KR100607539B1 - 궐련용 필터 및 필터부착 궐련 - Google Patents

Abstract

궐련용 필터는, 1~300cP의 점도를 갖는 액상 지방산에스테르 또는 액상 지방산을 첨가한 필터섹션, 1~300cP의 점도를 갖는 글리콜을 첨가한 필터섹션, 및 활성탄을 첨가한 필터섹션 중, 2개 이상의 필터섹션을 구비한다.

Description

궐련용 필터 및 필터부착 궐련{CIGARETTE FILTER AND FILTER-EQUIPPED CIGARETTE}

본 발명은, 궐련용 필터 및 필터부착 궐련에 관한 것으로, 보다 상세하게는 궐련의 끽연시에 효율적으로 담배 주류연을 여과하여 담배끽미를 개선할 수 있는 궐련용 필터 및 이러한 필터를 갖는 궐련에 관한 것이다.

최근, 담배로부터의 주류연의 여과효율을 향상시키거나, 또는 담배끽미를 개선하는 것을 목적으로 하여, 궐련용 필터에 첨가제를 가하는 것이 행해지고 있다. 특히, 필터섬유에 활성탄(챠콜)을 첨가한 궐련용 필터는, 일본시장에 있어서 필터부착 궐련의 필터로서 과반수를 차지하고 있다. 또한, 세계적으로는, 담배의 연기를 물에 통과시키고나서 끽미를 행하는 관습이 있는 지역이 있다. 그러나, 물에 의해 담배의 연기를 여과하면 끽미가 변화하므로, 일본국특개소 63-276474호 공보에는, 궐련용 필터에 물을 첨가하는 예가 개시되어 있다. 또한, 일본국특공소 44-29317호 공보에는, 활성탄과 폴리알킬렌글리콜을 특정 비율로 셀룰로오스아세테이트섬유 토우(tow)에 첨가하여 이루어지는 담배필터가 개시되고, 일본국특공소 46-12957호 공보에는, 각종 유지와 소르비탄유도체를 필터소재에 첨가하여 이루어지는 담배용 필터가 개시되어 있다.

그러나, 담배용 필터의 첨가제에 의한 담배끽미에의 영향은 관능적으로는 검지할 수 있는 경우가 있지만, 담배 주류연중의 성분별 여과율이 과학적으로 증명되지 않은 것도 있어, 상기 첨가제의 대부분은, 현재 시판되고 있는 담배용 필터에는 사용되고 있지 않다. 담배용 필터로서는, 다수의 세공에 의해 영구(永久)가스 이외의 증기성분을 제거하는 것으로 알려져 있는 활성탄을 섬유에 첨가하여 이루어지는 필터 및 활성탄을 첨가하고 있지 않은 아세테이트섬유나 종이로 이루어진 필터가 시판되는 담배에 사용되고 있는 것에 지나지 않는다.

그런데, 활성탄의 첨가는 담배주류연중의 증기상 성분의 여과효율을 높이기 위해서 유효한 수단이지만, 끽연의 초기단계에서 담배 주류연중의 타르에 의해 활성탄의 세공이 막히고, 흡착활성을 잃어버리기 때문에, 궐련 1개피당 끽연시의 주류연중의 증기상 성분의 여과율은, 끽연초기로부터 끽연종기에 걸쳐 경시적으로 저하한다. 또한, 이것을 회피하기 위해서, 다량의 활성탄을 필터에 첨가하면, 담배 끽미가 활성탄 냄새에 의해 악화할 뿐만 아니라, 경제적으로도 불리하다.

