KR100641727B1

KR100641727B1 - 궐련용 필터

Info

Publication number: KR100641727B1
Application number: KR1020057004500A
Authority: KR
Inventors: 타카시 사사키; 마사후미 타로라; 타카시 하세가와
Original assignee: 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2006-11-10
Also published as: RU2005111546A; CA2499649A1; PT1541044E; KR20050057366A; ATE549947T1; EP1541044A4; UA78860C2; DK1541044T3; WO2004026054A1; AU2003264422A1; CA2499649C; RU2292824C2; TW200407087A; EP1541044B1; MY135474A; US20050161054A1; US7487782B2; TWI233783B; EP1541044A1; JP4224460B2

Abstract

궐련용 필터는 탄산나트륨과 같은 무기염기성 물질과, 글리세린, 프로피온산나트륨 및 젖산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 보습제를 함유하는 필터재를 갖는다.

Description

궐련용 필터{CIGARETTE FILTER}

본 발명은, 궐련 주류연기중의 알데히드류의 양을 저감할 수 있는 궐련용 필터에 관한 것이다.

궐련을 끽연하는 끽연자에 의해 흡인되는 주류연기 중에는 여러가지 화학성분이 포함되어 있다. 이들 화학성분 중 포름알데히드로 대표되는 알데히드류는 통상의 궐련용 필터로서는 흡착제거가 어려운 것이었다. 따라서, 궐련 주류연기중에서 알데히드류를 제거하는 것이 요망되고 있다.

종래, 궐련 주류연기중의 알데히드류를 흡착해서 제거하기 위해서, 궐련 필터에 여러가지 첨가제를 첨가하는 것이 시도되고 있다. 그러나, 종래의 첨가제를 사용한 경우에는, 궐련의 끽미가 나빠지는 등의 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 궐련의 끽미를 저하시키는 것과 같은 치명적인 효과를 억제하면서, 궐련 주류연기중의 알데히드류를 효과적으로 저감시킬 수 있는 궐련용 필터를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 하나의 측면에 따른 궐련용 필터는, 탄산염 및 인산염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 무기염기성 물질과, 보습제를 함유하는 필터재(filter medium)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용된 탄산염은, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨 및 탄산수소암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본 발명에서 사용된 인산염은, 인산나트륨, 인산칼륨, 인산수소이나트륨, 인산수소이칼륨, 인산이수소나트륨, 인산이수소칼륨 및 인산이수소암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본 발명에서 사용된 보습제는, 글리세린, 프로피온산나트륨 및 젖산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

본 발명의 궐련용 필터에 있어서는, 상기 무기염기성 물질이 3.5mg 이상 함유되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 궐련용 필터에 있어서, 상기 무기염기성 물질과 상기 보습제와의 비율은 1:1~1:2의 범위인 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 있어서 궐련 주류연기중의 포름알데히드의 측정장치의 구조를 개략적으로 나타내고;

도 2는 본 발명의 실시예에서 사용된 궐련의 구조를 나타내는 단면도이고;

도 3은 궐련 필터중에 첨가되는 각종 무기염기성 물질에 따른, 포름알데히드 유출량을 나타내는 그래프이고;

도 4는 궐련 필터중에 탄산나트륨과 함께 첨가되는 물의 양과, 포름알데히드 유출량과의 관계를 나타내는 그래프이고;

도 5는 궐련 필터중에 탄산나트륨과 함께 첨가되는 글리세린의 양과, 궐련 필터중의 수분증가량과의 관계를 나타내는 그래프이고;

도 6은 궐련 필터중에 탄산나트륨과 함께 첨가되는 각종 보습제에 따른 포름알데히드 유출량을 나타내는 그래프이고; 그리고

도 7은 궐련 필터중에 첨가되는 탄산나트륨과 글리세린과의 비율과, 포름알데히드 유출량과의 관계를 나타내는 그래프이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명자들은, 궐련 주류연기중에 포함된 알데히드류를 저감하기 위한 첨가제를 여러가지 관점으로부터 검토한 결과, 탄산염과 인산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 무기염기성 물질이 유효한 첨가제임을 발견했다. 본 발명에서 사용된 탄산염은, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨 및 탄산수소암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본 발명에서 사용된 인산염은, 인산나트륨, 인산칼륨, 인산수소이나트륨, 인산수소이칼륨, 인산이수소나트륨, 인산이수소칼륨 및 인산이수소암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

또한, 본 발명자들은, 무기염기성 물질이 보습제와 함께 조합하여 사용되면, 궐련 주류연기중에 포함된 알데히드류를 보다 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 발견했다. 본 발명에 있어서 사용된 보습제는, 글리세린, 프로피온산나트륨 및 젖산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

무기염기성 물질과 보습제를 위한 담지체(필터 재료)로는, 아세테이트 토우, 종이 필터재 또는 펄프 부직포와 같은 통상의 필터재를 사용하는 것이 가능하다.

