KR101404139B1 - 저발화성 궐련지 및 이를 이용하는 담배 - Google Patents

저발화성 궐련지 및 이를 이용하는 담배 Download PDF

Info

Publication number
KR101404139B1
KR101404139B1 KR1020120081685A KR20120081685A KR101404139B1 KR 101404139 B1 KR101404139 B1 KR 101404139B1 KR 1020120081685 A KR1020120081685 A KR 1020120081685A KR 20120081685 A KR20120081685 A KR 20120081685A KR 101404139 B1 KR101404139 B1 KR 101404139B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
starch
cigarette
hydrophobic
hydrophilic
cigarette paper
Prior art date
Application number
KR1020120081685A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140014772A (ko
Inventor
곽익원
김종오
주성호
김영신
이광세
Original Assignee
주식회사 케이티앤지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이티앤지 filed Critical 주식회사 케이티앤지
Priority to KR1020120081685A priority Critical patent/KR101404139B1/ko
Priority to JP2015524162A priority patent/JP5927346B2/ja
Priority to US14/417,127 priority patent/US9265285B2/en
Priority to ES12881931.5T priority patent/ES2622902T3/es
Priority to PCT/KR2012/010477 priority patent/WO2014017709A1/en
Priority to EP12881931.5A priority patent/EP2877044B1/en
Priority to RU2015106547/12A priority patent/RU2597541C1/ru
Publication of KR20140014772A publication Critical patent/KR20140014772A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101404139B1 publication Critical patent/KR101404139B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/02—Cigars; Cigarettes with special covers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/002—Cigars; Cigarettes with additives, e.g. for flavouring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/02—Cigars; Cigarettes with special covers
    • A24D1/025—Cigars; Cigarettes with special covers the covers having material applied to defined areas, e.g. bands for reducing the ignition propensity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/16—Use of materials for tobacco smoke filters of inorganic materials
    • A24D3/163—Carbon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

저발화성 궐련지는 소수성 전분과 친수성 전분을 포함하는 코팅부(coating portion), 그리고 마이크로미터 크기 기공과 나노미터 크기의 기공을 포함하는 복수의 기공을 포함하고, 소수성 전분 및 친수성 전분이 마이크로미터 크기의 기공 및 나노미터 크기의 기공을 덮고 있다.

