KR100294308B1 - 연료요소조성물 - Google Patents

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KR100294308B1
KR100294308B1 KR1019940007444A KR19940007444A KR100294308B1 KR 100294308 B1 KR100294308 B1 KR 100294308B1 KR 1019940007444 A KR1019940007444 A KR 1019940007444A KR 19940007444 A KR19940007444 A KR 19940007444A KR 100294308 B1 KR100294308 B1 KR 100294308B1
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Abstract

본 발명은 약 50 중량% 이상, 바람직하게는 약 60 중량% 이상, 및 가장 바람직하게는 약 70 중량% 이상의 분말 탄소원자, 바람직하게는 단단한 나무의 종이 펄프의 탄화를 조절하여 수득한 탄소를 포함하는 끽연제품의 연료요소를 제조하기에 적합한 조성물에 관한 것이다. 연료 조성물은 또한 약 1 중량% 이상, 바람직하게는 약 5 중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 10 중량% 이상의 적합한 결합제를 포함한다. 본 발명의 연료 조성물은 약 3 중량%, 가장 바람직하게는 약 5 중량%, 가장 바람직하게는 약 8 중량% 이상의 분말 흑연을 포함할 수 있다. 마지막으로, 본 발명의 연료 조성물은 약 1 중량% 이상, 바람직하게는 2 중량% 이상, 가장 바람직하제는 3 중량% 이상의 탄산칼슘등과 같은 적절한 무기 충전재를 포함할 수 있다. 필요에 따라서, 본 발명의 연료 조성물에는 약 10 중량% 이하의 분말 담배 및/또는 약 1.5 중량% 이하의 탄산나트륨 등을 비롯한 추가의 첨가제들이 포함될 수 있다.

Description

연료요소 조성물
제 1도는 본 발명에 따라서 제조된 연료요소를 포함하는 궐련의 구체예의 단면도,
제 1 A도는 제 1도에 도시한 궐련의 단면도,
제 2도는 본 발명에 따라서 제조된 연료요소를 포함하는 궐련의 다른 구체예의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5, 6 : 공극 10 : 연료요소
11 : 제 1 유리섬유 매트 13 : 제 2 유리섬유 매트
14 : 외부종이 포장재 15 : 홈
16 : 기질 17 : 차단튜브
18 : 포장재 19 : 재구성 담배
20 : 궐련종이 21 : 필터
22 : 종이
본 발명은 끽연제품, 특히 담배를 이용하는 끽연제품에서의 개선방법에 관한 것이다. 궐련, 여송연 및 파이프는 다양한 형태의 담배를 사용하는 주된 끽연제품이다. 많은 제품들이 여러가지 대중적인 끽연제품에 대한 개선책으로 또는 대안으로 제시되어왔다. 예컨대 풍미있는 증기 및/또는 가시 에어로솔을 발생하는 제품들이 다수의 참고문헌에 제시되어 있다. 이러한 제품의 대부분은 에어로솔을 제공하고 및/또는 에어로솔 힝성물질을 가열시키기 위해 가연성 연료원을 사용하고 있다. 예컨대 바네르지 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,714,082호에 인용된 배경기술 참조.
본 발명은 궐련과 같은 끽연제품, 특히 연료요소가 짧고 또 물리적으로 분리된 에어로솔 발생수단을 갖는 끽연제품에 관한 것이다. 이러한 유형의 끽연제품 뿐만 아니라 끽연제품에 유용하고 및/또는 끽연제품을 제조하기 위한 재료, 방법 및/또는 장치는 쉘라에 의한 미합중국 특허 제 4,708,151호; 바네르지 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,714,082호; 레스세에 의한 미합중국 특허 제 4,732,168호; 클리어만 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,756,318호; 하레르 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,782,644호; 센사바우그 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,793,365호; 하레르 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,802,568호; 바네르지 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,827,950호; 혠스겐 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,870,748호; 클리어만 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,881,556호; 한콕 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,893,637호; 화이트에 의한 미합중국 특허 제 4,893,639호; 바네스 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,903,714호; 클리어만 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,917,128호; 샤논에 의한 미합중국 특허 제 4,928,714호; 바네스 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,938,238호; 클리어만 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,989,619호; 클리어만 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,027,837호; 화이트 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,038,802호; 바네르지 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,042,509호; 베이커 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,052,413호; 클리어만 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,060,666호, 로손 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,065,776호, 바네르지 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,067,499호, 센사바우그 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,076,292호, 파리에르 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,076,297호, 베이커 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,088,507호, 클리어만 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,099,861호, 자콥 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,101,839호, 바네르지 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,105,831호, 및 바네스 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,105, 837호 뿐만 아니라 1988년 알.제이.레이놀즈 토바코 컴패니(R.J.Reynolds tobacco Company)에 의한 Chemical and Biological Studies of New Cigarette Prototypes That Heat Instead of Burn Tobacco 라는 명칭의 논문(이후, "BJR 논문"이라 칭함)에 기재되어 있다. 이들 끽연제품들은 흡연자에게 흡연의 즐거움(예컨대, 담배맛, 느낌, 만족감 등)을 제공할 수 있다. 이러한 끽연제품들은 흡연시 눈에 보이는 담배 끝에서 나는 연기량이 적을 뿐만 아니라 FTC 타르 양도 매우 적다.
상술한 특허 및/또는 문헌에 기재된 끽연제품은 일반적으로 열을 방생하기 위한 가연성 연료요소 및 물리적으로 분리된 형태이고 전형적으로 연료요소와 서로 열을 교환하는 관계로 배치된 에어로솔 발생수단을 이용한다. 이들 에어로솔 발생수단의 대부분은 한개 이상의 에어로솔 형성물질, 예컨대 글리세린과 같은 다가 알코올을 제공하기 위한 물질 또는 담체를 이용한다. 이들 에어로솔 형성물질은 가열에 의해 연소 연료요소로부터 휘발되고 냉각시 에어로솔을 형성한다. 보통 이러한 끽연제품의 연료요소는 절연재킷과 접한다.
상기 끽연제품에 사용된 연료요소는 연소되어 이산화 탄소, 일산화 탄소, 물 및 미량의 기타 화합물과 같은 연소 생성물을 생성한다. 연료요소의 연소에 의해 생성되는 일산화 탄소의 양을 감소시키기 위한 한가지 방법은 연료요소의 연소온도를 감소시키는 것이다. 연소온도가 감소되면 발생되는 열량을 감소시키므로 흡연하는 동안 방출되어야하는 열을 감소시키게된다.
본 발명은 개선된 연료요소 조성물에 관한 것으로 이에 의해 연료요소가 연소하는 동안 발생되는 일산화 탄소의 양이 종래 공지된 연료 조성물에 비하여 감소되고 또 연료 조성물은 흡연하는 동안, 특히 담배를 빨아들이는 동안 열 에너지 방출을 감소시킬 수 있어 연료요소가 연소하는 동안 생성되는 일산화탄소(CO)의 양을 감소시키고 또 끽연제품 또는 이들의 성분의 과열을 방지할 수 있다.
본 발명의 연료 조성물은 흑연을 비롯한 첨가제와 혼합된 탄소원소와 같은 한개 이상의 탄소질 물질, 특히 단단한 나무의 종이 펄프 탄소 및/또는 탄산칼슘, 탄산 나트륨등과 같은 무기 충전재 물질을 포함한다. 바람직한 연료 조성물에서, 흑연 및/또는 탄산 칼슘이 탄소원소 및 결합제 연료 혼합물에 부가되면 상술한 유리한 효과가 가장 현저한 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 구체예로, 끽연제품용 연료요소를 제조하기에 적합한 연료 조성물은 약 50 중량% 이상, 바람직하게는 약 60 중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 70 중량% 이상의 분말 탄소원소, 바람직하게는 단단한 나무의 종이 펄프의 탄화를 조절하여 수득한 탄소를 포함한다. 여기서 정의되고 사용된 분말 탄소원소는 직경 약 30 미크론(㎛) 미만, 바람직하게는 약 20 ㎛ 미만, 가장 바람직하게는 약 12 ㎛의 평균 입도를 갖는다. 여기서 기재된 입도는 마이크로트랙(Microtrac) 분석기(리드 앤드 노쓰럽사 제품)를 이용하여 측정한다. 연료 조성물은 또한 약 1 중량% 이상, 바람직하게는 약 5 중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 10 중량% 이상의 적합한 결합제를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 연료 조성물은 흑연과 같은 한개 이상의 첨가제 및/또는 탄산칼슘, 탄산 나트륨등과 같은 무기 층전재 물질을 포함한다. 따라서, 상기 기술된 연료 조성물은 약 3 중량% 이상, 바람직하게는 약 5 중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 8 중량% 이상의 분말 흑연을 더 포함할 수 있다. 전형적으로, 연료 조성물에 부가되는 흑연의 양은 약 20 중량% 를 초과하지 앓는다. 그러나, 필요에 따라서, 더 많은 양의 흑연이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 흑연은 약 20 ㎛ 미만, 바람직하게는 약 14 ㎛ 미만, 가장 바람직하게는 약 8 ㎛의 평균 직경을 갖는 분말 형태로 부가된다.
이와 유사하게, 상술한 연료 조성물은 약 1 중량% 이상, 바람직하게는 약 2 중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 3 중량% 이상의 탄산칼슘등과 같은 적합한 무기 충전재를 더 포함할 수 있다. 전형적으로, 탄산칼슘과 같은 부가되는 무기 충전재의 양은 약 15 중량%를 초과하지 않는다. 그러나, 필요에 따라서 더 많은 양이 사용될 수 있다.
필요에 따라서, 약 20 ㎛ 미만, 바람직하게는 약 15 ㎛ 미만, 가장 바람직하게는 약 10 ㎛ 미만의 평균임도를 갖는 약 10 중량% 이하의 분말 담배 및/또는 약 1.5 중량% 이하의 탄산나트륨등을 비롯한 기타 첨가제가 본 발명의 연료 조성물에 포함될 수 있다.
여기서 특히 바람직한 결합제의 한개는 알긴산염 결합제, 특히 알긴산 암모늄이다. 특히 바람직한 구체예에서, 분말형 원소(예컨대 단단한 나무 펄프)탄소는 평균 입도가 약 12 ㎛ 이고 또 분말형 흑연은 약 8 ㎛의 평균임도를 갖는다.
