KR101503550B1 - 파상의 밴드 궐련지 - Google Patents

Abstract

파상인 리딩 에지(14)의 밴드 영역(12)을 갖춘 흡연 물품용 포장지. 바람직하기는 포장지는 자유 연소 조건 하에서 저 발화성 및 자기-소화의 감소된 율의 양쪽을 나타낸다.

Description

파상의 밴드 궐련지{UNDULATED BANDED CIGARETTE PAPER}

본 발명은 파상의 밴드 궐련지에 관한 것이다.

기판 상에서 참여하지 않고 의도치 않게 남아 있을 때 소화(消火)되는 흡연 물품들을 설계하기 위한 시도들이 있었고, 본 명세서에서는 이러한 성향을 "저발화성(low ignition propensity)"을 가지는 흡연 물품이라고 한다. 이상적으로, 저발화성 흡연 물품은 재떨이에서의 홀더와 같은 곳에 자유로이 걸려 있거나, 담배를 퍼핑(puffing)하지 않고 손에 들고 있을 때 연소를 계속할 것이다("자유 연소(free burn)"). 본 명세서에서는 자유 연소 동안 꺼지려는 궐련의 경향을 "자기 소화(self extinguishment)"라고 한다. 저발화성 특성을 이루려는 많은 선행 궐련 디자인들은 자유 연소 상태에서 높은 자기 소화율을 보인다.

본 명세서에서의 흡연 물품을 위한 포장지는, 밴드 영역에서 상기 포장지가 기본 용지의 공칭 투과율보다 작은 투과율을 가질 정도로, 공칭 투과율(nominal permeability)을 가지는 기본 용지와 충분한 첨가물을 가지는 밴드 영역을 포함한다. 어드밴싱 콜(advancing coal)에 의해서 보이는 바와 같이 밴드 영역의 리딩 에지(leading edge)는 총안(銃眼) 형상이다.

본 공개에 따른 다양한 목적과 이점은 본 명세서를 첨부된 도면을 참조하여 읽음으로써 숙련된 당업자에게 자명할 것이고, 여기서 동일한 참조번호는 동일한 부재에 적용되는데:

도 1은 본 공개에 따른 담배 물품의 투시도이고;

도 2는 총안 형상의(crenellated) 밴드 영역의 제1 실시예를 가지는 포장지(wrapper paper)의 개략도이고;

도 3은 총안 형상의 밴드 영역의 제2 실시예를 가지는 포장지의 개략도이고;

도 4는 총안 형상의 밴드 영역의 제3 실시예를 가지는 포장지의 개략도이고;

도 5는 총안 형상의 밴드 영역의 제4 실시예를 가지는 포장지의 개략도이고;

도 6은 총안 형상의 밴드 영역의 제5 실시예를 가지는 포장지의 개략도이고;

도7은 총안 형상의 밴드 영역의 제6 실시예를 가지는 포장지의 개략도이고;

도 8은 총안 형상의 밴드 영역의 제7 실시예를 가지는 포장지의 개략도이고;

도 9은 총안 형상의 밴드 영역의 제8 실시예를 가지는 포장지의 개략도이고; 그리고,

도 10은 총안 형상의 밴드 영역의 제9 실시예를 가지는 포장지의 개략도이 다.

여기에서 설명하는 바와 같이, 흡연 물품(1)은 담배 봉(tobacco rod)(2)을 포함한다. 담배 봉(2)은 담배의 컷 필터(cut filler)(3)를 포함할 수 있고, 포장지(10)에 의해서 둘러싸인다. 흡연 물품의 한쪽 끝은 적절한 필터 티핑지(filter tipping paper)에 의해서 둘러싸이는 적절한 필터(4)를 포함할 수 있다. 흡연 물품(1)은 흡연 물품의 길이를 따라서 일반적인 둥근 단면을 전형적으로 가질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 예컨대, 타원을 포함한 다른 단면 형상은 본 설명의 범위 내이다. 담배 봉(2)은 흡연 물품의 길이 방향의 축을 따라서 티핑지에서부터 담배 봉의 자유단까지 측정되는 공칭 길이(nominal length)를 가진다. 예를 들어, 공칭 길이는 약60㎜ 내지 약 100㎜가 될 수 있다.

포장지(10)는 전형적으로 공기를 투과시킬 수 있는 기본 용지를 가진다. 포장지의 투과율은 일반적으로 코레스타 단위(Coresta units)로 확인된다. 코레스타 단위는 단위 압력 강하(즉, 물의㎝) 당 단위 영역(즉, ㎠) 당 부피 흐름율(즉, ㎤/sec)의 관점에서 종이의 투과율을 측정한 것이다. 종래의 포장지를 위한 기본 용지는 또한 평방 미터 당 그램, 줄여서 "gsm"으로 측정되는 공지의 평량(basis weight)을 가진다. 산업에서 일반적으로 사용되는 전형적인 흡연 물품 종이들의 기본 용지에 대한 투과율 및 평량이 이하의 표에서 보인다:

투과율, Coresta units	평량, gsm
24	25
33	25
46	25
60	26

여기에서 설명하기 위한 목적으로, 바람직한 포장지로 된 기본 용지는 적어도 약 20 코레스타 단위의 투과율을 가진다. 가장 바람직하게는, 약 25 gsm의 평량을 가지고 약 33 및 약 46 코레스타의 공칭 투과율을 가지는 일반적인 기본 용지와 같이, 포장지는 약 30 코레스타보다 큰 투과율을 가진다. 어떤 적용을 위해서는, 기본 용지가 약 60 코레스타보다 크거나 약 80 코레스타보다 큰 투과율, 또는 이보다 더 큰 투과율 값을 가질 수 있다.

