KR101317137B1 - 해조류 섬유를 이용한 궐련지 및 이를 포함하는 담배 - Google Patents

해조류 섬유를 이용한 궐련지 및 이를 포함하는 담배 Download PDF

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Abstract

궐련지는 펄프화되어 있는 해조류 섬유(sea algae fiber)를 포함하는 섬유 재료(fiber material)를 포함한다. 담배는 담배 각초부(cigarette column portion), 그리고 담배 각초부를 둘러싸고 있으며, 펄프화되어 있는 해조류 섬유를 포함하는 섬유 재료를 포함한다. 궐련지는 충진제를 더 포함할 수 있으며, 섬유 재료는 마 섬유 및 목재 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

Description

해조류 섬유를 이용한 궐련지 및 이를 포함하는 담배{CIGARETTE PAPER USING SEA ALGAE FIBER AND CIGARETTE INCLUDING THE SAME}
해조류 섬유를 이용한 궐련지 및 이를 포함하는 담배가 제공된다.
일반적으로 담배를 제조하기 위해서, 먼저 다양한 종류의 잎담배(leaf tobacco)를 원하는 향과 맛이 나도록 배합하여 가공한다. 다음, 가공된 잎담배를 절각하여 담배 각초(cut tobacco leaf)를 제조하고, 궐련지(cigarette paper)로 담배 각초를 말아, 필터 없는 궐련을 제조한다. 다음, 필요에 따라 필터 없는 궐련에 필터를 부착한다.
담배 필터는 활성탄, 향미 물질 등을 포함할 수 있으며, 모노필터 또는 다중필터로 이루어질 수 있으며, 담배 필터 권지(cigarette filter wrapping paper)에 의해 둘러싸여 있다. 팁 페이퍼(tipping paper)에 의해 담배 각초와 담배 필터가 연결되며, 팁페이퍼는 미세한 구멍들을 포함할 수 있다.
궐련지는 적절한 기공도와 연소성에 의해 흡연시 목표 타르(target tar) 및 목표 니코틴(target nicotine)이 이행될 수 있도록 제조될 뿐만 아니라, 담배 고유의 끽미가 부여되도록 제조될 수 있다. 궐련지는 마(flax), 목재펄프 등으로 제조될 수 있다. 미국등록특허 4,005,718은 칼슘-알기네이트 섬유를 포함하는 흡연가능 물질을 개시하고 있으며, 한국공개실용신안 1998-0062530은 권련용 황토제 필터립을 개시하고 있다.
본 발명의 한 실시예는 섬유취 및 매운맛을 저감시키기 위한 것이다.
본 발명의 한 실시예는 기공도를 조절하여 담배 맛의 강도 조절을 용이하게 하기 위한 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 궐련지는 펄프화되어 있는 해조류 섬유(sea algae fiber)를 포함하는 섬유 재료(fiber material)를 포함한다.
상기 궐련지는 충진제(filler)를 더 포함할 수 있다.
상기 섬유 재료는 마 섬유 및 목재 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 해조류 섬유는 상기 섬유 재료의 전체 중량을 기준으로 약 10 중량% 이상 약 100 중량% 이하일 수 있다.
상기 충진제는 상기 궐련지의 전체 중량을 기준으로 약 20 중량% 내지 약 40 중량%일 수 있다.
상기 해조류 섬유는 약 0.2 mm 내지 약 1.3 mm의 길이와 약 2.0 μm 내지 약 12.0 μm의 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 담배는 담배 각초부(cigarette column portion), 그리고 상기 담배 각초부를 둘러싸고 있으며, 해조류 섬유(sea algae fiber)를 포함하는 섬유 재료(fiber material)를 포함하는 궐련지를 포함한다.
상기 담배는 담배 필터부(cigarette filter portion)를 더 포함할 수 있다.
상기 담배 필터부는 적어도 하나의 필터 부재(filter member)를 포함할 수 있다.
상기 담배 필터부는 흡착제 및 향미제를 적어도 하나 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예는 섬유취 및 매운맛을 저감시킬 수 있으며, 기공도를 조절하여 담배 맛의 강도 조절을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 담배를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 담배를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 담배를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 해조류 섬유를 포함하는 궐련지의 열분해 그래프를 나타내는 그래프이다.
도 5는 마 섬유를 포함하는 궐련지의 열분해 그래프를 나타내는 그래프이다.