대체로, 끽연제품에 사용하기에 적합한 본 발명의 조성물로 부터 형성된 연료요소는 직경이 약 8 ㎜ 이하이고 또 길이가 약 20 ㎜ 이하인 것이다. 이들 연료요소는 본 발명의 조성물 및 충분한 양의 물을 통상의 압출수법에 의해 압출 페이스트를 형성하는 것에 의해 제조된다.
본 발명은 본 발명의 조성물로 부터 형성된 연료요소를 사용하는 끽연제품에 관한 것이다. 본 발명의 연료요소를 사용한 끽연제품의 가장 일반적인 형태가 궐련이지만, 다른 끽연제품, 예컨대 파이프도 제조될 수 있다. 한가지 바람직한 구체예로서, 본 발명은 흡연하기 전의 길이가 약 20 ㎜ 미만, 바람직하게는 약 15 ㎜ 미만, 가장 바람직하게는 약 12 ㎜ 이고 또 직경이 약 8 ㎜ 미만, 바람직하게는 약 6 ㎜ 미만, 가장 바람직하게는 약 4.2 ㎜인 연료요소를 포함하는 궐련을 제공한다. 상기 연료요소는 약 50 중량% 이상의 분말형 단단한 나무 펄프 탄소, 약 1 중량% 이상의 알긴산 암모늄 결합제, 약 3 중량% 이상의 분말형 흑연 및 약 1 중량% 이상의 탄산칼슘을 포함하는 연료 조성물을 압출함으로써 형성되고 또 연료요소는 그 주위를 절연하는 탄성 절연물질 자켓 및 연료요소 뒤에 길게 위치되고 에어로솔 형성물질을 포함하는 물리적으로 분리된 에어로솔 생성수단을 갖는다.
상기 사용된 "탄소질"이라는 용어는 주로 탄소를 포함한다는 의미이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 끽연제품에 유용한 탄소질 연료요소를 개선시키는 방법에 관한 것이다. 제 1도 및 제 1 A도는 본 발명의 연료요소를 사용하는 궐련의 바람직한 구체예를 도시한다.
제1도 및 보다 바람직하게는 제1A도에 도시한 바와 같이, 연료요소(10)는 종방향으로 향하는 다수의 홈(15)을 포함한다. 도시된 구체예에서 연료요소 주변을 둘러싸고 있는 절연자켓은 (a) 제1유리 섬유 매트(11), (b) 담배 종이(12) 및 (c) 제2유리 섬유 매트(13) 순으로 연료요소로 부터 동심원 모양으로 밖으로 배열된 유리 섬유와 담배 종이의 교대층; 및 외부 종이 포장재(14)로 구성된다. 외부 종이 포장재(14)는 한개 층으로 구성되거나 또는 상이한 다공성 및 재 안정 특성을 갖는 복수의 별개층으로 제조될 수 있다.
절연된 연료요소(10) 뒤에 위치하는 것은 에어로솔 발생수단인데 이는 한개 이상의 에어로솔 형성물질 및/또는 풍미제를 함유하는 기질(16)을 포함한다. 이 유형의 궐련에서, 기질(16)은 하기에 자세히 설명한 바와 같이 담배(롤 형태 또는 절단 충전재 형태)를 함유하는 주조 쉬트 재료로 부터 형성되는 것이 유리하다. 기질(16)은 연료요소(10) 밖으로 향하는 종이 외부 포장재(14)로 포장된다.
설명한 바와 같이, 기질(16)은 차단튜브(17)에 위치한다. 차단튜브는 유리하게는 내부에 호일을 갖는 종이 및 금속(예컨대 알루미늄) 호일 라미네이트와 같은 라미네이트형 물질일 수 있거나 또는 에어로솔 형성물질이 기질(16)로 부터 궐련의 다른 성분으로 이동하는 것을 감소시키거나 또는 제거하는데 보조하는 유사한 구조를 가질 수 있다. 필요에 따라서, 차단튜브(17)를 이용하여 한개 이상의 공극(도시되지 않음)이 형성되어 기질(16)을 궐련의 다른 성분으로부터 단리시킬 수 있다.
종으로 차단튜브(17) 뒤에 위치하고 궐련종이(20)로 외부포장된 것이 재구성 담배(19) 구획이다. 재구성 담배 구획은 절단 충전재 형태로 제공되고 또 이것은 에어로솔 발생수단으로 부터 발생된 에어로솔에 담배 풍미를 제공하기 위해 사용된다. 필요에 따라서 담배 구획(19)은 생략될 수 있고 그대신 공극 또는 기타 물질이 사용될 수 있다. 이와 다르게는 기질(16)은 더 길게 되고 재구성 담배 구획(19)은 더 짧게되거나 또는 생략될 수 있다. 필요에 따라서, 종이 포장재로 제한된 담배 종이 부분(도시되지 않음)은 기질(16)과 담배 구획(19) 사이에 포함될 수 있거나 또는 담배 구획(19) 뒤에 부가될 수 있다. 필요에 따라서, 멘톨과 같은 풍미제를 함유하는 탄소 층전 쉬트가 재구성 담배 구획(19)과 더불어 사용될 수 있거나 또는 담배 종이 부분 대신 사용될 수 있다.
궐련을 입에 무는 최단부에 위치하는 것은 종이(22)로 포장된 저 효율 필터요소(21)이다. 필터(21)를 궐련의 담배 절단 충전재 구획에 결합시키기 위해 티핑종이(23)가 사용된다. 필요에 따라서, 담배 절단 충전재 구획(19)은 생략될 수 있고 아주 긴 필터가 바람직하게 사용될 수 있다.
궐련에 불을 부치는 단부로부터 약 2 내지 8 ㎜ 되는 지점에서 절연 연료요소를 제한하고 또 이것을 조합된 차단튜브(17)와 결합시키는 것이 비-연소 종이 포장재(18)이다. 포장재(18)는 바람직하게는 3개의 적층, 예컨대 종이-알루미늄 호일-종이를 포함하는 비-심지 물질로서, 기질(16)상의 에어로솔 형성물질이 절연자켓인 연료요소(10)로 이동하는 것 및/또는 전단부 조립체의 기타 성분의 염색 가능성을 최소화한다. 이 포장재는 주의 공기(예컨대 복사선공기)가 종으로 전단부의 뒤에 위치하는 연료요소의 부분으로 흐르는 것을 최소화하거나 또는 방지함으로써 산소를 부족하게 하여 과도한 연소를 방지한다.
제1도에 도시되고 제2도에 그 구체예가 도시된 궐련은 그의 종연부를 따라 다수의 홈(15)을 포함하는 연료요소(10)를 갖는다. 다시말하면, 설명된 구체예에서 연료요소의 연부를 둘러싸는 절연자켓은 (a) 제 1 유리섬유 매트(11), (b) 담배 종이(12) 및 (c) 제 2 유리섬유 매트(13) 순으로 연료요소로 부터 동심적으로 밖으로 향하게 배치된 유리섬유 및 담배 종이의 교대층; 및 외부 종이 포장재(14)를 포함한다.
외부종이 포장재(14)는 한개 층으로 구성되거나 또는 상이한 다공성 및 재 안정 특성을 갖는 복수의 별개층으로 부터 제조될 수 있다.
제2도에서, 한개 이상의 에어로솔 형성 물질 및/또는 풍미제를 함유하는 기질(16)을 포함하는 에어로솔 발생수단은 절연 연료요소(10)의 뒤에 위치하고 그로부터 약간 사이를 두고 떨어져 있다. 이러한 배치는 에어로솔 형성물질이 기질로부터 궐련의 다른 성분으로 이동하는 것을 방지하는데 도움이 된다. 기질(16)은 에어로솔 형성물절이 기질로부터 궐련의 다른 부분으로 이동하는 것을 감소시키거나 또는 바람직하게는 예방하기 위해 차단재로 처리(예컨대 코팅됨)될 수 있는 종이 포장재(17)에 의해 외부 포장된다.
상기 유형의 궐련에서, 기질(16)은 하기에 자세하게 설명된 열 안정화된 종이, 예컨대 한개 이상의 수화 염으로 처리된 종이의 플러그; 또는 담배를 함유하는 주조 쉬트 물질로 부터 형성된 플러그(롤 형태 또는 절단충전재 형태)를 비롯한 다수의 물질중의 어느 하나일 수 있다.
설명한 바와 같이, 기질(16)은 공극(5) 및 (6)이 기질 플러그의 각 단부에 제공되도록 차단 튜브(17)내에 존재한다. 차단튜브는 적층된 종이일 수 있거나 또는 에어로솔 형성제가 기질(16)로 부터 궐련의 다른 성분으로 이동하는 것을 감소하거나 또는 제거하는데 도움을 주는 유사 구조일 수 있다.
차단튜브(17) 뒤에 종으로 위치하는 것은 궐련종이(20)로 외부포장된 재구성 담배종이(19) 구획이다. 이 담배 종이 구획은 에어로솔 발생수단으로부터 발생된 에어로솔에 담배 풍미를 제공하기 의해 사용된다. 담배 종이구획(19)은 필요에 따라 생략될 수 있고 또 그 대신 공극 또는 기타 물질이 사용될 수 있다. 이와 다르게는, 기질(16)은 더 연장될 수 있고 담배 종이는 단축 또는 생략될 수 있다.
담배 종이 구획 뒤에 종으로 위치하는 것이 종이 포장재(25)로 제한된 담배 절단 충전재 부분(24)이다. 이 구획은 통과하는 에어로솔에 추가적인 담배 풍미를 부가한다. 필요에 따라서, 담배 절단 충전재 부분은 생략될 수 있고 아주 긴 필터 구획(21)이 사용되거나 및/또는 필요에 따라서 멘톨과 같은 풍미제를 함유하는 탄소충전 쉬트가 대신 사용되거나 또는 담배 종이 구획(19)과 함께 사용될 수 있다.
궐련을 입에 무는 최단부에 위치하는 것은 종이(22)로 포장된 저 효율 필터요소(21)이다. 상기 필터(21)를 궐련의 담배 절단 충전재 구획에 결합시키기 위해 티핑 종이 (23)가 사용된다.