본 발명의 궐련용 필터에서는, 이하와 같은 메카니즘에 의해서 궐련 주류연 기중의 알데히드류가 저감한다고 여겨진다. 우선, 궐련 주류연기중의 알데히드류가, 필터에 담지되어 있는 보습제에 의해 유지되는 물에 용해된다. 더욱이, 물에 용해된 알데히드류는, 필터에 담지되어 있는 무기염기성 물질과 반응해서 필터내에 포착된다. 보습제는 알데히드류를 용해시키는 물을 안정하게 유지하는 작용을 갖는다는 것에 주목해야 한다.

본 발명의 궐련용 필터에 있어서, 무기염기성 물질의 함유량을 3.5mg 이상으로 해야만 하는데, 3.5mg보다 적으면 알데히드류의 저감 효과가 충분히 얻어지기 어렵기 때문이다.

또한, 본 발명의 궐련용 필터에 있어서, 무기염기성 물질과 보습제와의 비율은 1:1~1:2의 범위 이내로 특정된다. 이 범위를 벗어나면 알데히드류의 저감효과가 충분히 얻어지기 어렵다.

필터재에, 무기염기성 물질과 보습제를 함유시키기 위해서는, 스프레이 분무, 디핑 및 롤러 전사와 같은 방법을 이용하는 것이 가능할 수 있다.

또한, 필터재에, 무기염기성 물질 및 보습제에 추가하여 활성탄을 함유시키는 것도 가능하다.

필터 팁의 형태는, 플레인, 듀얼, 트리플 이상의 멀티세그먼트 또는 플러그-스페이스-플러그 타입일 수 있다. 필터 팁 중의 일부 또는 모든 세그먼트에 무기염기성 물질 및 보습제를 함유시키는 것이 가능하다.

본 발명의 궐련용 필터는, 흡구 말단과 같이 궐련의 담배부에 연결된 필터일 수도 있고, 궐련 홀더의 형태인 필터일 수도 있다.

이하의 실시예에서 사용된, 궐련 주류연기중에 포함된 알데히드류의 측정방법에 있어서, 포집물질로서 2,4-디니트로페닐히드라진(DNPH)의 유도체가 고속액체크로마토그래피(HPLC)로 측정된다. 이 방법에 의해 동시에 측정가능한 물질은, 포름알데히드, 아세트알데히드, 아세톤, 아크롤레인, 프로피온 알데히드, 크로톤알데히드, 메틸에틸케톤 및 n-부틸알데히드로 이루어진 8성분이다. 다음의 실시예에 있어서, 측정되는 알데히드류(카르보닐화합물) 중, 포름알데히드에 관해서 실시예를 기술한다.

우선, 2,4-디니트로페닐히드라진(DNPH) 9.51g을 아세토니트릴 1L에 용해한 후, 60% 과염소산 5.6mL를 가하고, 이어서 결과 용액을 초순수 2L로 연속적으로 희석시켜 포집액을 제조했다.

이하, 도 1을 참조해서 측정장치의 구조를 기술한다. 도 1에 나타난 바와 같이, 드레크셀형 포집병(11)에 DNPH 포집액(12)을 넣는다. 드레크셀형 포집병(11)의 내부 용량은 250mL이고, DNPH 포집액(12)의 양은 100mL, 데드 볼륨(dead volume)은 150mL이다. 이 드레크셀형 포집병(11)을 빙수 바스(13)에 넣어서 냉각한다. 드레크셀형 포집병(11)내의 포집액(12)에, 상단에 궐련(1)이 장착된 유리파이프(14)의 하단을 침지한다. 드레크셀형 포집병(11)의 데드 볼륨에 연통하도록, 유리파이프(15) 및 케임브리지 패드(Cambridge pad)(16)를 설치하고, 케임브리지 패드(16)와 자동끽연기(17)를 연결한다.

