KR101677818B1 - 높은 데니어／필라멘트 및 낮은 총 데니어 토우 밴드 - Google Patents

높은 데니어／필라멘트 및 낮은 총 데니어 토우 밴드 Download PDF

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Abstract

크림핑된 토우 밴드의 베일의 제조 방법은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우 밴드를 제공하고; 토우 밴드를 크림핑함으로써 크림핑된 토우 밴드를 생성하고; 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고; 크림핑된 토우 밴드를 베일링(baling)하여 베일(bale)을 형성하는 것을 포함할 수 있다.

Description

높은 데니어／필라멘트 및 낮은 총 데니어 토우 밴드{HIGH DENIER PER FILAMENT AND LOW TOTAL DENIER TOW BANDS}
본 발명은 높은 데니어/필라멘트 및 낮은 총 데니어 셀룰로오스 아세테이트 토우 밴드 및 그로부터 제조된 흡연 도구 필터에 관한 것이다.
다른 흡연 용품, 예를 들어 궐련의 흡입 저항은 흡연자가 경험하는 궐련의 흡입 특성(들)의 주요 결정인자이다. 셀룰로오스 아세테이트 필터에서, 흡입 특성은 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트 특성, 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트의 양 및 상기 필라멘트에 포함된 첨가제의 농도를 포함하는 몇 가지 요인에 의존할 수 있다. 흡입 특성의 한 측정은 봉지 압력 강하(encapsulated pressure drop)이다. 본원에서 이용되는 "봉지 압력 강하" 또는 "EPD"라는 용어는 공기가 랩핑(wrapping)을 통해 통과할 수 없도록 시편이 측정 기구에서 완전히 봉지될 때, 유출 말단에서 부피 흐름이 17.5 ㎖/sec일 때 정상 조건 하에서 공기 흐름이 시편을 가로지를 때의 시편의 두 말단의 압력차를 의미한다. EPD는 여기서는 CORESTA("Cooperation Centre for Scientific Research Relative to Tobacco") 권장 방법 제41호(2007년 6월) 하에서 측정된다. 높은 EPD 값은 흡연자가 더 큰 힘으로 흡연 도구를 흡입해야 한다는 것으로 해석된다.
현재, 셀룰로오스 아세테이트 필터의 요망되는 흡입 저항은 낮은 데니어/필라멘트(dpf) 및 높은 총 데니어를 갖는, 즉, 각 필라멘트가 작은 단면적을 갖는 많은 필라멘트 토우 밴드로부터 필터를 형성함으로써 달성된다. 작은 단면적은 높은 표면적을 제공한다고 믿어지고, 이것은 높은 필터링 효능으로 해석된다.
그러나, 이러한 낮은 dpf, 높은 총 데니어 토우 밴드는 더 작은 직경의 흡연 용품으로 기울고 있는 시장 및 증가된 필터 효능을 요구하는 증가하는 규제를 갖는 관할권에 대응할 때 문제를 갖는다. 첫째, 이러한 공지된 토우 밴드로 작은 직경 흡연 용품을 제조하는 것은 필라멘트를 더 작은 공간 내로 효과적으로 압축시키며, 이것은 EPD를 증가시키고 결과적으로 흡입 특성을 변화시킨다. 둘째, 높은 총 데니어의 이러한 토우 밴드의 필터 효능을 증가시키는 것은 더 많은 표면적, 예를 들어 더 많은 필라멘트를 요구할 것이고, 이것은 높은 EPD 문제를 악화시킬 것이다. 추가로, 연막으로부터 연기 성분을 활발히 제거하는 입자(예를 들어, 탄소)의 포함은 필터의 보이드를 채우고 결국 더 높은 EPD를 초래한다.
따라서, 무엇보다도, 흡연자에게 매력적인 흡입 특성을 유지하면서 더 작은 직경, 예를 들어 약 17 ㎜ 이하 원주 궐련으로 기울고 있는 시장 동향 및 증가하는 관할 규제에 대응할 수 있는 필터를 제조할 수 있는 토우 밴드가 필요하다.
발명의 요약
본 발명은 높은 데니어/필라멘트 및 낮은 총 데니어 셀룰로오스 아세테이트 토우 밴드 및 그로부터 제조된 흡연 도구 필터에 관한 것이다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우 밴드를 제공하고; 토우 밴드를 크림핑함으로써 크림핑된 토우 밴드를 생성하고; 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고; 크림핑된 토우 밴드를 베일링(baling)하여 베일(bale)을 형성하는 것을 포함하는 방법을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상을 갖는 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 제공하고; 필라멘트를 약 95 중량% 이하의 물을 포함하는 마무리처리제 에멀전으로 처리함으로써 다수의 마무리처리된 필라멘트를 생성하고; 마무리처리된 필라멘트의 적어도 일부로부터 약 20,000 총 데니어 이하를 갖는 토우 밴드를 형성하고; 토우 밴드를 크림핑함으로써 실질적으로 횡방향 크림프(crimp) 구성을 갖는 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 생성하고; 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고; 크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함하는 방법을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하고 토우 밴드의 약 5 %w/w 내지 약 25 %w/w의 수분 함량을 갖는 토우 밴드를 제공하고; 토우 밴드를 크림핑함으로써 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 생성하고; 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고; 크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함하는 방법을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우 밴드를 제공하고; 필라멘트의 적어도 일부에 점착성 부여제를 적용하고; 토우 밴드를 크림핑함으로써 크림핑된 토우 밴드를 생성하고; 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고; 크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함하는 방법을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우 밴드를 제공하고; 필라멘트의 적어도 일부에 점착성 부여제를 적용하고; 토우 밴드를 크림핑함으로써 크림핑된 토우 밴드를 생성하고; 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고; 크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함하는 방법을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 포함하는 베일을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드의 베일을 제공하고; 크림핑된 토우 밴드를 장치에 배치하여 필터 로드(rod)를 형성하는 것을 포함하는 방법을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 필터를 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우, 및 첨가제를 포함하고, 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(필터의 길이)의 봉지 압력 강하를 갖고, 첨가제가 없는 경우에는 약 3 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 필터를 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우, 및 첨가제를 포함하고, 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(필터의 길이)의 봉지 압력 강하를 갖고, 첨가제가 없는 경우에는 약 3 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 필터를 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 연기를 낼 수 있는 물질; 및 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 17 ㎜ 이하의 원주를 갖는 필터를 포함하는 흡연 도구를 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 필터를 포함하는 제1 섹션; 및 제2 필터 섹션을 포함하는 흡연 도구 필터를 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖고 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이)의 봉지 압력 강하를 달성하는 유효량의 첨가제를 포함하고, 첨가제가 없는 경우에는 약 3 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖는 필터; 및 연기를 낼 수 있는 물질을 필터와 유체 접촉하게 유지시킬 수 있는 하우징을 포함하는 흡연 도구를 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖고 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이)의 봉지 압력 강하를 달성하는 유효량의 첨가제를 포함하고, 첨가제가 없는 경우에는 필터 로드가 약 3 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖는 다수의 필터를 적어도 포함하는 팩을 포함하는 필터의 팩을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 필터를 포함하는 적어도 하나의 흡연 도구를 포함하는 팩을 포함하는 흡연 도구의 팩을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖고 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이)의 봉지 압력 강하를 달성하는 유효량의 첨가제를 포함하고, 첨가제가 없는 경우에는 필터 로드가 약 3 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖는 필터를 포함하는 적어도 하나의 흡연 도구를 포함하는 팩을 포함하는 흡연 도구의 팩을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 필터를 포함하는 적어도 하나의 흡연 도구를 포함하는 적어도 하나의 팩을 포함하는 카톤을 포함하는 흡연 도구 팩의 카톤을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터 섹션의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 적어도 하나의 필터 섹션을 포함하는 흡연 도구를 가열하거나 또는 흡연 도구에 불을 붙여서 연기를 형성하고; 흡연 도구를 통해 연기를 흡입하는 것을 포함하고, 상기 필터 섹션이 필터 섹션을 갖지 않는 필터에 비해 연기 중의 적어도 하나의 성분의 존재를 감소시키는, 흡연 도구를 흡연하는 방법을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 제1 필터 섹션을 제공하고; 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터 섹션의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 적어도 하나의 제2 필터 섹션을 제공하고; 제1 필터 섹션 및 적어도 하나의 제2 필터 섹션을 접합하여 필터 로드를 형성하는 것을 포함하는 필터 로드 제조 방법을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 제1 필터 섹션을 제공하고; 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖고 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이)의 봉지 압력 강하를 달성하는 유효량의 첨가제를 포함하는 적어도 하나의 제2 필터 섹션을 제공하고; 적어도 하나의 제2 필터 섹션을 제공하고; 제1 필터 섹션 및 적어도 하나의 제2 필터 섹션을 접합하여 필터 로드를 형성하는 것을 포함하고, 첨가제가 없는 경우에는 필터 로드가 약 3 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖는, 필터 로드 제조 방법을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 적어도 다수의 제1 필터 섹션을 포함하는 용기를 제공하고; 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 필터가 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 필터가 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 적어도 다수의 제2 필터 섹션을 포함하는 제2 용기를 제공하고; 제1 필터 섹션 및 제2 필터 섹션을 제1 필터 및 제2 필터의 종축을 따라서 말단-말단끼리 접합하여 랩핑되지 않은 필터 로드를 형성하고; 제1 필터 섹션 및 제2 필터 섹션을 종이로 랩핑하여 필터 로드를 형성하는 것을 포함하는 방법을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터 섹션의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 적어도 하나의 필터 섹션을 포함하는 필터 로드를 제공하고; 담배 컬럼을 제공하고; 필터 로드를 로드의 종축을 가로질러서 로드의 중심을 통해 절단하여 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 다공체를 포함하는 적어도 하나의 필터 섹션을 갖는 적어도 2 개의 흡연 도구 필터를 형성하고; 흡연 도구 필터 중 적어도 하나를 필터의 종축 및 담배 컬럼의 종축을 따라서 담배 컬럼에 접합하여 적어도 하나의 흡연 도구를 형성하는 것을 포함하는 흡연 도구 제조 방법을 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 담배 컬럼을 제공하고; 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 17 ㎜ 이하의 원주를 갖는 필터를 담배 컬럼에 접합하는 것을 포함하는 흡연 도구 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 특징 및 이점은 다음 바람직한 실시양태의 설명을 읽을 때 당 업계 숙련자에게 쉽게 명백해질 것이다.