도 6은 목재 섬유를 포함하는 궐련지의 열분해 그래프를 나타내는 그래프이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 궐련지 및 담배에 대하여 도 1 내지 도 3을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 담배를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 담배를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 담배를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 담배(cigarette)(1)는 불에 의해 연소되는 담배 각초부(cigarette column portion)(10)와 담배 연기를 필터링하는 담배 필터부(cigarette filter portion)(20)를 포함한다. 담배 각초부(10)는 궐련지(19)에 의해 둘러 쌓여 있을 수 있으며, 담배 필터부(20)는 담배 필터 권지(28)에 의해 둘러 쌓여 있을 수 있다. 담배 각초부(10)와 담배 필터부(20)는 팁 페이퍼(tipping paper)(29)에 의해 연결될 수 있다. 담배의 둘레는 대략 5 mm 내지 대략 30 mm일 수 있다. 담배 필터부(20)는 생략될 수 있다.
담배 필터부(20)는 제1 필터부(21)를 포함할 수 있다. 제1 필터부(21)는 아세테이트 토우, 종이 등으로 형성될 수 있다. 담배 필터부(20)는 2 개 이상의 필터 부재(filter member)를 포함하는 다중 필터일 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참고하면, 담배 필터부(20)는 제2 필터부(22) 및 제3 필터부(23)를 포함할 수 있다. 이외에도, 담배 필터부(20)는 3 개의 필터 부재, 4 개의 필터 부재를 포함할 수 있다.
담배 필터부(20)는 흡착제, 향미제 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 흡착제는 활성탄 등일 수 있으며, 향미제는 허브 향 물질 등일 수 있다. 다중 필터에서 1 개 이상의 필터 부재는 흡착제와 향미제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참고하면, 제2 필터부(22) 및 제3 필터부(23) 중 적어도 하나는 흡착제와 향미제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
궐련지(19)는 해조류 섬유(sea algae fiber)를 포함한다. 해조류 섬유가 섬유 형태로 펄프화되어 포함된 궐련지(19)는 입자 형태의 해조류가 단순히 포함된 궐련지와는 물성이나 관능이 다르다.
해조류 섬유는 하기 표 1에 도시된 것처럼, 마 섬유나 목재 섬유보다 섬유의 길이와 폭이 짧은 단 섬유이며, 이에 따라 해조류 섬유가 포함된 궐련지는 평활도와 지필도가 마 섬유나 목재 섬유보다 균일할 수 있다.
섬유 길이 (mm) 섬유폭 (μm)
해조류 섬유 0.2-1.3 2.0-12.0
아마(flax) 섬유 1.0-120.0 12-25
대마(hemp) 섬유 15.0-25.0 16-50
침엽수 섬유 3.0-5.0 30.0-40.0
활엽수 섬유 1.0-2.0 20.0
해조류 섬유는 목재 섬유와는 달리 리그닌의 함량이 거의 없기 때문에, 해조류 섬유를 포함하는 펄프(pulp)의 초기 고해도가 높을 수 있으며, 결국 해조류가 포함된 궐련지의 섬유취 및 매운맛이 저감될 수 있다.
해조류 섬유는 마 섬유 또는 목재 섬유와 혼합되어 궐련지 제조에 이용될 수 있으며, 궐련지 제조 공정 중 탈수성이 개선될 수 있다. 예를 들어, 해조류 섬유는 궐련지에 포함되는 전체 섬유 재료 중량에 대하여 약 10 중량% 내지 약 100 중량%가 포함될 수 있으며, 이 경우 궐련지는 섬유취 및 매운맛이 저감되면서도 탈수성이 개선될 수 있다.
도 4는 해조류 섬유를 포함하는 궐련지의 열분해 그래프를 나타내는 그래프이며, 도 5는 마 섬유를 포함하는 궐련지의 열분해 그래프를 나타내는 그래프이며, 도 6은 목재 섬유를 포함하는 궐련지의 열분해 그래프를 나타내는 그래프이다.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 궐련지의 연소를 통하여 열분해 생성물이 분석될 수 있다. 도 4 내지 도 6의 그래프는 열분해기(pyrolyzer, Frontier Lab, 2020 ID - Agilent 6890 GC/5973 MSD)로 측정되었다. 셀룰로오스 및 펙틴 등의 섬유의 주성분의 피크 패턴(peak pattern)은 도 4 내지 도 6에서 유사하지만, 도 6의 경우 피크 패턴이 도 4 및 도 5와 약간 다르다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 해조류 섬유를 포함하는 궐련지와 마 섬유를 포함하는 궐련지의 열분해 생성물은 유사한 것을 알 수 있다. 도 4 및 도 6을 참고하면, 해조류 섬유를 포함하는 궐련지는 목재 섬유를 포함하는 궐련지보다 섬유취 및 매운맛을 감소시키는 카르보닐 화합물이 더 많이 포함된 것을 알 수 있다.
궐련지(19)는 충진제(filler)를 포함할 수 있으며, 이에 따라 궐련지의 불투명도를 높일 수 있으며 궐련지에 기공도를 부여할 수 있으며, 궐련지의 평활도 및 회고결성이 개선될 수 있으며, 궐련지의 백색도가 증가될 수 있다. 예를 들어, 충진제는 탄산칼슘, 이산화티탄, 산화마그네슘 등의 물질이 있다. 충진제는 궐련지 전체 중량에 대해 약 20 중량% 내지 약 40 중량% 사용될 수 있다.
