KR101677002B1

KR101677002B1 - 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드, 시가렛 필터, 토우 밴드의 제조 장치, 및 토우 밴드의 제조 방법

Info

Publication number: KR101677002B1
Application number: KR1020167000524A
Authority: KR
Inventors: 아키코 시바가키; 히로키 가라카네
Original assignee: 주식회사 다이셀
Priority date: 2014-03-13
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2016-11-16
Also published as: CN106102486A; JPWO2015136573A1; EP3117724A1; JP5841671B1; EP3117724B1; US20170006912A1; LT3117724T; EP3117724A4; CN106102486B; RU2609674C1; PL3117724T3; KR20160007689A; WO2015136573A1

Abstract

시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드에 있어서, 필라멘트 데니어가 5.0 이상이고, 또한, 필라멘트의 페렛 에어리어가 0.5 이상 및/또는 필라멘트의 단면적 (S) 의 단면 둘레 길이 (L) 에 대한 비 (S/L) 가 5 이상이다. 필라멘트 데니어가 10 데니어 이하, 페렛 에어리어가 0.9 이하, 비 (S/L) 가 9 이하여도 된다. 토우 밴드의 제조 장치 또는 제조 방법에 있어서, 50 ㎛ 이상의 직경을 갖는 원형 방사공 (10) 을 사용한다. 원형 방사공 (10) 의 직경은 100 ㎛ 이하여도 된다.

Description

시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드, 시가렛 필터, 토우 밴드의 제조 장치, 및 토우 밴드의 제조 방법{CELLULOSE ACETATE TOW BAND FOR USE IN CIGARETTE FILTERS, CIGARETTE FILTER, TOW BAND PRODUCTION APPARATUS, AND TOW BAND PRODUCTION METHOD}

본 발명은, 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드, 그 토우 밴드로 제조되는 시가렛 필터, 그 토우 밴드를 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드는, 시가렛 필터의 소재로서 잘 알려져 있다. 토우 밴드의 제조에서는, 셀룰로오스 아세테이트를 유기 용제에 용해하여 방사 원액이 조제된다. 방사기는 복수의 방사통을 구비하고, 각 방사통은 다수의 방사공을 가진 방사 구금을 구비한다. 각 방사통에서는, 방사 원액을 다수의 방사공으로부터 토출하여 다수 개의 필라멘트가 형성되고, 다수 개의 필라멘트를 모아 얀이 형성된다. 토우 밴드는, 전체 방사통으로부터의 얀을 하나로 합쳐 권축 처리함으로써 제조된다. 시가렛 필터의 제조에서는, 필터 로드가 토우 밴드로 제조된다. 필터 로드는, 토우 밴드를 개섬 (開纖) 하고, 이것에 트리아세틴 등의 가소제를 첨가하여, 이것을 원통 형상으로 성형하고, 이것을 권지 (卷紙) 로 감음으로써 제조된다. 시가렛 필터는 필터 로드를 소정 길이로 절단함으로써 제조된다.

본 서에서는, 「필라멘트」는, 어느 하나의 방사공으로부터 압출된 하나의 섬유 (단섬유) 이다. 「얀」은, 어느 하나의 방사통에서 형성된 다수 개의 필라멘트를 하나로 합친 하나의 섬유속 (단섬유의 집합체) 이다. 「토우 밴드」는, 방사통 상당수의 전체 얀, 즉 방사기에 의해 형성되는 전체 필라멘트를 하나로 합친 섬유속이다. 토우 밴드는, 좁은 의미로는 권축 처리된 다수 개의 필라멘트의 집합체를 나타낸다. 선행 기술에 관련된 기술에서는, 이와 같이 정의되는 섬유속 또는 집합체를 「토우 밴드」가 아니라 「필터 토우」혹은 간단히 「토우」라고 칭하는 경우도 있다.

「필라멘트 데니어」는, 단위 길이 (9000 m) 당의 질량 (g) 에 의해 나타내는 필라멘트의 섬도이고, 이하 「FD」라고 약칭하는 경우도 있다. 즉, 토우 밴드의 FD 는, 당해 토우 밴드를 구성하는 필라멘트 1 개분의 섬도를 의미한다. 「토탈 데니어」는, 단위 길이 (9000 m) 당의 질량 (g) 에 의해 나타내는 토우 밴드의 섬도이며, 이하 「TD」라고 약칭하는 경우도 있다. 「주입량」은, 하나의 필터 로드에 충전되는 토우 밴드의 정미 (正味) 중량이다.

종전에, 필라멘트의 단면 형상으로는 Y 형 그 외 이형 (異形) 이 선호되어 왔다. 예를 들어, 특허문헌 1 에서는, 사각형 오리피스를 갖는 방사 구금을 사용하여 H 형 필라멘트가 제조되고, 그 다발이 시가렛 필터 등에 사용되고 있다.

최근, 「슬림 타입」이나 「슈퍼 슬림 타입」으로 불리는 가는 시가렛이 시판되고 있다. 가는 시가렛의 필터를 특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같은 종전의 소재로 제조하면, 통기 저항이 지나치게 높아진다. 최근에, 향미 성분을 봉입한 캡슐을 매립한 필터를 구비하는 시가렛도 시판되고 있다. 캡슐은 통기 저항 상승의 요인이 된다. 통기 저항이 높으면, 흡연자가 시가렛을 들이마시기 힘들어진다. 그래서, 상기와 같은 시가렛의 필터에 실용될 때도 통기 저항을 낮추는 것이 가능한 소재가 요망되고 있다.

예를 들어, 특허문헌 2 는, 가늘게 만 사이즈의 시가렛을 개시하고 있다. 시가렛은, 필터 부재 및 그 필터 부재의 주위에 감아 장착되는 권취지를 포함하는 필터와, 시가렛 로드와 필터를 접속하도록 시가렛 로드 및 필터 상에 접착되는 칩 페이퍼를 구비한다. 칩 페이퍼 및 권취지를 관통하도록 관통공이 형성되어, 흡연시에 공기를 유입시킨다. 필터 부재는 토우를 포함하고, 토우는, 8.0 데니어보다 큰 FD 및 15000 데니어보다 작은 TD 를 갖고, 그것에 의해 관통공과 더불어 통기 저항을 낮추는 것이 도모되고 있다. 나아가서는, 주입량을 낮추어 통기 저항을 낮추고 있는 것으로 추측된다.