Description

저발화성 궐련지 및 이를 이용하는 담배{LOW IGNITION PROPENSITY CIGARETTE PAPER AND CIGARETTE USING THE SAME}
저발화성 궐련지 및 이를 이용하는 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.
저발화성 궐련지에는 전분과 같은 물질이 밴드(band) 형태로 코팅되어 있으며, 코팅된 밴드의 기공도가 낮으므로 담배의 연소가 밴드 부분에 도달하면 담배 각초로 유입되는 산소량이 감소하여 담배가 소화될 수 있다.
본 발명의 한 실시예는 코팅 조성물의 건조성을 개선하고 궐련지로의 코팅력을 유지하기 위한 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 저발화성 궐련지는 소수성 전분과 친수성 전분을 포함하는 코팅부(coating portion), 그리고 마이크로미터 크기 기공과 나노미터 크기의 기공을 포함하는 복수의 기공을 포함하고, 상기 소수성 전분 및 상기 친수성 전분이 상기 마이크로미터 크기의 기공 및 상기 나노미터 크기의 기공을 덮고 있다.
상기 친수성 전분과 소수성 전분의 혼합 비율은 대략 18-22 wt%: 약 8-12 wt%일 수 있다.
상기 소수성 전분은 금속염을 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 담배는 담배 각초부(cigarette column portion), 그리고 상기 담배 각초부를 둘러싸고 있으며, 코팅부(coating portion) 및 복수의 기공을 포함하는 저발화성 궐련지를 포함하고, 상기 코팅부는 소수성 전분과 친수성 전분을 포함하고, 상기 복수의 기공은 마이크로미터 크기 기공과 나노미터 크기의 기공을 포함하고, 상기 소수성 전분 및 상기 친수성 전분이 상기 마이크로미터 크기의 기공 및 상기 나노미터 크기의 기공을 덮고 있다.
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 코팅 조성물의 건조성을 개선할 수 있고 궐련지로의 코팅력을 유지할 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 4 및 도 5는 궐련지의 SEM 사진이다.
도 6은 궐련지의 표면 전하를 나타내는 그래프이다.
도 7은 알루미늄기가 치환된 소수성 전분의 입자 크기를 나타내는 그래프이다.
도 8은 알루미늄기가 치환된 소수성 전분의 전하량을 나타내는 그래프이다.
도 9는 동결 파쇄된 소수성 전분의 입자 크기를 나타내는 그래프이다.
도 10은 동결 파쇄된 소수성 전분의 전하량을 나타내는 그래프이다.
도 11 내지 도 14는 동결 파쇄된 소수성 전분을 각각 10, 20, 30, 그리고 60 분 동안 초음파 처리된 동결 파쇄된 소수성 전분의 입자 크기를 ㎛ 단위로 나타내는 그래프이다.
도 15는 동결 파쇄 및 초음파 처리된 소수성 전분의 입자 크기를 나타내는 그래프이다.
도 16은 전분의 함량에 따른 점도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 17은 궐련지의 스트레스-스트레인(stress-strain) 그래프이다.
도 18 및 도 19는 전분 함량에 따른 기공도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 20 내지 도 23은 소수성 전분이 각각 20 wt%, 25 wt%, 30 wt%, 그리고 35wt% 단독으로 사용되는 경우 궐련지의 SEM 사진이다.
도 24 내지 도 27은 친수성 전분이 각각 20 wt%, 25 wt%, 30 wt%, 그리고 35wt% 단독으로 사용되는 경우 궐련지의 SEM 사진이다.
도 28 내지 도 31은 친수성 전분이 10 wt%일 때 소수성 전분이 각각 10 wt%, 15 wt%, 20 wt%, 그리고 25wt% 혼합되는 경우 궐련지의 SEM 사진이다.
도 32내지 도 35는 친수성 전분이 20 wt%일 때 소수성 전분이 각각 0 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 그리고 15wt% 혼합되는 경우 궐련지의 SEM 사진이다.
도 36은 궐련지 위에 도포되는 소수성 전분 및 친수성 전분을 나타내는 개략도다.
도 37 내지 도 39는 코팅 조성물이 코팅된 궐련지의 단면을 나타내는 SEM 사진이다.
도 40은 전분의 함량에 따른 수분 건조량을 측정한 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 각초부(10)는 다양한 방법에 의해 가공된 잎담배로부터 절각된 담배 각초(11)를 포함한다.