따라서, 본 발명의 목적은, 담배 주류연을 그 성분마다 효율적으로 여과할 수 있는 궐련용 필터를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 여러가지 첨가제를 첨가한 필터를 사용하여 궐련을 제작하고, 그 주류연을 필터 통과 전후에 걸쳐서 분석한 결과, 첨가제의 종류에 따라 담배 주류연의 여과성분이 유의적으로 다르다는 것이 발견되었다. 이 결과를 정리 검토한 결과, 점성이 낮은, 즉 1~300cP의 점도를 갖는 액상 지방산(라우린산, 올레인산, 리놀산, 리놀렌산 등)을 첨가한 필터는, 담배 주류연의 전체적인 여과에 유효하고, 점성이 낮은, 즉 1~300cP의 점도를 갖는 액상 지방산 에스테르(올리브유, 피마자유, 채종유, 콘유, 홍화탕, 포도종유와 같은 천연유지 등)를 첨가한 필터는, 담배 주류연중의 저극성 성분을 여과하기 쉽고, 고극성 성분을 여과하기 어려우며, 점성이 낮은, 즉 점도 1cP~300cP의 글리콜(폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등)을 첨가한 필터는, 담배 주류연중의 고극성 성분을 여과하기 쉽고, 저극성 성분을 여과하기 어려운 것을 알 수 있었다. 또한, 이들 첨가제에 의해 흡수되는 담배 주류연중의 성분의 증기압은 1~4000Pa인 것에 반해서, 활성탄에 의해 흡착되는 담배 주류연중의 성분의 증기압은 100~100000Pa이고, 양자는 다른 것이었다.

더욱이, 상기 지방산이나 지방산에스테르와 글리콜을 같은 필터에 첨가하여도 담배 주류연의 여과율은 향상하지 않고, 여과효율도 불안정하며, 다른 한편, 활성탄에 상기 지방산, 지방산에스테르, 글리콜 등의 첨가제를 배합하여 필터에 첨가하면, 활성탄에 당해 첨가제가 부착되어, 담배 주류연의 여과율이 저하해 버린다는 것도 알 수 있었다.

따라서, 본 발명에서는 담배필터를 2개 이상의 섹션으로 나누어, 각 섹션에 다른 종류의 첨가제(주류연 성분 제거제)를 첨가하는 것으로 하였다. 이것에 의해, 담배 주류연은 각 섹션에 의해 성분마다 여과되어, 고효율의 주류연 여과를 달성할 수 있다.

즉, 본 발명에 의하면 다음의 3가지의 필터섹션 (A)~(C):

(A) 1~300cP의 점도를 갖는 액상 지방산에스테르 또는 액상 지방산을 첨가한 필터섹션

(B) 1~300cP의 점도를 갖는 글리콜을 첨가한 필터섹션

(C) 활성탄을 첨가한 필터섹션

중, 2개 이상의 필터섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는 궐련용 필터가 제공된다.

본 발명의 궐련용 필터가 필터섹션(A)를 구비하는 경우, 첨가제로서 올리브유를 사용하면, 담배연기의 풍미가 양호하게 되어, 바람직하다. 또한, 본 발명의 궐련용 필터가 필터섹션(B)을 구비하는 경우, 글리콜로서, 프로필렌글리콜을 사용하면, 특히 담배주류연중의 고극성 성분의 여과율이 향상한다.

본 발명의 궐련용 필터가 필터섹션(C)을 구비하는 경우, 필터섹션(C)은, 필터섹션(A) 및/또는 필터섹션(B)의 하류측에 배치하는 것이 바람직하다.

본 발명의 궐련용 필터는, 최하류위치에 플레인필터를 구비할 수 있다.

본 발명은, 또한 담배로드의 일단에 본 발명의 필터를 구비하는 궐련을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상류, 하류는 궐련 끽연시의 주류연의 흐름방향을 기준으로 한다. 즉, 담배로드측이 상류이고, 흡구측이 하류이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

첨부한 도면은, 본 발명의 일태양에 따른 필터부착 궐련을 나타내는 일부전 개사시도이다. 이 도면은, 본 발명의 일태양에 관한 궐련용 필터를 나타내는 것으로 해석할 수 있다.

