랩(23)을 형성함으로써 유사한 결과를 얻을 수 있다.

플러그 랩(23)은 외주층(20)과 코아(21) 사이를 담배연기와 공기가 자유롭게 방사상으로 이동하도록 해주기 위하여 다공성인 것이 바람직하다. 이와 동시에, 플러그 랩(23)의 존재는 외주층(20)과 코아(21) 사이의 영역을 따라 담배 연기와 채널링하지 못하도록 도와준다.

가장 바람직한 구현예의 필터(12)는 약 24.45mm의 원주와 약 258mg의 평균중량을 갖는다. 코아(21)의 횡단면적은 필터(12)의 전체 횡단면적의 약 60%에 인 것이 바람직하다. 필터(12)는 약 130mm W. G.와 약 160mm W. G. 사이의 RTD를 갖는 것이 바람직하고, 중심코아(21)의 RTD는 약 350mm W. G.와 약 450mm W. G. 사이인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 필터(12)는 약 146mm W. G.의 RTD를 갖으며, 중심코아(21)는 약 400mm W. G.의 RTD를 갖는다.

특히 바람직한 구현예에서, 외주층(20)의 셀룰로오즈 아세테이트 토우는 3섬유당 8데니르, 전체 데니르 30,000을 갖고 Y형의 횡단 모양을 갖는 8.0/30,000 셀룰로오즈 아세테이트 토우인 것이 바람직하다. 코아(21)의 웹은 가해진 장력 강도에 대해서 10% 횡방향으로 크레핑된 100% 셀룰로오즈 반크레핑된 침엽수 펄프 종이가 바람직하다. 이러한 종이는 스위스 벌스탈(Balsthal)의 Tela Papierfabrik AG에서 입수할 수 있다.

궐련(10)은 약 65%와 약 75%사이에서 통풍시키는 것이 바람직하고, 67%에서 통풍시키는 것이 더욱 바람직하며, 적당한 통풍구(15)를 티핑(14) 내에 제공한다. 필터(12)의 표면이 공기가 통과할 수 없다면, 적당한 통풍구를 필터(12) 내에 제공한다.

제3도와 제4도는 코아(40)가 토우 재료이고, 외주층(14)이 웹 재료인 것을 제외하고는, 필터(12)의 구조와 유사한 두 번째 바람직한 구현예의 필터(31)를 갖는 궐련(30)을 나타낸 것이다. 마찬가지로, 이 구현예에서, 토우 코아(40)는 상기한 바와 같이 자기지지 필터로드 기술을 이용하여 제조할 수 있으므로, 토우 코아(40)를 둘러싸는 플러그 랩 또는 다른 투과성 랩(43)의 존재가 임의적인 반면, 플러그 랩(42)은 외주층(41)의 웹 재료를 포함할 필요가 있다.

가장 바람직한 구현예에 따른 필터(31)는 약 24.45mm의 원주와 약240mg의 평균중량을 갖는 것이다. 코아(40)의 횡단면적은 필터(31)의 전체 횡단면적의 약 60%인 것이 바람직하다. 필터(31)는 약 165mm W. G.와 약 195mm W. G.사이의 RTD를 갖는 것이 바람직하며, 중심 코아(40)의 RTD는 약 285mm W. G.와 약 385mm W. G. 사이이다. 더욱 바람직하게, 필터(31)는 약 182mm W. G.의 RTD를 가지며, 중심코아(40)의 RTD는 약 334mm W. G.이다.

이 구현예에서, 코아(40)의 셀룰로오즈 아세테이트 토우는 섬유당 1.6 데니르, 전체 데니르 35,000을 갖고, Y 횡단면형을 갖는 1.6/35,000 셀룰로오즈 아세테이트 토우가 바람직하다. 외주층(41)의 웹은 필터(12)의 코아(21)에서 사용한 바 있는 장력 강도를 가해서 10% 횡방향으로 크레핑된, 100% 셀룰로오즈 반 크레핑된 침엽수 펄프 종이가 바람직하다.

궐련(30)은 약 65%와 약 75% 사이에서, 더욱 바람직하게는 약 67% 로 통풍시키는 것이 바람직하며, 적당한 통풍구(15)를 궐련(10)에서와 같이 티핑(14) 내에 제공한다.

제5도는 본 발명에 따른 세번째 바람직한 구현예의 필터(51)를 갖는 궐련(50)을 나타낸 것이다. 필터(51)은 2개의 인접 필터 부분(52, 53)으로 만든 소위 이중 필터이다. 담배로드(11)에 인접해 있는 필터부분(52)은 상술한 바와 같이 동심필터이며, 여기서 코아(54)와 외주층(55)중 하나는 웹 재료이고, 다른 하나는 토우 재료이다. 흡입구 단부에 있는 필터부분(53)은 셀룰로오즈 아세테이트 필터와 같은 통상적인 토우 필터이며 , 이것은 주로 장식목적을 위해 제공된다. 그럼에도 불구하고, 필터부분(53)은 여과와 RTD 특성을 가지며, 필터부분(52)은 전체 필터(51)가 원하는 특성을 갖도록 조정되어야 한다.