다양한 실시예들의 치수를 설명함에 있어서, 본 명세서에서 밴드 영역의 "폭"은 담배 봉의 길이 방향으로 뻗어 있는 반면, 밴드 영역의 원주 방향으로의 치수는 "가로 용지 방향(cross-web direction)"의 "가로(transverse)" 또는 "가로방향(in cross-direction)"으로서 표현될 것이라는 약속을 주의해야 한다.

여기에서 설명하기 위한 목적으로, 본 명세서에서 설명된 바와 같은 애드 온 재료의 밴드 영역들은 향상된 발화성 특성을 얻고 향상된 자기 소화 특성 또한 얻기 위해 포장지에 부착된다. 발화성은 ASTM E 2187-04, "흡연 물품의 발화 강도 측정을 위한 표준 테스트 방법(Standard Test Method for Measuring the Ignition Strength of Smoking articles)"에서 설명된 바와 같이 수행되는 표준 테스트이고, 이 전체 내용은 참조에 의해 여기에서 본 명세서에 통합된다. 발화성은 흡연 물품이 기판 상에 배치되었을 때 담배 봉의 정적 연소(static burning)를 지속시키기 위한 충분한 열을 생성할 확률을 측정한 것이다. 발화성에 대한 낮은 값들은 바람 직한데, 왜냐하면 스몰더링(smoldering: 연기만 내고 타는) 흡연 물품이 밑에 있는 기판에서 연소를 초래할 것이라는 감축된 가능과 이러한 값들이 상관 있기 때문이다.

본 명세서에서 자기 소화는 자유 연소 상태에서 흡연 물품의 스몰더링 특성을 참조한다. 자기 소화를 평가하기 위해서, 실험실 테스트가 23℃ ± 3℃의 온도 및 55% ± 5%의 상대 습도에서 수행되고, 양쪽 모두 온습도 기록계에 의해서 감시되어야 한다. 배기 후드는 테스트 동안 형성되는 연소 생성물을 제거한다. 테스트에 앞서, 테스트될 흡연 물품들은 24시간 동안 55% ± 5%의 상대 습도 및 23℃ ± 3℃ 상태에 놓이게 된다. 테스트 직전에 자유로운 공기 접촉을 보장하기 위해서 흡연 물품은 유리 비이커에 놓인다.

자기 소화 테스트는 인클로저(enclosure) 또는 테스트 박스 내에서 수행된다. 단일 포트 흡연 기계(single port smoking machine) 또는 전기 라이터가 테스트를 위한 흡연 물품들을 점화하기 위해 사용된다. 테스트 동안, 장치 또는 "앵글 홀더(angle holder)"는 0도(수평), 45도, 및/또는 90도(수직)의 각도에서 끝을 잡음으로써 테스트될 흡연 물품들을 잡고 있다. 20개의 흡연 물품들이 각각 0도, 45도, 및 90도의 위치에서 테스트된다. 만일, 하나 이상의 장치가 사용된다면, 이 장치들은 바람직하게는 흡연 물품들이 상호 방해되지 않도록 서로 떨어져서 향하게 배치된다. 만일, 스몰더링 콜(smoldering coal)의 앞쪽 라인이 티핑지에 도달하기 전에 흡연 물품이 꺼지면, 결과는 "자기 소화(self-extinguishment)"로 기록되고; 반면에, 만일, 스몰더링 콜의 앞쪽 라인이 티핑지에 도달할 때까지 흡연 물품이 계 속 스몰더링하고 있다면, 결과는 "비 소화(non-extinguishment)"로 기록된다. 그래서, 예컨대, 95%의 자기 소화 값은 테스트된 흡연 물품들 중 95%가 자유 연소 상태에서 자기 소화를 보임을 나타내는 반면, 20%의 자기 소화 값은 테스트된 흡연 물품들의 20%만이 자유 연소 상태에서 자기 소화를 보임을 나타낸다.

자기-소화 값은 "0도에서의 자기-소화 값", "45도에서의 자기-소화 값" , 또는 "90도에서의 자기-소화 값"의 용어들로 기술될 수 있고, 이들 각각은 특정 테스트 각에서 자기-소화 값을 나타낸다. 이에 더하여, 상기 자기-소화 값은 "자기-소화 평균 값"의 용어들로 기술될 수 있고, 이는 세 개의 각 위치들(three angular positions)의 평균, 즉 (i) 상기 "0도에서의 자기-소화 값", (ⅱ) 상기 "45도에서의 자기-소화 값", 및 (ⅲ) 상기 "90도에서의 자기-소화 값"의 평균을 나타낸다. "자기-소화 값"의 기재는 0도에서의 자기-소화 값, 45도에서의 자기-소화 값, 90도에서의 자기-소화 값, 또는 자기-소화 평균값을 구별하는 것이 아니라, 그 값들 중의 어느 하나를 나타낼 수 있다.

여기에서 사용된 구문인 "자유 연소 조건들 하에서의 자기-소화(self-extingusih or self-extinguishment)"는 궐련이 자유 연소 조건에 노출되거나 그 영향을 받을 때, 퍼핑(puffing)없이 연기만 피운채 타버리는 궐련의 소화를 나타낸다.