도면에 나타난 필터부착 궐련(10)은, 담배살 등의 통상의 담배충전재(201)를 담배권지(202)에 감아서 이루어진 담배로드(20)와, 이 담배로드(20)의 일단에 부착된 필터(30)를 구비한 것으로, 필터의 구성 이외의 구성은, 통상의 필터부착 궐련과 동일하다. 따라서, 담배로드(20)로서는, 통상의 담배로드를 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 필터는 (A) 주류연 성분제거제로서 1~300cP의 점도를 갖는 지방산에스테르 또는 액상 지방산을 첨가한 필터섹션, (B) 주류연 성분제거제로서 1~300cP의 점도를 갖는 글리콜을 첨가한 필터섹션 및 (C) 주류연 성분제거제로서 활성탄을 첨가한 필터섹션중, 2개 이상의 필터섹션을 구비한다.

필터섹션(A)에 첨가되는 액상 지방산 에스테르로서는, 올리브유, 피마자유, 채종유, 콘유, 홍화탕, 포도종유와 같은 천연유지 등을 예시할 수 있다. 또한, 필터섹션(A)에 첨가되는 액상 지방산으로서는, 라우린산, 올레인산, 리놀산, 리놀렌산 등을 예시할 수 있다. 필터섹션(A)에 첨가되는 주류연 성분제거제로서는, 올리브유가 바람직하다. 올리브유는, 그 풍미가 담배향미와 잘 매치한다. 액상 지방산에스테르 또는 지방산의 첨가량은, 필터섬유 중량의 5%~30%인 것이 바람직하다.

필터섹션(B)에 첨가되는 점도 1cP~300cP의 글리콜로서는, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등을 예시할 수 있지만, 프로필렌글리콜이 바람직하다. 글리콜의 첨가량은, 필터섬유 중량의 5%~30%인 것이 바람직하다.

필터섹션(C)에 첨가되는 활성탄으로서는, 통상의 소위 챠콜필터에 사용되는 활성탄, 예컨대 야자껍질 활성탄을 사용할 수 있다. 활성탄의 첨가량은 필터길이 10mm(필터원주 16.8mm~25.8mm)에 대해서 10~80mg인 것이 바람직하다.

도면에서는, 필터(30)는, 상류측으로부터 예컨대 서로 별개인 4개의 필터섹션, 즉 제 1의 필터섹션(301), 제 2의 필터섹션(302), 제 3의 필터섹션(303) 및 제 4의 필터섹션(304)을 구비한다.

본 발명의 하나의 바람직한 태양에 있어서, 담배로드(20)에 접하여 설치되는 제 1의 필터섹션(301)은, 상기 필터섹션(A)에 의해 구성되고, 제 2의 필터섹션(302)은, 상기 필터섹션(B)에 의해 구성되고, 제 3의 필터섹션(303)은, 상기 필터섹션(C)에 의해 구성된다. 최하류에 위치하는 제 4의 필터섹션(304)은, 필터섹션(C)에 의해 구성되는 제 3의 필터섹션(303)에 있어서 활성탄의 탈락을 방지하기 위해 플레인필터에 의해 구성된다. 플레인필터는, 주류연을 제거하기 위한 첨가제를 포함하지 않는 것으로서, 실질적으로 필터재료로 이루어진다.

제 1~제 4의 필터섹션(301~304)은, 모두 통상의 궐련용 필터에 사용되고 있는 필터소재, 예컨대 종이나 셀룰로오스레이온섬유, 셀룰로오스아세테이트섬유, 비닐론섬유 등의 합성섬유의 토우에 의해 형성되고, 제 4의 필터섹션(304)을 제외하고, 각각 주류연 성분제거제가 첨가되어 있다. 필터섹션(301) 및 (302)에 있어서 주류연 성분제거제는, 필터재료에 분무 또는 도포하는 것에 의해 첨가할 수 있다. 제 3의 필터섹션에 사용되는 활성탄은, 통상의 방법에 의해 필터재료중에 분산혼합하는 것에 의해 첨가할 수 있다.