이 구현예의 바람직한 형으로서, 필터부분(52)은 필터(12)와 유사하게 구성되나 단지 18 내지 20mm의 길이를 가지며, 반면 필터부분(53)은 7 내지 9mm의 길이이고, 섬유당 2.6데니르, 전체 42,000데니르와 Y형의 횡단 모양을 갖는 2.6/42,000 셀룰로오즈 아세테이트 토우의 긴 플러그로 이루어진다. 전체 필터 RTD는 약 125mm W. G.와 약 175mm W. G. 사이이며, 바람직하게는 약 141mm W. G. 이다. 필터부분(53)의 RTD는 약 15mm W. G.와 약 45mm W.G 사이이며 , 바람직하게는 약 36mm W.G. 이다. 필터부(52)의 RTD는 약 85mm W.G.와 약 175mm W.G. 사이이며, 바람직하게는 약 93mm W.G. 이다.

필터부분(52)의 종이 코아(54)의 RTD는 약 250mm W.G.와 약 450mm W.G. 사이, 바람직하게는 약 267mm W.G. 이다. 이 구현예의 필터(51)로 만든 궐련(50)은 약 65%와 약 75% 사이, 바람직하게는 71%로 통풍되며, 적당한 통풍구(15)를 티핑(14)내에 제공한다.

제6도는 본 발명에 따른 네번째 구현예의 필터(61)를 갖는 궐련(60)을 나타낸 것이다. 필터(61)는 오목 필터이며, 이것은 (63)에서 티핑(14)안으로 오목하게 들어간 필터부(62)로 만든다. 담배로드(11)에 인접해있는 필터부(62)는 상술한 바와 같은 동심필터이며, 여기서 코아(64)부와 외주층 (65) 중 하나는 웹 재료이고, 나머지 하나는 토우 재료이다.

이상에서 상술한 필터의 변수는 85mm의 궐련에 대한 것이며, 본 발명에 따른 필터는 더 긴 궐련에도 또한 사용될 수 있다. 긴 궐련이 제공되는 경우, 필터의 변수들은 당업자의 지식에 따라서 조정될 것이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다.

[실시예 1]

외주층 중 토우가 섬유당 8 데니르와 전체 데니르 25,000을 갖는 8.0/25,000 셀룰로오즈 아세테이트 토우인 것을 제외하고는 제1도와 제2 도와 함께 상술한 가장 바람직한 구현예에 따른 필터를 제조한 다음, 다음과 같은 특성을 갖는 울트라-라이트 담배로드와 결합시켰다.

담배 487mg

전체 RTD 107mm W.G.

필터 RTD 146mm W.G.

통풍 67%

티핑길이 32.0mm

궐련을 FTC 조건하에서 흡연기계에서 흡연해서 다음과 같은 결과를 얻었다.

TPM 1.8mg

니코틴 0.16mg

물 0.21mg

타르 1.5mg

퍼프수 6.2

타르 1.5mg을 내는 궐련을 이 궐련이 타르 4-5mg을 생성하는 궐련의 맛을 가졌다고 보고한 전문 흡연가에게 또한 흡연시켰다. 67% 통풍에서, 필터는 76% 효율을 내었으며, 통풍이 전혀 없다면, 약 61%의 효율을 갖게 된다.

여과물의 대부분이 웹 코아상에 증착되었을지라도, 궐련은 필터, 즉 웹 필터와 대향하는 토우 필터의 단부에 더 많이 여과물의 증착 패턴을 또한 나타냈다. 이것은 통풍공기가 홀(15)에서 도입될 때 코아(12)속으로 강제되며, 투과성 랩(23)을 통해 원주 토우층(20)으로 뒤쪽으로 분산하려고 하는 담배연기의 결과로 믿어진다.

[실시예 2]

제5도의 구현예의 바람직한 형에 따른 필터를 제조한 다음 다음과 같은 특성을 갖는 울트라-라이트 담배로드와 결합시켰다.

담배 429mg

전체 RTD 93mm W.G.

필터 RTD 141mm W.G.

통풍 71%

티핑길이 32mm

담배를 FTC 조건하에서 흡연기계로 흡연해서 다음과 같은 결과를 얻었다.

TPM 1.6mg

니코틴 0.13mg

물 0.10mg

타르 1.4mg

퍼프수 5.3

실시예 1과 마찬가지로, 이 궐련을 타르 4-5mg을 생성하는 궐련의 맛을 가졌다고 보고한 전문 흡연가에게 흡연시켰다.

본 발명의 필터는 저전달 궐련의 맛을 개선시킬 것이다. 또한, 본 발명의 필터는 고전달체에서 비슷한 성과를 제공하는 것도 가능하게 할 것이다. 예를 들면, 중간 전달체 궐련도 향미가 풍부한 궐련으로써 인식될 수도 있다.