밴드 영역의 리딩 에지(leading edge)를 기술하기 위해 여기에서 사용된 단어인 '파상의(undulated)'는 리딩 에지가 물결과 같은 형상을 갖는다는 것을 의미한다. 상기 물결과 같은 형상은 곡선 모양이거나, 직사각형 또는 정사각형을 포함 하는 직선 세그먼트들로 이루어질 수 있고, 상기 단어들은 '총안 형상(crenellated)'을 포함한다. 여기에서 사용된 용어인 "총안 형상(crenellated)"은 연속 솔리드 밴드 영역으로부터 제거된, 다중의, 일정한 간격으로, 기하학적 형상을 갖는 스페이스들의 패턴을 나타낸다. 또, 총안 형상 패턴 또는 밴드는 톱니 모양(notched) 또는 펄스파와 유사한 모양으로 기술될 수 있다. 여기에서 사용된 "오목부들(crenels)"은 총안 형상 에지에서 오프닝들(openings) 또는 골들(valleys)을 나타내며, "볼록부들(merlons)"은 오목부들 사이에서 세워진 부분들 또는 총안 형상 에지의 평탄역들(plateaus)을 나타낸다.

여기에서 사용된 구문 "리딩 에지(leading edge)"는, 그 포장지가 상기 밴드 영역을 포함하는 흡연 물품이 연기 피우는 동안 어프로칭 콜(approaching coal)에 가장 가까운 밴드 영역의 에지를 나타내며, 구문 "트레일링 에지(trailing edge)"는, 그 포장지가 상기 밴드 영역을 포함하는 흡연 물품이 연기 피우는 동안 어프로칭 콜(approaching coal)에서 가장 먼 밴드 영역의 에지를 나타낸다. 총안 형상의 실시예들에서, 상기 밴드 영역의 전체 폭 "W"는, 상기 폭 "W"로 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 리딩 에지의 가장 먼 선단 부위로부터 상기 트레일링 에지의 가장 먼 후단 부위까지 측정된다.

흡연 물품용 포장지는 기본 용지(base web)(12)(도 2 참조)를 포함한다. 기본 용지(12)는 공칭 투과율과 복수의 밴드 영역들(12)을 갖는다. 상기 포장지는 상기 밴드 영역에서 상기 기본 용지의 공칭 투과율보다 낮은 투과율을 갖도록 상기 복수의 밴드 영역들(12)은 충분한 첨가물을 갖는다. 각 밴드 영역(12)의 리딩 에지(14)는 총안 형상이다. 선택적으로, 상기 밴드 영역의 트레일링 에지(16)도 또한 총안 형상일 수 있다.

상기 총안 형상 영역들의 다양한 배열들이 통상의 기술자로부터 도출될 수 있으며, 몇가지 배열들이 첨부된 도면들에 예시된다. 예를 들어(도 2 참조), 밴드 영역(12)은 리딩 에지(14)를 가질 수 있고, 리딩 에지(14)에서 볼록부들(merlons)(18) 사이에 오목부들(crenels)(20)이 배치된다. 본 실시예에서, 볼록부들(18)은 기본 용지(12)의 가로 방향으로, 오목부들(20)의 가로 방향에서의 치수와 실질적으로 같은 치수를 갖는다. 도시된 바와 같이, 볼록부들(18) 및 관련된 오목부들(20)은 일반적으로 직사각형일 수 있다. 그러나, 요구에 따라 볼록부들(18)과 오목부들(20)은 사변형(quadrilaterals), 사다리꼴(trapezoids), 삼각형(triangles), 육각형(hexagons) 및 다른 규칙적 또는 불규칙적인 기하학적 형상들(configurations)을 포함하여 다른 기하학적 형상들(shapes)을 가질 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 볼록부(18)의 꼭대기와 인접한 오목부(20)의 바닥 사이의 거리는 약 2mm 내지 약 5mm의 범위에 있을 수 있고, 바람직하게 약 3mm일 수 있다.

밴드 영역(12)의 트레일링 에지에서, 유사하게 총안 형상 배열이 또 제공될 수 있다. 이에 의해 복수의 볼록부들(22)은 기본 용지(10)를 따라 가로로 이격되고, 대응하는 복수의 오목부들(24)에 의해 서로 분리될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 리딩 에지의 볼록부들(18)은 상기 트레일링 에지의 오목부들(24)과 함께 가로로 정렬되고, 상기 리딩 에지의 오목부들(20)은 상기 트레일링 에지의 볼록부들(22)과 함께 가로로 정렬될 수 있다. 오목부들(24)은 상기 밴드의 리딩 에지(14) 에서의 볼록부들(18)의 가로-용지 치수(cross-web dimension)와 실질적으로 같은 가로-용지 치수를 갖는다. 유사하게, 트레일링 에지(16)의 볼록부들(33)은 리딩 에지(14)의 오목부들(20)의 가로-용지 치수와 실질적으로 같은 가로-용지 치수를 가질 수 있다. 또, 상기 트레일링 에지에서, 볼록부(22)의 꼭대기와 인접한 오목부(24)의 바닥 사이의 거리는 약 2mm 내지 약 5mm의 범위에 있을 수 있다. 리딩 에지(14)의 볼록부들(18) 및 오목부들(20)과 마찬가지로, 상기 트레일링 에지의 볼록부들(22)과 오목부들(24)은 대체로 직사각형, 대체로 사변형, 대체로 사다리꼴, 대체로 삼각형, 대체로 육각형, 또는 다른 기학학적 형상들일 수 있다.