말할 나위도 없이, 상기 바람직한 태양에 의한 필터의 구성에 있어서, 필터 섹션(301~303)중, 어느 1개를 생략할 수 있다. 또한, 필터섹션(304)도 생략할 수 있다. 그러나, 본 발명의 궐련용 필터는, 필터섹션(A) 및/또는 (B)의 하류측에 필터섹션(C)을 갖는 것이 가장 바람직하다. 이 구성에 의해, 여과효율이 상승적으로 향상한다. 또한, 필터섹션(C)을 하류측에 배치하는 것에 의해, 활성탄의 담배주류연의 여과율의 경시적인 저하가 억제된다.

또, 제 1~제 4의 필터섹션(301~304)은 각각 필요에 따라서 개별의 권취지(도시하지 않음)에 의해 개별적으로 싸여진 상태에서, 1개의 성형지(310)에 의해 일체로 감겨져 있다. 이와 같이 하여 형성되는 필터(30)는 통상의 팁페이퍼(tip paper)(320)에 의해 담배로드(20)의 일단에 부착되어 있다.

첨부한 도면은, 본 발명의 하나의 태양에 관한 필터부착 궐련을 나타내는 일부전개 사시도이다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 그들에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

주류연 성분제거제가 갖는 극성의 영향을 확인하기 위해서, 주류연 성분제거제로서, 올리브유, 프로필렌글리콜 또는 리놀산(모두 화광순약사제)을 궐련용 필터에 첨가하여 주류연 성분의 여과율을 평가하였다.

궐련용 필터로서, 무가소(無可塑)의 셀룰로오스아세테이트필터(3Y/43000)를 사용하였다. 각 주류연 성분제거제는, 궐련용 필터에 아토마이즈를 사용하여 미립자상으로 분무하고, 각각 35mg 첨가하였다. 담배로드로서는, 니뽄다바코산업(주)로부터 판매되고 있는 마일드세븐스프라이트의 담배로드를 사용하고, 이것에 각 주류연 성분제거제를 첨가한 필터를 셀로테이프로 부착시켜 궐련을 시험제작하였다.

시험제작한 궐련을 15mm 자연연소시킨 후, 표준끽연조건에서 1퍼프시키고, 필터로부터 유출하는 주류연 성분을 가스크로마토그래피/질량스펙트럼분석에 의해 측정하였다. 각 주류연 성분의 여과율은, 필터를 부착하지 않은 담배로드의 주류연 성분을 기준으로 하여 각 주류연 성분의 감소비율로서 산출하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 또, 주류연 성분제거제를 첨가하지 않은 필터(대조)를 사용한 경우의 결과도 표 1에 병기한다.

표 1에 나타난 바와 같이, 대조의 필터와 비교하여, 올리브유를 첨가한 경우, 탄화수소류, 피리딘류, 페놀류의 여과율이 현저하게 증가하고 있다. 프로필렌글리콜을 첨가한 경우, 피리딘류, 유기산류, 페놀류의 여과율이 현저하게 증가하 고, 올리브유와는 다른 제거특성을 나타내는 것을 알 수 있다. 리놀산을 첨가한 경우는, 여기에서 나타낸 모든 주류연 성분에 관해서 우수한 여과율이 얻어졌다. 이들 결과로부터, 주류연 성분제거제는, 그 극성과 가까운 극성을 갖는 주류연 성분을 우선적으로 제거하는 것을 알 수 있다.

실시예 2

본 실시예에서는, 주류연 성분제거제로서 활성탄을 첨가한 필터섹션과, 다른 주류연 성분제거제를 첨가한 필터섹션과의 조합효과를 평가하였다.