궐련에 불을 부치는 단부로부터 약 2 내지 8 ㎜ 떨어진 위치에서 절연 연료요소를 제한하고 이것을 조합된 차단 튜브(17)와 결합시키는 것은 비-연소 종이 포장재(18)이다. 포장재(18)는 바람직하게는 3개의 적층, 예컨대 종이-알루미늄 호일-종이를 포함하는 비-심지 물질인 것이 바람직하고 기질(16)상의 에어로솔 형성물질이 절연자켓인 연료요소(10)로 이동하는 것 및/또는 조립체 전단부의 기타 성분의 염색을 방지한다. 이 포장재는 바람직하게는 주변의 공기(예컨대 복사선 공기)가 전단부 바로 뒤에 종으로 위치하는 연료요소 부분으로 유동되는 것을 최소화하거나 또는 방지함으로써 산소 결핍을 유발하여 과도한 연소를 방지한다.
다른 바람직한 구체예로서, 자켓화된 연료요소는 소정의 모금 수를 발생하기 위해 필요한 연소성 탄소질 물질의 양이 제공되도록 단축된다. 이러한 구체예에서, 외부 포장재(18)는 바람직하게는 자켓화된 연료요소의 전단부 까지 연장될 수 있다. 이 포장재는 연료가 연소에 필요한 공기를 얻을 수 있도록 적합한 수준의 다공성을 가지면서 연소하는 동안 및 연소한 후 궐련상의 자켓화된 연료요소를 유지하기에 충분한 접착력을 갖도록 제공되어야한다. 이러한 종이는 미합중국 특허 제 4,938,238호에 기재되어 있다.
여기서 사용된 연료요소는 다음의 세가지 조건을 만족해야한다: (1) 이들은 점화되기 쉬워야한다. (2) 이들은 약 5 내지 15, 바람직하게는 약 8 내지 12 모금 동안 에어로솔을 생성하기에 충분한 열을 공급해야한다. 및 (3) 이들은 궐련에 맛이 없거나 또는 불유쾌한 방향을 제공해서는 안된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 적합한 것으로 고려되는 한가지 연료 조성물은 약 50 내지 약 80 중량%의 분말 탄소원소, 바람직하게는 예컨대 단단한 나무 펄프 탄소, 약 5 내지 약 10중량%의 결합제 및 5 내지 15 중량% 범위로 부가된 분말형 흑연을 포함한다. 연료 조성물의 다른 성분은 약 5 내지 10중량%의 담배, 약 2 중량% 미만, 바람직하게는 약 1 중량% 미만의 탄산나트륨 및 약 2 중량% 미만, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 풍미제를 포함한다.
연료 조성물에서 흑연량의 변화에 따른 영향을 연구하면 다음을 알 수 있다. 흑연량이 증가되면, 길이 12 ㎜ 및 직경 4.2 ㎜의 연료요소 약 6 내지 8 ㎜를 연소시켜 수득한 일산화탄소의 양 및 FTC 흡연조건을 이용한 CO 배출 측정이 3.0㎎으로 떨어지고 또 연료요소의 열 에너지 방출도 또한 현저히 감소된다.
본 발명의 연료요소를 사요하여 조사된 끽연제품의 몇몇에서, 기질은 종이를 포함한다. 이러한 기질은 유럽 특허 공보 제 569,964호에 자세하게 기재되어 있다. 연료요소의 연소시 열 방출 감소와 관련된 흑연은 종이 기질이 사용될 때 특히 유리한 데 이는 상기 열 방출이 감소되면 연소되는 동안 그슬려지는 종이 기질의 경향도 감소시켜 맛없음을 제거하기 때문이다.
본 발명의 연료요소를 사용하는 시험 끽연제품의 몇몇에서, 호일 지지 종이가 연료요소의 뒷부분에 걸쳐 외부 포장재의 일부로 사용된다. 이러한 궐련에서, 흑연을 연료 조성물에 부가하면 연료가 꺼질때 호일종이 아래로 잔류하는 큰 꽁초를 생기게 한다. 이는 연료 보존 측면에서 볼 때 매우 바람직한 결과이다.
흑연을 연료 조성물에 부가하는 것과 관련된 오직 한가지 결점은 흑연부가가 연료요소의 점화를 보다 어렵게하는 경향이 있다는 점이다. 부가된 흑연량이 많을 수록, 연료요소에 불을 붙이기가 더욱 어렵다. 상술한 바와 같은 흑연을 포함하는 연료요소가 점화될 수 있는 동안, 흑연만을 사용하면 전체적으로 적합한 생성물을 제공하지 못한다고 볼 수 있다.
따라서, 상술한 기본적 조성물에 흑연을 부가하지 않고 약 5 내지 약 15 중량%양으로 탄산칼슘을 첨가제로서 사용하여 추가의 분석을 실시한다. 이러한 부가된 탄산칼슘을 비롯한 기본적 연료 조성물은 CO 및 열 에너지 방출면에서 모두 감소를 나타낸다. 그러나 보다 적은 양의 흑연이 생성하는 효과와 동일한 효과를 발생하기 위해서는 현저히 많은 탄산칼슘이 필요하다는 것이 밝혀졌다.
보다 중요하게는, 탄산칼슘을 연료 조성물에 부가하면 (1) 연료요소의 점화특성에 악영향을 주지 않고 또 (2) 연소되는 동안, 연료요소중의 탄산칼슘이 시험 궐련중 연료를 둘러싸는 절연 자켓과 반응하여 자켓과 연료요소 사이의 융합 연결을 형성함으로써 흡연하는 동안 양호한 연료 보유 특성을 궐련에 제공한다는 것이 밝혀졌다.
상술한 바와 같은 흑연 및 탄산칼슘의 독립적인 영향을 기초로하여, 상기 2개의 첨가제는 원하는 유리한 이점을 얻고 불리한 효과를 제거하면서 연료 조성물에서 혼합되어야한다.
따라서 분말형 단단한 나무 펄프 탄소, 분말형 흑연, 탄산칼슘, 담배 및 결합제를 포함하는 가장 바람직한 본 발명의 연료 조성물이 개발되었다. 시험 궐련에서 연소되면, 상기 조성물로 부터 제조된 연료요소는 CO 발생 및 열 에너지 방출면에서 현저한 감소를 나타내지만, 이들은 흑연 첨가제만을 함유하는 조성물로부터 제조된 연료요소로 제조된 궐련에 비하여 여전히 우수한 점화 특성 및 연료 보유 특성을 갖고 있다.
그러므로, 본 발명의 특히 바람직한 구체예로, 연료 조성물은 10%의 알긴산 암모늄 결합제, 8.4%의 흑연(약 8 ㎛ 입도), 3.0%의 탄산칼슘 분말, 1.0% 탄산나트륨, 5.0% 담배, 72.6 % 단단한 나무 펄프 탄소(약 12 ㎛ 입도)를 포함한다(중량기준).
본 발명의 조성물로 부터 형성된 바람직한 연료요소는 유용 에너지를 감소시켜 소망하는 양의 에어로솔을 형성시키기 위한 것으로 연료요소의 효율을 향상시키고 또 궐련으로 부터 제거될 과량의 열 에너지의 양을 감소시킨다. 따라서, 본 발명의 연료요소는 이들이 사용되는 궐련에 대해 아주 효과적인 에너지원을 제공한다.
바람직한 연료요소의 밀도는 약 0.5 g/cc 이상, 바람직하게는 약 0.7 g/cc 이상, 가장 바람직하게는 약 1 g/cc 이상이고, 전형적으로 2 g/cc를 초과하지 않는다.
연소시키기 전의 연료요소의 전체 길이는 일반적으로 약 20 ㎜ 미만, 흔히 약 15 ㎜ 미만이고 전형적으로 약 12㎜이다. 그러나, 연로요소가 사용되는 궐련의 구조에 따라서 더 짧은 연료요소가 사용될 수 있다. 연료요소의 전체 외부 직경은 전형적으로 약 8㎜ 미만, 유리하게는 약 6㎜ 미만이고 바람직하게는 약 4.2㎜ 이다.
여기서 유용한 연료 조성물의 탄소질 및 결합제 부분은 본 발명의 배경기술에서 인용된 탄소질 및 결합제 물질중의 어느 하나일 수 있다. 바람직한 탄소질 및 결합제 물질은 참고문헌으로 포함된 리그스 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,178,167호에 기재되어 있다.
궐련에 사용될 때, 연료요소는 절연 및/또는 지지 자켓 물질에 의해 한정되는 것이 유리하다. 절연 및 지지 물질은 바람직하게는 (i) 빼어낸 공기가 통과할 수 있도록 개질되고 또 (ii) 연료요소가 제자리에 유지되도록 배치된다. 바람직하게는 자켓은 연료요소의 말단으로 처리되지만, 연료요소의 각 단부로부터 약 0.5㎜ 내지 약 3㎜로 연장될 수 있다.
연료요소를 둘러싸는 절연 및/또는 지지 물질의 성분은 다양할 수 있다. 적합한 물질의 예는 미합중국 특허 제 5,105,838호, 유럽특허 제 339,690호 및 RJR 논문 48 내지 52 페이지 이하에 기재된 바와 같은 유리 섬유 및 기타 물질을 포함한다. 기타 적합한 절연 및/또는 지지물질의 예는 미합중국 특허 제 5,105,838호, 동 제 5,065,776호, 동 제 4,756,318호 및 동 제 5,119,837호에 기재되어 있다.
다른 적합한 절연 및/또는 지지 물질은 젠트리 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,105,836호에 기재된 바와 같이 나선형으로 포장되거나 또는 아니면 연료요소 주위를 둘러싼 주름진 종이형 물질이다. 종이형 물질은 연료요소 주위에 주름모양으로 되거나; Hauni-Werke Korber ＆ Co., KG 사의 KDF-2 봉 제조 장치와 함께 DeCoufle s.a.r.b로 부터 CU-10 또는 CU20S로 구입할 수 있는 봉 제조장치, 또는 프라이어 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,807,809호에 기재된 장치를 사용하여 봉에 주름을 만들고; 약 종축 주위에서 연료요소 주위를 둘러싸거나; 또는 프라이어 일행에 의한 미합중국 특허 제 4,889,143호 및 라커에 의한 미합중국 특허 제 5,025,814호에 기재된 유형의 장치를 사용하여 종으로 연장된 종이형 쉬트 스트랜드로 제공된다. 상기 문헌들은 모두 본 발명의 참고문헌으로 기재되어 있다.