바람직하게, 리딩 에지(14)의 오목부들(20)의 바닥(21)은 약 2mm 내지 약 5mm의 범위, 바람직하게 약 3mm 내지 약 4mm의 범위에 있는 거리 X로, 상기 트레일링 에지의 오목부들(24)의 바닥(25)으로부터 이격된다. 상기 배열에서, 폭 X의 실질적 연속 밴드부가 기본 용지(10)를 가로질러 가로로 신장한다. 상기 리딩 에지의 오목부들(20)의 바닥(21)은 상기 실질적 연속 밴드부 "X"의 리딩 에지에 대응하고, 상기 트레일링 에지의 오목부들(24)의 바닥은 상기 실질적 연속 밴드부 "X"의 트레일링 에지에 대응한다. 상기 연속 밴드부 "X"는, 상기 흡연 물품의 포장지에서 첨가물이 결여된 영역들에 비해, 공기의 접근이 상대적으로 감소하는, 상기 기본 용지의 영역을 제공할 것이다. 따라서, 상기 거리 X는 소기의 균형의 발화성 성능 및 자기-소화 성능을 달성하도록 조절될 수 있다.

기본 용지(10)의 인접한 밴드 영역들(12, 12')은 공칭 스페이싱(nominal spacing)에 의해 길이 방향으로 서로 이격된다. 상기 공칭 스페이싱 "S"(트레일링 에지(16)의 최후단 부위에서 가장 인접한 리딩 에지(14)의 최선단 부위 간 측정된다)는 약 10mm 내지 약 30mm의 범위에 있을 수 있다. 특히, 상기 흡연 물품의 담배 봉 길이에 의존할 수 있는 상기 밴드 간격은 약 27mm일 수 있으며, 이는 상기 공칭 스페이싱이 무딘 톱니 모양의 밴드 폭을 뺀 약 27mm가 된다는 것을 의미한다. 상기 스페이싱은 총 코팅 면적(즉, 첨가물을 함유하는 면적)을 최소화하고, 이에 의해 연기의 주류(mainstream)에서 일산화탄소(CO)를 감소시킨다. 밴드 영역(12)의 상기 리딩 에지에서의 오목부들(20)의 깊이와 밴드 영역(12)의 상기 트레일링 에지에서의 오목부들(24)의 깊이는 도 2에 같은 것으로 도시되어 있지만, 요구에 따라 상기 깊이를 다르게 하는 것은 본 발명의 개시 범위에 포함된다. 볼록부들(18, 22)과 오목부들(20, 24)의 가로 방향 치수들은, 도 2에 도시된 바와 같이, 실질적으로 같을 수 있다. 그러나 바람직하게, 전체 쌍들의 볼록부들(18)과 오목부들(20)은 흡연 물품의 원주에 대응하는 가로-용지 치수를 갖는다. 예를 들어, 2세트의 볼록부들(18)과 오목부들(20)은 약 6.2mm의 가로-용지 치수들을 가지므로, 각각의 2쌍들은, 흡연 물품의 공칭 원주(nominal circumference)에 대응하는 약 24.8mm의 총 가로-용지 치수를 갖는다. 상기 볼록부들과 오목부들에 대한 상기 사이징(sizing)으로, 기본 용지(10)가 길이 방향으로, 예를 들어, 라인들(30, 32)에서 분리되어 흡연 물품들용 포장지의 보빈들(bobbins)을 형성할 때, 밴드 영역(12)의 총안 형성 패턴은 담배 봉을 형성하는 길이 방향의 심(seam)에서 실질적으로 완벽하게 오버랩될 것이다.

언급된 것과 달리, 총안 형상(crenellated)의 종이(또는 톱니형상(sawtooth) 의 종이)에 대해 인쇄 패턴을 형성할 때, (담배 봉을 따라 에지부를 심(seam)에 제공하기 위해) 궐련의 공칭 원주(nominal circumference)보다 조금 큰 치수로 슬릿(slit)될 수 있다고 할지라도, 패턴은 그 패턴을 지탱해야 하는 궐련의 공칭 원주와 같은 가로 치수(transverse dimension)에 따라 그 롤을 가로지르는 것 자체를 반복해야 한다. 이 실행(practice)은, 슬리팅(slitting)이 개시되는 장소에 관계없이 궐련 상에서 의도된 바와 같은 패턴의 설정(establishment) 또는 심의 치수를 보증할 것이다. 예컨대, 궐련이 8개의 볼록부(merlon; 또는 톱니바퀴)를 갖고 궐련이 24.8㎜의 궐련의 공칭 원주를 가지면, 총안 형상의 종이(또는 톱니모양의 종이)의 롤은 모두 27㎜ 슬릿되게 되지만 8개의 볼록부(또는 톱니바퀴)의 패턴은 모두 24.8㎜ 반복되게 될 것이다.

도 3으로 돌아가면, 리딩 에지(leading edge; 40)의 볼록부(44) 및 오목부(crenel; 46)의 비율은 도 2의 구성과 다르다. 도 3에서는, 볼록부(44)는 관련된 오목부(46)의 가로 용지(cross-web) 치수의 대략 절반의 가로 용지 치수를 가져도 좋다. 그럼에도 불구하고, 볼록부(44)와 오목부(46)의 쌍의 절대 필요한 수(integral number)는 상술한 바와 같은 흡연 물품의 공칭 원주에 대응한다. 볼록부(44)의 높이, 또는 오목부(46)의 깊이는 도 2와 관련하여 설명한 값과 같은 범위에 놓이는 것이 바람직하다.