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 1 개 이상의 코팅부(coating portion)(18)를 포함한다. 예를 들어, 코팅부(18)는 밴드 형태일 수 있지만, 이외에도 다양한 모양을 가질 수 있다. 코팅부(18)의 개수, 두께, 그리고 모양은 다양하게 변형될 수 있으며, 복수개의 코팅부(18)의 간격도 다양하게 변형될 수 있다. 코팅부(18)는 궐련지(19)의 기공도를 낮출 수 있으며, 이에 따라 담배의 연소가 코팅부(18)에 도달하면 담배 각초부(10)로 유입되는 산소량이 감소하여 담배(1)가 소화될 수 있다. 코팅부(18)를 포함하는 궐련지(19)를 저발화성 궐련지라고도 한다. 코팅부(18)에는 코팅 조성물이 도포된다. 예를 들어, 궐련지(19)의 기공도는 대략 85 cu 이하일 수 있으며, 코팅부(18)의 기공도는 대략 5 cu 내지 대략 20 cu일 수 있다. 궐련지의 기재 종이(base paper)의 두께는 약 30 ㎛ 내지 약 60 ㎛일 수 있으며, 기재 종이의 평량은 약 15 g/m2 내지 약 40 g/m2일 수 있다. 코팅부(18)의 두께는 약 5 ㎛이하일 수 있으며, 코팅부(18)의 평량은 약 15 g/m2 이하일 수 있다. 궐련지(19) 및 코팅 조성물 전체 중량에 대한 코팅 조성물의 중량 비율은 대략 40 중량% 이하일 수 있다. 코팅부(18)가 밴드 모양인 경우, 밴드 1 개당 코팅 조성물의 질량은 대략 2.5 mg 이하일 수 있다.
코팅 조성물은 친수성 전분 및 소수성 전분을 포함한다. 친수성 전분과 소수성 전분의 혼합 비율은 약 18-22 wt%: 약 8-12 wt%이며, 이러한 범위에 있을 때, 코팅 조성물의 건조성이 개선될 수 있고 궐련지로의 코팅력이 유지될 수 있다. 또한, 알루미늄염 또는 칼슘염과 같은 금속염 처리가 되어 있는 소수성 전분을 사용할 때, 코팅 조성물의 건조성이 개선될 수 있고 궐련지로의 코팅력이 유지될 수 있다.
코팅 조성물에서 친수성 전분과 소수성 전분이 혼합될 때, 복합체(composite) 내에서 친수성 전분이 점도 증가에 가장 큰 역할을 하며, 소수성 전분에 의해 점도가 조절될 수 있다.
코팅 조성물에서 친수성 전분 및 소수성 전분이 혼합될 때, 탄성률이 약간 감소하였지만 연신율이 2 배 가까이 증가할 수 있다. 그러나, 친수성 전분 또는 소수성 전분이 단독으로 사용될 때, 연신율은 약간 증가할 뿐이다. 예를 들어, 친수성 전분 및 소수성 전분이 각각 약 20 wt% 및 약 10 wt% 혼합되었을 때, 연신율이 가장 클 수 있다. 또한 코팅 조성물에서 전분의 함량이 증가할 때 탄성률의 증가로 인하여 깨지기 쉬운(brittle) 특성이 나타날 수 있다.
코팅 조성물에서 소수성 전분은 기공 제어 능력이 약하며 친수성 전분은 기공도 제어 능력이 강하지만, 친수성 전분 및 소수성 전분이 각각 약 20 wt% 및 약 10 wt% 혼합되었을 때, 기공 제어 능력이 가장 강할 수 있다.
코팅 조성물이 궐련지에 코팅되었을 때, 소수성 전분은 약 10-20 ㎛의 입경을 가지며 큰 기공을 효과적으로 제어할 수 있으며, 친수성 전분은 유체(fluidic) 특성을 나타내며 작은 나노미터 크기의 기공을 효과적으로 제어할 수 있다. 그러나, 소수성 전분이 단독으로 사용될 때 소수성 전분은 궐련지 위에 쌓여 있는 구조(stacked structure)로 형성되어 나노미터 크기의 기공을 제어하기 어려우며, 친수성 전분이 단독으로 사용될 때 궐련지 표면의 위상차이가 난다.
코팅 조성물에서 친수성 전분 및 소수성 전분이 혼합될 때의 건조성이 친수성 전분 또는 소수성 전분이 단독으로 사용될 때의 건조성보다 우수하다. 그리고 소수성 전분의 함량이 증가할 때 건조성이 개선될 수 있다.
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명할 것이나, 하기의 실시예는 본 발명의 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
궐련지와 전분 입자 크기 및 특성을 분석하기 위해서 제타 전위 입경 측정 시스템(zeta potential analyzer) 및 입도 분석기 (ELS-Z2, particle size analyzer)가 사용되었다. 궐련지의 비표면적 및 기공분포도 분석을 위해 B.E.T(Tristar, Brunauer-Emmett-Teller isotherm)가 사용되었다. 궐련지 및 궐련지 표면에 코팅된 전분 형태를 분석하기 위해 주사 전자현미경 (Magellan, scanning electron microscope)이 사용되었다.
궐련지 특성
궐련지의 특성을 분석하기 위하여, 궐련지의 SEM 사진을 촬영하여 도 4 및 도 5에 도시하였고, 궐련지의 표면 전하를 측정하여 도 6에 도시하였다. 도 5를 참고하면, 셀룰로오스 섬유 사이에 대략 10-20 ㎛의 마이크로미터 크기의 기공과 대략 15 nm의 나노미터 크기의 기공이 있는 것을 알 수 있으며, 이 두 가지 종류의 기공의 제어가 저발화성 궐련지의 특성에 영향을 줄 수 있다. 도 6을 참고하면, 궐련지의 표면 전하는 약 -13.88로 음전하를 띠며, 궐련지에 표면 전하가 균일하게 분포되어 있다
전분 특성