해조류 섬유는 상기 표 1에 도시된 것처럼 섬유의 길이와 폭이 짧기 때문에, 해조류 섬유가 포함된 궐련지의 기공도는 마 섬유 또는 목재 섬유보다 높다. 이에 따라, 해조류 섬유를 포함하는 궐련지가 마 섬유, 목재 섬유 등의 물질을 혼합함으로써, 궐련지의 기공도 조절이 용이할 수 있으며 담배 맛 강도 조절도 용이할 수 있다. 예를 들어, 궐련지 평량 25 g/m3에서 충진제 적용에 따른 궐련지의 기공도를 측정하여 하기 표 2에 나타냈다.
마 섬유
(탄산칼슘 0 중량%)		 마 섬유
(탄산칼슘 30 중량%)		 해조류 섬유
(탄산칼슘 0 중량%)		 해조류 섬유
(탄산칼슘 30 중량%)
기공도 (cu) 10 36 60 220
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명할 것이나, 하기의 실시예는 본 발명의 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
전체 섬유 재료 중에서 해조류 섬유 100 중량%가 포함된 궐련지를 제조한 후, 궐련을 제조하였다. 담배 각초부에서 각초량은 약 580 mg이며, 가능한 타르(available tar)는 약 23 mg이며, 둘레는 약 24.5 mm이며, 담배 필터부에서 필터의 흡인 저항은 약 90 mmH2O이고, 공기 희석율은 약 50 %이며, 모노 필터가 사용되었다.
<실시예 2>
전체 섬유 재료 중에서 해조류 섬유 50 중량% 및 마 섬유 50 중량%가 포함된 것을 제외하고는 상기 궐련지와 동일한 방법으로 궐련을 제조하였다.
<실시예 3>
전체 섬유 재료 중에서 해조류 섬유 50 중량% 및 목재 섬유 50 중량%가 포함된 것을 제외하고는 상기 궐련지와 동일한 방법으로 궐련을 제조하였다.
<비교예 1>
전체 섬유 재료 중에서 마 섬유 100 중량%가 포함된 것을 제외하고는 상기 궐련지와 동일한 방법으로 궐련을 제조하였다.
<비교예 2>
전체 섬유 재료 중에서 목재 섬유 100 중량%가 포함된 것을 제외하고는 상기 궐련지와 동일한 방법으로 궐련을 제조하였다.
궐련지의 물성 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 상기 비교예 1 및 2의 궐련지의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타냈다.
분석항목 단위 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
인장강도 Kgf/mm 0.93 1.52 1.67 2.46 3.33
평량 g/m2 28.3 26.2 27.0 26.6 25.9
백색도 % 88.8 87.8 87.5 86.8 93.5
불투명도 % 84.7 82.1 82.3 80.9 80.4
충진제(CaCO3) % 31.2 30.5 32.5 28.7 29.6
기공도 CU 218 97 92 36 37
상기 표 3에 나타낸 것처럼, 상기 실시예 1 내지 3은 비교예 1 및 2보다 기공도가 높은 것을 알 수 있다.
궐련의 물성 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 상기 비교예 1 및 2의 궐련의 물성을 측정하여 하기 표 4에 나타냈다.
분석항목 단위 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
흡인저항 mmH2O 90 90 90 90 90
공기희석율 % 50 50 50 50 50
상기 표 4에 나타낸 것처럼, 상기 실시예 1 내지 3의 흡인 저항과 공기희석율이 유지되는 것을 알 수 있다.
궐련의 연기 성분 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 상기 비교예 1 및 2의 궐련의 연기 성분을 측정하여 하기 표 5에 나타냈다.
분석항목 단위 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
타르 mg/cig 5.1 5.1 5.2 5.0 5.3
니코틴 mg/cig 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
상기 표 5에 나타낸 것처럼, 상기 실시예 1 내지 3의 타르는 비교예 1보다 높은 것을 알 수 있다.
궐련의 관능 특성 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 상기 비교예 1 및 2의 궐련의 관능 특성을 측정하여 하기 표 6에 나타냈다. 숙련된 관능 평가 패널 100 명이 담배 맛에 대한 항목 별 관능 특성 정량 평가를 블라인드 테스트(blind test)로 진행하였다. 항목별 특성이 강할수록 점수가 높아지는 10 점 척도법을 적용하여, 항목별 평균 값이 계산되었다.
분석항목 단위 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
섬유취 - 2.5 2.4 3.4 2.2 7.2
매운맛 - 4.2 4.0 5.1 4.5 6.7
담배맛 강도 - 5.0 5.6 5.8 6.2 7.0
상기 표 6에 나타낸 것처럼, 상기 실시예 1 내지 3의 섬유취 및 매운맛은 상기 비교예 2보다 낮으며, 상기 비교예 1과 유사한 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 3에서 알 수 있는 것처럼, 혼합 섬유의 함량을 조절하여 담배맛 강도가 조절되는 것을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 담배 10: 담배 각초부
11: 담배 각초 19: 궐련지
20: 담배 필터부 21: 제1 필터부
22: 제2 필터부 23: 제3 필터부
28: 담배 필터 권지 29: 팁 페이퍼