미국 특허 제2825120호 명세서 국제 공개 제2013/042609호

주입량을 낮추면, 통기 저항을 낮게 할 수 있다. 그러나, 동시에 시가렛 필터의 경도도 낮아진다. 그러면, 흡연 중에 시가렛 필터가 변형되기 쉬워지므로, 흡연자가 시가렛을 들이마시기 힘들어진다. 또, 관통공으로부터의 공기 유입량이 증가하는 대신에 시가렛 선단으로부터의 공기 유입량이 감소하므로, 흡연에 의해 발생하는 타르의 양이 줄어든다는 문제점이 있었다.

또, 특허문헌 2 에서는, 슈퍼 슬림 타입에 적합한 체적을 제공하기 위해서 TD 를 작게 하고, 가늘어짐으로써 상승하는 통기 저항을 낮추기 위해서 FD 를 크게 하고 있다. 그 결과, 필연적으로 토우를 구성하는 필라멘트 개수가 적어진다. 그러나, TD 가 작고 필라멘트가 적으면, 토우를 그 길이 방향 및 폭 방향으로 균일하게 권축하기 어려워, 토우의 품질을 안정시키기 어렵다. 권축이 일정하지 않으면, 시가렛 필터의 통기 저항도 변동하여, 시가렛 필터의 품질을 안정시키기 어렵다.

그래서 본 발명은, 경도를 유지하면서도 통기 저항 및 그 변동을 억제 가능한 시가렛 필터, 시가렛 필터로서 사용되었을 때에 이와 같은 작용을 발휘하는 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드, 그리고 이와 같은 토우 밴드를 제조하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태에 관련된 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드는, 복수의 방사공 각각으로부터 토출되는 복수 개의 필라멘트를 다발상으로 하나로 합쳐 권축하여 이루어지고, 필라멘트 데니어가 5.0 데니어 이상이고, 필라멘트의 페렛 에어리어가 0.5 이상이다.

「페렛 에어리어 (Feret area)」는, 필라멘트 단면의 이형성을 평가하기 위해서 이용 가능한 지표이다. 페렛 에어리어의 도출시에, 필라멘트를 임의의 점에서 필라멘트 장축 방향에 대해 수직으로 절단함으로써 단면이 취해지고, 이 단면에 외접하는 평행사변형이 가상 (假想) 된다 (도 5 참조). 이 가상 평행사변형에서는, 2 쌍의 대변 중 일방이, 단면에 외접하는 2 평행선으로서 선간 거리가 최대치 (이른바 최대 페렛 직경 (maximum Feret diameter)) 가 되는 2 선이고, 타방이, 단면에 외접하는 2 평행선으로서 선간 거리가 최소치 (이른바 최소 페렛 직경 (minimum Feret diameter)) 가 되는 2 평행선이다. 페렛 에어리어는, 필라멘트의 단면적을 가상 평행사변형의 면적으로 나눔으로써 구해지는 면적비, 바꾸어 말하면, 가상 평행사변형에 있어서의 필라멘트 단면의 점유율이다.

시가렛 필터 분야에 있어서의 필라멘트의 페렛 에어리어의 기술적인 의의를 이하에 설명한다. 일반적으로, 시가렛 필터 내에서는, 필라멘트 장축 방향이, 시가렛의 주류 연기의 흐름에 대해 개략 수직을 향하고 있다 (도 6 참조). 주류 연기는, 이와 같이 배치된 필라멘트에 의해 저지되어, 주류 연기에 함유되는 액적이 필라멘트에 충돌하여 포집된다. 이 크로스 플로에 비추어, 필라멘트의 저지 능력은, 페렛 에어리어의 도출시에 가상되는 평행사변형을 단면 형상으로 하는 가상 필라멘트의 저지 능력과 개략 동등하다고 할 수 있다. 따라서, 페렛 에어리어가 작은 것은, 필라멘트의 단면적에 대해 필라멘트의 저지 능력이 높은 것을 나타낸다. 필라멘트의 단면적은 토우 밴드의 질량 (토우 주입 중량) 과 확실히 상관되므로, 페렛 에어리어가 작은 것은, 작은 토우 밴드 질량으로 많은 주류 연기를 차단할 수 있는 것을 나타낸다.

예를 들어, 진원 단면을 갖는 필라멘트의 경우, 가상 평행사변형은 한 변의 길이가 진원 단면의 직경에 동등한 정방형이 되므로, 페렛 에어리어는 πr²/4r², 즉 약 0.785 가 되지만 (r 은, 진원 단면의 반경), 종래, 이와 같은 필라멘트는 질량에 비해 포집 성능이 우수하지 않은 비효율적인 소재로 여겨져, 페렛 에어리어를 어떻게 작게 할지가 시도되어 왔다. 그 일환으로서, 단면의 이형화가 시도되어, 전술한 바와 같이, 이형 방사공 및 이형 단면이 선호되어 왔다. 예를 들어 삼각형 방사공 또는 Y 형 방사공을 사용하여 형성된 Y 형 단면을 갖는 필라멘트에서는, 당해 Y 형 단면이 삼각형을 부분적으로 수축 변형시킨 형상에 상당하므로, 페렛 에어리어는 0.5 미만이 된다. 이와 같이 단면의 이형성이 현저해지면, 페렛 에어리어가 작아진다.

본 발명자는, 상기 과제 목적을 달성하기 위하여 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드를 개발하는 과정에서, 종전의 개발 사상과는 반대로, 비교적 큰 페렛 에어리어의 필라멘트로 토우 밴드를 구성하면, 그 토우 밴드는, 이형 단면을 갖는 필라멘트로 구성된 종전의 토우 밴드와 동일한 질량 조건이라도, 저지 능력을 보다 저하시킬 수 있고, 그 만큼 통기 저항도 보다 저하시킬 수 있는 것으로 착상하였다.