본 발명의 일부 측면을 도시하기 위해 다음 도면을 포함하고, 도면을 배타적 실시양태로 보지 않아야 한다. 게재된 주제는 본 게재물의 혜택을 받는 당 업계 숙련자의 머리에 떠오르는 형태 및 기능 면에서의 상당한 수정, 변경 및 동등물을 가능하게 할 수 있다.
도 1은 횡방향 크림프 및 수직방향 크림프의 배향을 도시하는 도면.
도 2는 스터퍼 박스(stuffer box)의 닙(nip) 힘 및 플랩 힘의 힘 위치를 도시한 도면.
상세한 설명
본 발명은 높은 데니어/필라멘트 및 낮은 총 데니어 셀룰로오스 아세테이트 토우 밴드 및 그로부터 제조된 흡연 도구 필터에 관한 것이다.
본 발명은 종전에는 실현되지 않았던 봉지 압력 강하(EPD) 및 원주 조합을 갖는, 흡연 도구 제조에 유용할 수 있는 높은 데니어/필라멘트(dpf) 및 낮은 총 데니어 셀룰로오스 아세테이트 토우 밴드를 제공한다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 셀룰로오스 아세테이트 토우 밴드는 초저 EPD(예를 들어, 약 1 ㎜ 물/㎜(필터) 이하)를 갖는 정규 원주(예를 들어, 약 26 내지 약 32 ㎜) 필터를 제조하는 데 유용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 셀룰로오스 아세테이트 토우 밴드는 낮은 EPD(예를 들어, 약 2.5 ㎜ 물/㎜(필터) 이하)를 갖는 슬림 내지 초슬림 원주(예를 들어, 약 17 ㎜ 내지 약 26 ㎜) 필터를 제조하는 데 유용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 셀룰로오스 아세테이트 토우 밴드는 현재의 정규 원주 셀룰로오스 아세테이트 필터(예를 들어, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터) 이하)의 EPD를 갖는 마이크로슬림 원주(예를 들어, 약 17 ㎜ 이하) 필터를 제조하는 데 유용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 셀룰로오스 아세테이트 토우 밴드로 달성된 감소된 EPD는 주어진 원주 필터의 요망되는 EPD를 달성하기 위해 첨가제 적재량을 증가시키는 데 유용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 셀룰로오스 아세테이트 토우 밴드로 달성되는 감소된 EPD는 높은 EPD의 균형을 잡아주기 위해 멀티섹션화된 필터에 유용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 셀룰로오스 아세테이트 토우 밴드로 달성된 감소된 EPD는 그를 통한 더 높은 유체(예를 들어, 연기 및 그의 성분) 전도를 허용하는 데 유용할 수 있다.
게다가, 본 발명은 현재의 제조 방법에 실질적으로 아주 매끄럽게 통합될 수 있는, 높은 dpf 및 낮은 총 데니어 셀룰로오스 아세테이트 토우 밴드를 생성하는 제조 단계 및/또는 매개변수를 제공한다. 여기서, "불량 지수"라는 용어는 토우 밴드가 디베일링(debaling)될 때 토우 밴드에 결함이 생성되는 정도를 의미한다. 불량 지수는 더 긴 결함이 더 높은 중량을 갖는 가중 치수이다. 일반적으로, 불량 지수는 흡연 도구 필터를 제조하는 데 이용되는 하류 장비에 들어가기 전에 베일을 떠나는 토우 밴드를 관찰함으로써 정해진 기간, 예를 들어 약 5 - 10 분 동안 평가된다. 이 시험은 대표적으로 결함의 포텐셜을 확대하기 위해 매우 높은 속도, 예를 들어 480 m/min 토우 디베일링 속도로 수행된다. 이러한 속도는 400 mpm KDF 테이프 속도로 설정된 KDF2/AF2 로드 제조기(하우니(Hauni)로부터 입수가능함)로 달성될 수 있다. AF2 개방 시스템 속도는 아이템(item) 성능 범위의 중간점을 달성하도록 설정된다. 당 업계 숙련자는 이러한 시험을 수행하는 다른 장치들의 동등한 설정값을 이해해야 한다.
표 1은 불량 지수를 계산하는 방법의 비제한적 예를 나타낸다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 토우 밴드와 관련된 불량 지수는 약 100 이하, 약 75 이하, 또는 가장 바람직하게는 약 50 이하일 수 있다.
결함 길이 결함 수 배수 총 수
0 - 1 인치 5 1 5
1 - 4 인치 3 5 15
4 인치 초과 2 100 200
불량 지수 220
비제한적 예로서, 디베일링 및/또는 불량 지수는 토우 밴드의 필라멘트의 응집성, 즉, 필라멘트가 필터 제조 장치에 적재되어 있는 동안에 구조 완전성을 얼마나 잘 유지하는지에 의해 영향받을 수 있다. 높은 dpf, 낮은 총 데니어 토우 밴드는 상대적으로 낮은 수의 필라멘트를 포함하기 때문에, 토우 밴드의 전체 구조 완전성이 상대적으로 높은 수의 필라멘트를 포함하는 낮은 dpf, 높은 총 데니어 토우 밴드의 전체 구조 완전성보다 덜하다. 이것을 극복하기 위해, 본 발명의 일부 실시양태는 필라멘트의 응집성을 개선하는 토우 밴드 제조 매개변수(예를 들어, 횡방향 크림프)를 제공하고, 이것은 토우 밴드의 더 높은 전체 구조 완전성 및 따라서, 더 낮은 불량 지수 디베일링으로 해석된다.
높은 dpf, 낮은 총 데니어 토우 밴드에서 본 발명에 따라서 적절한 수준의 응집성을 달성하는 방법의 비제한적 예는 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 갖는 토우 밴드 또는 실질적으로 수직방향 크림프 구성을 갖는 토우 밴드를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않고, 여기서 필라멘트들은 다수의 접촉 지점에서 결합된다. 이들 각각이 본원에서 더 상세히 기술된다.
아래의 수치 목록에서 수치와 관련해서 "약"이 제공될 때, "약"이라는 용어는 수치 목록의 각 수치를 수식한다는 것을 주목해야 한다. 범위에 대한 일부 수치 목록에서, 열거된 일부 하한은 열거된 일부 상한보다 클 수 있다는 것을 주목해야 한다. 당 업계 숙련자는 선택된 부분집합은 선택된 하한을 초과해서 상한을 선택할 것을 요구할 것이라는 점을 인식할 것이다.
I. 베일 및 제조 방법
일반적으로, 토우 밴드의 베일의 제조는 도프로부터 필라멘트를 방사하고, 필라멘트로부터 토우 밴드를 형성하고, 토우 밴드를 크림핑하고, 크림핑된 토우 밴드를 베일링하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제조 내에서, 임의의 단계는 방사 후 필라멘트를 워밍(warming)하는 것, 크림핑 전에 필라멘트 및/또는 토우 밴드에 마무리처리제 또는 첨가제를 적용하는 것, 및 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하는 것을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 적어도 이 단계들의 매개변수는 본원에 기술된 흡연 도구 필터를 제조할 수 있는 베일을 제조하는 데 중요하다. 베일은 추가 가공에 필요한 대로 크기 및 모양이 다양할 수 있다는 것을 주목해야 한다.
일부 실시양태에서, 본 발명에 이용하기 위한 필라멘트는 높은 dpf, 즉, 약 10 데니어/필라멘트(dpf) 이상의 필라멘트일 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명에 이용하기 위한 필라멘트는 약 11 데니어/필라멘트(dpf) 이상일 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명에 이용하기 위한 필라멘트는 약 12 데니어/필라멘트(dpf) 이상일 수 있다. 일부 실시양태에서, 필라멘트는 약 10 dpf, 11 dpf, 12 dpf 또는 13 dpf의 하한 내지 약 30 dpf, 25 dpf, 20 dpf 또는 15 dpf의 상한의 범위일 수 있고, 여기서 필라멘트의 dpf는 임의의 상한 내지 임의의 하한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 부분집합을 포함할 수 있다.
본 발명에 이용하기 위한 필라멘트는 원형, 실질적으로 원형, 작은 무딘 톱니 모양, 알 모양, 실질적으로 알 모양, 다각형, 실질적으로 다각형, 도그본, "Y", "X", "K", "C", 멀티-로브, 및 그의 임의의 혼성을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적당한 단면 모양을 가질 수 있다. 본원에서 이용되는 "멀티 로브"라는 용어는 적어도 2 개의 로브(반드시 균등하게 이격되거나 또는 균등한 크기를 가져야 할 필요는 없음)가 연장되는 점(반드시 단면의 중심에 있어야 할 필요는 없음)을 갖는 단면 모양을 의미한다.
본 발명에 이용하기 위한 필라멘트는 당 업계 숙련자에게 알려진 임의의 방법에 의해서도 제조될 수 있다. 일부 실시양태에서, 필라멘트는 도프를 방사구금(spinneret)을 통해 방사함으로써 제조될 수 있다. 본원에서 이용되는 "도프"라는 용어는 필라멘트를 제조하는 중합체 용액 및/또는 현탁액을 의미한다. 일부 실시양태에서, 도프는 중합체 및 용매를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명과 함께 이용하기 위한 도프는 중합체, 용매 및 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제는 본원에서 더 상세히 설명된다는 것을 주목해야 한다. 일부 실시양태에서, 중합체는 도프에서 약 20 내지 약 40 중량%의 범위의 농도일 수 있다. 일부 실시양태에서, 도프는 약 40 ℃ 내지 약 100 ℃의 범위의 온도로 가열될 수 있다.