필요에 따라서, 연료요소(10)는 본 발명의 참고문헌으로 기재된 유럽 특허 공고 제 562,474호에 기재된 절연 자켓 물질로 압출될 수 있다.
종이형 쉬트 물질의 예는 킴벌리 클라크 코포레이숀사로부터 P-2540-136-E 탄소지 및 P-2674-157 담배종이로서 구입할 수 있고 바람직하게는 연료요소의 종을 따라서 연장된 각 물질의 종으로 연장된 스트랜드(예컨대 약 1/32 인치 폭의 스트랜드)이다. 연료요소는 또한 담배 절단 충전재(예컨대 약 2 중량%의 탄산칼슘으로 처리된 연도경화된 담배 절단 충전재)이다. 주름진 종이의 스트랜드 또는 패턴의 수 및 위치는 궐련내에서 복합 연료요소 구조를 유지 또는 지지하기 위해 충분히 긴밀하게 유지되어야한다.
제1도 및 제1A도에 도시한 바와 같이, 연료요소를 둘러싸는 절연자켓은 종이 포장재에 의해 한정된다. 여기서 사용하기 적합한 종이는 미합중국 특허 제 4,938,238호 및 동 제 5,105,837호에 기재되어 있다.
상술한 바와 같이, 기질은 에어로솔 형성물질 및 풍미제와 같은 기타 성분들을 함유하고 있으며, 한모금 빨아들이는 동안 에어로솔 발생수단을 통하여 통과하는 가열된 가스에 노출되면 증발되어 증기상 에어로솔로서 증발뇐다. 여기에 사용된 바람직한 에어로솔 형성물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 물, 풍미제 및 기타 임의의 성분들을 포함한다. 본 발명의 배경에서 언급된 특허는 반복적으로 사용되지 않는 추가의 유용한 에어로솔 형성물질을 의미한다.
상술한 바와 같이, 기질은 특히 본 발명의 배경에서 인용된 특허에서 제시된 다양한 형태를 가질 수 있다. 2개의 바람직한 기질은 (a) 종이 기질 및 (b) 주조 쉬트 결합제/담배 기질이다.
종이 기질 봉은 시판되는 장치, 특히 궐련 필터 제조 장치, 또는 궐련 봉 형성장치를 이응하여 형성되는 것이 유리하다. 본 발명의 기질을 형성하는데 유용한 2개의 바람직한 상업적으로 시판되는 장치는 DeCouf1e s.a.r.b사 제품 DeCouf1e 필터 제조 장치(CU-10 또는 CU20S) 및 Haunie-Werke Korber ＆ Co., KG로 부더 시판되는 KDF-2 변형 봉 형성 장치이다.
담배 분진 또는 분말의 주조 쉬트, 알긴산염 결합제와 같은 결합제, 및 글리세린이 유용한 기질을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 기질로서 사용하기에 적합한 주조 쉬트 물질은 미합중국 특허 제 5,101,839호 및 유럽 특허공보 제 545,186호에 기재되어 있다.
적합한 주조 쉬트 물질은 전형적으로 글리세린과 같은 약 30 내지 75중량%의 에어로솔 형성제, 약 2 내지 15중량%의 결합제, 바람직하게는 알긴산 암모늄; 0 내지 약 2 중량%의 탄산칼륨과 같은 금속이온 봉쇄제; 예컨대 담배 분진, 수성 추출된 담배 분말, 녹말 분말, 쌀 곡분, 분쇄 팽창된 담배, 탄소분말, 탄산칼슘 분말등과 같은 약 15 내지 약 70 내지 75 중량%의 유기, 무기 충전재 물질, 또는 이들의 혼합물 및 담배 추출물과 같은 약 0 내지 약 20중량%의 풍미제등을 함유한다.
한가지 특히 바람직한 주조 쉬트 물질은 60 중량%의 글리세린, 5 중량%의 알긴산 암모늄 결합제, 1 중량%의 탄산칼륨, 담배 추출물과 같은 2 중량%의 풍미제 및 32 중량%의 수성 추출 담배 분말을 포함한다.
주조 쉬트는 수성 추출된 담배분말, 물 및 탄산칼륨을 매끄러운 유동성 페이스트를 형성하도록 고전단 혼합기에서 혼합하여 제조한다. 글리세린 및 알긴산 암모늄을 부가하고 균일한 혼합물이 생성될 때 까지 고전단 혼합을 계속한다. 균일한 혼합물을 0.0025 내지 0.0035 인치 주조 클리어런스를 갖는 가열 벨트(약 200℉) 상에서 주조한 다음 고온 공기(약 200°내지 250℉) 하에서 0.0004 내지 0.0008 인치 두께의 쉬트를 수득한다. 이 쉬트를 벨트로 부터 빼내어서 권취하여 약 2 인치 x 1 인치 크기의 웨브 또는 장방형 쉬트로 절단하여 절단 충전재를 형성한다. 이 주조 쉬트물질이 웨브 또는 절단 충전재 힝태로 사용되면, 통상의 기질은 약 10 ㎜ 내지 40 ㎜ 길이이고 연료요소의 후단에서 부터 담배구획까지 또는 아주 긴 필터구획의 전단부까지 연장된다(약 30 ㎜ 내지 50 ㎜ 길이). 이러한 예에서 담배 종이 플러그는 생략될 수 있다.
본 발명의 최상의 구체예에서, 연료요소 및 기질(전단부 조립체로서 공지됨)의 조합물이 궐련을 입에 무는 쪽에 접촉되지만, 분리가능한 연료요소/기질 조합물은 재사용가능한 궐련 물부리와 같은 별도의 입에 무는 쪽에 사용될 수 있다. 입에 무는 쪽은 증발된 에어로솔 형성물질이 끽연자의 입으로 통과하는 통로를 제공하고 또 증발된 에어로솔 형성물질에 풍미를 제공한다. 전형적으로 입에 무는 쪽의 길이는 40 ㎜ 내지 약 85 ㎜ 이다.
풍미제 구획(즉 주름잡힌 담배 종이 구획, 담배 절단 충전재 등)은 입에 무는 쪽 또는 기질 구획, 예컨대 기질 바로 뒤 또는 그로부터 약간 떨어져 혼입되어 에어로솔에 풍미를 제공한다. 주름잡힌 탄소 종이는 특히 멘톨 향을 에어로솔에 제공하기 위해 혼입될 수 있다. 이러한 종이는 유럽 특허공보 제 342,538호에 기재되어 있다.
여기서 유용한 다른 풍미 구획은 미합증국 특허 제 5,076,295흐, 동 제 5,105,834호 및 유럽특허공보 제 434,339호에 기재되어 있다.
본 발명을 더욱 잘 이해하기 위해 하기 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 한정되지 않는다. 여기서 모든 %는 특별히 지시하지 않는 한 중량 기준이다. 모든 온도는 ℃로 표시된다.
[실시예 1]
참조 연료요소
참조연료요소, 즉 비 복합성 연료요소는 하기와 같이 제조된다 :
직경 12㎛의 평균입도를 갖는 약 82.85부의 단단한 나무 펄프 탄소, 10부의 알긴산 암모늄(Amoloid HV, 켈코 컴패니 제품), 0.9부의 Na2C03, 0.75부의 레불린산, 5부의 볼밀 어메리칸 블랜드 담배 및 미합중국 특허 제 5,159,942호에 기재된 바와 같이 수득된 0.5부의 담배 추출물로부터 길이 12㎜이고 직경이 4.2㎜이며 겉보기 밀도가 약 1.02 g/cc인 제 1 연료요소를 제조한다.
직경 12㎛의 평균입도를 갖는 약 83.55부의 단단한 나무 펄프 탄소, 10부의 알긴산 암모늄(Amoloid HV, 켈코 컴패니 제품), 0.2부의 Na2C03, 0.75부의 레불린산, 5부의 볼밀처리된 어메리칸 담배 블랜드 및 미합중국 특허 제 5,159,942호에 기재된 바와 같이 수득된 0.5부의 담배 추출물로부터 길이 12㎜이고 직경이 4.2㎜이며 겉보기 밀도가 약 1.02 g/cc인 제 2 연료요소를 제조한다.
불활성 분위기에서 탈크를 함유하지 암는 그랜드 프라이리에 카나디안 크라프트(Grande Prairie Canadian kraft) 단단한 나무 종이를 탄화시키고, 종이를 최소한 산화시키는데 충분한 단계별 방식으로 온도를 증가시켜 최종 탄화온도를 750℃ 이상으로 하는 것에 의해 단단한 나무 펄프 탄소를 제조한다. 생성한 탄소물질을 35℃ 미만의 불활성 분위기에서 냉각시킨 다음 직경 약 12㎜ 이하의 평균 입도(리드 앤드 노트럽사 제품인 마이크로트랙 어낼라이저를 사용하여 측정됨)를 갖는 미세 분말로 분말화시킨다.
미세하게 분말화된 단단한 나무 탄소를 알긴산 암모늄 결합제, 레불린산 및 담배와 건조 혼합한 다음 3 중량%의 Na2CO3수용액을 부가하여 약 0.9부의 최종 탄산나트륨 양을 갖는 압출성 혼합물을 제조한다.
상기 혼합물을 스크류 암출기를 이용하여 직경 약 4.5㎜이고, 동일한 간격으로 위치하고 끝에서 끝으로 연결되어 있는 원형바닥을 갖는 주변의 6개의 홈(약 0.5㎜ 폭 및 약 1 ㎜ 깊이)을 갖는 연료 봉(각 약 24 인치 길이)을 압출시킨다. 압출 봉은 약 32 내지 34 중량% 범위의 초기 수분 수준을 갖는다. 이들을 주위 온도에서 약 16시간 동안 건조시키면 최종 수분 함량은 약 7 내지 8 중량% 이다. 건조된 원통형 봉을 다이아몬드 선단 강철 절단 휠을 사용하여 12㎜ 길이로 절단한다.
[실시예 2]
75.15부의 탄소원소(단단한 나무), 8.4부의 흑연(알드리히 케미컬 컴패니 제품), 10부의 알긴산 암모늄, 0.2부의 탄산나트륨, 5부의 담배 및 1.25부의 풍미제 조성을 갖는 연료요소를 실시예 1에서와 동일하게 제조한다.