본 발명의 상기 일 형태에 관련된 토우 밴드에 의하면, 필라멘트가 5.0 이상으로 비교적 크기 때문에, 통기 저항을 억제할 수 있다. 또한, 필라멘트의 페렛 에어리어가 0.5 이상으로, 종전에 일반적으로 사용되어 온 Y 형 또는 H 형 단면을 갖는 필라멘트의 페렛 에어리어보다 커, 이형성이 억제되어 있다. 따라서, 이 토우 밴드의 시가렛 필터 실용시에는, 질량에 비해 (토우 주입 중량을 크게 해도) 통기 저항을 억제할 수 있다. 또, 이 토우 밴드를 시가렛 필터로서 사용했을 때에는, 에어가 시가렛 필터 내에서 필라멘트 외표면을 따라 원활히 흘러가, 통기 저항이 억제된다. 그리고, 통기 저항이 억제되는 만큼, 필라멘트 개수를 많이 유지하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 비교적 큰 페렛 에어리어의 필라멘트를 사용함으로써, 시가렛 필터로서 사용했을 때에, 통기 저항의 억제가 도모된다. 이 때문에, 주입량을 줄이지 않아도 되어, 시가렛 필터의 경도를 높게 유지할 수 있다. 또, 토탈 데니어를 일부러 작게 하지 않아도 되고, 그 때문에 토우 밴드를 구성하는 필라멘트 개수를 줄이지 않아도 되어, 토우 밴드에 안정적인 권축 처리를 실시할 수 있다. 따라서, 토우 밴드의 품질 및 생산성을 높일 수 있다. 그리고, 이 토우 밴드를 소재로 하여 시가렛 필터를 제조한 경우에는, 경도를 높게 유지하면서도 통기 저항 및 그 변동을 억제할 수 있다.

상기 필라멘트 데니어가 10 데니어 이하여도 된다. 상기 페렛 에어리어가 0.9 이하여도 된다.

토탈 데니어가 14,000 데니어 이상이어도 된다. 상기 토탈 데니어가 22,000 데니어 이하여도 된다. 바람직하게는, 토탈 데니어가 15000 ∼ 21000 데니어, 보다 바람직하게는 15000 ∼ 20000 데니어이다.

본 발명의 다른 형태에 관련된 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드는, 복수의 방사공 각각으로부터 토출되는 복수 개의 필라멘트를 다발상으로 하나로 합쳐 권축하여 이루어지고, 필라멘트 데니어가 5.0 데니어 이상이고, 상기 필라멘트의 단면 면적을 S, 당해 단면의 둘레 길이를 L 로 했을 경우에 있어서의 상기 면적 및 상기 둘레 길이의 비 (S/L) 가 5 이상이다.

「비 (S/L)」도, 페렛 에어리어와 마찬가지로, 필라멘트 단면의 이형성을 평가하기 위해서 이용되는 지표이다. 주류 연기에 함유되는 액적을 에어로졸이라고 파악하면, 필라멘트의 표면이 이것을 포집한다고 생각할 수 있다. 그 경우, 비 (S/L) 가 작을수록, 필라멘트의 단면적 나아가서는 토우 주입 중량에 대해 포집 성능이 높아진다. 필라멘트 단면의 이형성이 현저하면, 비 (S/L) 가 작아진다. 본 발명자는, 필라멘트 데니어를 특정 범위로 함으로써 비 (S/L) 를 적절한 범위로 제어할 수 있는 것을 알아내었다.

본 발명의 상기 다른 형태에 관련된 토우 밴드에 의하면, 필라멘트 데니어가 5.0 이상으로 비교적 크기 때문에 통기 저항을 억제할 수 있고, 또한 필라멘트 데니어가 그러한 범위에 있으므로 비 (S/L) 를 5 이상으로 적절한 범위로 제어할 수 있다. 또한, 비 (S/L) 가 5 이상이므로, 이 토우 밴드를 시가렛 필터로서 사용했을 때에는, 토우 주입 중량에 비해 통기 저항을 억제할 수 있다. 이 때문에, 주입량, 토탈 데니어 및 필라멘트 개수를 낮추지 않아도 된다. 따라서, 토우 밴드의 생산성을 높게 할 수 있고, 이 토우 밴드로 시가렛 필터를 제조한 경우에는, 경도를 높게 유지하면서도 통기 저항 및 그 변동을 억제할 수 있다.

상기 필라멘트 데니어가 10 데니어 이하이고, 상기 비 (S/L) 가 9 이하여도 된다.

본 발명의 일 형태에 관련된 시가렛 필터는, 상기 토우 밴드로 제조되고, 14 ∼ 18 ㎜ 의 원주 길이, 바람직하게는 14 ∼ 17 ㎜, 보다 바람직하게는 14 ∼ 15 ㎜ 의 원주 길이를 갖는다. 이로써, 가는 시가렛이어도, 시가렛 필터의 경도를 높게 유지하면서 통기 저항 및 그 변동을 억제할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 관련된 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드 제조 장치는, 복수의 방사공 각각으로부터 토출되는 복수 개의 필라멘트를 다발상으로 하나로 합쳐 권축하여 이루어지는, 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드를 제조하는 장치로서, 상기 복수의 방사공을 가진 방사 구금을 구비하고, 상기 방사공이 원형이며, 그 직경이 50 ㎛ 이상이다.

본 발명의 일 형태에 관련된 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드 제조 방법은, 복수의 방사공 각각으로부터 방사 원액을 토출하여 복수 개의 필라멘트를 형성하는 공정과, 상기 복수 개의 필라멘트를 하나로 합쳐 권축하여 토우 밴드를 형성하는 공정을 구비하고, 상기 방사공이 원형이며, 그 직경이 50 ㎛ 이상이다.

방사공이 이와 같은 사이즈이면, 필라멘트 데니어가 커져 단면 형상의 변화가 커지는 바, 방사공을 원형으로 하고 있다. 이 때문에, 필라멘트 데니어를 5.0 데니어 이상으로 하는 필라멘트로서, 페렛 에어리어를 0.5 이상 및/또는 비 (S/L) 를 5 이상으로 하는 비교적 매끄러운 단면 형상을 갖는 필라멘트를 형성할 수 있다.

상기 방사공이 원형이고, 그 직경이 100 ㎛ 이하여도 된다. 이로써, 필라멘트 데니어를 10 데니어 이하로 하는 필라멘트로서, 페렛 에어리어를 0.9 이하 및/또는 비 (S/L) 를 9 이하로 하는 필라멘트를 형성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 경도를 유지하면서도 통기 저항 및 그 변동을 억제 가능한 시가렛 필터, 및 시가렛 필터로서 사용되었을 때에 이와 같은 작용을 발휘하는 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드를 제공할 수 있다. 또, 이와 같은 토우 밴드를 제조하기 위한 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

도 1 은, 실시형태에 관련된 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드를 제조하기 위한 장치 및 방법을 나타내는 개념도이다.
도 2 는, 실시형태에 관련된 방사 구금의 바닥면도이다.
도 3 은, 실시형태에 관련된 필라멘트의 단면을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 필라멘트 단면의 이형성을 평가하기 위한 지표의 설명도이다. 도 4(a) 는 실시형태에 관련된 필라멘트의 단면의 일례를 나타내고, 도 4(b) 는 비교예를 나타낸다.
도 5 는, 페렛 에어리어의 도출법을 설명하는 도면이다.
도 6 은, 시가렛 필터 내에서의 시가렛 주류 연기의 흐름의 일례를 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서 실시형태에 대해 설명한다. 동일하거나 또는 대응하는 요소에는 모든 도면에 걸쳐 동일한 부호를 붙이고, 그 중복 설명을 생략한다.