소수성 전분으로 썬플로(삼양제넥스)가 사용되었다. 소수성 전분에 알루미늄염 처리를 한 후, 알루미늄기가 치환된 소수성 전분의 입자 크기와 표면 전하를 측정하여 각각 도 7 및 도 8에 도시하였다. 도 7을 참고하면, 알루미늄기가 치환된 소수성 전분의 입자 크기는 SMD(surface area diameter)를 기준으로 하여 대략 87.54 ㎛이고, 전하량은 약 (+) 4.69로 양전하를 띤다.
전분의 전처리
알루미늄기가 치환된 소수성 전분의 입자 크기는 궐련지의 기공의 크기보다 너무 크기 때문에, 알루미늄기가 치환된 소수성 전분을 동결 파쇄 및 초음파 처리를 함으로써 입자 크기를 줄인다. 예를 들어, 소수성 전분을 액체 질소에 의해 동결 건조시킨 후 물리적 파쇄를 실시하였으며, 이에 따라 도 9를 참고하면 소수성 전분의 크기는 약 37.53 ㎛이고, 도 10을 참고하면 소수성 전분은 약 (-) 14.88로 음전하를 띤다.
동결 파쇄된 소수성 전분의 입자의 경우에도 그 크기가 아직 크기 때문에, 궐련지의 기공도를 제어하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 이에 따라, 동결 파쇄된 소수성 전분을 대략 10, 20, 30, 그리고 60 분 동안 초음파 처리를 한 후, 각각의 입자 크기가 ㎛ 단위로 도 11 내지 도 14에 도시되었고, SMD 및 VMD에 대한 결과가 도 15에 도시되었다. 도 11 내지 도 15를 참고하면, 10 분 동안 초음파 처리한 경우 입자 크기는 약 15.75㎛, 20 분 동안 초음파 처리한 경우 입자 크기는 약 48.89 ㎛, 30 분 동안 초음파 처리한 경우 입자 크기는 약 18.43 ㎛, 60 분 동안 초음파 처리한 경우 입자 크기는 약 24.23 ㎛이다. 결국, 소수성 전분을 동결 파쇄한 후 약 10 분 정도 초음파 처리했을 때, 소수성 전분의 입자 크기가 충분히 작기 때문에 궐련지의 기공도가 효율적으로 제어될 수 있다.
시편 제조
물에 친수성 전분을 넣은 후 대략 1000 rpm/min으로 4시간 동안 교반하여 페이스트를 얻는다. 페이스트에 소수성 전분을 넣은 후 교반하여 복합체(composite)를 얻는다. 복합체를 종이에 약 25 ㎛의 두께로 코팅하여 시편을 제조한다. 이때 사용되는 친수성 전분과 소수성 전분의 함량비는 다양하게 조절될 수 있다. 친수성 전분은 α-waxy corn starch(대상전분)가 사용되었다. 소수성 전분은 알루미늄기 치환 처리, 동결 파쇄, 그리고 약 10 분간 초음파 처리가 차례로 이루어진 것이다. 이하에서, 제조된 시편에 대한 점도, 강도, 기공도, 형상, 그리고 건조성을 분석한다.
점도
점도 분석을 위해 점도 측정계(SV-10, viscometer)가 50 ml기준으로 사용되었다.
도 16은 친수성 및 소수성 전분의 함량에 따른 점도의 변화를 나타내는 그래프이다. 도 16을 참고하면, 소수성 전분은 단독으로 사용될 때 점도에 영향을 거의 끼치지 않으며, 친수성 전분은 단독으로 사용될 때 점도에 영향을 주며 친수성 전분 함량의 증가에 따라 점도가 증가한다. 친수성 전분과 소수성 전분이 혼합되었을 때, 친수성 전분 함량의 증가에 따라 점도가 증가하며, 소수성 전분 함량의 증가에 따라 점도가 증가한다. 결국, 친수성 전분과 소수성 전분의 혼합 비율을 조절함으로써 점도가 적절하게 조절될 수 있다.
인장 강도
코팅물질의 인장강도 분석을 위해 인장시험기(AG-5000G, Universal Testing Machine)가 사용되었으며 ASTM D638에 의거하였으며, 크로스헤드의 속도는 0.3 mm/min, 하중은 50 kg였다.
코팅 조성물이 코팅된 궐련지의 탄성률을 낮추고 연신율을 증가시킬 때, 빠르게 진행되는 코팅 공정이 더 효율적일 수 있다.
도 17은 궐련지의 스트레스-스트레인(stress-strain) 그래프이며, 모듈러스(modulus)와 연신율(elongation)을 하기 표 1에 나타냈다. 코팅조성물에 의해 코팅되지 않은 궐련지의 연신율은 약 0.4 mm이다. 소수성 전분 또는 친수성 전분이 단독으로 사용되는 경우, 궐련지의 탄성률은 감소하며 연신율은 약간 증가한다. 그러나 소수성 전분과 친수성 전분이 혼합되는 경우, 궐련지의 탄성률은 약간 감소하며 연신율은 대략 2 배 가까이 증가한다. 그리고 소수성 전분 또는 친수성 전분이 단독으로 사용되는 경우 전분 함량의 증가에 따라 궐련지의 탄성률이 증가하여 깨지기 쉬운 특성이 커지고, 결국 연신율이 감소할 수 있다. 이에 따라, 도 17을 참고하면, 빠르게 진행되는 코팅 공정에서, 친수성 전분 약 20 wt% 그리고 소수성 전분 약 10 wt%가 혼합되는 것이 최적의 조건일 수 있다.
Sample
(Hydrophilic : Hydrophobic starch)		 Young’s modulus (Kgf/mm2) Elongation
(%)
No treatment 7.45 1.73
20 : 10 6.76 4.34
30 : 0 6.27 2.79