Claims (25)

1. 제1필터 재료의 중심코아(21, 40, 54, 64)와 중심코아를 둘러싸는 제2필터 재료의 외주층(20, 41, 55, 65)을 갖고, 상기 제1필터 재료 및 제2필터 재료 중 하나가 섬유 토우이고, 다른 하나가 개더링되어 주름잡힌 웹 재료인 필터 플러그(12, 31, 52, 62), 외주층에 공기를 통과하게 하기 위해 제공된 수단(15, 22, 42) 및 외주층과 코아사이에 담배연기와 공기의 통로를 허용하기 위한 수단(23, 43)으로 이루어진 담배 필터에서, 상기 필터는 흡입저항(RTD) 130mm WG 내지 195mm WG를 가지고, 상기 중심 코아는 흡입저항 285mm WG 내지 450mm WG를 갖는 담배 필터.
2. 제1항에 있어서, 상기 섬유 토우가 셀룰로오즈 아세테이트 토우인 흡연필터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코아 및 상기 외주층이 동심인 흡연필터.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1필터 재료(21)가 웹 재료이고, 상기 제2필터 재료(20)가 섬유토우인 흡연필터.
5. 제4항에 있어서, 상기 제2필터 재료가 단섬유당 8.0데니르와 전체 데니르 25,000 내지 30,000을 갖는 셀룰로오즈 아세테이트 토우인 흡연필터.
6. 제1항에 있어서 ,상기 제1필터 재료(40)가 섬유 토우이고, 상기 제2필터 재료(41)가 웹 재료인 흡연필터.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1 섬유 재료가 단섬유당 1.6데니르와 전체 데니르 35,000을 갖는 셀룰로오즈 아세테이트 토우인 흡연필터.
8. 제1항, 제4항 또는 제6항에 있어서, 상기 웹 재료가 주름잡혀 개더링 되기 전에 크레이프 되는 종이인 흡연필터.
9. 제1항, 제4항 또는 제6항에 있어서, 상기 웹 재료가 셀룰로오즈 아세테이트 시이트의 부직포 웹인 흡연필터.
10. 제1항에 있어서, 상기 개더링되어 주름잡힌 웹 재료가 플러그 랩(23)으로 싸여있는 흡연필터.
11. 제10항에 있어서, 상기 플러그 랩이 다공성인 흡연필터.
12. 제10항에 있어서, 상기 플러그 랩이 향미 성분을 함유하고 있는 흡연필터.
13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 플러그 랩이 담배-함유 재료로 이루어진 흡연필터.
14. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 플러그 랩이 개조한 담배 시이트로 이루어진 흡연필터.
15. 제12항에 있어서, 상기 플러그 랩이 향미 성분이 첨가된 플러그 랩 종이로 이루어진 흡연필터.
16. 제15항에 있어서, 상기 향미 성분이 가용성 담배 성분으로 이루어진 흡연필터.
17. 제1항, 제4항 또는 제6항에 있어서, 통풍율이 65%와 75% 사이인 흡연필터.
18. 제1항에 있어서, 여과효율이 61% 비통풍인 흡연필터.
19. 제18항에 있어서, 통풍율 67%과 여과효율 76%를 갖는 흡연필터.
20. 제1항, 제4항 또는 제6항에 있어서, 상기 코아(21, 40)가 상기 필터의 전체 횡단면적의 60%를 차지하는 횡단면적을 갖은 흡연필터.
21. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 필터가 흡입저항 130mm W.G. 내지 160mm W.G.를 가지며, 상기 중심코아(21)가 흡입저항 350mm W.G. 내지 450mm W.G.를 갖는 흡연필터.
22. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 필터가 흡입저항 165mm W.G. 내지 195mm W.G.가지며, 상기 중심코아(40)가 흡입저항 285mm W.G. 내지 385mm W.G.를 갖는 흡연필터.
23. 제1항에 있어서, 추가로 제1필터 플러그(52)에 인접한 셀룰로오즈 아세테이트 토우의 제2필터 플러그로 이루어진 흡연필터.
24. 제23항에 있어서, 상기 제1필터 재료가 웹재료이고, 상기 제2필터 재료가 섬유 토우이며, 상기 제1필터 플러그가 흡입저항 85mm W.G 내지 175mm W.G. 를 가지며, 상기 중심코아가 흡입저항 약 250mm W.G. 내지 450mm W.G.를 갖고, 상기 제2필터 플러그가 흡입저항 15mm W.G. 내지 45mm W.G.를 가지며, 이렇게 이루어진 상기 필터가 흡입저항 125mm W.G. 내지 175mm W.G.를 갖는 흡연필터.
25. 제1항, 제4항 또는 제6항에 있어서, 추가로 주위를 둘러싼 티핑(14)으로 이루어지며, 티핑이 상기 필터를 궐련에 부착시키기 위해 상기 필터 플러그(62)의 한쪽 단부를 지나서 신장하고 상기 필터 플러그의 반대 단부를 지나서 신장해서 상기 필터 중에서 흡입구 단부 오목부를 형성하는 흡연필터.