도 1 은, 실시형태에 관련된 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드 (TB) 를 제조하기 위한 장치 및 방법을 나타내는 개념도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 토우 밴드 제조 장치 (1) 는, 믹서 (2), 여과기 (3), 방사기 (4), 권축기 (5), 건조기 (6) 및 곤포기 (7) 를 포함한다. 토우 밴드의 제조에서는, 방사 원액 (이하, 간단히 「도프」라고 하는 경우도 있다) 이 조제된다 (원액 조제 공정). 원액 조제 공정에서는, 믹서 (2) 에 의해, 셀룰로오스 아세테이트가 아세톤 등의 유기 용제에 용해되어, 소요 농도 (예를 들어, 20 wt％ 이상 30 wt％ 이하의 중량 농도, 바람직하게는 26 wt％) 의 용액이 조제된다. 이어서, 여과기 (3) 에 의해 용액이 여과된다. 이 여과액이 방사 원액으로서 사용된다.

원액 조제 공정의 후, 방사기 (4), 권축기 (5) 및 건조기 (6) 를 사용하여, 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드 (TB) 가 방사 원액으로 제조된다 (방사 공정). 토우 밴드 (TB) 는 곤포기 (7) 에 의해 압축 및 곤포된다 (곤포 공정).

상세한 도시를 생략하지만, 시가렛 필터는, 토우 밴드 (TB) 를 소재로 하여 제조된다. 시가렛 필터의 제조에서는, 필터 로드가 중간품으로서 제조된다. 요컨대, 토우 밴드 (TB) 가 개섬되어 트리아세틴 등의 가소제가 첨가된다. 그 토우 밴드 (TB) 가, 플러그 권상기를 이용하여, 대상 시가렛의 사이즈 (직경 및 원주 길이) 에 적합한 원통 형상으로 성형되어, 권지가 필터 로드에 감긴다. 이와 같이 제조된 필터 로드는, 대상 시가렛에 따른 소정 길이로 절단된다. 이로써, 복수의 시가렛 필터가 하나의 필터 로드로 제조된다.

본 실시형태에 관련된 토우 밴드 (TB) 는, 이른바 슬림 타입 또는 슈퍼 슬림 타입과 같은 가는 시가렛에 장착되는 시가렛 필터의 소재에 바람직하다. 시가렛 필터는, 예를 들어 14 ㎜ 이상 18 ㎜ 이하의 원주 길이 (바람직하게는 14 ∼ 17 ㎜, 보다 바람직하게는 14 ∼ 15 ㎜ 이하의 원주 길이) 를 갖는다.

방사 공정 및 그 실행에 사용하는 기기 (4 ∼ 6) 에 대해 설명한다. 방사기 (4) 는, 복수의 방사통 (11) 과, 방사통 (11) 각각에 대응하는 복수의 방사 구금 (12) 을 구비하고 있다. 방사통 (11) 은, 연직 방향으로 장척의 통체이고, 방사 구금 (12) 은 방사통 (11) 의 상단부에 형성되어 있다. 방사 구금 (12) 은, 복수의 방사공 (10) (도 2 참조) 을 갖고 있다.

방사 원액은, 방사 펌프 (13) 에 의해 복수의 방사 구금 (12) 으로 이송된다. 각 방사통 (11) 에 있어서, 방사 원액이, 방사 구금 (12) 의 복수의 방사공 각각으로부터 방사통 (11) 내로 하향으로 토출되어, 복수 개의 필라멘트 (F) 가 건식 방사법에 의해 형성된다. 복수 개의 필라멘트 (F) 가 아래를 향할수록 서로의 간격은 줄어들어 가고, 그것에 의해 하나의 얀 (Y) 이 형성된다. 얀 (Y) 은, 대응하는 방사통 (11) 의 바닥으로부터 하향으로 배출된다. 이 방사기 (4) 에서는, 복수의 얀 (Y) 이 복수의 방사통 (11) 각각으로부터 배출된다.

각 얀 (Y) 은, 오일링 장치 (14) 로부터 섬유 유제 및 물을 함유하는 오일 에멀션이 부여되고, 고데트 롤러 (15) 의 둘레를 통과하여, 권축기 (5) 에 보내진다. 복수의 얀 (Y) 은 고데트 롤러 (15) 로부터 권축기 (5) 를 향하는 과정에서 서로 하나로 합쳐져, 그것에 의해 토우 밴드 (TB) 가 형성된다. 권축기 (5) 는, 예를 들어 공지된 스태핑 박스형이다. 토우 밴드 (TB) 는, 압입 롤로 압박되면서 크림퍼 박스 (stuffer box) 에 이송된다. 이로써, 토우 밴드 (TB) 에 파형의 권축이 부여된다. 권축된 토우 밴드 (TB) (좁은 의미의 토우 밴드) 는, 권축기 (5) 로부터 건조기 (6) 에 보내진다. 건조기 (6) 에서는, 잔류 용제 및 수분이 토우 밴드 (TB) 로부터 제거된다.

건식 방사법에 의한 셀룰로오스 아세테이트의 필라멘트의 형성 과정에 대해 설명한다. 방사액은, 어느 방사공으로부터 토출되고 나서 방사통 (11) 으로부터 배출될 때까지의 동안에 방사통 (11) 내에서 하향으로 주행한다. 도프의 주행 개시 시점 (즉, 도프가 방사공으로부터 토출된 시점) 에서는, 도프는 액상이다. 도프의 주행 중, 용제가 도프로부터 증발함으로써 필라멘트가 형성되고, 도프는 액상에서 고상이 된다. 용제는 주행 개시 직후부터 도프 표면으로부터 증발된다.

필라멘트의 단면 형상은, 용제가 도프 표면으로부터 증발되는 속도인 증발 속도와, 용제가 도프 중심으로부터 표면으로 확산되는 속도인 확산 속도의 관계에 의해 특징지어진다. 증발 속도는, (1) 셀룰로오스 아세테이트의 용제 유지력, (2) 분위기 온도에서의 용제의 증기압, (3) 각 주행점에서의 분위기 가스의 용제 증기에 의한 포화도, (4) 방사액의 토출 속도, 및 (5) 증발 표면적 등의 인자에 의존한다. 확산 속도는 픽의 제 2 법칙에 따른다.