도 3의 실시예의 트레일링 에지(trailing edge)에서는, 트레일링 에지 볼록부(50)와 트레일링 에지 오목부(48)의 가로 용지 치수가 리딩 에지 볼록부(44)와 리딩 에지 오목부(46)의 가로 용지 치수와 다르다. 그렇지만, 여기서 다시 볼록 부(50)와 오목부(48)의 세트의 수는 흡연 물품의 공칭 원주에 대응하는 가로 용지 치수를 가진다. 나타낸 바와 같이, 오목부(48)의 가로 용지 치수는 리딩 에지(40)의 대향하는 부분 상의 볼록부(44)의 가로 용지 치수보다 실질적으로 작다. 게다가, 오목부(48)의 깊이, 또는 볼록부(50)의 높이는 도 2와 관련하여 상술한 치수의 범위에 놓인다. 더욱이, 리딩 에지 상의 오목부(46)의 바닥과 트레일링 에지 상의 오목부(48)의 바닥 사이의 간격도 도 2와 관련하여 상술한 치수의 범위에 놓인다. 도 3에서의 인접한 밴드 영역(banded region; 12) 사이의 간격도 도 2와 관련하여 상술한 것과 같은 범위에 놓인다.

도 4로 돌아가면, 밴드 영역(12)의 리딩 에지(14)는 실질적으로 도 2와 관련하여 상술한 것과 같은 특성을 가져도 좋다. 그렇지만, 트레일링 에지(64)는 리딩 에지의 대향하는 오목부(20)의 가로 용지 치수보다 실질적으로 큰 가로 용지 치수를 갖는 볼록부(60)를 가져도 좋은데, 트레일링 에지 오목부(62)의 가로 용지 치수는 리딩 에지(14)의 대응하는 대향 볼록부(18)의 가로 용지 치수보다 실질적으로 작다. 도 4에서의 총안 형상(crenellated)의 리딩 및 트레일링 에지 사이의 간격, 및 도 4의 인접한 밴드 영역(12) 사이의 세로 간격(longitudinal spacing)은 실질적으로 도 2와 관련하여 상술한 것과 같다.

도 5는 이 명세서에 따른 총안 형상의 밴드 영역의 또 다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예에 있어서, 리딩 에지(14)는 도 2 또는 도 3과 관련하여 상술한 특성을 가져도 좋다. 그렇지만, 이 실시예에 있어서, 총안 형상의 밴드 영역(12)의 트레일링 에지(70)는 직선이어도 좋다. 오목부(20)의 바닥과 트레일링 에지(70) 사이의 간격은 도 2의 총안 형상 영역(20, 24) 사이의 간격과 같게 선택해도 좋다. 게다가, 인접한 밴드 영역(12; 도 5)은 도 2에서 설명한 바와 같이 일정한 간격을 두는 것이 바람직하다.

리딩 에지의 볼록부는 대략 3㎜ 내지 대략 7㎜의 범위의 가로 치수(transverse dimension)를 가져도 좋다. 예컨대, 리딩 에지의 볼록부는 대략 3.1㎜, 대략 4.2㎜, 또는 대략 6.2㎜의 가로 치수를 가져도 좋다. 리딩 에지의 오목부는 대략 3㎜ 내지 대략 7㎜의 범위의 가로 치수를 가져도 좋다. 예컨대, 리딩 에지의 오목부는 대략 3.1㎜, 대략 4.2㎜, 대략 5.2㎜, 또는 대략 6.2㎜의 가로 치수를 가져도 좋다. 트레일링 에지의 볼록부는 대략 6㎜ 내지 대략 10㎜의 범위의 가로 치수를 가져도 좋다. 예컨대, 트레일링 에지의 볼록부는 대략 5.775㎜, 대략 6.2㎜, 또는 대략 6.775㎜의 가로 치수를 가져도 좋다. 트레일링 에지의 오목부는 대략 1㎜ 내지 대략 7㎜의 범위의 가로 치수를 가져도 좋다. 예컨대, 트레일링 에지의 오목부는 대략 1㎜, 대략 2.1㎜, 또는 대략 6.2㎜의 가로 치수를 가져도 좋다.

다른 방식으로 기술된 도 5를 더 참조하면, 흡연 물품의 밴드 영역은 서로에 대해 증가된 투과율 및 감소된 투과율의 교호 영역(117, 115)으로 이루어진 (점선 z1과 z2 사이에 나타낸) 서로 맞물린 리딩 에지 구역(114)을 정의하도록 파상(波狀)의 리딩 에지를 갖출 수 있다. 이 리딩 에지 구역(114)은, 비교적 감소된 투과율 영역(115)이 총안 형상의 리딩 에지 구역(114)의 볼록부이고 비교적 증가된 투과율 영역이 바람직하게는 첨가물(add-on material)의 인가가 없거나 더욱 적은 영역(117)인 총안 형상의 리딩 에지 구역(114)의 오목부(117)인, 총안 형상으로 될 수 있다.

이렇게 하여, 리딩 에지(14)의 경로는 리딩 에지 구역(114)을 따라 물결치도록 보이고, 이들 파상이 도 5에 나타낸 바와 같은 계단 모양의 파형 대신에 사인 곡선(sinusoidal) 또는 삼각형 파형 등과 같은 다른 파형을 취할 수 있다는 것이 상상된다. 파동의 주파수는 SE 성능을 향상시키도록 조정되어도 좋다.

이론에 구속받는 것을 바라지 않고, 유사한 밴드폭의 밴드에 걸쳐 발화성 성능(ignition propensity performance)에 충격을 거의 받지 않는 자기 소화(self-extinguishment) 성능을 향상시킨다고 알려져 있다. 증가된 투과율 영역(117)은 밴드 영역(12)에 접근함에 따라 콜(coal)으로의 공기흐름을 증가시킨다고 알려져 있다.