적당한 중합체는 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트-프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트-부티레이트, 셀룰로오스 프로피오네이트-부티레이트, 전분 아세테이트, 아크릴로니트릴, 비닐 클로라이드, 비닐 에스테르, 비닐 에테르 등, 이들의 임의의 유도체, 이들의 임의의 공중합체, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일부 실시양태에서, 적당한 셀룰로오스 아세테이트는 글루코스 단위 당 약 3 개 미만의 아세틸기, 바람직하게는 약 2.2 내지 약 2.8 개의 범위, 및 가장 바람직하게는 약 2.4 내지 약 2.6 개의 범위의 치환 정도를 가질 수 있다.
적당한 용매는 물, 아세톤, 메틸에틸 케톤, 메틸렌 클로라이드, 디옥산, 디메틸 포름아미드, 메탄올, 에탄올, 빙초산, 초임계 CO2, 상기 중합체를 용해할 수 있는 임의의 적당한 용매, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 비제한적 예로서, 셀룰로오스 아세테이트를 위한 용매는 아세톤/메탄올 혼합물일 수 있다.
방사구 디자인 및/또는 방사 매개변수는 용매가 필라멘트로부터 증발하는 속도에 영향을 미칠 수 있고, 이것은 필라멘트의 크기, 단면 모양, 강도 및 가공성에 영향을 미칠 수 있다. 일부 실시양태에서, 방사구금은 적어도 0.070 인치 이격된 다수의 구멍을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명과 함께 이용하기 위한 방사구금은 도넛 구성의 다수의 압출 구멍을 포함할 수 있다. 본원에서 이용되는 "도넛 구성"은 중앙에 보이드를 갖는 임의의 모양도 의미하고, 여기서 보이드는 압출을 위한 구멍을 갖지 않는다. 본원에서 이용되는 "호울" 및 "압출 구멍"이라는 용어는 방사구금 디자인과 함께 이용될 때는 호환해서 이용될 수 있고 일반적으로 도프가 압출되는 개구를 의미한다. 일부 실시양태에서, 압출 구멍은 테이퍼링될 수 있고, 예를 들어, 원뿔일 수 있고, 모세관 출구를 갖는다. 테이퍼링(tapering)은 하나의 일정한 각도로 일어날 수 있거나 또는 하나 초과의 각도로 일어날 수 있다. 일부 실시양태에서, 단일의 방사구금 내의 압출 구멍들은 상이한 테이퍼링 각을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 압출 구멍 및/또는 모세관 출구는 요망되는 필라멘트 단면 모양을 생성하는 단면 모양을 가질 수 있다. 압출 구멍 및/또는 모세관 출구 단면 모양의 예는 원형, 실질적으로 원형, 알 모양, 실질적으로 알 모양, 작은 무딘 톱니 모양, 멀티 로브, 다각형(예를 들어, 균등한 길이 또는 다른 길이의 변을 갖는 삼발이 모양, 사발이 모양, 별 모양, 삼각형, 정사각형, 사다리꼴, 오각형, 육각형 등), 둥근 귀퉁이를 갖는 다각형, 및 그의 혼성을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일부 실시양태에서, 방사구금은 적어도 2 개의 상이한 단면 모양의 압출 구멍 및/또는 모세관 출구를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 방사구금은 적어도 2 개의 상이한 크기 압출 구멍 및/또는 모세관 출구를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 압출 구멍의 크기 및/또는 단면 모양은 상응하는 모세관 출구와 다를 수 있다.
일부 실시양태에서, 방사 매개변수는 약 0.7 내지 약 1.6의 범위의 연신비(권취 속도에 대한 섬유 배출 속도)로 필라멘트를 압출하는 것을 포함할 수 있다.
당 업계 숙련자는 압출이 필라멘트를 제조하는 단일의 방법 또는 조치를 의미하지 않고, 적어도 방사, 분출(expelling) 등과 호환될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
본 발명의 일부 실시양태는 용매 제거를 돕기 위해 필라멘트를 대략 용매 증발 온도 이상의 온도로 가열하는 것을 포함할 수 있다. 가열은 직접 가열, 간접 가열, 또는 그의 임의의 조합의 형태일 수 있다. 게다가, 가열은 가열기, 가열된 인클로저(예를 들어, 캐비넷 또는 터널), 가열된 표면(예를 들어, 핫 슈(hot shoe)), 마이크로파, 필라멘트 내의 첨가제(예를 들어, 나노 입자)가 열을 생성하게 하는 조사원, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 필라멘트 상에 표면 관능성을 달성하도록 필라멘트를 처리하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 필라멘트는 생분해성 부위(예를 들어, 표면적을 증가시켜 생분해성을 증진시키는 결함 부위), 화학 처리(예를 들어, 나중의 관능화를 위한 카르복실산기), 활성 입자 결합 부위(예를 들어, 금 입자와 결합하기 위한 술피드 부위 또는 철 산화물 입자와 결합하기 위한 킬레이트기), 황 모이어티, 또는 그의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 표면 관능기를 포함할 수 있다. 당 업계 숙련자는 표면 관능기를 달성하는 다수의 방법 및 메카니즘을 이해해야 한다. 일부 실시양태는 표면 관능기를 달성하기 위해 침지, 분사, 이온화, 관능화, 산성화, 가수분해, 플라즈마 노출, 이온화 기체 노출, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 표면 관능기를 부여하는 적당한 화학물질은 산(예를 들어, 황산, 질산, 아세트산, 히드로플루오르산, 염산 등), 환원제(예를 들어, LiAlH4, NaBH4, H2/Pt 등), 그리나드 시약(예를 들어, CH3MgBr 등), 에스테르교환 시약, 아민(예를 들어, CH3NH3 같은 R-NH3), 또는 그의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 셀룰로오스 아세테이트와 반응할 수 있는 임의의 화학물질 또는 화학물질의 집합이 될 수 있다. 플라즈마 및/또는 이온화된 기체에의 노출은 표면과 반응할 수 있거나, 표면에 결함을 생성할 수 있거나 또는 그의 임의의 조합이 될 수 있다. 상기 결함은 필라멘트의 표면적을 증가시킬 수 있고, 이것은 최종 필터 제품에서 더 높은 적재량 및/또는 더 높은 여과 효능을 야기할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 필라멘트에 마무리처리제를 적용하는 것을 포함할 수 있다. 적당한 마무리처리제는 다음 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다: 오일(예를 들어, 광물 오일 또는 액체 석유 유도체), 물, 첨가제, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 적당한 광물 오일의 예는 38 ℃(100 ℉)에서 측정할 때 80 - 95 SUS(사볼트 유니버설 세컨즈(Sabolt Universal Seconds)의 점도를 갖는 무색투명(즉, 맑은) 광물 오일을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 적당한 유화제의 예는 소르비탄 모노라우레이트, 예를 들어, 스판(SPAN)® 20(유니크마(Uniqema; 미국 델라웨어주 윌밍톤)으로부터 입수가능함), 폴리(에틸렌 옥시드) 소르비탄 모노라우레이트, 예를 들어 트윈(TWEEN)® 20(유니크마(미국 델라웨어주 윌밍턴)로부터 입수가능함)을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 물은 광물제거수, 탈이온수, 또는 다른 방법으로 적당하게 여과되고 처리된 물일 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 마무리처리제는 니트(neat) 마무리처리제로서 또는 물 중의 마무리처리제 에멀전으로서 적용될 수 있다. 본원에서 사용되는 "니트 마무리처리제"라는 용어는 과량의 물의 첨가가 없는 마무리처리제 제제를 의미한다. 마무리처리제 제제가 물을 포함할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 일부 실시양태에서는, 마무리처리제가 니트로 적용된 후 별도로 물이 적용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 마무리처리제 에멀전은 약 98 중량% 미만, 약 95 중량% 미만, 약 92 중량% 미만, 또는 약 85 중량% 미만의 물을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서는, 나중 단계에서 낮은 중량 백분율(예를 들어, 토우 밴드의 약 5 %w/w 내지 약 25 %w/w)의 수분을 갖는 필라멘트를 가지는 것이 유리할 수 있고, 그 중 물이 기여인자이다. 마무리처리제 에멀전의 물 함량은 필라멘트에서 상기 중량 백분율의 수분을 달성하는 것을 도울 수 있는 적어도 하나의 매개변수일 수 있다. 따라서, 일부 실시양태에서, 마무리처리제 에멀전은 약 92 중량% 미만의 물, 약 85 중량% 미만의 물, 또는 약 75 중량% 미만의 물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 다수의 필라멘트로부터 토우 밴드를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 토우 밴드는 약 20,000 총 데니어 이하일 수 있다. 일부 실시양태에서, 토우 밴드는 약 15,000 총 데니어 이하일 수 있다. 일부 실시양태에서, 토우 밴드는 약 10,000 총 데니어 이하일 수 있다. 일부 실시양태에서, 토우 밴드는 약 1,000 총 데니어, 1,500 총 데니어, 2,500 총 데니어 또는 5,000 총 데니어의 하한 내지 약 20,000 총 데니어, 15,000 총 데니어, 10,000 총 데니어, 또는 9,000 총 데니어의 상한의 범위일 수 있고, 여기서 토우 밴드는 임의의 상한 내지 임의의 하한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 부분집합을 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시양태에서, 토우 밴드는 약 10 dpf 이상 및 약 20,000 총 데니어를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 토우 밴드는 하나 초과 유형의 필라멘트를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 초과 유형의 필라멘트는 dpf, 단면 모양, 조성, 토우 밴드 형성 전 처리, 또는 그의 임의의 조합이든 그 조합에 기초해서 다를 수 있다. 적당한 추가의 필라멘트의 예는 탄소 필라멘트, 활성화 탄소 필라멘트, 천연 섬유, 합성 필라멘트, 약 10 데니어/필라멘트 미만을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일부 실시양태는 토우 밴드를 크림핑하여 크림핑된 토우 밴드를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 토우 밴드를 크림핑하는 것은 당 업계 숙련자에게 알려진 임의의 적당한 크림핑 기술을 이용하는 것을 포함할 수 있다. 이들 기술은 스터퍼 박스 또는 기어를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 장치를 포함할 수 있다. 크림핑 장치 및 그것이 작동하는 메카니즘의 비제한적 예는 미국 특허 제7,610,852호 및 제7,585,441호에서 발견할 수 있고, 그의 관련 게재물은 본원에 참조로 포함된다. 적당한 스터퍼 박스 크림퍼는 매끈한 크림퍼 닙 롤, 나사산이 있는 또는 홈이 있는 크림퍼 닙 롤, 텍스처화된 크림퍼 닙 롤, 상부 플랩, 하부 플랩, 또는 그의 임의의 조합을 가질 수 있다.