0 : 30 4.34 2.97
10 : 20 5.08 4.15
기공도
기공 제어 능력 분석을 위해 기공도 측정기(A-10, air permeability tester)가 사용되었다.
도 18 및 도 19는 전분 함량에 따른 기공도의 변화를 나타내는 그래프이다. 소수성 전분이 단독으로 사용되는 경우 궐련지의 기공도의 제어가 용이하지 않을 수 있다. 친수성 전분이 단독으로 사용되는 경우가 친수성 전분 약 10 wt%와 소수성 전분이 혼합되는 경우보다 궐련지의 기공도의 제어가 더 용이하다. 그러나 친수성 전분 약 20 wt%와 소수성 전분 약 10 wt%가 혼합되는 경우가 궐련지의 기공도의 제어가 가장 용이하며, 친수성 전분이 단독으로 사용되는 경우보다도 더 용이하다.
형상
도 20 내지 도 23은 소수성 전분이 각각 20 wt%, 25 wt%, 30 wt%, 그리고 35wt% 단독으로 사용되는 경우 궐련지의 SEM 사진이다. 도 20 내지 도 23을 참고하면, 소수성 전분을 단독으로 사용되는 경우 소수성 전분이 궐련지 위에 흡착되지 않고 스택되어(stacked) 있다. 또한 소수성 전분의 함량이 증가할 때, 소수성 전분 입자들의 위상 차이가 나면서 명암이 나타나고 궐련지에 흡착되지 않은 소수성 전분 입자들이 증가한다.
도 24 내지 도 27은 친수성 전분이 각각 20 wt%, 25 wt%, 30 wt%, 그리고 35wt% 단독으로 사용되는 경우 궐련지의 SEM 사진이다. 도 24 내지 도 27을 참고하면, 친수성 전분이 20 wt% 및 25 wt%인 경우 궐련지의 기공 제어가 어려울 수 있다. 친수성 전분이 30 wt% 및 35 wt%인 경우 친수성 전분의 위상 차이가 나타난다.
도 28 내지 도 31은 친수성 전분이 10 wt%일 때 소수성 전분이 각각 10 wt%, 15 wt%, 20 wt%, 그리고 25wt% 혼합되는 경우 궐련지의 SEM 사진이다. 도 28 내지 도 31을 참고하면, 친수성 전분이 10 wt%인 경우 궐련지의 마이크로미터 크기의 기공 제어는 충분하지만 나노미터 크기의 기공 제어가 부족할 수 있다.
도 32내지 도 35는 친수성 전분이 20 wt%일 때 소수성 전분이 각각 0 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 그리고 15wt% 혼합되는 경우 궐련지의 SEM 사진이다. 도 32 내지 도 35를 참고하면, 친수성 전분이 단독으로 사용되는 경우 마이크로미터 크기의 기공 제어가 어려울 수 있다. 소수성 전분이 5 wt%인 경우 일부 마이크로미터 크기의 기공들을 제어하는 것이 어려울 수 있다. 그러나 소수성 전분이 10 wt%인 경우 나노미터 크기의 기공과 마이크로미터 크기의 기공의 제어가 가장 우수하다. 소수성 전분이 15 wt%인 경우 소수성 전분 입자가 궐련지의 표면에 스택되어 있으므로 소수성 전분의 함량이 너무 많다.
도 36은 궐련지 위에 도포되는 소수성 전분 및 친수성 전분을 나타내는 개략도다. 도 36을 참고하면, 궐련지의 셀룰로오스 섬유(cellulosic fiber) 위에 소수성 전분 입자가 마이크로미터 크기의 기공을 막을 수 있고, 나노미터 크기의 기공 등을 친수성 전분이 막을 수 있다.
도 37 내지 도 39는 코팅 조성물이 코팅된 궐련지의 단면을 나타내는 SEM 사진이다. 도 37은 소수성 전분이 단독으로 사용된 궐련지의 단면을 나타내며, 도 38은 친수성 전분이 단독으로 사용된 궐련지의 단면을 나타내며, 도 39는 소수성 전분과 친수성 전분이 혼합된 궐련지의 단면을 나타낸다. 도 37 내지 도 39를 참고하면, 소수성 전분이 단독으로 사용되는 경우 도 36과 마찬가지로 셀룰로오스 섬유 위에 소수성 전분 입자가 스택되어 있는 것을 알 수 있으며, 친수성 전분이 단독으로 사용되는 경우 친수성 성분이 유체적(fluidic) 특성을 나타내는 것을 알 수 있다. 소수성 전분과 친수성 전분이 혼합되는 경우, 소수성 전분 입자가 셀룰로오스 섬유 사이에 들어가고, 친수성 전분이 나머지 공간을 채우는 것을 알 수 있으며, 이에 따라 코팅 표면이 가장 평탄한 것을 알 수 있다.
건조성
수분 건조량 분석을 위해 코팅 물질 도포 후 무게 변화량이 실시간으로 측정되었다.
도 40은 전분의 함량에 따른 수분 건조량을 측정한 그래프이다. 도 40을 참고하면, 소수성 전분 및 친수성 전분이 혼합되는 경우가 소수성 전분 또는 친수성 전분이 단독으로 사용되는 경우보다 건조성이 더 우수하다. 나아가, 친수성 전분 20 wt% 및 소수성 전분 10 wt%가 사용되는 경우가 친수성 전분이 10 wt% 및 소수성 전분 20 wt%가 사용되는 경우보다 건조성이 더 우수하다.
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 18: 코팅부
19: 궐련지 20: 담배 필터부
21: 제1 필터부 22: 제2 필터부
23: 제3 필터부 28: 담배 필터 권지
29: 팁 페이퍼