유리파이프(14)에 궐련(1)을 부착하고, ISO표준에서 정해진 표준흡연조건 하 에서 궐련(1)을 자동 끽연시킨다. 좀더 구체적으로, 궐련 1개피에 대해, 퍼프 1회에 2초간 35mL 흡연하는 동작을 58초 간격으로 반복한다. 주류연기가 버블링하고 있는 동안에, 상기 카르보닐화합물 8성분은 DNPH의 유도체로 전환된다. 측정용 궐련은 2개피 사용된다.

이렇게 하여 생성된 유도체를 HPLC에 의해 측정한다. 우선, 포집액을 여과한 후, Trizma Base액으로 여과된 포집액을 희석한다(포집액 4mL : Trizma Base액 6mL). 그 후에, 이 희석액을 HPLC로 측정한다. HPLC 측정조건은 이하와 같다:

컬럼 : HP LiChrospher 100RP-18(5μ) 250×4mm;

가드 컬럼 : HP LiChrospher 100RP-18(5μ) 4×4mm;

컬럼 온도 : 30℃;

검출 파장 : DAD 356nm;

주입량 : 20μL;

이동상 : 3상에 의한 그래디언트(A액 : 아세토니트릴 30%, 테트라히드로퓨란10% 및 이소프로필알콜 1%를 함유하는 초순수 수용액; B액 : 아세토니트릴 65%, 테트라히드로퓨란 1% 및 이소프로필알콜 1%를 함유하는 초순수 수용액; C액 : 아세토니트릴 100%).

도 2의 단면도를 참조하여, 시료로 사용된 궐련의 구조를 설명한다. 도 2에 나타난 바와 같이, 이 궐련은, 담배살(21)을 권지(22)로 권장한 담배부(20)와, 필터(31)를 성형지(32)로 권장한 필터부(30)를 갖는다. 필터부(30)는 티핑 페이퍼(40)를 사용하여 담배부(20)에 연결된다. 필터재료로서, 예컨대 셀룰로오스 아세테이트 토우를 사용하는 것이 가능하다.

무기염기성 물질 및 보습제를 첨가한 시험용 필터를 사용하여 제조된 궐련을 시험하는 경우에는, 시판되는 타르 6mg의 궐련으로부터 아세테이트 필터를 절단해서 담배부를 취출하고, 담배부를 시험용 필터와 접속해서 시료로 제공한다. 시험용 필터에 무기염기성 물질 및 보습제를 첨가하기 위해서, 오토마이저를 이용한다.

시험 1:

베이스 필터로서 길이 25mm의 아세테이트 필터를 준비했다. 베이스 필터에 첨가제 3.5mg을 함유시켜 시험 필터를 준비했다. 첨가제는, 예컨대 무기염기성 물질인 탄산수소칼륨(KHC0₃), 탄산수소나트륨(NaHCO₃), 탄산칼륨(K₂CO₃), 탄산나트륨(Na₂CO₃), 탄산수소암모늄(NH₄HCO₃), 인산이수소나트륨(NaH₂PO₄), 인산이수소암모늄(NH₄H₂PO₄), 인산수소이나트륨(Na₂HPO₄), 인산수소이칼륨(K₂HPO₄), 인산칼륨(K₃PO₄) 및 인산나트륨(Na₃PO₄)으로 이루어진 군으로부터 선택되었다.

각각의 필터를 상기한 담배부와 접속하여 시료 궐련을 제조하고, 상술한 측정 방법에 의해 궐련 1개피당 주류연기중의 포름알데히드 유출량(μg/cig)을 측정했다. 도 3은 그 결과를 나타낸 그래프이다. 도 3은, 무기염기성 화합물 중 어느 하나를 포함하는 필터로부터의 포름알데히드 유출량은 모두, 베이스 필터로부터의 포름알데히드 유출량보다도 적다는 것을 나타낸다. 특히 탄산나트륨, 탄산칼륨 및 탄산수소암모늄이 효과적이라는 것이 밝혀졌다.

또한, 포름알데히드 유출량을 저감하기 위해서는, 필터중의 무기염기성 화합물의 함유량은 3.5mg 이상인 것이 바람직하다는 것이 밝혀졌다.