크림프의 구성은 최종 베일의 가공성에서 역할을 할 수 있다. 크림프 구성의 예는 횡방향, 실질적으로 횡방향, 수직방향, 실질적으로 수직방향, 횡방향과 수직방향 사이의 몇 도, 랜덤, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 본원에서 사용되는 "횡방향"이라는 용어는 크림프 배향을 기술할 때는 실질적으로 토우 밴드의 평면에서의 크림프 또는 섬유 굽힘을 의미하고, 도 1을 참조한다. 본원에서 사용되는 "수직방향"이라는 용어는 크림프 배향을 기술할 때는 실질적으로 토우 밴드의 평면 밖으로 및 토우 밴드의 평면에 실질적으로 수직으로 돌출하는 크림프를 의미하고, 도 1을 참조한다. 횡방향 및 수직방향이라는 용어는 일반적 전체 크림프 배향을 의미하고, 상기 구성으로부터 약 +/- 30°편차를 가질 수 있다는 것을 주목해야 한다. 본원에서 이용되는 바와 같이, 횡방향 또는 수직방향을 수식하는 "실질적으로"는 상기 구성으로부터 약 +/- 45°편차 이내임을 의미하는 것으로 이해해야 한다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 크림핑된 토우 밴드는 제1 크림프 구성을 갖는 필라멘트 및 제2 크림프 구성을 갖는 필라멘트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 크림핑된 토우 밴드는 가장자리 근처에서 적어도 실질적으로 수직방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트 및 중심 근처에서 적어도 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 크림핑된 토우 밴드는 가장자리 근처에서 수직방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트 및 중심 근처에서 횡방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트를 포함할 수 있다.
크림프의 구성은 나중 가공 단계에서 최종 베일의 가공성에 중요할 수 있고, 예를 들어, 응집을 증진시키기 위한 추가의 단계를 거치지 않는다면, 횡방향 및/또는 실질적으로 횡방향 크림프 구성이 수직방향 및/또는 실질적으로 수직방향 크림프 구성보다 더 좋은 필라멘트 응집을 제공할 수 있다. 횡방향 크림프를 달성하기 위해, 3 개의 가공 매개변수, 예를 들어 크림핑 전 토우 밴드의 물 함량, 크림핑 동안 토우 밴드의 두께, 및 크림핑 동안 닙 대 플랩 힘 비 중 적어도 하나를 조작할 수 있다.
횡방향 및/또는 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 달성하기 위해서는, 더 낮은 중량 백분율의 총 수분을 갖는 필라멘트를 포함하는 토우 밴드에 크림핑을 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 본원에서 이용되는 "수분"이라는 용어는 아세톤 및 물 성분을 의미한다. 일부 실시양태에서, 횡방향 크림핑을 달성하기 위한 토우 밴드의 수분의 중량%는 토우 밴드의 약 5 %w/w, 7 %w/w, 10 %w/w 또는 15 %w/w의 하한 내지 약 25 %w/w, 22 %w/w, 20 %w/w 또는 17 %w/w의 상한의 범위일 수 있고, 여기서 수분의 중량%는 임의의 하한 내지 임의의 상한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 부분집합을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서는, 더 낮은 중량 백분율의 수분이 크림핑 전에 토우 밴드를 건조하거나(예를 들어, 열원을 이용해서 능동적으로 및/또는 필라멘트가 주위 조건에서 건조하도록 둠으로써 수동적으로), 더 높은 고상물 농도 또는 더 적은 물 함량을 갖는 마무리처리제 에멀전을 적용하거나, 니트 마무리처리제를 적용한 후 별도의 조절 물을 첨가하거나, 토우 밴드 첨가물에 기여하는 임의의 다른 수분을 감소 또는 제거하거나, 방사 셀을 떠나는 섬유의 수분 함량을 감소시키도록 방사 조건(더 높은 온도, 더 느린 속도, 가열 캐비넷에서의 더 높은 공기 흐름, 도프의 농도 변화)을 변경하거나, 또는 그의 임의의 조합에 의해서 달성될 수 있다.
게다가, 횡방향 및/또는 실질적으로 횡방향 크림프 구성은 더 얇은 토우 밴드를 크림핑함으로써, 즉, 크림퍼 닙 롤 폭 인치당 총 데니어를 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 크림퍼 닙 롤러 폭 인치 당 총 데니어는 약 60,000 이하, 약 50,000 이하, 또는 약 40,000 이하일 수 있다. 크림퍼 닙 롤러 폭 인치당 적당한 총 데니어는 약 5,000, 10,000, 15,000 또는 20,000의 하한 내지 60,000, 50,000, 40,000, 35,000 또는 30,000의 상한의 범위일 수 있고, 여기서 크림퍼 닙 롤러 폭 인치당 총 데니어는 임의의 하한 내지 임의의 상한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 부분집합을 포함할 수 있다.
게다가, 횡방향 및/또는 실질적으로 횡방향 크림프 구성은 감소된 닙 대 플랩 힘 비, 즉, 적용된 닙 힘 대 적용된 플랩 힘의 비로 크림핑함으로써 달성될 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본원에서 이용되는 닙 힘은 법선 방향으로(즉, 닙 롤 축에 수직이고, 두 롤과 똑바로 일직선을 이루게) 적용되는 두 닙 롤을 함께 미는 힘을 의미한다. 본원에서 이용되는, 플랩 힘은 도 2에 나타낸 바와 같이 플랩퍼 피봇의 중심선으로부터 1.25 인치 거리에서 플랩퍼에 법선방향으로 적용되는 힘을 의미한다. 일부 실시양태에서, 닙 대 플랩 힘 비는 약 100:1 이하, 약 50:1 이하, 또는 약 25:1 이하일 수 있다. 적당한 닙 대 플랩 힘 비는 약 3:1, 5:1 또는 10:1의 하한 내지 약 100:1, 50:1 또는 25:1의 상한의 범위일 수 있고, 여기서 닙 대 플랩 비는 임의의 하한 내지 임의의 상한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 부분집합을 포함할 수 있다. 본 게재물의 혜택을 받는 당 업계 숙련자는 플랩퍼에 법선방향으로 힘이 적용되는 지점을 바꾸는 것으로 닙 대 플랩 비를 변화시킬 것이라는 점을 이해해야 한다. 게다가, 당 업계 숙련자는 플랩퍼에 법선방향으로 힘이 적용되는 지점이 바뀔 때 동등한 닙 대 플랩 비가 변한다는 것을 이해해야 한다. 위에서 주어진 범위는 상기 동등한 닙 대 플랩 비까지 미친다.
횡방향 및/또는 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 달성하는 상기 방법들 중 적어도 두 가지를 임의의 조합으로 이용할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 또한, 상기 매개변수 제한은 조합해서 이용될 때 그 조합이 상승 효과를 가질 수 있기 때문에, 상기 매개변수 제한이 확장될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 비제한적 예로서, 약 25000의 크림퍼 닙 롤 폭 인치 당 총 데니어를 갖고 약 15:1의 닙 대 플랩 힘 비로 크림핑을 거친 토우 밴드의 약 27 %w/w의 수분을 갖는 토우 밴드는 횡방향 및/또는 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 생성할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서는, 최종 베일의 더 나은 가공성을 제공하기 위해 필라멘트가 서로 접착될 수 있다. 접착 첨가제는 임의의 크림프 구성과 함께 이용될 수 있지만, 접착 첨가제를 수직 및/또는 실질적으로 수직 크림프 구성과 함께 이용하는 것이 유리할 수 있다. 일부 실시양태에서, 접착하는 것은 필라멘트 상에 및/또는 안에 접착 첨가제를 포함시킬 수 있다. 이러한 접착 첨가제의 예는 결합제, 접착제, 수지, 점착성 부여제, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 본원에 기술되거나, 또는 그 밖의 다른 방법으로 두 필라멘트를 함께 접착할 수 있는 임의의 첨가제가 이용될 수 있고, 이것은 활성 입자, 활성 화합물, 이온성 수지, 제올라이트, 나노입자, 세라믹 입자, 연화제, 가소제, 안료, 염료, 향미제, 아로마, 조절된 방출 베시클(vesicle), 표면 변형제, 윤활제, 유화제, 비타민, 과산화물, 살생물제, 항진균제, 항미생물제, 정전기방지제, 난연제, 소포제, 분해제, 전도도 개질제, 안정제 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다는 것을 주목해야 한다. 본 발명의 일부 실시양태는 접착 첨가제를 도프에 포함시키거나, 접착 첨가제를 마무리처리제에 포함시키거나, 접착 첨가제를 필라멘트에 적용하거나(토우 밴드 형성 전, 형성 후 및/또는 형성 동안), 접착 첨가제를 토우 밴드에 적용하거나(크림핑 전, 크림핑 후, 및/또는 크림핑 동안), 또는 그의 임의의 조합에 의해서도 접착 첨가제를 필라멘트(안에, 상에 또는 둘 모두에)에 첨가하는 것을 포함할 수 있다.
접착 첨가제는 최종 베일의 더 나은 가공성을 제공하기 위해 다수의 접촉 지점에서 필라멘트들을 함께 접착시키기에 충분한 농도로 필라멘트 안에 및/또는 필라멘트 상에 포함될 수 있다. 이용할 접착 첨가제의 농도는 접착 첨가제의 유형 및 접착 첨가제가 제공하는 접착 강도에 의존할 수 있다. 일부 실시양태에서, 접착 첨가제의 농도는 최종 베일의 토우 밴드의 약 0.01 중량%, 0.05 중량%, 0.1 중량% 또는 0.25 중량%의 하한 내지 약 5 중량%, 2.5 중량%, 1 중량% 또는 0.5 중량%의 상한의 범위일 수 있다. 접착 이상으로 이용되는 첨가제의 경우에는, 최종 베일의 토우 밴드에서의 농도가 더 높을 수 있고, 예를 들어 약 25% 이하일 수 있다는 것을 주목해야 한다.