도프의 주행 개시 직후, 도프 중심부로부터의 확산이 도프 표면에서의 증발에 미치지 못해, 도프 표층이 고화되어 스킨이 형성된다. 스킨이 형성되면, 필라멘트의 단면 둘레 길이가 어느 정도 정해진다. 도프 중심부에 있었던 용제는, 스킨 중으로 확산되어 증발한다. 이 때문에, 스킨 형성 후에 스킨 내 체적 (즉, 필라멘트의 단면적) 이 줄어들어, 스킨은 반경 방향으로 변형된다. 따라서, 필라멘트의 단면은, 방사공의 형상으로부터 변형된 형상을 나타낸다.

본 발명자가 알아낸 것은 이하와 같다. 즉, 방사공의 구경 (口徑) 이 작으면 스킨이 형성되는 단계에서, 도프 중심부에 있었던 용제의 대부분이 스킨 중으로 확산되어 증발하고 있다. 그 때문에, 필라멘트 단면 형상은 방사공의 형상으로부터 크게 변함이 없다. 예를 들어 방사공이 원형이면, 필라멘트 단면은 대략 원형이 되어, 그 이형성은 작다. 단면의 이형성이 작으면 여과 성능을 확보하기 어렵다. 종전에는, 방사공에 이형 형상을 채용하여 필라멘트 단면에 Y 형이나 H 형 등의 이형을 채용함으로써, 여과 성능이 확보되어 왔다.

상기 인자 (1) 내지 (4) 는 공정에 의해 거의 결정된다. 즉, (1) 은 사용 용제에 의존하고, (2) 분위기 온도는 공정에서의 건조 온도에 의존하며, (3) 은 건조 풍량, (4) 는 방사 속도 등의 생산 능력에 의해 결정된다. 한편, 인자 (5) 에 관하여, 방사공의 구경이 크면, 필라멘트의 단면도 커져 증발 표면적이 커진다. 증발 표면적이 크면 증발 속도가 높아져 필라멘트 단면의 이형성이 강해진다. 또, 방사공의 구경이 크면, 스킨 내에 가두어지는 용제의 체적도 커진다. 이 점으로부터도, 필라멘트 단면의 이형성이 강해진다.

그래서, 방사공의 구경을 특정 범위 내에 포함시켜 방사공의 형상을 원형으로 하면, 필라멘트 단면의 이형성을 제어하여, 일정한 여과 성능을 확보할 수 있다. 즉, 방사공의 구경이 작은 경우에는 바람직했던 Y 형이나 H 형의 이형 단면을 사용하지 않고, 원형으로 특정 범위의 구경을 갖는 방사공을 사용하면, 필라멘트의 단면에 적당한 이형성을 발현할 수 있고, 이와 같은 이형성을 갖는 특정의 FD 를 갖는 필라멘트에 의해 통기 저항이 적절히 제어된다.

도 2 는, 실시형태에 관련된 방사 구금 (12) 의 바닥면도이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 복수의 방사공 (10) 은, 방사통 (11) 내에 면하는 방사 구금 (12) 의 바닥면 (12a) 에서 개구된다. 일례로서, 바닥면 (12a) 은 원형이고, 복수의 방사공 (10) 은 바닥면 (12a) 상에서 원고리상으로 배열되어도 되는데, 바닥면 (12a) 의 형상 및 방사공 (10) 의 배열은 적절히 변경 가능하다. 방사공 (10) 은 원형이고, 그 직경은 50 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하이다. 보다 바람직하게는, 50 ㎛ 이상 90 ㎛ 이하이다.

도 3 은, 실시형태에 관련된 필라멘트 (F) 의 단면을 나타내는 도면이다. 당해 단면은, 필라멘트 (F) 를 필라멘트 장축 방향에 대해 수직으로 절단함으로써 얻어진다. 이 필라멘트 (F) 의 FD 는 5.0 데니어 이상 10 데니어 이하이다. 보다 바람직하게는, 5.5 데니어 이상 9.0 데니어 이하이다. 상기한 방사공 (10) 을 사용함으로써, 토우 밴드 (TB) 의 FD 를 이와 같은 수치 범위 내에 포함시킬 수 있다.

방사공 (10) 의 구경이 상기한 특정 범위 내에 포함되므로, 그것으로부터 토출된 필라멘트 (F) 의 단면 형상의 이형성은, 적당한 범위로 제어된다. 필라멘트 (F) 의 단면 형상은, 진원이 아닌 Y 형이나 H 형과 비교하면 이형성은 억제되어 있어, 원에 근사한 형상을 나타낸다.

도 4 는, 필라멘트 단면의 이형성을 평가하기 위한 지표의 설명도이다. 도 4(a) 는, 실시형태에 관련된 필라멘트 (F) 의 단면의 일례, 도 4(b) 는 비교예이고, 삼각형 또는 Y 형의 방사공을 갖는 방사 구금을 사용하여 형성된 Y 형 필라멘트 (Fy) 의 단면의 일례이다. 지표는, 예를 들어 「페렛 에어리어」또는 「비 (S/L)」이다.

「페렛 에어리어」는, 필라멘트 (F) 의 단면적을 S, 당해 단면에 외접하는 가상 평행사변형 (VP) 의 면적을 SVP 로 한 경우에 있어서, 단면적 (S) 의 면적 (SVP) 에 대한 비 (S/SVP) 이다. 이 가상 평행사변형에서는, 2 쌍의 대변 중 일방이, 단면에 외접하는 2 평행선으로서 선간 거리가 최대 페렛 직경이 된다. 타방이, 단면에 외접하는 2 개의 평행선으로서 선간 거리가 최소 페렛 직경이 된다. 그 때문에, 임의의 점에서 필라멘트 (F) 의 단면을 취하여 당해 단면의 페렛 에어리어를 구하면, 페렛 에어리어는 단면의 법선 둘레의 자세에 상관없는 값이 된다. 단면이 진원이면 페렛 에어리어는 0.785［－］이고, 삼각형이면 페렛 에어리어는 0.5［－］이하이다.

필라멘트 (F) 의 단면은 미소하다. 그러나, 현미경을 통해서 촬영된 화상의 전자 데이터를 공지된 화상 처리 기술을 사용하여 처리함으로써 또는 당해 촬영 화상에 기초하여 수계산 (手計算) 함으로써, 필라멘트 단면에 외접하는 가상 평행사변형 (VP) 의 설정, 단면적 (S), 면적 (SVP) 및 단면 둘레 길이 (L) 의 측정을 실시할 수 있다.