Claims (15)

  1. 펄프화되어 있는 해조류 섬유(sea algae fiber)를 포함하는 섬유 재료(fiber material), 그리고
    궐련지에 기공도를 부여하는 충진제(filler)
    를 포함하고,
    상기 충진제는 궐련지의 전체 중량을 기준으로 20 중량% 내지 40 중량%이고, 상기 해조류 섬유는 0.2 mm 내지 1.3 mm의 길이와 2.0 μm 내지 12.0 μm의 폭을 갖는 궐련지.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 섬유 재료는 마 섬유 및 목재 섬유 중 적어도 하나를 포함하는 궐련지.
  4. 제3항에서,
    상기 해조류 섬유는 상기 섬유 재료의 전체 중량을 기준으로 10 중량% 이상 100 중량% 이하인 궐련지.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 담배 각초부(cigarette column portion), 그리고
    상기 담배 각초부를 둘러싸고 있으며, 펄프화되어 있는 해조류 섬유(sea algae fiber) 및 궐련지에 기공도를 부여하는 충진제(filler)를 포함하는 섬유 재료(fiber material)를 포함하는 궐련지
    를 포함하고,
    상기 충진제는 상기 궐련지의 전체 중량을 기준으로 20 중량% 내지 40 중량%이고, 상기 해조류 섬유는 0.2 mm 내지 1.3 mm의 길이와 2.0 μm 내지 12.0 μm의 폭을 갖는 담배.
  8. 제7항에서,
    담배 필터부(cigarette filter portion)를 더 포함하는 담배.
  9. 제8항에서,
    상기 담배 필터부는 적어도 하나의 필터 부재(filter member)를 포함하는 담배.
  10. 제8항에서,
    상기 담배 필터부는 흡착제 및 향미제를 적어도 하나 포함하는 담배.
  11. 삭제
  12. 제7항에서,
    상기 섬유 재료는 마 섬유 및 목재 섬유 중 적어도 하나를 포함하는 담배.
  13. 제12항에서,
    상기 해조류 섬유는 상기 섬유 재료의 전체 중량을 기준으로 10 중량% 이상 100 중량% 이하인 담배.
  14. 삭제
  15. 삭제
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