Claims (9)

  1. 코팅부(coating portion) 및 복수의 기공을 포함하는 저발화성 궐련지에서,
    상기 코팅부는 소수성 전분과 친수성 전분을 포함하고, 상기 복수의 기공은 마이크로미터 크기 기공과 나노미터 크기의 기공을 포함하고, 상기 소수성 전분 및 상기 친수성 전분이 상기 마이크로미터 크기의 기공 및 상기 나노미터 크기의 기공을 덮고 있으며,
    상기 친수성 전분과 상기 소수성 전분의 혼합 비율은 18-22 wt%: 8-12 wt%인 저발화성 궐련지.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 소수성 전분은 금속염을 포함하는 저발화성 궐련지.
  4. 담배 각초부(cigarette column portion), 그리고
    상기 담배 각초부를 둘러싸고 있으며, 코팅부(coating portion) 및 복수의 기공을 포함하는 저발화성 궐련지
    를 포함하고,
    상기 코팅부는 소수성 전분과 친수성 전분을 포함하고, 상기 복수의 기공은 마이크로미터 크기 기공과 나노미터 크기의 기공을 포함하고, 상기 소수성 전분 및 상기 친수성 전분이 상기 마이크로미터 크기의 기공 및 상기 나노미터 크기의 기공을 덮고 있으며,
    상기 친수성 전분과 상기 소수성 전분의 혼합 비율은 18-22 wt%: 8-12 wt%인 담배.
  5. 삭제
  6. 제4항에서,
    상기 소수성 전분은 금속염을 포함하는 담배.
  7. 제4항에서,
    담배 필터부(cigarette filter portion)를 더 포함하는 담배.
  8. 제7항에서,
    상기 담배 필터부는 적어도 하나의 필터 부재(filter member)를 포함하는 담배.
  9. 제7항에서,
    상기 담배 필터부는 흡착제 및 향미제를 적어도 하나 포함하는 담배.
KR1020120081685A 2012-07-26 2012-07-26 저발화성 궐련지 및 이를 이용하는 담배 KR101404139B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120081685A KR101404139B1 (ko) 2012-07-26 2012-07-26 저발화성 궐련지 및 이를 이용하는 담배
JP2015524162A JP5927346B2 (ja) 2012-07-26 2012-12-05 低発火性シガレットペーパーおよびこれを用いるシガレット
US14/417,127 US9265285B2 (en) 2012-07-26 2012-12-05 Low ignition propensity cigarette paper and cigarette using the same
ES12881931.5T ES2622902T3 (es) 2012-07-26 2012-12-05 Papel para cigarrillo de baja propensión a la ignición y cigarrillo que utiliza el mismo
PCT/KR2012/010477 WO2014017709A1 (en) 2012-07-26 2012-12-05 Low ignition propensity cigarette paper and cigarette using the same
EP12881931.5A EP2877044B1 (en) 2012-07-26 2012-12-05 Low ignition propensity cigarette paper and cigarette using the same
RU2015106547/12A RU2597541C1 (ru) 2012-07-26 2012-12-05 Огнестойкая сигаретная бумага и содержащая ее сигарета