또한, 밴드 영역의 트레일링 에지부도 서로에 대해 증가된 투과율 및 감소된 투과율의 교호 영역(117, 115)으로 이루어진 서로 맞물린 트레일링 에지 구역(116)을 정의하도록 파상(波狀)으로 될 수 있다. 유리하게는, 비교적 증가된 투과율 영역은 비교적 감소된 투과율 영역과 비교하여 흡연 물품의 포장지(wrapper paper)의 기본 용지(base web)로의 공기의 비교적 증가된 접근에 대비할 수 있다.

앞의 실시예는 전통적인 노치 형상을 갖는 총안 형상의 에지를 묘사했지만, 도 6의 총안 형상의 밴드(12)는 총안 형상의 에지(80)에 대해 다른 형상을 가진다. 특히, 총안 형상의 에지(80)는 거의 삼각형인 볼록부(18)를 가진다. 이 삼각형 볼록부(18)는, 거의 삼각형의 오목부(20)에 의해 분리되어 정의된다. 원한다면, 밴 드의 트레일링 에지(82)는 직선으로 되어도 좋다. 그렇지만, 바람직하게는 밴드(12)의 트레일링 에지(82)는 리딩 에지(80)와 관련하여 상술한 삼각형의 총안 형상 구성을 가질 수도 있다. 중요하게는, 리딩 에지 오목부의 바닥은 트레일링 에지 오목부(20')의 바닥으로부터 종이 용지(paper web; 10)을 따라 세로로 간격을 두고 있다. 다른 중요한 특징은, 트레일링 에지(82)의 볼록부의 피크(peak)와 이어지는 리딩 에지(80')의 볼록부의 피크 사이의 세로 간격(S)이 각 밴드(12)의 연속적인 부분의 폭(w)보다 크다는 점이다.

삼각의 총안형상의 밴드(12)는 영역 W에서 전통적인 밴드와 같은 기능을 갖는 것으로 믿게 된다. 세로방향의 밴드사이의 공간(S)으로 결합된 총안 형상은 이를 포장지로 만든 흡연물품에서 발생되는 일산화탄소를 감소시키는 것을 도와준다. 종이 용지(10)로 제조되어지는 흡연물품의 원주 전체를 구성하는 볼록부 피크사이의 가로용지(z)를 선택함에 의하여, 종이 용지(10)는 컷의 위치와는 무관하게 세로방향으로 자를 수 있고, 종이 용지(10)는 포장지의 세로방향의 심에서 정확하게 중첩될 것이다. 공간(z)은 흡연물품을 위한 자기소화성능 및 점화성질성능의 바라는 균형을 얻기 위하여 조절할 수 있다.

도6의 총안형상의 밴드와 유사하게, 도7의 총안형상의 밴드(12)는 근본적으로 삼각의 볼록부(18)를 가진 총안의 가장자리(80)를 가진다. 삼각의 볼록부(18)는 근본적으로 삼각의 오목부에 의하여 분리되어진다. 밴드의 트레일링 에지(82)는 도7에서와 같이 곧게 형성되어 있다. 밴드의 트레일링 에지(82) 역시 리딩 에지(80)와 같이 삼각의 총안형상을 가진다. 도7에서 보다 구체적으로 살펴보면, 밴드는 " 슬릿"(81)에 의하여 서로서로 공간이 형성되는 두 개의 밴드부분(112, 112')으로 나눌 수 있다. 슬릿(81)은 전형적으로 밴드를 가진 흡연물품의 축과 평행하는 방향으로 측정할 경우에 개개의 밴드부분112, 112'의 폭을 초과하지 않는다. 공간의 특징은 첨가물이 없거나 보다 적게 첨가된 밴드 구조에서 "슬릿"(81)(또는 끊어짐)을 제공한다.

도8과 9는 도7의 그것과 유사하게 총안형상의 밴드(12)를 보여주고 있으나, 하나의 슬릿 쌍(81, 83)에 의하여 흡연물품의 축을 따라서 서로 공간을 형성하고 있는 3개의 밴드 부분(112, 112', 112")으로 나뉘어지는 것을 보여주고 있다. 더 나아가, 도7에서 개별로 분리된 밴드부분(112, 112')사이의 슬릿(81)은 도8과 9에서 개별로 분리된 밴드부분(112, 112', 112")사이의 슬릿(81, 83)과는 차이가 있다. 도8과 9는 개별로 분리된 밴드부분(112, 112', 112")의 폭은 서로 다르나, 전체 총안형상의 밴드(W)의 폭은 그러하지 않다.

도10에 도시된 실시 예에서의 밴드(12)는 총안 에지(80)에 있어서 다른 형상을 가진다. 특별하게, 도10은 가리비형상(19)의 리딩 에지를 도시한 것이다. 가리비형상(19)(즉, 호 또는 각이 진 돌기)은 폭과 길이 방향으로 가변 또는 균일하게 구성할 수 있다. 밴드의 트레일링 에지(82)는 도1내지 6에 따라 곧게, 총안형상 또는 가리비형상으로 형성할 수 있다. 도10의 가리비형상은 도7내지 9에서 설명되어진 밴드구조에서 "슬릿"을 더 포함할 수 있다. 부가적으로, 기술되진 않았지만, 밴드구조는 총안형상(즉, 불규칙한 물결모양, 톱니형상의 윤곽)의 리딩 및/또는 트레일링 에지로 구성할 수 있고, 선택사항으로 하나 또는 그 이상의 슬릿을 가진 밴드 를 구성할 수 있다.