게다가, 본 발명의 일부 실시양태는 크림핑 전, 크림핑 후, 및/또는 크림핑 동안에 필라멘트를 가열하는 것을 포함할 수 있다. 상기 가열은 임의의 크림프 구성과 함께 이용될 수 있지만, 상기 가열을 수직 및/또는 실질적으로 수직 크림프 구성과 함께 이용하는 것이 유리할 수 있다. 상기 가열은 토우 밴드의 필라멘트를 스팀, 에어로졸화된 화합물(예를 들어, 가소제), 액체, 가열된 유체, 직접 열원, 간접 열원, 필라멘트의 첨가제(예를 들어, 나노 입자)가 열을 생성하게 하는 조사원, 또는 그의 임의의 조합에도 노출시키는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 또한, 크림프는 비크림핑 에너지(UCE)로 특징지울 수 있다. 본원에서 이용되는 "UCE"는 토우 밴드를 비크림핑하는 데 요구되는 일의 양이다. UCE는 연신된 샘플(하중 상한에서)의 단위 길이 당 정의된 하중 한계 사이의 하중-늘임 곡선 아래 면적이다. 일반적으로, UCE는 다음과 같이 측정될 수 있다:
Figure 112014050935719-pct00001
토우 밴드 샘플을 예비컨디셔닝하고(22℃ +/- 2℃, 상대습도 60% +/- 2%에서 24 시간),
Figure 112014050935719-pct00002
인스트론 인장 시험기(모델 1130, 크로스헤드 기어 - 기어(Gear) #'s R1940-1 및 R940-2, 인스트론 시리즈 IX-버전 6 데이터 획득 및 분석 소프트웨어, 인스트론 50 ㎏ 최대 용량 하중 셀, 인스트론 상부 롤러 어셈블리, 1" x 4" x ⅛" 두꺼운 고등급 부나(Buna)-N 70 쇼어 A 듀로미터 고무 그립 페이스) 워밍(통상적인 검정 전에 약 20분),
Figure 112014050935719-pct00003
예비컨디셔닝된 토우 밴드 샘플을 적재하고(약 76 ㎝ 길이를 고리 모양으로 만들고 상부 롤러 중심을 가로질러서 고르게 편다),
Figure 112014050935719-pct00004
토우 밴드를 예비인장하고(판독 디스플레이 당 100 g +/- 2 g로 온화하게 당김),
Figure 112014050935719-pct00005
하부 그립에 샘플의 각 말단을 클램핑하여 50 ㎝ 게이지 길이를 달성하고(이용가능한 최고 압력에서 클램핑하지만 제조자의 권장 사항을 초과하지 않음)(게이지 길이는 고무 그립의 상부에서부터 측정),
Figure 112014050935719-pct00006
토우 밴드를 파단할 때까지 30 ㎝/분의 크로스헤드 속도로 시험하고.
적어도 3 개의 데이터 점의 평균이 하기 관계식 1로 계산되는 비크림핑 에너지를 제공한다.
관계식 1 : UCE(g㎝/㎝) = (E * 1000)/((D*2) + 500)
여기서, 에너지(E)는 ㎜-㎏f 단위이고, 변위(D)는 ㎜ 단위이다. 에너지(E)는 0.220 ㎏의 하중 한계와 6.0 ㎏의 하중 한계 사이의 하중-늘임 곡선 아래 적분 면적이다. 변위(D)는 상부 롤러(또는 인스트론 x-헤드)가 출발 위치로부터 6 ㎏ 하중에서의 위치로 이동한 거리이다. 통상적 총 데니어 토우의 경우에는 10 ㎏ 상부 하중 한계가 대표적으로 이용된다는 것을 주목해야 한다. 그러나, 높은 dpf, 낮은 총 데니어 토우 밴드의 낮은 파단 강도를 고려할 때, 본원에서 UCE 매개변수를 정하는 데는 6 ㎏ 하중 한계가 이용된다.
베일링 후 측정할 때, UCE는 약 30 g㎝/㎝, 50 g㎝/㎝, 100 g㎝/㎝ 또는 150 g㎝/㎝의 하한 내지 약 350 g㎝/㎝, 300 g㎝/㎝, 250 g㎝/㎝, 또는 200 g㎝/㎝의 상한의 범위일 수 있고, 여기서 UCE는 임의의 하한 내지 임의의 상한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 부분집합을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하는 것을 포함할 수 있다. 컨디셔닝을 이용해서 크림핑된 토우 밴드의 약 0.5 %w/w 이하의 잔류 아세톤 함량을 갖는 크림핑된 토우 밴드를 달성할 수 있다. 컨디셔닝을 이용해서 크림핑된 토우 밴드의 약 8 %w/w 이하의 잔류 물 함량을 갖는 크림핑된 토우 밴드를 달성할 수 있다. 컨디셔닝은 크림핑된 토우 밴드의 필라멘트를 스팀, 에어로졸화된 화합물(예를 들어, 가소제), 액체, 가열된 유체, 직접 열원, 간접 열원, 필라멘트의 첨가제(예를 들어, 나노 입자)가 열을 생성하게 하는 조사원, 또는 그의 임의의 조합에도 노출시키는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 베일링은 크림핑된 토우 밴드를 캔에 패턴으로 배치하는 것, 예를 들어 레잉, 침착 또는 배열하는 것을 포함할 수 있다. 캔은 임의의 모양일 수 있고, 바람직하게는 정사각형 또는 직사각형일 수 있고, 임의의 물질일 수 있는 용기를 의미하는 데 일반적으로 이용된다는 것을 주목해야 한다. 본원에서 사용되는 "패턴"이라는 용어는 배치하는 동안에 변할 수 있거나 또는 변할 수 없는 임의의 디자인을 의미한다. 본 발명의 일부 실시양태에서, 패턴은 약 0.5 사이클/ft 내지 약 6 사이클/ft의 주기성을 갖는 실질적으로 지그-재그일 수 있다. 일부 실시양태에서, 배치는 크림핑된 토우 밴드를 약 10 m/m 내지 약 40 m/m의 퍼들링 지수로 퍼들링하는 것을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 "퍼들링"이라는 용어는 토우 밴드가 그것이 배치된 선형 거리보다 더 큰 실제 길이의 토우 밴드를 배치하도록 적어도 부분적으로 그 자신 위에 레잉하는 것을 허용하는 것을 의미한다. 본원에서 사용되는 "퍼들링 지수"라는 용어는 토우 밴드가 배치된 선형 거리 당 토우 밴드의 길이를 의미한다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 베일링은 적당한 용기에 배치된 크림핑된 토우 밴드를 압축하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 베일링은 압축된 크림핑된 토우 밴드를 패키징하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 패키징은 랩핑 물질, 진공 포트(진공 해제하고/하거나 끌어당기기 위해), 고정 요소, 또는 그의 임의의 조합 같은 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다. 적당한 랩핑 물질은 공기 투과성 물질, 공기 불투과성 물질, 필름(예를 들어, 중합체 필름, 폴리에틸렌 필름, 플라스틱 랩), 열수축성 필름, 판지, 목재, 제직 물질(즉, 서로 교락되어 직물을 형성하는 두 세트의 실로 이루어진 직물), 부직 물질(즉, 랜덤 웹 또는 매트로 기계적 또는 화학적 수단에 의해 함께 뭉쳐있는 텍스타일 섬유의 어셈블리, 예를 들어, 융합된 열가소성 섬유), 호일 물질(예를 들어, 금속 물질) 등, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 적당한 고정 수단은 벨크로(VELCRO)®, 핀, 후크, 스트랩(예를 들어, 제직, 부직, 직물 및/또는 금속), 접착제, 테이프, 용융 결합 등, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일부 실시양태에서는, 패키징(그의 임의의 성분을 포함함)의 적어도 일부가 재사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 베일은 높이 약 30 인치(76 ㎝) 내지 약 60 인치(152 ㎝), 길이 약 46 인치(117 ㎝) 내지 약 56 인치(142 ㎝), 및 폭 약 35 인치(89 ㎝) 내지 약 45 인치(114 ㎝)의 범위의 치수를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 베일은 중량이 900 파운드(408 ㎏) 내지 2100 파운드(953 ㎏)의 범위일 수 있다. 일부 실시양태에서, 베일은 약 300 ㎏/㎥(18.8 lb/ft3) 초과의 밀도를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 필라멘트는 첨가제를 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시양태는 위에서 약술한 임의의 단계 동안에 또는 위에서 약술한 임의의 단계들 사이에 적용하는 것을 포함할 수 있다. 첨가제를 포함시키는 적당한 부위의 예는 도프, 마무리처리제, 컨디셔닝, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 게다가, 첨가제는 토우 밴드를 형성하기 전의 임의의 시점에서 필라멘트에 적용될 수 있거나, 토우 밴드를 형성하는 동안 및/또는 형성한 후에 필라멘트에 적용될 수 있거나, 토우 밴드를 크림핑하는 동안 및/또는 크림핑한 후에 필라멘트에 적용될 수 있거나, 컨디셔닝 동안 및/또는 컨디셔닝 후에 필라멘트에 적용될 수 있거나, 또는 그의 임의의 조합이 될 수 있다.