[실시예 3]
75.15부의 탄소원소(단단한 나무), 8.4부의 탄산칼슘, 10부의 알긴산 암모늄, 0.2부의 탄산나트륨, 5부의 담배 및 1.25부의 풍미제 조성을 갖는 연료요소를 실시예 1에서와 동일하게 제조한다.
[실시예 4]
72.15부의 탄소원소(단단한 나무), 8.4부의 흑연(알드리히 제품), 10부의 알긴산암모늄, 3.0부의 탄산칼슘, 0.2부의 탄산나트륨, 5부의 담배 및 1.25부의 풍미제 조성을 갖는 연료요소를 실시예 1에서와 동일하게 제조한다.
[실시예 5]
7l.45부의 탄소원소(단단한 나무), 8.4부의 흑연(알드리히 제품), 10부의 알긴산 암모늄, 3.0부의 탄산칼슘, 0.9부의 탄산나트륨, 5부의 담배 및 1.25부의 풍미제 조성을 갖는 연료요소를 실시예 1에서와 동일하게 제조한다.
[실시예 6]
연소 특성
연료요소의 연소특성은 본 명세서에서 참고문헌으로 포함된 유럽특허 공보 569,964호에 기재된 바와 같이 변형된 미합중국 뉴욕 가드너 소재의 비르티스 컴패니 제품인 포에닉스 프리시즌 인스트루먼트 모델 JM-6500 에어로솔 분광광도계와 함께 캐나다 LaHaber에 소재하는 로스마운트 아낼리티칼 컴패니 제품인 벡크만 인더스트리얼 모델 880 NDIR을 이용하여 측정한다.
NDIR과 변형된 JM-6500 인스트루먼트를 조합하면 연료요소가 연소되는 동안 발생되는 총 이산화탄소, 총 일산화탄소 및 총 칼로리를 측정할 수 있는 수단을 제공한다. 이 기구는 또한 이들 데이타의 퍼프/퍼프 분석을 제공한다.
각 실시예의 경우에서, 5개의 연료요소를 자켓으로 씌우고 50/30 흡연 조건하에서 조합된 기구를 이용하여 20 모금 동안 흡연한다. 이들 조건은 연기나는 시간 28초는 별도로 하고 2초간 지속되는 50 ml 퍼프 부피로 구성된다. 50/30 흡연조건하에서 제 1 모금을 빼내기 전에 5초간 지속되는 연료요소 앞에 표준 라이터 불꽃을 인가함으로써 연료요소에 불을 붙인다.
실시예 1의 참조 연료요소에 대해 수득한 결과는 다음과 같다:
실시예 2의 연료요소에 대해 수득한 결과는 다음과 같다:
실시예 3의 연료요소에 대해 수득한 결과는 다음과 같다:
실시예 4의 연료요소에 대해 수득한 결과는 다음과 같다:
실시예 5의 연료요소에 대해 수득한 결과는 다음과 같다:
[실시예 7]
제 2도의 궐련
연료요소
실시예 2,3,4 또는 5에서와 같이 제조된 연료요소를 사응한다. 연료요소의 길이는 12㎜이고 직경은 4.2㎜이다.
절연 자켓
12㎜ 길이, 4.2㎜ 직경 플라스틱 튜브를 12㎜ 길이의 절연 자켓 물질로써 싼다. 이들 궐련 구체예로서, 절연 자켓은 자켓 형성 기계(예컨대 미합중국 특허 제 4,893,637호에 기재된 바와 같은)에 의해 압축되기 전에 약 1㎜ 두께이고 또 형성후에는 약 0.6㎜ 두께를 갖는 2층의 오웬스-코닝 C-유리매트로 구성된다. 2개 층의 C-유리 사이에 샌드위치된 것이 킴벌리-클라크의 P-2831-189-AA 재구성 담배 종이 쉬트이다. 킴벌리-클라크사가 제조한 상표명 P-3122-153의 궐련종이는 외부층을 싼다. 재구성 담배 종이 쉬트는 추가적으로 배합 담배 추출물을 함유하는 담배로부터 제조된 종이상 쉬트이다. 형성하기 전의 재구성 담배 쉬트의 폭은 내부쉬트용으로 19㎜이고 또 외부 쉬트용으로는 26.5㎜이다. 자켓화된 플라스틱 튜브의 최종 직경은 약 7.5㎜이다.
기질
변형된 KDF-2 봉 형성 장치상에서 킴벌리-클라크사로부터 P3284-19로서 구입할 수 있는 황산 칼슘 25중량%를 함유하는 고도로 엠보싱가공된 36 g/㎡, 폭 152㎜의 종이 웨브로 부터 약 7.5㎜ 직경의 연속상 기질 봉을 제조한다. 이 기질 봉을 폭이 약 24.5㎜인 종이/알루미늄 호일 적층을 사용하여 싼다. 이때 호일은 0.0005 인치 두께의 주조 알루미늄이고 또 종이는 심프슨 페이퍼 컴패니 프로덕트사로 부터 RJR-002A지로 공지된 것이다. 적층은 시판중인 점착제 Airflex 465 를 사용하여 형성된다. 적층된 종이를 물을 기본한 에틸렌 비닐 아세테이트 접착제를 사용하여 랩 결합시킴으로써 튜브(내부에 호일을 갖는)로 만든다. 싸여진 봉을 길이 31㎜ 절편으로 절단하고 글리세린, 프로필렌 글리콜, 및/또는 풍미제와 같은 에어로솔 형성제와 함께 충전한다.
담배 종이 플러그
담배 종이 플러그 미합중국 특허 4,807,809호에 기재된 바와 같은 봉 형성장치를 이용하여 킴벌리-클라크로부터 구입한 P-144-GNA-CB로 표시된 중간정도로 엠보싱된 127㎜ 폭의 담배종이 웨브로 부터 직경 약 7.5㎜의 담배 종이 봉을 형성한다. 이 봉을 킴벌리-클라크로부터 P1487-184-2로 시판되는 26.5㎜ 폭의 종이를 사용하여 포장하고 10㎜ 길이로 절단한다.
전단부 포장
Ecusta 456 종이의 외부층, 0.0005 인치 두께 알루미늄 호일의 중간층 및 티슈종이의 내부층을 포함하는 몇개 종이를 적층시켜 12.5 lbs/ream, 20.4g/㎡의 전단부 포장재를 제조한다. 적층된 층은 시판되는 접착제 Airflex 465를 사용하여 1.5 lbs/ream으로 결합된다.
에어로솔 튜브
약 27㎜ 폭이고 두께가 약 0.012 인치인 112 gsm의 기본중량 심프슨 RJR-0002A 종이의 웨브로부터 약 7.5㎜ 직경의 종이 에어로솔 튜브를 제조한다. 물을 기본한 에틸렌 비닐 아세테이트 접착제를 사용하여 종이를 랩 결합시키는 것에 의해 RJR-002A지를 튜브로 형성시킨다. 종이 튜브의 내부 및 외부 표면에 Hercon-70을 코팅한다. 종이를 길이 31㎜의 절편으로 절단한다.
마우쓰 엔드 튜브
알.제이.레이놀드 타바코 컴패니로부터 시판되는 고온 용융 접착제 448-195K를 사용하여 심프슨 페이퍼, RJR 002A 타입으로부터 랩 결합시켜 약 7.5㎜ 직경의 종이 마우쓰 엔드 튜브를 제조한다. 이 형성된 튜브를 40㎜ 길이 절편으로 절단한다.
필터 플러그
킴벌리-클라크로부터 구입할 수 있는 약 260㎜ 폭의 PP-100 매트로부터 약 7.5 mm 직경의 폴리프로필렌 필터 봉을 제조하고 또 미합중국 특허 제 4,807,809호에 기재된 장치를 이용하여 킴벌리-클라크로부터 26.5㎜폭의 P1487-184-2 종이 웨브를 사용하여 포장한다. 포장된 봉을 20㎜ 길이의 절편으로 절단한다.
담배롤
미합중국 특허 제 5,159,942호에 기재된 바와 같이 제조된 재구성 담배 절단 충전재를 약 7.5㎜ 직경의 봉으로 형성하고 종이를 사용하여 포장한다. 포장된 담배롤을 20㎜ 길이로 절단한다.
궐련의 조립체
A. 전단부 단편 조립체
10㎜ 길이의 기질 단편을 31㎜ 길이의 에어로솔 튜브의 한쪽 단부에 단부로 부터 약 5㎜ 사이를 두고 삽입하여 약 5㎜의 공극을 힝성한다. 글리세린, 담배 추출물 및 다른 풍미제를 포함하는 약 150㎎의 혼합물을 기질에 부가한다. 담배 종이 플러그의 마우쓰 엔드가 에어로솔 튜브의 마우쓰 엔드와 평평하게 될 때 까지 에어로솔튜브의 다른 단부에 10㎜ 길이의 담배 종이 플러그를 삽입한다.
12 ㎜ 길이의 절연 자켓 단편을 에어로솔 튜브의 전단부와 일치시켜서 절연 자켓 단편이 에어로솔 튜브내에 있는 공극과 접하게한다. 절연 자켓 단편 및 에어로솔 튜브는 전단 포장 종이의 단편, 약 26.5㎜ x 37㎜ 에 의해 한정된다. 포장종이(상술한 바와 같음)의 티슈 종이측을 에어로솔 튜브를 향하여 위치시키고 또 중첩 조인트를 밀봉시키기 위해 미네소타 미네아폴리스에 소재하는 에이치.비.풀러 컴패니로부터 구입할 수 있는 솔기 접착제(2128-69-1)를 사용한다. 37㎜ 길이의 포장재는 포장종이가 에어로솔 튜브의 유리 단부로부터 절연자켓을 지나 약 6㎜로 연장되어 약 6㎜의 절연자켓이 노출되도록 종방향으로 정렬된다.
절연자켓 단편내의 플라스틱 튜브를 제거하고 12㎜ 길이의 연료요소를 삽입시켜 연료요소의 말단을 절연자켓과 평평하게 한다.
B. 마우쓰엔드 단편 조립체
20㎜ 필터 플러그를 마우스엔드 튜브의 한쪽 단부에 삽입하고 마우쓰엔드 튜브의 다른쪽 단부에는 20㎜ 담배 롤을 삽입시켜 플러그 및 롤이 마우쓰엔드 튜브의 단부와 평평하게 한다.