흡연물품은 담배 봉과 여기에 기술된 포장지로 구성할 수 있다. 포장지는 중첩된 심과 담배 봉의 원주로 이루어진 횡 방향의 크기를 가진다. 결론적으로, 포장지가 구비한 슬릿의 장소와 무관하게 흡연물품을 제조할 때 총안 패턴의 정확한 겹칩이 항상 이루어진다. 다시 말하면, 총안 형상의 밴드 영역의 볼록부와 오목부의 횡 방향 크기는 적어도 두 개의 오목부와 두 개의 볼록부로 구성된 흡연물품에서 밴드 영역의 리딩에지에 의하여 결정된다. 예를 들면, 밴드영역의 리딩에지는 두 개의 오목부와 두 개의 볼록부, 세 개의 오목부와 세 개의 볼록부, 네 개의 오목부와 네 개의 볼록부로 구성할 수 있다. 그래서 ASTM 테스트를 하는 동안에 흡연물품이 기판위에 놓이는 방법과는 무관하게 밴드 영역은 항상 대칭이다. 어떤 이론에도 얽매이지 않고, 기판에 놓여서 스몰더링하는 동안에 총안형상의 리딩 에지에서의 연소는 조절된다. 즉, 구체적으로, 리딩 에지의 볼록부는 연소의 진행을 감소시키는 반면, 리딩 에지의 오목부는 자유연소 동안 제한된 양의 연소가 계속되도록 허용한다. 따라서, 바라는 자기소화 및 점화성능을 이룰 수 있다.

현재까지 알고 있는 바, 본 발명에 따른 첨가된 물질의 밴드 영역은 흡연물품이 낮은 점화성능 값과 낮은 자기소화 값의 유리한 결합으로 설계되도록 한다. 첨가된 물질을 가진 낮은 투과율밴드 영역은 불이 붙은 흡연물품이 기판 상에 위치하였을 때 불을 소화하기 위하여 기판과 함께 협력할 수 있도록 담배 봉의 길이 방향을 따라 필름형성화합물의 영역을 제공하나, 이러한 필름형성화합물의 영역은 흡연물품을 흡연자가 자유연소상태로 잡고 있는 일 때는 자기소화가 되지 않는다. 그리하여 본 발명에 따른 흡연물품은 기본 용지에 필름형성화합물의 밴드영역을 적용하여 바라는 자유연소 품질 또는 자기소화 값을 유지하는 한편 감소된 점화 성능을 나타낼 수 있다. 첨가물질은 베이스 웹의 일측 면 또는 양면에 적용할 수 있다.

흡연물품의 원하는 점화성능과 자기소화특성을 얻기 위하여, 밴드 영역은 포장지의 기본 종이에 적용되어질 수 있다. 본 발명의 목적은 담배 봉을 제조할 때 점화특성 값이 25보다 크지 않고 자기 소화 값이 50 보다 크지 않은 포장지를 제공하는데 있다. 더 바람직하게는 흡연물품에 적용한 결과에 대한 점화특성 값이 약15보다 크지 않는 것이고, 가장 바람직하게는 흡연물품에 적용한 결과에 대한 점화특성 값이 약 10보다 크지 않는 것이다. 자기소화 값 역시 더 낮은 것이 바람직하다. 결론적으로, 더 바람직한 자기소화 값은 약 25보다 작은 값이며, 가장 바람직하게는 자기소화 값은 약 10보다 작은 값이다.

포장지의 가로 방향의 크기는 제조된 흡연물품(약 7㎜내지 약 10㎜)의 직경에 기초하여 선택되어지고, 가로 방향 심에서 겹치는 물질이 약 1㎜내지 약 2㎜ 겹치는 것을 허용한다. 예를 들면, 1㎜의 겹치는 심을 허용할 때 가로 방향의 포장지의 크기는 약 25.6㎜의 원주를 가지는 흡연물품에 대하여 약 27㎜ 가 될 수 있다.

밴드 영역은 이러한 밴드영역에서의 종이의 투과율을 감소시키기 위하여 포장지의 베이스 웹에 수용성 필름을 형성하는 혼합물 층을 하나 또는 그 이상 적용하여 형성할 수 있다. 선택적으로 셀루로오스 화합물질 역시 밴드영역에 사용할 수 있다. 필름을 형성하는 물질이 사용되는 곳에서는, 필름형성화합물은 물과 차단작용제의 농도가 중량으로 20%내지 약 50%를 포함하는 것이 바람직하다. 필름형성화합물은 전분, 알긴산염, 셀루로오스 및 수지(gum) 중에서 하나 또는 그 이상의 차단제를 포함할 수 있고, 충진재로서 칼슘 카본네이트를 포함할 수 있다. 전분은 필름형성화합물이며, 약24%의 농도로 하는 것이 유리할 수 있다.

성막 조성물(film-forming composition)은 그라비어 인쇄, 디지털 인쇄, 코팅 또는 템플릿(template)을 이용하는 분사(spraying), 또는 어떠한 다른 적절한 기술을 이용해서 포장지(24)의 기본 용지에 인가될 수 있다.