도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 비교예에 관련된 Y 형 필라멘트 (Fy) 에서는, 그 단면 중 그 내접원 (ICy) 을 제외한 영역이, 당해 내접원 (ICy) 의 원주 상 복수 지점 (3 개 지점) 에서 바깥쪽으로 돌출하여, 당해 복수 지점이 둘레 방향으로 멀어져 있는 것이 현저하다. 한편, 가상 평행사변형 (VPy) 은, 당해 영역도 외위 (外圍) 하도록 설정되어야 한다. 따라서, 가상 평행사변형 (VPy) 은, 내접원 (ICy) 과 반경 방향으로 멀어져 버려 내접원 (ICy) 의 사이즈에 비해 매우 커진다. 당해 영역은, 가상 평행사변형 (VPy) 으로부터 내접원 (ICy) 을 제외한 공간의 극히 일부를 점유하는 데에 불과하다. 따라서, 비교예에 관련된 Y 형 필라멘트에서는, 페렛 에어리어가 작은 값이 된다. Y 형은 방사공의 삼각형을 수축시킨 것이므로, 페렛 에어리어는 0.5 미만이다. 또, 단면 외측 가장자리부의 요철의 정도가 크기 때문에, 그 만큼, 단면 둘레 길이 (L) 는 단면적 (S) 에 비해 커져, 비 (S/L) 도 작은 값이 된다.

한편, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 필라멘트 (F) 에서는, 원형의 방사공을 사용하여 형성되고, 그 단면 외측 가장자리부에서의 요철이 작다. 필라멘트 (F) 의 단면 중 내접원 (IC) 을 제외한 영역은 거의 전체 둘레에 걸쳐 형성된다. 내접원 (IC) 으로부터 바깥쪽으로의 돌출량은, 내접원 (IC) 의 둘레 방향에 관해서 크게 변동되지 않는다. 이 때문에, 가상 평행사변형 (VP) 은 내접원 (IC) 과 반경 방향으로 가까워진다. 이와 같이, 실시형태에 관련된 필라멘트 (F) 에서는, 그 단면 형상의 이형성이 억제되어 있음으로써, 페렛 에어리어가 비교적 큰 값이 된다. 또, 단면 외측 가장자리부의 요철이 작아, 비 (S/L) 가 큰 값이 된다.

본 실시형태에서는, 직경이 40 ㎛ 이상인 방사공 (10) 을 사용하고, 토우 밴드 (TB) 의 FD 가 5.0 데니어 이상으로, 종전의 일반적인 것에 비해 크다. FD 가 커지면, 토우 밴드 (TB) 를 시가렛 필터로서 사용했을 때에는 통기 저항을 억제할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 원형의 방사공 (10) 을 사용하고 있고, 필라멘트 (F) 의 페렛 에어리어가 0.5 이상 0.9 이하이다. 비 (S/L) 는 5 이상 9 이하이다. 필라멘트 단면의 이형성을 억제하고 있으므로, 이 토우 밴드 (TB) 를 시가렛 필터로서 사용했을 때에는, TD 가 커도 통기 저항을 억제할 수 있다.

전술한 바와 같이, 방사공 (10) 의 직경 및 토우 밴드 (TB) 의 FD 가 지나치게 커지면, 이형성이 현저하게 나타난다. 토우 밴드 (TB) 의 FD 가 지나치게 커지면, 토우 밴드 (TB) 의 TD 조정을 위해, 토우 밴드 (TB) 를 구성하는 필라멘트 개수를 줄일 필요가 생긴다.

그래서, 방사공 (10) 의 직경을 100 ㎛ 이하로 하고, 토우 밴드 (TB) 의 FD를 10 데니어 이하로 하고 있다. 방사공 (10) 의 직경은 50 ㎛ 이상 90 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 토우 밴드 (TB) 의 FD 는, 15,000 데니어 이상 22,000 데니어 이하인 것이 보다 바람직하다. 그것에 의해, 페렛 에어리어를 0.6 이상 0.8 이하로 할 수 있다. 또, 비 (S/L) 를 5.5 이상 8.0 이하로 할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 있어서는 FD 를 일정한 크기에 국한시켜 이형성을 억제함으로써 통기 저항의 상승을 억제할 수 있다. 또한 본 발명에 있어서는, 필터의 주입량을 높게 해도, 통기 저항의 상승 정도가 낮다. 이 때문에 시가렛 필터의 주입량의 변동에 의한 시가렛 필터의 통기 저항의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 시가렛 필터의 주입량을 크게 할 수 있어, 필터 경도를 유지할 수 있다. 이와 같이 하여, 시가렛 필터의 제조자는 시가렛의 타입에 따라 제조 조건을 바꾸지 않고 시가렛 필터를 제조할 수 있어, 시가렛 필터의 생산성이 향상된다.

또한, 본 발명에 있어서는, 토우 밴드 (TB) 의 TD 를 높게 유지할 수도 있다. 예를 들어, 토우 밴드 (TB) 의 TD 를 14,000 데니어 이상 22,000 데니어 이하, 바람직하게는 15,000 데니어 이상 21,000 데니어 이하로 할 수 있다. 이와 같이 TD 를 높게 유지해도, 시가렛 필터로서 사용했을 때에 통기 저항을 억제할 수 있다. 나아가서는, 토우 밴드 (TB) 의 TD 가 높게 유지되므로, 단위 시간당 권축기 (5) 에 이송되는 토우 (T) 의 체적도 커진다. 따라서, 토우 (T) 를 크림퍼 박스 내에 안정적으로 공급하여 토우 (T) 에 권축을 부여하기 쉬워진다. 이와 같이 하여, 본 발명에 있어서는 토우 밴드 (TB) 의 권축 수의 변동에 의한 통기 저항의 변동도 억제할 수 있다.

본 실시형태에 관련된 토우 밴드 (TB) 에서는, FD 가 상기 수치 범위를 만족하도록, 페렛 에어리어 및/또는 비 (S/L) 가 상기 수치 범위를 만족하도록 하여 토우 밴드 (TB) 를 형성함으로써, 압입 중량의 변동에 수반되는, 통기 저항의 변동을 양호하게 억제할 수 있다. 본 실시형태에 관련된 토우 밴드 (TB) 를 사용한 시가렛 필터 (플러그) 의 통기 저항의 변동은, 4.0 ％, 바람직하게는 3.8, 보다 바람직하게는 3.5, 더욱 바람직하게는 3.2 ％ 이하로 할 수 있다.