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120081685A KR101404139B1 (ko) 2012-07-26 2012-07-26 저발화성 궐련지 및 이를 이용하는 담배

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140014772A KR20140014772A (ko) 2014-02-06
KR101404139B1 true KR101404139B1 (ko) 2014-06-05

Family

ID=49997498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120081685A KR101404139B1 (ko) 2012-07-26 2012-07-26 저발화성 궐련지 및 이를 이용하는 담배

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9265285B2 (ko)
EP (1) EP2877044B1 (ko)
JP (1) JP5927346B2 (ko)
KR (1) KR101404139B1 (ko)
ES (1) ES2622902T3 (ko)
RU (1) RU2597541C1 (ko)
WO (1) WO2014017709A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101534822B1 (ko) * 2014-03-17 2015-07-07 주식회사 케이티앤지 저발화성 궐련지의 코팅 조성물, 이를 포함하는 저발화성 궐련지 및 이를 포함하는 담배
USD754921S1 (en) * 2014-08-14 2016-04-26 John Breaton Chaisty Holder for cigarette paper
JP6701187B2 (ja) 2014-10-20 2020-05-27 フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム 疎水性チッピングペーパー
TW201701779A (zh) 2015-07-01 2017-01-16 菲利浦莫里斯製品股份有限公司 疏水性吸菸製品管體
KR102386081B1 (ko) * 2020-04-22 2022-04-12 주식회사 케이티앤지 흡연 물품용 필터 및 이를 포함하는 흡연 물품
KR102391291B1 (ko) * 2020-04-29 2022-04-26 주식회사 케이티앤지 저발화성 궐련지의 코팅 조성물, 이를 이용한 흡연 물품 및 저발화성 궐련지의 제조 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110030709A1 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Sebastian Andries D Materials, Equipment, and Methods for Manufacturing Cigarettes