예컨대, 전체적으로 참고문헌으로 되는 미국 출원 공개 제2007/0102017 A1호에 개시된 성막 화합물(film-forming compounds) 및 성막 화합물을 인가하기 위한 방법은 포장지의 기본 용지에 대해 밴드 영역을 인가하기 위해 선택될 수 있다. 원한다면, 첨가물의 밴드 영역은 다중 연속층, 예컨대 서로 공인된 또는 정렬된 2개 이상의 층을 인쇄함으로써 형성되어질 수 있다. 더욱이, 층이 첨가물의 밴드 영역을 형성하도록 이용될 때, 층의 재료는 다른 것과 동일할 수 있다. 예컨대, 하나의 층이 녹말인 반면 다음의 층이 녹말 및 탄산 칼슘일 수 있다.

부가적으로, 흡연 물품을 끄는 능력은 성막 화합물의 면적(area) 당 입자무게(particular weight) 보다는 성막 화합물의 최소 세로 넓이(minimum lengthwise extent)를 제공하는 것에 더 의존한다. 연소 가속기(burn accelerator)가 종이에 인가된다면, 이용된 성막 화합물의 양은 자유-연소 품질의 손실 없이 증가하게 된다. 바람직하기는, 첨가물의 밴드 영역은 약 0∼약 10 Coresta의 영역에 대해 포장지의 투과율을 감소시킨다.

여기서 설명된 바와 같이 다단계 인쇄 장치(multiple stage printing apparatus)는 전형적으로 릴(reel), 제1 그라비어 인쇄 스테이션, 제2 그라비어 인쇄 스테이션, 제3 그라비어 인쇄 스테이션, 수집 릴(collection reel), 롤러, 임프레숀 실린더(impression cylinder), 백킹 롤러(backing roller), 닙스(nips), 저장소(reservoir), 펌프, 열 교환기(heat exchanger), 어플리케이터(applicator), 배쓰(bath), 수집기(collector), 드레인(drain), 닥터 블레이드(doctor blade), 조정 실린더(adjustment cylinders), 및 아이들러 롤러(idler roller)를 포함한다.

그라비어 인쇄 동작의 대안으로서, 밴드 영역, 또는 스트라이프(stripes)가 기본 용지을 형성하는 동일한 셀롤로오스 물질(cellulosic material)을 이용해서 기본 용지에 인가될 수 있다. 밴드 영역은, 해당 내용이 여기서 전체적으로 참고로 되는 통상적으로 소유한 미국 특허 제5,997,691호 및 제6,596,125호에 개시된 바와 같은 종이 제조기의 형성부에서 이동 오르피스 어플리케이터(moving orifice applicator)를 이용하는 적용 기법을 포함하는, 고도의 미세 섬유 셀롤로오스(highly refined fibrous cellulose)[예컨대, 섬유(fibers), 섬유질(fibrils), 미세섬유질(microfibrils), 또는 그 조합]의 슬러리, 또는 다양한 분사 또는 코팅 기법을 이용해서 인가된 다른 첨가물을 갖추어 이루어진다. 과거에 이러한 기술이 통상적으로 소유한 미국 특허 제5,997,691호 및 제6,596,125호에 개시된 장비의 이동 오르피스 밴드와 종이 용지 사이에서 상대적 움직임을 조정함으로써, 원주 밴드 영역을 만들어내는데 이용되고 있는 동안, 이 개시된 내용의 밴드 영역은 용이하게 만들어질 수 있게 된다. 이러한 구성은 더 넓은 밴드와 더 큰 적용율을 인가하는데 도움이 되는 더 늦은 벨트 속도에서 이동 오리피스 장치를 동작시킴이 인 식된다.

여기서 사용된 용어 및 문구는 수학적 또는 기하학적인 정밀도로 해석되는 것은 아니고, 오히려 기하학적 용어가 기하학적 용어 및 개념으로 접근 또는 동일한 의미로서 해석되어진다. "일반적으로(generally)"와 같은 용어는 관련된 용어 및 개념의 정확한 의미 양쪽을 포함할 뿐만 아니라 적절한 범위를 제공하도록 고려된다. 수치 양과 관련하여 이용될 때의 용어 "약(about)"은 언급된 양의 10%의 허용 오차 내의 값을 포함하는 것으로 고려된다.

한편, 본 발명은 상기한 실시예로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 이러한 다양한 변형, 다양성, 등가성은 청구항의 범위 및 관점 내에서 고려된다.

Claims (15)

1. 투과율을 갖는 기본 용지 및;

   밴드 영역에서 포장지가 기본 용지의 상기 투과율보다 작은 투과율을 갖도록 충분한 첨가물을 포함하는 복수의 이격된 밴드 영역을 구비하여 구성되고,

   각 밴드 영역의 리딩 에지가 총안형상이고, 각 밴드 영역의 트레일링 에지가 총안형상이며,

   리딩 에지의 오목부의 바닥과 트레일링 에지의 오목부의 바닥 사이의 각 밴드 영역의 연속적인 부분의 폭이 트레일링 에지의 볼록부의 피크와 이어지는 밴드 영역의 리딩 에지의 볼록부의 피크 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 흡연 물품용 포장지.
2. 제1항에 있어서, 밴드 영역에서 리딩 에지의 볼록부가 트레일링 에지의 오목부를 따라 가로로 정렬되고, 리딩 에지의 오목부가 트레일링 에지의 볼록부를 따라 가로로 정렬되는 것을 특징으로 하는 흡연 물품용 포장지.
3. 제1항에 있어서, 밴드 영역에서 리딩 에지의 오목부와 리딩 에지의 볼록부가 실질적으로 동일한 가로 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 흡연 물품용 포장지.
4. 담배 및 청구항 제1항에 따른 포장지를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 흡연 물품.
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