(1) 우선, 활성탄을 첨가한 필터섹션 단독의 여과율을 평가하기 위해서, 통상의 궐련에 사용되고 있는 활성탄을 충전층(두께 2mm)의 형태로 30mg 충전한 필터섹션(챠콜필터)을 시험제작하였다. 활성탄이 넘쳐 흘러 떨어지지 않도록 하기 위해서, 길이 5mm의 플레인 셀룰로오스아세테이트필터섹션(3Y/43000)을 챠콜필터섹션의 하류측에 배치하였다. 이러한 필터를 실시예 1과 동일한 담배로드의 일단에 부착하고, 활성탄을 충전한 경우와 충전하지 않은 경우에서 각 주류연 성분을 비교하고, 간접법으로 여과율을 평가하였다. 분석법은, 실시예 1과 동일하다.

(2) 또한, 올리브유를 첨가한 필터섹션 단독의 여과율을 평가하기 위해서, 길이 20mm의 셀룰로오스아세테이트필터(3Y/43000)에 실시예 1과 동일한 수법으로 올리브유 15mg을 첨가하여 필터섹션을 제작하고, 동일하게 주류연 성분의 여과율을 평가하였다.

(3) 다음에, 올리브유첨가 필터섹션의 하류측에, 상기 (1)에서 제작한 필터를 챠콜필터섹션이 올리브유첨가 필터섹션과 접하도록 배치하고, 담배로드에 부착시켜, 동일하게 주류연 성분의 여과율을 평가하였다.

얻어진 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

표 2에 있어서, 챠콜필터섹션과 올리브유첨가 필터섹션의 조합에 있어서 계산치는, 각각의 필터섹션을 단독으로 사용한 경우에 근거한 단순계산치이다(예컨대, 아세트알데히드의 경우에는, 상류의 올리브유첨가 필터섹션에 의하여 초기양의 24.5%가 제거되고, 하류의 챠콜필터섹션에 의해서는, 올리브유첨가 필터섹션에 의하여 제거되고 남은 초기양의 75.5% 중 63.6%에 해당하는 양인 초기양의 48.0%가 제거되므로써, 그 조합에 의해서는 초기양의 72.5%(=24.5%+48.0%)가 제거되는 것으로 계산된다). 표 2에 나타낸 바와 같이, 계산치와 실측치를 비교하면, 여과율은 고비점 성분에서는 유의한 차이는 나타나지 않지만, 저비점 성분에서 실측치의 쪽이 유의적으로 높게 되어 있다. 이 결과로부터, 주류연 성분제거제로서 활성탄을 첨가한 필터섹션을 다른 주류연 성분제거제를 첨가한 필터섹션의 하류측에 조합시키면, 각각 단독으로 사용한 효과를 합친 것 이상의 효과(상승효과)가 얻어지는 것을 알 수 있다.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 담배주류연을 그 성분마다 효율적으로 여과할 수 있는 궐련용 필터, 및 이러한 필터를 구비한 필터부착 궐련이 제공된다.

Claims (13)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 다음의 3개의 필터섹션(A)~(C):

   (A) 1~300cP의 점도를 갖는 액상 지방산에스테르 또는 액상 지방산을 첨가한 필터섹션,

   (B) 1~300cP의 점도를 갖는 글리콜을 첨가한 필터섹션, 및

   (C) 활성탄을 첨가한 필터섹션

   을, 상류측으로부터, 필터섹션(A), 필터섹션(B) 및 필터섹션(C)의 순서로 구비하는 궐련용 필터.
8. 제 7항에 있어서, 상기 필터섹션(A)가 올리브유를 첨가한 필터섹션으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터.
9. 제7항에 있어서, 상기 필터섹션(A)가 액상 지방산을 첨가한 필터섹션으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터.
10. 제9항에 있어서, 상기 액상 지방산이 라우린산, 올레인산, 리놀산 및 리놀렌산으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 필터.
11. 제 7항 내지 제10항 중 어느 한항에 있어서, 상기 필터섹션(B)가 프로필렌글리콜 또는 폴리에틸렌글리콜을 첨가한 필터섹션으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터.
12. 제11항에 있어서, 최하류위치에 플레인 필터섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터.
13. 담배로드와, 상기 담배로드의 일단에 설치된 제 7항의 필터를 구비하는 궐련.

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