적당한 첨가제는 활성 입자, 활성 화합물, 이온 교환 수지, 제올라이트, 나노입자, 세라믹 입자, 연화제, 가소제, 안료, 염료, 향미제, 아로마, 조절된 방출 베시클, 결합제, 접착제, 점착성 부여제, 표면 변형제, 윤활제, 유화제, 비타민, 퍼옥시드, 살생물제, 항진균제, 항미생물제, 정전기방지제, 난연제, 소포제, 분해제, 전도도 개질제, 안정제 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일부 실시양태에서, 첨가제를 포함하는 필라멘트를 달성하는 것은 첨가제를 도프에 포함시키는 것, 첨가제를 토우 밴드 형성 전, 형성 후 및/또는 형성 동안에 필라멘트에 적용하는 것, 첨가제를 토우 밴드 크림핑 전, 크림핑 후, 및/또는 크림핑 동안에 필라멘트에 적용하는 것, 첨가제를 크림핑된 토우 밴드 컨디셔닝 전, 컨디셔닝 후, 및/또는 컨디셔닝 동안에 필라멘트에 적용하는 것, 및 이들의 임의의 조합이 될 수 있다. 적용하는 것은 침지, 담금, 침잠, 적심, 세정, 세척, 페인팅, 코팅, 샤워링, 드리즐링, 분사, 배치, 산포, 살포, 어픽싱 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다는 것을 주목해야 한다. 게다가, 적용하는 것은 표면 처리, 첨가제가 필라멘트 내로 적어도 부분적으로 포함되는 인퓨전(infusion) 처리, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다는 것을 주목해야 한다.
본 게재물의 혜택을 받는 당 업계 숙련자는 첨가제의 농도가 적어도 첨가제의 조성, 첨가제의 크기, 첨가제의 목적, 첨가제가 공정에 포함되는 시점, 및 필라멘트의 크기에 의존할 것이라는 점을 이해해야 한다. 비제한적 예로서, 첨가제는 도프에 중합체의 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 또 다른 비제한적 예로서, 미립자를 포함하는 첨가제는 필라멘트가 필라멘트의 약 0.01 부피% 내지 약 10 부피%를 포함하도록 포함될 수 있다.
적당한 활성 입자는 나노 크기 탄소 입자, 적어도 하나의 벽을 갖는 탄소 나노튜브, 탄소 나노호른, 대나무 모양 탄소 나노구조, 풀러렌, 풀러렌 응집체, 그래핀, 수 층의 그래핀(a few layer graphene), 산화된 그래핀, 철 산화물 나노 입자, 나노 입자, 금속 나노 입자, 금 나노 입자, 은 나노 입자, 금속 산화물 나노 입자, 알루미나 나노 입자, 자성 나노 입자, 상자성 나노 입자, 초상자성 나노 입자, 가돌리늄 산화물 나노 입자, 헤마타이트 나노 입자, 마그네타이트 나노 입자, 가도-나노튜브, 엔도풀러렌, Gd@C60, 코어-쉘 나노 입자, 오니오네이티드(onionated) 나노 입자, 나노쉘, 오니오네이티드 철 산화물 나노 입자, 활성탄, 이온 교환 수지, 데시컨트, 실리케이트, 분자체, 실리카겔, 활성 알루미나, 제올라이트, 퍼라이트, 세피올라이트, 풀러즈어스(Fuller's Earth), 마그네슘 실리케이트, 금속 산화물, 철 산화물, 활성탄, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
적당한 활성 입자는 그래핀 같은 약 1 ㎚ 미만 내지 약 5000 ㎛의 직경을 갖는 입자만큼 큰 크기 중 적어도 하나의 치수를 가질 수 있다. 활성 입자는 약 0.1 ㎚, 0.5 ㎚, 1 ㎚, 10 ㎚, 100 ㎚, 500 ㎚, 1 ㎛, 5 ㎛, 10 ㎛, 50 ㎛, 100 ㎛, 150 ㎛, 200 ㎛, 및 250 ㎛ 중 적어도 하나의 치수의 크기 하한부터의 범위일 수 있다. 활성 입자는 약 5000 ㎛, 2000 ㎛, 1000 ㎛, 900 ㎛, 700 ㎛, 500 ㎛, 400 ㎛, 300 ㎛, 250 ㎛, 200 ㎛, 150 ㎛, 100 ㎛, 50 ㎛, 10 ㎛ 및 500 ㎚ 중 적어도 하나의 치수의 크기 상한부터의 범위일 수 있다. 상기 하한 및 상한의 임의의 조합이 본 발명에 이용하기에 적당할 수 있고, 여기서, 선택된 최대 크기는 선택된 최소 크기보다 크다. 일부 실시양태에서, 활성 입자는 상기 하한 및 상한으로부터의 범위의 입자 크기의 혼합물일 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성 입자의 크기는 다봉형일 수 있다.
적당한 활성 화합물은 말산, 탄산칼륨, 시트르산, 타르타르산, 락트산, 아스코르브산, 폴리에틸렌이민, 시클로덱스트린, 수산화나트륨, 술팜산, 술팜산나트륨, 폴리비닐 아세테이트, 카르복실화 아크릴레이트, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
적당한 이온 교환 수지는 골격을 갖는 중합체, 예컨대 스티렌-디비닐 벤젠(DVB) 공중합체, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 페놀 포름알데히드 축합물, 및 에피클로로히드린 아민 축합물; 중합체 골격에 부착된 다수의 전기 하전된 관능기; 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
제올라이트는 균일한 분자 크기 치수의 기공, 예를 들어 채널, 또는 캐비티를 갖는 결정성 알루미노실리케이트를 포함할 수 있다. 제올라이트는 천연 물질 및 합성 물질을 포함할 수 있다. 적당한 제올라이트는 제올라이트 BETA(Na7(Al7Si57O128) 정방정), 제올라이트 ZSM-5(Nan(AlnSi96 - nO192) 16H2O, n <27), 제올라이트 A, 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 제올라이트 K-G, 제올라이트 ZK-5, 제올라이트 ZK-4, 메조기공 실리케이트, SBA-15, MCM-41, 3-아미노프로필실릴기로 개질된 MCM48, 알루미노-포스페이트, 메조기공 알루미노실리케이트, 다른 관련 다공성 물질(예를 들어, 예컨대 혼합된 옥시드 겔), 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
적당한 나노입자는 벽을 몇 개이든 얼마든지 갖는 탄소 나노튜브, 탄소 나노호른, 대나무 모양 탄소 나노구조, 풀러렌 및 풀러렌 응집체, 및 수 층의 그래핀 및 산화된 그래핀을 포함하는 그래핀 같은 나노크기 탄소 입자; 금 및 은 같은 금속 나노 입자; 알루미나, 실리카 및 티타니아 같은 금속 산화물 나노 입자; 가돌리늄 산화물, 헤마타이트 및 마그네타이트 같은 다양한 결정 구조의 철 산화물, 약 12 ㎚ Fe3O4, 가도-나노튜브, 및 Gd@C60 같은 엔도풀러렌 같은 자성, 상자성 및 초상자성 나노 입자; 및 금 및 은 나노쉘, 오니오네이티드 철 산화물, 및 상기 물질 중 어느 것이든 그것을 바깥 쉘로 갖는 다른 나노 입자 또는 마이크로 입자 같은 코어 쉘 및 오니오네이티드 나노 입자; 또는 상기한 것(활성탄 포함)들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 나노 입자는 나노 로드, 나노 구, 나노 라이스, 나노 와이어, 나노 별(나노 삼발이 및 나노 사발이), 중공 나노 구조, 하나로 연결된 둘 이상의 나노 입자인 혼성 나노 구조, 및 나노 코팅 또는 나노 두께 벽을 갖는 비나노 입자를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 추가로, 나노 입자가 공유결합 및/또는 비공유결합, 예를 들어, 파이-쌓임, 물리흡착, 이온 회합, 판데르발스 회합 등에 의해 관능화된 나노 입자를 포함하지만 이에 제한되지 않는 나노 입자의 관능화된 유도체를 포함할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 적당한 관능기는 아민(1°, 2° 또는 3°), 아미드, 카르복실산, 알데히드, 케톤, 에테르, 에스테르, 퍼옥시드, 실릴, 유기실란, 탄화수소, 방향족 탄화수소, 및 이들의 임의의 조합을 포함하는 모이어티; 중합체; 에틸렌디아민 테트라아세테이트, 디에틸렌트리아민펜타아세트산, 트리글리콜아미드산, 및 피롤 고리를 포함하는 구조 같은 킬레이트화제; 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 관능기는 연기 성분의 제거를 증진시킬 수 있고/있거나 다공체에 나노 입자의 포함을 증진시킬 수 있다.
적당한 연화제 및/또는 가소제는 물, 글리세롤 트리아세테이트(트리아세틴), 트리에틸 시트레이트, 디메톡시-에틸 프탈레이트, 디메틸 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트, 메틸 프탈릴 에틸 글리콜레이트, o-페닐 페닐-(비스)페닐 포스페이트, 1,4-부탄디올 디아세테이트, 디아세테이트, 트리에틸렌 글리콜의 디프로피오네이트 에스테르, 트리에틸렌 글리콜의 디부티레이트 에스테르, 디메톡시에틸 프탈레이트, 트리에틸 시트레이트, 트리아세틸 글리세린 등, 및 그의 유도체, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 본 게재물의 혜택을 받는 당 업계 숙련자는 필라멘트에 첨가제로서 이용하는 가소제의 농도를 이해해야 한다. 비제한적 예로서, 가소제는 흡착된 용매의 갑작스런 열 방출시 필라멘트 표면의 파열 또는 터짐을 방지하기에 충분한 양으로 도프에 첨가될 수 있다.