이와 같이, 엄격한 생산 관리를 수반하지 않고도, 시가렛 필터로서 사용했을 때에 경도를 유지하면서도 통기 저항을 억제 가능하여, TD 및 권축 수의 변동을 억제한 토우 밴드 (TB) 를 제조할 수 있다. 이 토우 밴드 (TB) 를 사용하여 시가렛 필터를 제조함으로써, 시가렛 필터의 경도를 높게 유지함과 함께 통기 저항의 변동을 억제할 수 있다. 특히, 이 시가렛 필터는, 최근의 「슬림 타입」및 「슈퍼 슬림 타입」의 시가렛의 필터, 또는 캡슐이 매립된 필터에 바람직하게 채용할 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 대해 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 실시예 및 비교예에 있어서, 페렛 에어리어, 비 (S/L), 통기 저항, 통기 저항의 변동치 및 필터 경도는 하기 방법으로 측정하였다.

(페렛 에어리어)

실시예 또는 비교예에 관련된 토우 밴드로부터 연필상의 필라멘트 샘플을 제조하였다. 즉, 토우 밴드로부터 섬유속을 일부 빼내고, 섬유속이 연필심에 상당하는 부위에 위치하도록 하여 파라핀으로 섬유속을 감쌌다. 이와 같이 제조된 필라멘트 샘플을 마이크로톰으로 두께 1 ㎛ ∼ 10 ㎛ 로 슬라이스하여 샘플 절편을 얻었다. 샘플 절편을 광학 현미경 (올림푸스 주식회사 (Olympus Corporation) 제조 『BX-51』) 으로 관찰하고, 관찰에 의해 얻은 화상을 화상 처리 장치에 도입하였다. 화상 처리 장치에, 당해 화상에 포함되는 하나의 필라멘트 단면에 외접하는 가상 평행사변형 (VP) 의 설정, 그리고 필라멘트의 단면적 및 가상 평행사변형 (VP) 의 면적의 측정을 실시하게 하였다. 페렛 에어리어를, 필라멘트의 단면적을 가상 평행사변형의 면적으로 나눔으로써 산출하였다.

(비 (S/L))

상기 샘플 절편을 상기 광학 현미경으로 관찰하고, 관찰에 의해 얻은 화상을 화상 처리 장치에 도입하여, 화상 처리 장치에, 당해 화상에 포함되는 하나의 필라멘트 단면에 대해, 단면적 및 주위 길이의 측정을 실시하게 하였다. 비 (S/L) 를, 단면적을 주위 길이로 나눔으로써 산출하였다.

(통기 저항)

실시예 또는 비교예에 관련된 토우 밴드로부터 필터 로드 샘플을 제조하였다. 즉, 기존의 제조 장치를 사용하여 토우 밴드를 소정의 직경으로 집속하고, 필터 권상기를 사용하여 토우 밴드를 권지로 고정시킴으로써, 소정 길이 및 소정 주입량 (정미 토우 중량) 을 갖는 필터 로드 샘플을 제조하였다. 온도 22 ± 1 ℃, 습도 60 ± 10 ％ 의 공기를 매초 17.5 cc 의 유량으로 필터 로드 샘플을 통과시키고, 그 때의 필터 양단의 압력 차［㎜WG］(밀리미터 워터 게이지) 를 측정하였다. 또한, 실시예 및 비교예 모두에 있어서, 필터 로드 샘플은 권지를 관통하는 관통공을 갖고 있지 않다.

(통기 저항의 변동치)

필터 로드 샘플을 15 개에 1 개의 간격으로 합계 300 개 샘플링한다. 300 개 각각의 통기 저항의 측정치로부터 변동치를 퍼센트 표시하였다.

(필터 경도)

플러그 길이：120 ㎜, 원주：16.70 ㎜, 통기 저항：350 ㎜WG 가 되도록 성형된 필터 로드 샘플에 대해, 경도계 (필트로나사 (Filtrona) 제조 『QTM7』) 를 사용하여 필터 경도를 측정하였다. 필터의 경도의 측정시에, 필터 로드 샘플의 측면에 수직으로 300 g 의 하중을 가하였다. 필터 경도는, 다음 식으로부터 산출되었다.

필터 경도［％］= d/d0 × 100

d 는, 하중에 의한 변형 후에 있어서의 필터 로드 샘플의 하중 방향의 직경, d0 는, 변형 전에 있어서의 필터 로드 샘플의 직경이다. 전혀 변형이 없으면 경도는 100 ％ 이고, 경도가 100 ％ 에 가까울수록 단단한 것을 의미한다.

(실시예 1 ∼ 2)

실시예 1 에 관련된 토우 밴드는 다음과 같이 제조되었다. 즉, 평균 아세트화도 55.2 ％ 의 셀룰로오스 디아세테이트를 아세톤에 용해하여, 농도 약 25 질량％ 의 방사 원액을 조제하였다. 온도 50 ∼ 60 ℃ 의 방사 원액을 방사 구금에 공급하였다. 각 방사공은 직경 71 ㎛ 의 원형이다. 방사 원액을 각 방사 구금으로부터 방사통 내에 토출하여, FD：8.6 데니어의 필라멘트를 형성하였다. 방사통 내에서는, 아세톤을 증발시키기 위해, 필라멘트에 120 ∼ 150 ℃ 의 가열 공기를 쏘였다. 방사통으로부터 배출된 다발상의 집합체 (얀) 에 오일 에멀션을 부여하고, 이것을 고데트 롤러로 권취하였다. 얀을 하나로 합쳐 TD：21,000 데니어의 토우 밴드를 형성하였다. 이 토우 밴드에 권축을 부여하고, 건조기로 토우 밴드를 건조시켰다. 실시예 2 에 관련된 토우 밴드는, 직경 59 ㎛ 의 원형 방사공을 사용하여 FD：6.0 데니어의 필라멘트를 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 제조되었다.