마우쓰엔드 단편 조립체 및 전단부 단편 조립체는 담배 롤이 담배 종이 플러그와 인접하게 되고 테이프 단편과 함께 유지되어 궐련을 형성하도록 정렬된다.
궐련을 피워서 약 10 내지 12 모금 동안 가시 에어로솔 및 담배 향(즉 증발되는 담배 성분)을 얻는다. 연료요소는 약 6㎜ 뒤 까지, 즉 호일 라이닝처리된 튜브가 연료요소를 포장하는 지점까지 연소되고 그곳에서 궐련의 불이 스스로 꺼진다.
[실시예 8]
성분의 제조
자켓화된 연료 봉
탄소질 연료봉을 유럽특허공보 제 562,474호에 기재된 방법에 따라서 다층 유리 섬유/담배 종이 리본으로 직접적으로 압출시키는 것에 의해 실시예 2, 3 또는 4에 따라 제조된 연료요소 및 절연 물질을 포함하는 약 7.5㎜ 직경의 자켓화된 연료봉을 제조한다. 이 자켓화된 연료봉을 약 72㎜ 길이로 절단한다.
자켓 재료
자켓 재료는 자켓 형성기깅 의해 압출되기 전에 약 1㎜ 두께이고 또 형성된 후 약 0.6㎜ 두께를 갖는 오웬스 코닝 C-유리 매트 2층으로 구성된다. C-유리 2층 사이에 샌드위치된 것은 킴벌리-클라크 P-3510-96-2의 재구성 담배 종이 쉬트 한개 또는 2개이다. 킴벌리-클라크로부터 P-3122-153으로 시판되는 궐련 종이는 외부층을 포장한다. 재구성 담배 종이 쉬트는 배합된 담배 추출물을 함유하는 종이상 쉬트이다. 성형하기 전에 재구성 담배 쉬트의 폭은 약 17㎜ 이지만, 궐련 종이 외부 쉬트의 폭은 약 25.5㎜이다. 외부 포장에 사용되는 솔기 접착제는 노쓰 캐롤라이나 윈스톤 살렘에 소재하는 알.제이.레이놀드 RJR 펙케이징으로부터 구입할 수 있는 냉각 솔기 접착제 CS 1242 일 수 있다.
기질 튜브
변형된 KDF-2 봉 형성장치상에서 킴벌리-클라크(KC)로부터 P3284-19로 구입할 수 있는 황산 칼슘 25중량%를 함유하는 넓고 고도로 엠보싱가공된 36 gsm, 약 7인치 폭의 종이 웨브로부터 직경 약 7.5㎜의 연속상 기질봉을 제조한다. 이 기질봉을 약 24.5㎜폭의 종이/알루미늄 호일 적층을 사용하여 포장한다. 이때 호일은 연속상 주조 0.0005 인치 두께의 알루미늄이고 또 종이는 심프슨 페이퍼 컴패니 (심프슨)알제이알 002A 종이이다. 적층 접착제는 알제이알 팩케이징으로부터 구입할 수 있는 실리케이트 접착제 06-50-05-0051이다. 알제이알 펙케이징으로부터 구입할 수 있는 중심선 접착제인 콜드 접착제 CS 1242M을 적층에 분무도포하여 기질을 포장재내에 위치시킨다. 솔기는 알제이알 펙케이징사의 고온 용융 접착제 444-227를 사용하여 밀봉된다.
포장된 봉을 60㎜ 절편으로 절단한다. 글리세린, 프로필렌 글리콜 및 담배 추출물과 같은 풍미제를 포함하는 에어로솔 형성물질 약 900㎎을 연속상 기질 봉을 형성하는 동안 웨브에 도포한다. 기질 절편을 길이 약 10㎜의 기질 플러그로 절단하고 또 상술한 바와 같은 약 25.5㎜ 폭, 0.0005인치 두께의 알루미늄 호일 적층인 심프슨 알제이알 002A를 사용하여 포장한다. 플러그를 튜브를 따라서 10 및 12㎜ 간격으로 위치시킨다. 상응하는 고온용융 접착제 448-37A(알제이알 펙케이징 제품)를 튜브에 도포하여 플러그를 접착시킨다. 솔기는 알제이알 펙케이징으로부터 구입할 수 있는 고온용융 접착제 444-227을 사용하여 밀봉시킨다. 튜브를 밀봉시키기 전에, 기질 플러그 상에 종으로 한개의 톱니모양을 새겨서 에어로솔 형성제가 궐련의 다른 성분으로 이동하는 것을 감소시키는데 보조하는 솔기 연결로부터 간격을 두고 플러그를 위치시킨다.
연속상 튜브를 중심 공극이 약 12㎜이고, 2개의 기질 플러그의 폭이 10㎜이고 각 단부에 존재하는 공극이 약 5㎜ 폭을 갖는 약 42㎜ 길이의 기질 공급 튜브 영역으로 절단한다.
담배 영역
미합중국 특허 제 5,159,942호에 기재된 바와 같이 제조된 재구성 담배 절단 충전재를 프로토스 궐련 제조 기기를 이용하고 표준 티핑 접착제를 이용하여 직경이 약 7.5㎜인 봉으로 제조하고 또 폭 25.5㎜인 킴벌리 클라크 646과 같은 종이로 포장한다. 포장된 담배롤을 120㎜ 길이의 절편으로 절단한다.
킴벌리-클라크로부터 P-144-GNA-CB로 표시되는 중간정도로 엠보싱 가공되고 127㎜ 폭의 담배 종이 웨브로부터 미합중국 특허 제 4,807,809호에 기재된 봉 형성 장치를 이용하여 직경 약 7.5㎜의 담배 종이 봉을 형성한다. 이 봉을 폭 약 25㎜의 KC 종이 P1487-184-2를 사용하여 포장하고, 또 80㎜ 길이의 절편으로 절단한다.
담배 롤 및 담배 종이 절편을 각각 40㎜ 및 20㎜ 절편으로 절단하고 또 교대로 배열하고 또 알제이알 펙케이징사로부터 구입할 수 있는 중심선 고온용융 접착제 448-37 A를 사용하고 폭 25.5㎜의 포장재 KC 646 종이 및 알제이알 펙케이징사의 448-195K 고온 용융성 솔기 접착제를 사용하여 포장한다. 조립된 담배 롤/담배 종이 조립물을 담배 롤 절편의 각 단부상에서 40㎜ 담배 롤 중심 절편 및 10㎜ 담배 종이 절편을 갖는 길이 60㎜의 2-업 담배 영역으로 절단한다.
필터
미합중국 특허 제 4,807,809호에 기재된 장치 및 고온용융 448-195 K 솔기 접착제를 사용하여 킴벌리-클라크로부터 구입할 수 있고 폭이 약 260㎜인 PP-100 매트로부터 직경이 약 7.5㎜인 폴리프로필렌 필터 봉을 제조하고, 폭이 25.5㎜이고 킴벌리-클라크로부터 구입할 수 있는 P1487-184-2 종이웨브를 사용하여 포장한다. 포장된 봉을 80㎜ 길이 절편으로 절단한다.
궐련 조립체
연료 기질 영역
자켓화된 연료 봉을 길이 12㎜의 연료요소로 절단한다. 기질 공극 튜브 영역의 대향면에 2개의 연료요소를 위치시킨다. 이들 성분을 폭 약 26.5㎜이고 길이가 약 54㎜이며 에어플렉스 접착제 465를 사용하여 호일에 적층된 에쿠스타 15456 종이/연속상 주조 0.0005 인치 두께 알루미늄 호일/에쿠스타 29492 종이를 포함하는 종이/호일/종이 적층으로된 포장재를 사용하여 포장한다. 적층의 전체 내부 표면에 도포되는 알제이알 팩캐이징으로부터 구입할 수 있는 냉각 접착제 MT-8014를 사용하여 적층을 자켓화된 연료 및 기질 공극 튜브 조립체에 접착시킨다. 포장재는 기질 튜브를 포장하며 약 6㎜의 연료요소의 유리 말단내에서 연장되어 2-업 연료 기질 영역을 형성한다.
담배 연료 단위체
2-업 연료/기질 영역을 그 중간지점에서 절단하고 2-업 담배 영역의 대향면에 위치시킨 다음 각 연료 기질 영역의 공극이 인접하고 또 담배 종이 플러그가 2-업 담배 영역의 각 말단에서 인접하도록 배열시킨다. 조립된 성분들을 길이 약 70㎜이고 또 폭 26㎜의 에쿠스타 E30336 종이를 사용하여 포장한다. MT-8009 접착제(알제이알 펙케이징)를 사용하여 연료 기질 영역 및 담배 영역 조립물에 포장재를 접착시켜 길이 약 126㎜의 2-업 담배 연료 단위체를 형성한다.
궐련
담배 연료 단위체를 그 중간지점에서 절단하고 2-업 필터 단위체의 대향면에 위치시킨 다음 싱글 담배 연료 단위체의 담배 롤 말단이 2-업 필터와 인접하도록 배열한다. 조립된 성분들을 길이 약 50㎜이고 폭이 약 26㎜이며 2-업 필터 및 각 담배 연료 단위체 사이의 접합부 위의 약 5㎜로 까지 연장되는 티핑 포장재(알제이알 티핑 코드 1000011)를 사용하여 포장한다. 포장재는 100% 커버리지의 접착제 MT-8009(알제이알 펙케이징)를 사용하여 조립성분의 전체 영역에 걸쳐 접착되어 2-업 궐련을 형성한다. 이 2-업 궐련을 약 그의 중간지점(약 2-업 필터의 중간지점)에서 절단하여 싱글 궐련을 형성한다.
[실시예 9]
제1도의 궐련
연료요소
하기 성분을 갖는 연료요소를 실시예 1에서와 같이 제조한다 :
10 중량% 알긴산 암모늄 결합제
5 중량% 볼밀 담배 분말
8.4 중량% 흑연분말
3 중량% 탄산칼슘 분말
1 중량% 탄산나트륨 분말
72.6 중량% 분말형 단단한 나무의 펄프 탄소
연료요소의 길이는 약 12㎜이고 직경은 약 7.5㎜이다. 가공하는 동안, 깊이 1㎜이고 폭이 0.5㎜인 4 또는 6개의 동일한 간격의 홈을 연료요소의 표면상에 말단에서부터 말단까지 형성시킨다. 연료 조성물을 혼합하고 또 연속해서 소망하는 크기로 압출하여 실시예 8에 기재된 바와 같은 유리 섬유 층/담배 종이 복합체 구조를 형성한다.