본원에서 이용되는 안료는 색을 부여하고 필라멘트 전체에 걸쳐 포함되는 화합물 및/또는 입자를 의미한다. 적당한 안료는 이산화티탄, 이산화규소, 타르트라진, E102, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 퀴나크리돈, 페릴렌 테트라카르복실산 디이미드, 디옥사진, 페리논 디스아조 안료, 안트라퀴논 안료, 카본 블랙, 금속 분말, 철 산화물, 울트라마린, 탄산칼슘, 카올린 점토, 수산화알루미늄, 황산바륨, 산화아연, 산화알루미늄, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본원에서 이용되는 염료는 색을 부여하고 필라멘트의 표면 처리제인 화합물 및/또는 입자를 의미한다. 적당한 염료는 액체 및/또는 과립 형태의 카르타졸(CARTASOL)® 염료(양이온성 염료, 클라리언트 서비시즈(Clariant Services)로부터 입수가능함)(예를 들어, 카르타졸® 브릴리언트 옐로우 K-6G 액체, 카르타졸® 옐로우 K-4GL 액체, 카르타졸® 옐로우 K-GL 액체, 카르타졸® 오렌지 K-3GL 액체, 카르타졸® 스칼렛 K-2GL 액체, 카르타졸® 레드 K-3BN 액체, 카르타졸® 블루 K-5R 액체, 카르타졸® 블루 K-RL 액체, 카르타졸® 투르쿠오이즈(Turquoise) K-RL 액체/과립, 카르타졸® 브라운 K-BL 액체), 파스투졸(FASTUSOL)® 염료(옥소크롬, 바스프(BASF)로부터 입수가능함)(예를 들어, 옐로우 3GL, 파스투졸 C 블루 74L)를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
적당한 향미제는 연기 스트림에 맛 및/또는 향미를 부여하는 것을 포함하는 흡연 도구 필터에 이용하기에 적당한 임의의 향미제일 수 있다. 적당한 향미제는 유기 물질(또는 천연 향미를 갖는 입자), 천연 향미를 위한 담체, 인공 향미를 위한 담체, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 유기 물질(또는 천연 향미를 갖는 입자)는 담배, 정향(예를 들어, 분쇄된 정향 및 정향 꽃), 코코아 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 천연 향미 및 인공 향미는 멘톨, 정향, 체리, 초콜렛, 오렌지, 민트, 망고, 바닐라, 계피, 담배 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 이러한 향미는 멘톨, 아네톨(감초), 아니솔, 리모넨(감귤류), 유게놀(정향) 등, 또는 그의 임의의 조합에 의해서도 제공될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일부 실시양태에서는, 본원에 제공된 향미제들의 임의의 조합을 포함하는 하나 초과의 향미제가 이용될 수 있다. 이들 향미제는 담배 컬럼에 또는 필터의 한 섹션에 배치될 수 있다. 추가로, 일부 실시양태에서는, 본 발명의 다공체가 향미제를 포함할 수 있다. 포함하는 양은 모든 필터 섹션, 흡연 도구의 길이, 흡연 도구의 유형, 흡연 도구의 직경, 뿐만 아니라 당 업계 숙련자에게 알려진 다른 요인을 고려해서 연기 중의 향미의 요망되는 수준에 의존할 것이다.
적당한 아로마는 메틸 포르메이트, 메틸 아세테이트, 메틸 부티레이트, 에틸 아세테이트, 에틸 부티레이트, 이소아밀 아세테이트, 펜틸 부티레이트, 펜틸 펜타노에이트, 옥틸 아세테이트, 미르센, 제라니올, 네롤, 시트랄, 시트로넬랄, 시트로넬롤, 리날로올, 네롤리돌, 리모넨, 캄포르, 테르피네올, 알파-이오논, 투존, 벤즈알데히드, 유게놀, 신남알데히드, 에틸 말톨, 바닐라, 아니솔, 아네톨, 에스트라골, 티몰, 푸라네올, 메탄올, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
적당한 결합제는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드(또는 나일론), 폴리아크릴, 폴리스티렌, 폴리비닐, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 이들의 임의의 공중합체, 이들의 임의의 유도체, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 또한, 비섬유 가소화된 셀룰로오스 유도체도 본 발명에서 결합제 입자로 이용하기에 적당할 수 있다. 적당한 폴리올레핀의 예는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리메틸펜텐 등, 이들의 임의의 공중합체, 이들의 임의의 유도체, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 적당한 폴리에틸렌의 예는 초고분자량 폴리에틸렌, 매우 높은 분자량 폴리에틸렌, 고분자량 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등, 이들의 임의의 공중합체, 이들의 임의의 유도체, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 적당한 폴리에스테르의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리시클로헥실렌 디메틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 등, 이들의 임의의 공중합체, 이들의 임의의 유도체, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 적당한 폴리아크릴의 예는 폴리메틸 메타크릴레이트 등, 이들의 임의의 공중합체, 이들의 임의의 유도체, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 적당한 폴리스티렌의 예는 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴, 스티렌-부타디엔, 스티렌-말레익 안히드라이드 등, 이들의 임의의 공중합체, 이들의 임의의 유도체, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 적당한 폴리비닐의 예는 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 비닐 알콜, 폴리비닐 클로라이드 등, 이들의 임의의 공중합체, 이들의 임의의 유도체, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 적당한 셀룰로오스의 예는 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 가소화된 셀룰로오스, 셀룰로오스 프로피오네이트, 에틸 셀룰로오스 등, 이들의 임의의 공중합체, 이들의 임의의 유도체, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일부 실시양태에서, 결합제 입자는 위에 열거한 결합제의 임의의 공중합체, 임의의 유도체, 및 임의의 조합을 포함할 수 있다. 게다가, 결합제 입자는 본원에 게재된 첨가제의 임의의 조합으로 함침될 수 있고/있거나 본원에 게재된 첨가제의 임의의 조합으로 코팅될 수 있다.
적당한 점착성 부여제는 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카르복시 메틸셀룰로오스, 카르복시 에틸셀룰로오스, 수용성 셀룰로오스 아세테이트, 아미드, 디아민, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 실릴로 개질된 폴리아미드 화합물, 폴리카르바메이트, 우레탄, 천연 수지, 쉘락, 아크릴산 중합체, 2-에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산 에스테르 중합체, 아크릴산 유도체 중합체, 아크릴산 단일중합체, 아나크릴산 에스테르 단일중합체, 폴리(메틸 아크릴레이트), 폴리(부틸 아크릴레이트), 폴리(2-에틸헥실 아크릴레이트), 아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산 유도체 중합체, 메타크릴산 단일중합체, 메타크릴산 에스테르단일중합체, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(부틸 메타크릴레이트), 폴리(2-에틸헥실 메타크릴레이트), 아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 중합체, 아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 유도체 중합체, 아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 공중합체, 아크릴산/아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 공중합체, 벤질 코코 디-(히드록시에틸) 4차 아민, 포름알데히드와 축합된 p-T-아밀-페놀, 디알킬 아미노 알킬 (메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, N-(디알킬 아미노 알킬) 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 히드록시 알킬 (메트)아크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산, 히드록시에틸 아크릴레이트 등, 이들의 임의의 유도체, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
적당한 윤활제는 에톡실화 지방산(예를 들어, 에틸렌 옥시드와 펠아르곤산이 반응하여 형성한 생성물인 폴리(에틸렌 글리콜)("PEG") 모노펠아르고네이트; 에틸렌 옥시드와 코코넛 지방산이 반응하여 형성한 생성물인 PEG 모노라우레이트) 등, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 또한, 윤활제는 비수용성 물질, 예컨대 합성 탄화수소 오일, 알킬 에스테르(예를 들어, 트리데실 알콜 및 스테아르산의 반응 생성물인 트리데실 스테아레이트), 폴리올에스테르(예를 들어, 트리메틸올 프로판 트리펠아르고네이트 및 펜타에리트리톨 테트라펠아르고네이트) 등, 또는 그의 임의의 조합으로부터도 선택될 수 있다.
적당한 유화제는 소르비탄 모노라우레이트, 예를 들어 SPAN® 20(유니크마(Uniqema; 미국 델라웨어주 윌밍톤)로부터 입수가능함), 폴리(에틸렌 옥시드) 소르비탄 모노라우레이트, 예를 들어, 트윈® 20(유니크마(미국 델라웨어주 윌밍톤)로부터 입수가능함)을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
적당한 비타민은 비타민 A, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
적당한 항미생물제는 항미생물 금속 이온, 클로르헥시딘, 클로르헥시딘 염, 트리클로산, 폴리목신, 테트라사이클린, 아미노 글리코시드(예를 들어, 젠타마이신), 리팜피신, 박시트라신, 에리트로마이신, 네오마이신, 클로르암페니콜, 미코나졸, 퀴놀론, 페니실린, 노녹시놀 9, 푸시드산, 세팔로스포린, 무피로신, 메트로니다졸레아 세크로핀, 프로테그린, 박테리올신, 데펜신, 니트로푸라존, 마페니드, 아시클로비르, 바노크마이신, 클린다마이신, 린코마이신, 술폰아미드, 노르플록사신, 페플록사신, 날리디즈산, 옥살산, 에녹사신산, 시프로플록사신, 폴리헥사메틸렌 비구아니드(PHMB), PHMB 유도체(예를 들어, 폴리에틸렌 헥사니에틸렌 비구아니드(PEHMB) 같은 생분해성 비구아니드), 클리로르헥시딘 글루코네이트, 클로로헥시딘 히드로클로라이드, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), EDTA 유도체(예를 들어, 디소듐 EDTA 또는 테트라소듐 EDTA) 등, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
정전기 방지제는 임의의 적당한 음이온성, 양이온성, 양쪽성 또는 비이온성 정전기 방지제를 포함할 수 있다. 음이온성 정전기 방지제는 일반적으로 알칼리 술페이트, 알칼리 포스페이트, 알콜의 포스페이트 에스테르, 에톡실화 알콜의 포스페이트 에스테르, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 예는 알칼리 중화된 포스페이트 에스테르(예를 들어, 트라이팩(TRYFAC)® 5559 또는 트라이프랙(TRYFRAC)® 5576, 헨켈 코포레이션(Henkel Corporation; 미국 사우쓰캐롤라이나주 마울딘)으로부터 입수가능함)를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 양이온성 정전기 방지제는 일반적으로 양전하를 갖는 4차 암모늄염 및 이미다졸린을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 비이온성 물질의 예는 폴리(옥시알킬렌) 유도체, 예를 들어 에머레스트(EMEREST)® 2650(에톡실화 지방산, 헨켈 코포레이션(미국 사우쓰캐롤라이나주 마울딘)으로부터 입수가능함) 같은 에톡실화 지방산, 트라이콜(TRYCOL)® 5964(에톡실화 라우릴 알콜, 헨켈 코포레이션(미국 사우쓰캐롤라이나주 마울딘)으로부터 입수가능함) 같은 에톡실화 지방 알콜, 트라이민(TRYMEEN)® 6606(에톡실화 탈로우 아민, 헨켈 코포레이션(미국 사우쓰캐롤라이나주 마울딘)으로부터 입수가능함) 같은 에톡실화 지방 아민, EMID® 6545(올레익 디에탄올아민, 헨켈 코포레이션(미국 사우쓰캐롤라이나주 마울딘)으로부터 입수가능함) 같은 알칸올아미드, 또는 그의 임의의 조합을 포함한다. 음이온성 물질 및 양이온성 물질이 더 효과적인 정전기 방지제인 경향이 있다.