(비교예 1 ∼ 7)

비교예 1 에 관련된 토우 밴드는, 1 변 45 ㎛ 정도의 삼각형 방사공을 사용하여 FD：2.0 데니어의 필라멘트를 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 제조되었다. 비교예 2 에 관련된 토우 밴드는, 1 변 55 ㎛ 정도의 삼각형 방사공을 사용하여 FD：3.0 데니어의 필라멘트를 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 제조되었다. 비교예 3 에 관련된 토우 밴드는, 1 변 80 ㎛ 정도의 삼각형 방사공을 사용하여 FD：6.0 데니어의 필라멘트를 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 제조되었다. 비교예 4 에 관련된 토우 밴드는, 1 변 85 ㎛ 의 삼각형 방사공을 사용하여 FD：7.0 데니어의 필라멘트를 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 제조되었다. 비교예 5 에 관련된 토우 밴드는, 1 변 95 ㎛ 정도의 삼각형 방사공을 사용하여 FD：8.6 데니어의 필라멘트를 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 제조되었다. 비교예 6 에 관련된 토우 밴드는, TD 가 17,000 인 것 이외에는, 비교예 3 과 동일하게 제조되었다. 비교예 7 에 관련된 토우 밴드는, 1 변 95 ㎛ 정도의 삼각형 방사공을 사용하여 FD：8.0 데니어의 필라멘트를 형성하고, TD 가 15000 인 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 제조되었다.

실시예 1 ∼ 2 및 비교예 1 ∼ 7 에 관련된 토우 밴드로부터, 플러그 길이：120 ㎜, 원주：16.70 ㎜, 토우 주입 중량：0.35 g/rod 의 필터 로드 샘플을 제조하고, 제조된 필터 로드 샘플을 온도：20 ℃, 습도：65 ％ 의 공조실 내에서 24 시간 보관하여 조습하였다.

얻어진 샘플에 대해, 통기 저항 및 그 변동치를 상기 측정 방법으로 측정하였다. 또, 실시예 1 및 비교예 7 에 관련된 샘플에 대해, 필터 경도를 상기 측정 방법으로 측정하였다. 표 1 은 그 측정 결과를 나타낸다.

실시예 1 ∼ 2 및 비교예 1 ∼ 5 에 관련된 토우 밴드로부터, 토우 주입 중량을 0.33 g/rod 로 하는 필터 로드 샘플도 제조하였다. 비교예 6 에 관련된 토우 밴드로부터, 토우 주입 중량을 0.33, 0.28 g/rod 로 하는 필터 로드 샘플도 제조하였다. 비교예 7 에 관련된 토우 밴드로부터, 토우 주입 중량을 0.33, 0.28, 0.24 g/rod 로 하는 필터 로드 샘플도 제조하였다. 얻어진 샘플에 대해 통기 저항을 상기 측정 방법으로 측정하였다. 표 2 는 그 측정 결과를 나타낸다.

실시예 1 (8.6R21000) 과 비교예 5 (8.6Y21000) 의 대비로부터 분명한 바와 같이, 삼각형 방사공에서는, TD 를 21,000 데니어로 하면, FD 를 8.6 데니어까지 굵게 해도, 플러그 길이 120 ㎜, 원주 16.70 ㎜ 로 달성할 수 있는 통기 저항이 430 ㎜WG 정도이다.

300 ㎜WG 정도의 통기 저항을 달성하고자 하는 경우, 삼각형 방사공에서는 TD 를 작게 할 필요가 있다. 비교예 7 (8.0Y15000) 과 같이, TD 15,000 데니어, FD 8.0 데니어에서는, 통기 저항이 530 ㎜WG 가 된다. 그래서, 압입 중량을 감소시킴으로써, 통기 저항을 낮게 할 필요가 있다. 압입 중량이 0.25 g 로내지 0.28 g 사이이면, 300 ㎜WG 정도의 통기 저항을 달성할 수 있다. 그러나, 표 2 에 기재한 바와 같이, 압입 중량의 감소에 따라 경도는 낮아진다 (비교예 7).

이것에 대해, 방사공 형상을 원형으로 하여 필라멘트 데니어를 크게 함으로써 페렛 에어리어가 큰 필라멘트를 얻을 수 있다. 그러한 토우 밴드로 토탈 데니어를 높게 유지해도, 통기 저항은 커지지는 않는다.

그리고, 실시예 1 과 비교예 7 의 대비로부터 분명한 바와 같이, 토탈 데니어를 높게 유지한 경우에는, 플러그의 통기 저항의 변동 폭을 작게 할 수 있다.

나아가서는, 중량 변동에 의한 통기 저항의 변동이, 비교예 7 과 비교하여 작아, 압입 중량이 변화되었을 경우에도, 실시예 1 로부터 분명한 바와 같이, 통기 저항의 변화 비율은 작다.

이 때문에, 예를 들어, 원형 방사공을 사용하여 FD 가 크고, 페렛 에어리어가 큰 필라멘트를 사용한 TD 가 큰 토우 밴드에서는 압입 중량을 유지한 채로 약 30 ％ 통기 저항을 낮추는 것이 가능하다. 이로써, 경도 문제의 가능성을 저감시킬 수 있어, 플러그 권상시의 주입 중량의 변동에 의한 통기 저항의 변동도 작게 할 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드에 사용하면 유익하다.

F : 필라멘트
TB : 토우 밴드
1 : 토우 밴드 제조 장치
4 : 방사기
5 : 권축기
10 : 방사공
11 : 방사통
12 : 방사 구금

Claims

복수의 방사공 각각으로부터 토출되는 복수 개의 필라멘트를 다발상으로 하나로 합쳐 권축하여 이루어지는, 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드로서,
필라멘트 데니어가 5.0 데니어 이상이고,
상기 필라멘트의 페렛 에어리어가 0.5 이상인, 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드.
제 1 항에 있어서,
상기 필라멘트 데니어가 10 데니어 이하인 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 페렛 에어리어가 0.9 이하인 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
토탈 데니어가 14,000 데니어 이상인 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드.
제 4 항에 있어서,
상기 토탈 데니어가 22,000 데니어 이하인 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드.
복수의 방사공 각각으로부터 토출되는 복수 개의 필라멘트를 다발상으로 하나로 합쳐 권축하여 이루어지는, 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드로서,
필라멘트 데니어가, 5.0 데니어 이상이며,
상기 필라멘트의 단면 면적을 S, 당해 단면의 둘레 길이를 L 로 했을 경우에 있어서의 상기 면적 및 상기 둘레 길이의 비 (S/L) 가 5 이상인, 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드.
제 6 항에 있어서,
상기 필라멘트 데니어가 10 데니어 이하이고, 상기 비 (S/L) 가 9 이하인 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드.
제 1 항 또는 제 6 항에 기재된 토우 밴드로 제조되고, 14 ∼ 18 ㎜ 의 원주 길이를 갖는 시가렛 필터.