기질
절단 충전재 형태의 재구성 담배 주조 쉬트로부터 직경 약 7.5㎜이고 길이 약 31㎜의 연속상 기질 봉을 형성한다. 주조 쉬트 물질의 조성은 다음과 같다 :
40 내지 60 중량% 글리세린
2 내지 10 중량% 알긴산 암모늄 결합제
15 내지 35 중량% 분말형태의 담배 펄프(물 추출됨)
0 내지 20 중량% 불활성 충전재(예컨대 CaCO3)
0 내지 15 중량% 향료(담배 추출물 등)
통상의 주조 쉬트 장치를 이용하여 주조 쉬트 물질을 형성한다. 쉬트 물질을 25 내지 32 커트/인치로 절단 충전재 형태로 절단하고 또 변형된 KDF-2 봉 형성 장치를 이용하여 봉으로 형성시킨다. 약 25.5㎜의 폭을 갖는 종이/알루미늄 호일 적층을 사용하여 포장한다. 이때 호일은 0.0005인치 두께의 주조 알루미늄이고 또 종이는 알제이알-002A 지로 공지된 심프슨 페이퍼 컴패니 프로덕트 제품이다. 시판중인 접착제 에어플렉스 465를 사용하여 적층을 형성한다. 물을 기본한 에틸렌 비닐 아세테이트 접착제를 사용하여 랩 결합시키는 것에 의해 적층을 튜브(내부에 호일을 갖는)로 형성시킨다. 포장된 봉을 길이 31㎜ 절편으로 절단하고 또 글리세린, 프로필렌 글리콜, 및/또는 풍미제와 같은 에어로솔 형성제를 충전시킨다.
재구성 담배 절단 충전재 플러그
직경 약 7.5㎜의 절단 충전재 형태의 재구성 담배 플러그 또는 봉은 재구성 담배의 주조 쉬트(미합중국 특허 제 5,159,942호 참조)로부터 형성되며 이것을 인치당 25 내지 32 커트로 절단하여 절단 충전재로 만든다. 이 절단 충전재 봉을 킴벌리-클라크사로부터 구입할 수 있는 폭 25.5㎜의 종이 P1487-184-2를 사용하여 포장한다.
필터 플러그
직경 약 7.5㎜의 절단 충전재 형태의 재구성 담배 플러그 또는 봉은 재구성 담배의 주조 쉬트(미합중국 특허 제 5,159,942호 참조)로 부터 형성되며 이것을 인치당 25 내지 32 커트로 절단하여 절단 충전재로 만든다. 이 절단 충전재 봉을 킴벌리-클라크사로부터 구입할 수 있는 폭 25.5㎜의 종이 P1487-184-2를 사용하여 포장한다.
필터 플러그
직경 약 7.5㎜의 셀룰로오스 아세테이트 토우 필터 봉을 Arjay Equipment Corporation로부터 구입할 수 있는 변형 KDF-2 봉 형성장치 및 E-60 토우 가공 유닛을 이용하고 에쿠스타사로부터 참조번호 29646으로 구입할 수 있는 폭 25.5㎜의 종이 웨브를 사용하여 포장한다. 포장된 봉을 20㎜ 길이 절편으로 절단한다.
조립체
개별 성분은 다양한 성분의 비표준 길이를 수용하도록 변형된 표준 궐련 티핑 기기를 이요하여 조립된다.
연료요소 부분 및 기질봉을 서로 말단 대 말단 관계로 접하도록 배열한다. 2개 부분은 기질 봉의 길이 및 기질 봉과 인접하는 6㎜ 길이의 연료요소 부분을 따라 제한되고 연장되는 적층 포장재에 의해 접합된다. 적층 포장재는 Ecusta Ref. No. 99952 종이의 외부층, 알제이알 퍽케이징사로부터 LAM-5001로서 구입할 수 있는 접착제층, 0.0005 인치 두께의 알루미늄 호일층, LAM-5001 접착제의 다른층, 및 Ecusta Ref. No. 99951 종이의 내부층을 포함한다. 랩 접착제는 알제이알 팩케이징으로부터 구입할 수 있는 MT-8014 접착제이다. 적층된 포장재는 길이가 37㎜이고 폭이 24.4㎜이다.
절단 충전재 부분 및 필터요소 부분을 말단 대 말단 관계로 인접하게 배열시킨다. 2개 부분은 에쿠스타로부터 Ref. No. 29646으로 구입할 수 있는 종이를 사용하여 접착된다. 종이는 각 부분의 길이를 제한하며, 랩 접착제는 알제이알 팩케이징으로부터 448-195K로 표시되며, 종이에 도포되는 중심선 접착제는 알제이알 팩케이징사료부터 448-37A로 표시된다. 종이 포장재는 길이가 40㎜이고 또 폭이 25.5 인치이다.
2개의 결합된 부분을 한쪽 단부에는 연료요소 또 다른 한단부에는 필터요소가 있도록 말단 대 말단 관계로 인접하게 배열한다. 2개 결합된 부분은 길이 48㎜이고 폭이 24.4㎜인 티핑 재료를 사용하여 결합되며 에쿠스타사로부터 E-30336으로 구입할 수 있는 종이인 립 박리제에 의해 처리된다. 티핑 재료는 마우쓰엔드 절편의 길이 및 기질 절편의 인접 영역을 제한한다. 티핑 재료는 MT 8014 티핑 접착제를 사용하여 그 자리에서 유지된다.
궐련을 피우면 약 10 내지 12 모금 피우는 동안 눈에 보이는 에어로솔 및 담배 풍미(즉 휘발되는 담배 성분)를 수득한다. 연료요소는 약 6㎜ 뒷 부분까지, 즉 호일 라이닝처리된 튜브가 연료요소를 포장하는 영역까지 연소되며 그곳에서 궐련의 불이 저절로 꺼진다.
[실시예 10]
제 1도의 다른 궐련
연료요소
하기 성분으로부터 실시예 1에서와 동일하게 연료요소를 제조한다 :
10 중량% 알긴산 암모늄 결합제
5 중량% 볼밀화 담배 분말
8.4 중량% 흑연 분말
3 중량% 탄산칼슘 분말
1 중량% 탄산나트륨 분말
72.6 중량% 분말형 단단한 나무의 펄프 탄소
연료요소의 길이는 약 12㎜이고 직경은 약 7.5㎜이다. 가공하는 동안, 깊이 1㎜이고 폭이 0.5㎜인 4 또는 6개의 동일한 간격의 홈을 연료요소의 표면상에 말단에서 부터 말단까지 형성시킨다. 연료 조성물을 혼합하고 또 연속해서 소망하는 크기로 압출하여 실시예 8에 기재된 바와 같은 유리 섬유 층/담배 종이 복합체 구조를 형성한다.
기질
약 30 mils의 명목상 두께의 헤드 박스로부터 성분의 수성 슬러리를 가열된 스테인레스 강철 벨트상에서 주조하여 주조 쉬트 물질이 제공된다. 주조 슬러리는 약 20%의 고형분 함량을 갖는다. 물에 줄기 및 엽편 형태의 수성 추출된 담배 펄프 약 20부, 연도경화된 담배 엽편 약 10부, 및 버리 담배 엽편 약 10부를 분산시켜 슬러리를 제조한다. 그대로, 약 1부의 담배 및 약 8부의 물을 갖는 슬러리를 제공한다. 생성한 슬러리를 디스크 정제기로 정제하고, 혼합기로 보낸다. 약 40부의 담배를 포함하는 상기 슬러리에 약 50부의 글리세린, 브링클리 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,159,942호의 Col. 11, 5 내지 37행에 기재된 것으로 약 8부의 추출물 및 92부의 물의 양으로 희석된 담배 추출물 약 2부, 레불린산 약 3부, 천연 및/또는 인공 향료의 혼합물 약 1부(예컨대, 땅콩, 코코아, 푸룩토오스, 감초, 버터, 인공 연도경화된 담배 또는 바닐린 향료); 화이트 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,060,669호에 기재된 방식으로 동일하게 열처리된 버리 담배 추출물 약 3부; 및 글리세린, 프로필렌 글리콜 및 미르 코포레이숀으로부터 구입할 수 있는 버리 담배 추출물의 혼합물 약 5부를 부가한다. 그러나 향료 및 담배 추출물과 같은 이들 성분의 선택과 그 양은 소망하는 유기 관능 특징을 제공하기 위해 필요에 따라서 다양하게 선택할 수 있다.
생성한 슬러리를 혼합하여 일정한 특성을 얻는다. 이어, 머크 앤드 컴패니 인코포레이티드의 켈코 디비젼으로부터 Amoloid HV로서 구입할 수 있는 알긴산 암모늄 약 5부를 슬러리에 부가한다. 생성한 슬러리를 Breddo Likwifier 고전단 프로펠러 혼합기를 이용하여 주위 조건하에서 완전히 혼합한다. 상기 슬러리를 약 220℉에서 가열된 스텐레스강 벨트상에서 주조시킨다. 주조된 슬러리는 약 220℉에서 가열함으로써 건조시킨다. 건조된 주조 슬러리를 인치당 약 25 커트의 절단 충전재 크기로 절단한다. 절단 충전재를 콘디쇼닝처리하여 수분함량이 약 15%이고 두께가 약 6 mils인 기질을 수득한다.
주조 쉬트 기질재료는 Hauni-Werke Korber ＆ Co. KG제 Protos와 같은 봉 형성장치를 이용하여 봉으로 형성된다. 기질 봉은 폭이 약 24.5㎜인 종이/알루미늄 호일 적층 포장재를 포함한다. 이때 호일은 0.0005 인치 두께의 주조 알루미늄이고, 또 종이는 에쿠스타로부터 Ref. 29492로서 구입할 수 있다. 적층은 알제이알 팩케이징사로부터 06-50-05-005로 표시되는 실리케이트 접착제를 사용하여 형성된다. 적층 종이는 알제이알 팩케이징사로부터 구입할 수 있는 CS1242 접착제를 사용하여 랩 조이닝에 의해 튜브(내부에 호일을 가짐)로 형성된다. 포장된 봉을 31㎜ 길이 절편으로 절단한다. 31㎜ 봉 중량은 약 400㎎이다.