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020179105A1 (en) * 2001-02-26 2002-12-05 Zawadzki Michael A. Reduced ignition propensity smoking article
US20020179106A1 (en) * 2001-03-28 2002-12-05 Zawadzki Michael A. Reduced ignition propensity smoking article with a polysaccharide treated wrapper
US7237559B2 (en) * 2001-08-14 2007-07-03 R.J. Reynolds Tobacco Company Wrapping materials for smoking articles
BR0309472A (pt) * 2002-04-22 2005-02-01 Rothmans Benson & Hedges Cigarro de propensão à ignição baixa tendo óxido de metal doador de oxigênio no invólucro do cigarro
DK2007232T3 (da) * 2006-03-31 2014-06-16 Philip Morris Prod Papir med slidsbånd
US8925556B2 (en) 2006-03-31 2015-01-06 Philip Morris Usa Inc. Banded papers, smoking articles and methods
EP2031990B1 (en) 2006-06-01 2017-07-26 Schweitzer-Mauduit International, Inc. Free air burning smoking articles with reduced ignition proclivity characteristics
US8701682B2 (en) * 2009-07-30 2014-04-22 Philip Morris Usa Inc. Banded paper, smoking article and method
CN102199902B (zh) * 2011-05-13 2014-02-12 民丰特种纸股份有限公司 一种低引燃倾向性卷烟纸及制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110030709A1 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Sebastian Andries D Materials, Equipment, and Methods for Manufacturing Cigarettes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2597541C1 (ru) 2016-09-10
US20150173415A1 (en) 2015-06-25
US9265285B2 (en) 2016-02-23
EP2877044B1 (en) 2017-02-01
EP2877044A4 (en) 2016-04-20
JP2015523085A (ja) 2015-08-13
EP2877044A1 (en) 2015-06-03
WO2014017709A1 (en) 2014-01-30
KR20140014772A (ko) 2014-02-06
JP5927346B2 (ja) 2016-06-01
ES2622902T3 (es) 2017-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101404139B1 (ko) 저발화성 궐련지 및 이를 이용하는 담배
FI72773C (fi) Cigarrettpapper och tobaksprodukt.
KR102641299B1 (ko) 담배 각초를 제조하는 방법
CN111655051A (zh) 改善味道的可生物降解过滤器
KR102012467B1 (ko) 비등척성 탄산칼슘 미세입자를 함유하는 담배 물질
CN101065027A (zh) 改性再生烟草片
JP6892553B2 (ja) 低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物、これを用いるタバコ、および低発火性シガレットペーパーの製造方法
EP3041374A1 (en) Coated plug wrap for a smoking article
WO2012053251A1 (ja) メンソール添着活性炭、シガレット用フィルタおよびフィルタ付シガレット
EP3861159A1 (de) Wasserstrahlverfestigtes filtermaterial für rauchartikel
KR101382650B1 (ko) 저발화성 궐련지의 코팅 조성물 및 이를 이용하는 담배
JP2014500035A (ja) 裁断圧延茎を含むタバコ・カット・フィラー
AU2013324682B2 (en) Smoking article
US20090183745A1 (en) Cigarette Filter
KR101534822B1 (ko) 저발화성 궐련지의 코팅 조성물, 이를 포함하는 저발화성 궐련지 및 이를 포함하는 담배
WO2017187211A1 (en) New cigarette filter
RU2378958C1 (ru) Сигаретный фильтр
KR101691543B1 (ko) 담배 필터 및 이의 제조방법
DE102022121333A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Schnitttabak aus Tabakblattmaterial zur Verwendung in HNB-Tabakartikeln und HNB-Tabakartikel
EP2888956A1 (en) Porous cigarette paper
CN117179358A (zh) 一种用天然中空纤维替代木浆纤维制备加热卷烟芯材的方法
KR20240017206A (ko) 생분해도를 가지는 친환경 필터
EP3042575A1 (en) Cigarette filter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170511

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180410

Year of fee payment: 5