시험 2:

베이스 필터에 탄산나트륨 3.5mg을 함유시키고, 물의 함유량을 다양한 양으로 변화시켰다. 물의 함유량이 다른 필터 각각을 시료 궐련을 제조하기 위해 상기한 담배부와 접속하고, 상술한 측정방법에 의해 궐련 1개피당 주류연기중의 포름알데히드 유출량(μg/cig)을 측정했다. 도 4는 그 결과를 나타내는 그래프이다. 도 4로부터 분명한 것처럼, 필터중의 탄산나트륨 함유량이 3.5mg인 경우, 필터중의 물 함유량이 5mg 이상이면, 주류연기중의 포름알데히드를 효과적으로 저감시킬 수 있다.

시험 3:

베이스 필터에 탄산나트륨 및 보습제로서 사용된 글리세린을 함유시켜, 필터중의 수분의 증가량을 조사했다. 탄산나트륨의 함유량은 3.5mg, 7.0mg 또는 10.5mg으로 했다. 글리세린의 함유량은 18mg 또는 52mg으로 했다. 도 5는 그 결과를 나타내는 그래프이다. 도 5는, 보습제인 글리세린의 함유량에 따라서, 필터중에서 유지되는 수분량을 증가시킬 수 있다는 것을 명확하게 나타낸다.

시험 4:

베이스 필터에 탄산나트륨 3.5mg만을 함유시켜, 보습제를 첨가하지 않은 참조용 시험 필터를 준비했다. 또한, 베이스 필터에 탄산나트륨 3.5mg과 보습제를 함유시켜 시험 필터를 준비했다. 사용된 보습제로서는, 글리세린, 크실리톨, 판토텐산나트륨, 피롤리돈카르복실산나트륨, 젖산나트륨, 프로피온산나트륨, DL-말산나트륨, D-만노오스 및 염화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택되었다. 각각의 시험 필터를 상기의 담배부와 접속하여 시료 궐련을 제조하고, 상기한 측정 방법에 의해 궐련 1개피당 주류연기중의 포름알데히드 유출량(μg/cig)을 측정했다. 도 6은 그 결과를 나타내는 그래프이다. 도 6으로부터 분명한 것처럼, 베이스 필터에 탄산나트륨만을 함유시킨 경우에 비하여, 보습제로서 사용된, 글리세린, 젖산나트륨 및 프로피온산나트륨이 포름알데히드 유출량을 효과적으로 저감시킨다는 것을 알 수 있다. 또한, 이들 보습제는 필터 제조공정면에서도 적합하다.

시험 5:

베이스 필터에 탄산나트륨 3.5mg 및 보습제로서 사용된 젖산나트륨을 다양한 양으로 함유시킨 여러가지 시험 필터를 제작했다. 탄산나트륨에 대한 젖산나트륨의 비율은, 1:1, 1:2 또는 1:3으로 했다.

각각의 시험 필터를 상기의 담배부와 접속하여 시료 궐련을 제조하고, 상술한 측정방법에 의해 궐련 1개피당 주류연기중의 포름알데히드 유출량(μg/cig)을 측정했다. 도 7은 그 결과를 나타내는 그래프이다. 도 7은, 베이스 필터에 탄산나트륨과 젖산나트륨을 1:1 또는 1:2의 비율로 함유시키는 것에 의해, 주류연기중의 포름알데히드를 효과적으로 저감할 수 있다는 것을 나타낸다.

본 발명의 궐련용 필터는 궐련 주류연기중의 알데히드류의 양을 효과적으로 저감시킬 수 있다.

Claims

(a) 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산수소암모늄, 인산나트륨, 인산칼륨, 인산수소이나트륨, 인산수소이칼륨, 인산이수소나트륨, 인산이수소칼륨 및 인산이수소암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 무기염기성 물질; 및

(b) 글리세린, 프로피온산나트륨 및 젖산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 보습제를 함유하는 필터재를 포함하며, 상기 무기염기성 물질이 3.5~10.5mg의 양으로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 궐련용 필터.
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제 1항에 있어서, 무기염기성 물질과 상기 보습제와의 비율이 1:1~1:2의 범 위인 것을 특징으로 하는 궐련용 필터.