재구성 담배 절단 충전재 플러그
브링클리 일행에 의한 미합중국 특허 제 5,159,942호의 실시예 6에 기재된 바와 같이 제조된 재구성 담배 절단 충전재로부터 절단 충전재 형태의 재구성 담배으 롤이 형성된다. 절단 충전제를 포함하는 봉은 에쿠스타로부터 Ref. No. 456으로서 구입될 수 있는 26.5㎎폭의 종이를 포함한다. 상기 봉은 공지된 궐련 제조 수법(즉 Protos 궐련 봉 제조 장치를 이용하여)과 알제이알 팩케이징사로 부터 CS1242로 구입할 수 있는 랩 접착제를 이용하여 연속적인 봉으로 제공된다. 봉은 약 7.5㎜의 직경을 가지며 또 각각 20㎜ 길이의 절편으로 절단된다. 20㎜ 절편상태인 담배 절단 충전재는 수분함량이 약 12 중량%이고 중량이 약 220㎎이다.
필터 플러그
길이 약 20㎜이고 또 직경이 약 7.5㎜인 셀룰로오스 아세테이트 토우 필터 봉은 이스트만 케미컬 컴패니 제품으로 트리아세틴을 사용하여 약 6% 가소제 수준까지 가소화된 10 데니어/필라멘트/35000 총 데니어 셀룰로오스 아세테이트 토우 재료로부터 제조한다. 상기 토우는 에쿠스타로부터 Ref. No. 29646으로 구입할 수 있는 폭 25.5㎜의 종이 웨브를 사용하고 Arjay Equipment Corporation 제 변형 KDF-2 봉 형성장치 및 E-60 토우 가공 유닛 및 알제이알 팩케이징 제품인 고온용융 448-195K 솔기 접착제를 사용하여 접착제를 사용하여 포장한다. 포장된 봉을 20㎜ 길이 절편으로 절단한다.
조립물
다양한 성분의 비 표준 길이에 맞게 변형된 표준 궐련 티핑 기기를 이용하여 개별 성분을 조합한다.
연료요소 절편과 기질 봉을 말단 대 말단 관계로 인접하게 위치시킨다. 2개 절편은 기질 봉의 길이 및 기질 봉 옆에 인접하는 6㎜ 길이의 연료요소 절편을 따라 제한되고 연장된 적층 포장재에 의해 접착된다. 적층 포장재는 에쿠스타 Ref. No. 99952 종이 외부층, 알제이알 팩케이징제 LAM-5001로부터 구입할 수 있는 접착제층, 0.0005 인치 두께 알루미늄 호일층, LAM 5001 접착제의 다른 층 및 에쿠스타 Ref. No. 99951 종이 내부층을 포함한다. 랩 접착제는 알제이알 팩케이징으로부터 구입할 수 있는 MT-8014 접착제이다. 적층된 포장재는 길이가 37㎜이고 폭이 24.4㎜이다.
절단 충전재 절편 및 필터요소 절편을 말단 대 말단 관계로 인접하게 배열시킨다. 에쿠스타로 부터 Ref. No. 29646으로 구입할 수 있는 종이를 사용하여 상기 2개 절편을 붙인다. 상기 종이는 각 절편의 길이를 한정하고, 랩 접착제는 알제이알 팩케이징으로 부터 448-195K로 표시되며, 종이에 도포되는 중심선 접착제는 알제이알 팩케이징에 의해 448-37A로 표시된다. 종이 포장재는 길이가 40㎜이고 또 폭이 25.5 ㎜이다.
2개의 조합된 절편을 한쪽 단부에는 연료요소 또 다른 단부에는 필터요소 절편이 존재하도록 말단 대 말단 관계로 인접하게 배치시킨다. 2개 결합된 절편은 길이 48㎜이고 폭이 24.4㎜인 티핑 재료를 사용하여 결합되며 에쿠스타사로부터 E-30336으로 구입할 수 있는 종이인 립 박리제에 의해 처리된다. 티핑 재료는 마우쓰엔드 절편의 길이 및 기질 절편의 인접 영역을 제한한다. 티핑 재료는 MT 8014 티핑 접착제를 사용하여 그 자리에서 유지된다.
궐련을 피우면 약 10 내지 12 모금 피우는 동안 눈에 보이는 에어로솔 및 담배 풍미(즉 휘발되는 담배 성분)를 수득한다. 연료요소는 약 6㎜ 뒷 부분까지, 즉 호일 라이닝처리된 튜브가 연료요소를 포장하는 영역 까지 연소되며 그곳에서 궐련의 불이 저절로 꺼진다.
본 발명은 바람직한 구체예를 들어 자세하게 설명되었다. 그러나 이 분야의 숙련자라면 본 발명의 설명을 기초로 하여 본 발명의 정신과 하기 특허청구 범위에 기술한 바와 같은 범위내에서 변형 및/또는 개선시킬 수 있다.

Claims (18)

  1. 50 중량% 이상의 분말 탄소원소, 1 중량% 이상의 결합제, 3 중량% 이상의 분말 흑연 및 1 중량% 이상의 탄산칼슘을 포함하고, 분말 흑연 및 탄산칼슘의 양이 조성물로부터 제조된 연료요소시 연소시 발생되는 일산화탄소를 감소시키기에 충분한 끽연제품의 연료요소 제조에 적합한 연소가능한 조성물.
  2. 60 중량% 이상의 분말 탄소원소, 5 중량% 이상의 결합제, 약 5 내지 약 20 중량%의 분말 흑연 및 약 2 내지 약 15 중량%의 탄산칼슘을 포함하고, 분말 흑연 및 탄산칼슘의 양이 조성물로부터 제조된 연료요소시 연소시 발생되는 일산화탄소를 감소시키기에 충분한 끽연제품의 연료요소 제조에 적합한 연소가능한 조성물.
  3. 70 중량% 이상의 분말 탄소원소, 10 중량% 이상의 결합제, 8 중량% 이상의 분말 흑연 및 약 3 중량% 이상의 탄산칼슘을 포함하고, 분말 흑연 및 탄산칼슘의 양이 조성물로부터 제조된 연료 요소시 연소시 발생되는 일산화탄소를 감소시키기에 충분한 끽연제품의 연료요소 제조에 적합한 연소가능한 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 하나에 있어서, 약 10 중량% 이하의 담배를 포함하는 끽연제품의 연료요소 제조에 적합한 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 3항중 어느 하나에 있어서, 약 1 중량% 이하의 탄산나트륨을 포함하는 끽연제품의 연료요소 제조에 적합한 조성물.
  6. 제 1항 내지 제 3항중 어느 하나에 있어서, 결합제가 알긴산염 결합제를 포함하는 끽연제품의 연료요소 제조에 적합한 조성물.
  7. 제 4항에 있어서, 알긴산염 결합제가 알긴산 암모늄을 포함하는 끽연제품의 연료요소 제조에 적합한 조성물.
  8. 제 1항 내지 제 3항중 어느 하나에 있어서, 분말형 탄소원소가 약 12㎛의 평균 입도를 갖는 단단한 나무 펄프 탄소를 포함하는 끽연제품의 연료요소 제조에 적합한 조성물.
  9. 제 1항 내지 제 3항중 어느 하나에 있어서, 분말형 흑연이 약 8㎛의 평균 입도를 갖는 끽연제품의 연료요소 제조에 적합한 조성물.
  10. 50 중량% 이상의 분말형 단단한 나무 펄프 탄소, 1 중량% 이상의 결합제, 3 중량% 이상의 분말 흑연 및 약 1 중량% 이상의 탄산칼슘을 포함하고, 분말 흑연 및 탄산칼슘의 양이 조성물로부터 제조된 연료 요소의 연소시 발생되는 일산화탄소를 감소시키기에 충분한 연료 조성물을 압출함으로써 형성되는 직경이 약 8㎜ 이하이고 또 길이가 약 20㎜ 이하인 끽연제품에 사용하기 적합한 실린더형 연료요소.
  11. 60 중량% 이상의 분말형 탄소 원소, 5 중량% 이상의 결합제, 약 5 내지 약 20 중량%의 분말 흑연 및 약 2 내지 약 15 중량%의 탄산칼슘을 포함하는 연료 조성물을 압출함으로써 형성되는 직경이 약 8㎜ 이하이고 또 길이가 약 20㎜ 이하인 끽연제품에 사용하기 적합한 연료요소.
  12. 70 중량% 이상의 분말형 단단한 나무 펄프 탄소, 10 중량% 이상의 결합제, 8 중량% 이상의 분말 흑연 및 약 3 중량% 이상의 탄산칼슘을 포함하고, 분말 흑연 및 탄산칼슘의 양이 조성물로부터 제조된 연료 요소의 연소시 발생되는 일산화탄소를 감소시키기에 충분한 연료 조성물을 압출함으로써 형성되는 직경이 약 8㎜ 이하이고 또 길이가 약 20㎜ 이하인 끽연제품에 사용하기 적합한 실린더형 연료요소.
  13. 제 10항 내지 제 12항중 어느 하나에 있어서, 연료 조성물이 약 10 중량% 이하의 담배를 포함하는 연료요소.
  14. 제 10항 내지 제 12항중 어느 하나에 있어서, 연료 조성물이 약 1 중량% 이하의 탄산나트륨을 더 포함하는 연료요소.
  15. 제 10항 내지 제 12항중 어느 하나에 있어서, 연료 조성물의 결합제가 알긴산염 결합제를 포함하는 연료요소.
  16. 제 15항에 있어서, 연료 조성물중의 알긴산염 결합제가 알긴산 암모늄을 포함하는 연료요소.
  17. 제 10항 내지 제 12항중 어느 하나에 있어서, 연료 조성물의 분말형 단단한 나무 펄프 탄소가 약 12㎛의 평균 입도를 갖는 연료요소.
  18. 제 10항 내지 제 12항중 어느 하나에 있어서, 연료 조성물의 분말형 흑연이 약 8㎛의 평균 입도를 갖는 연료요소.
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