II. 필터, 흡연 도구, 및 제조 방법
본 발명의 일부 실시양태에서는, 높은 dpf 및 낮은 총 데니어를 갖는 크림핑된 토우 밴드의 베일을 이용해서 흡연 도구와 함께 이용하기에 적당한 필터 로드, 필터 섹션 또는 그의 임의의 조합을 형성할 수 있다. 적당한 높은 dpf 및 낮은 총 데니어 토우 밴드의 예는 본원에 게재된 다양한 실시양태에 따르는 것일 수 있다. 일부 실시양태에서는, 약 10 dpf 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖는 크림핑된 토우 밴드의 베일이 필터 로드, 필터 섹션 또는 그의 임의의 조합을 제조하는 데도 이용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 베일은 하나 초과의 토우 밴드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터 및/또는 필터 섹션은 약 17 ㎜ 미만의 원주 및 약 3.5 ㎜ 물/㎜(길이) 이하, 약 2.5 ㎜ 물/㎜(길이) 이하, 또는 약 2 ㎜ 물/㎜(길이) 이하의 봉지 압력 강하(EPD)를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터 및/또는 필터 섹션은 약 17 ㎜ 이하의 원주, 및 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(길이) 이하의 EPD를 달성하는 유효량의 첨가제를 가질 수 있고, 여기서 첨가제가 없는 경우 필터 로드, 필터 및/또는 필터 섹션은 약 3 ㎜ 물/㎜(길이) 이하의 EPD를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터, 및/또는 필터 섹션은 약 17 ㎜ 이하의 원주, 및 약 2.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(길이) 이하의 EPD를 달성하는 유효량의 첨가제를 가질 수 있고, 여기서 첨가제가 없는 경우 필터 로드, 필터 및/또는 필터 섹션은 약 2 ㎜ 물/㎜(길이) 이하의 EPD를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터, 및/또는 필터 섹션은 약 26 ㎜ 이하의 원주, 및 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(길이) 이하의 EPD를 달성하는 유효량의 첨가제를 가질 수 있고, 여기서 첨가제가 없는 경우 필터 로드, 필터 및/또는 필터 섹션은 약 3 ㎜ 물/㎜(길이) 이하의 EPD를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터, 및/또는 필터 섹션은 약 26 ㎜ 이하의 원주 및 약 2.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(길이) 이하의 EPD를 달성하는 유효량의 첨가제를 가질 수 있고, 여기서 첨가제가 없는 경우 필터 로드, 필터 및/또는 필터 섹션은 약 2 ㎜ 물/㎜(길이) 이하의 EPD를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터 및/또는 필터 섹션은 약 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하 또는 4% 이하의 변동 계수를 갖는 EPD를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터 및/또는 필터 섹션은 그것을 통해 연기 스트림 중의 약 5 ㎎ 이상의 타르가 약 1 ㎝ 이상의 길이를 통과하는 것을 허용할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터 및/또는 필터 섹션을 제조하는 것은 베일로부터 높은 dpf 및 낮은 총 데니어를 갖는 (크림핑된 또는 그 밖의 다른) 토우 밴드를 필터 로드를 제조할 수 있는 장치에 공급하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시양태에서, 필터 로드를 제조하는 것은 다음 중 적어도 하나를 포함하지만 이에 제한되지 않는 여러 단계를 포함할 수 있다: 크림핑된 토우 밴드를 블루밍하여 블루밍된 토우 밴드를 얻는 단계, 임의로, 블루밍된 토우 밴드를 첨가제로 처리하는 단계; 블루밍된 토우 밴드를 채널링하여 연속 토우 케이블을 생성하는 단계; 연속 토우 케이블을 종이로 랩핑하여 랩핑된 토우 로드를 생성하는 단계; 랩핑된 토우 로드의 종이를 접착하여 필터 로드 길이를 생성하는 단계; 필터 로드 길이를 필터 로드, 필터 및/또는 필터 섹션으로 절단하는 단계; 또는 이들의 임의의 조합. 일부 실시양태에서, 필터 및/또는 필터 섹션을 제조하는 것은 필터 로드 길이 또는 필터 로드를 절단하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 필터 섹션을 제조하는 것은 필터 로드 길이, 필터 로드 또는 필터를 절단하는 것을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 랩핑된 토우 로드, 필터 로드 길이, 필터 로드, 및/또는 필터 섹션은 약 26 ㎜ 초과, 약 25 내지 약 26 ㎜, 약 25 ㎜ 미만, 약 23 ㎜ 미만, 약 23 ㎜ 이상, 약 23.5 ㎜ 이하, 약 17 ㎜ 내지 약 25 ㎜, 또는 약 17 ㎜ 이하의 원주를 가질 수 있다. 랩핑된 토우 로드, 필터 로드 길이, 필터 로드 및/또는 필터 섹션의 원주는 약 5 ㎜, 6 ㎜, 7 ㎜, 8 ㎜, 9 ㎜, 10 ㎜, 11 ㎜, 12 ㎜, 13 ㎜, 14 ㎜, 15 ㎜, 16 ㎜, 17 ㎜, 18 ㎜, 19 ㎜, 20 ㎜, 21 ㎜, 22 ㎜, 23 ㎜, 24 ㎜, 25 ㎜, 또는 26 ㎜의 하한 내지 약 60 ㎜, 50 ㎜, 40 ㎜, 30 ㎜, 20 ㎜, 29 ㎜, 28 ㎜, 27 ㎜, 26 ㎜, 25 ㎜, 24 ㎜, 23 ㎜, 22 ㎜, 21 ㎜, 20 ㎜, 19 ㎜, 18 ㎜, 17 ㎜, 16 ㎜의 상한의 범위일 수 있고, 여기서 원주는 임의의 하한 내지 임의의 상한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 부분집합을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 필터 로드 길이, 필터 로드, 및/또는 필터 섹션은 원형, 실질적으로 원형, 알 모양, 실질적으로 알 모양, 다각형(둥근 귀퉁이를 갖는 것을 포함함), 또는 그의 임의의 혼성을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 단면 모양을 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 블루밍된 토우 밴드를 첨가제로 적어도 1회 처리하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 처리는 블루밍된 토우 밴드가 큰 가장자리-가장자리 폭을 갖는 동안에 및/또는 블루밍된 토우 밴드를 채널링하는 동안에 일어날 수 있다. 첨가제가 미립자 형태일 때는 상기 처리가 채널링 동안에 일어나는 것이 유리할 수 있지만, 요구되는 것은 아니다. 처리가 적용, 침지, 담금, 침잠, 적심, 세정, 세척, 페인팅, 코팅, 샤워링, 드리즐링, 분사, 배치, 산포, 살포, 어픽싱(affixing) 또는 그의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 방법으로 행할 수 있다는 것을 주목해야 한다.
적당한 첨가제는 활성 입자, 활성 화합물, 이온 교환 수지, 제올라이트, 나노입자, 세라믹 입자, 연화제, 가소제, 안료, 염료, 향미제, 아로마, 조절된 방출 베시클, 결합제, 접착제, 점착성 부여제, 표면 변형제, 윤활제, 유화제, 비타민, 과산화물, 살생물제, 항진균제, 항미생물제, 정전기방지제, 난연제, 소포제, 분해제, 전도도 개질제, 안정제 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 위에서 상세히 설명한 것들일 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 첨가제, 예를 들어 활성 입자 및/또는 활성 화합물은 연기 스트림으로부터 연기 스트림 성분을 감소시키고/감소시키거나 제거할 수 있다. 본 게재물의 혜택을 받는 당 업계 숙련자는 다른 필터 응용의 경우에는 연기 스트림이 유체 스트림과 호환될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 연기 스트림 성분의 예는 아세트알데히드, 아세트아미드, 아세톤, 아크롤레인, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 아플라톡신 B-1, 4-아미노비페닐, 1-아미노나프탈렌, 2-아미노나프탈렌, 암모니아, 암모늄염, 아나바신, 아나타빈, O-아니시딘, 비소, A-a-C, 벤즈[a]안트라센, 벤즈[b]플루오로안텐, 벤즈[j]아세안트릴렌, 벤즈[k]플루오로안텐, 벤젠, 벤조(b)푸란, 벤조[a]피렌, 벤조[c]펜안트렌, 베릴륨, 1,3-부타디엔, 부티르알데히드, 카드뮴, 카페인산, 일산화탄소, 카테콜, 염소화 디옥신/푸란, 크롬, 크리센, 코발트, 쿠마린, 크레졸, 크로톤알데히드, 시클로펜타[c,d]피렌, 디벤즈(a,h)아크리딘, 디벤즈(a,j)아크리딘, 디벤즈[a,h]안트라센, 디벤조(c,g)카르바졸, 디벤조[a,e]피렌, 디벤조[a,h]피렌, 디벤조[a,i]피렌, 디벤조[a,l]피렌, 2,6-디메틸아닐린, 에틸 카르바메이트(우레탄), 에틸벤젠, 에틸렌 옥시드, 유게놀, 포름알데히드, 푸란, 글루-P-1, 글루-P-2, 히드라진, 히드로겐 시아나이드, 히드로퀴논, 인데노[1,2,3-cd]피렌, IQ, 이소프렌, 납, MeA-a-C, 수은, 메틸 에틸 케톤, 5-메틸크리센, 4-(메틸니트로스아미노)-1-(3-피리딜)-1-부타논(NNK), 4-(메틸니트로스아미노)-1-(3-피리딜)-1-부탄올(NNAL), 나프탈렌, 니켈, 니코틴, 니트레이트, 산화질소, 질소 산화물, 니트라이트, 니트로벤젠, 니트로메탄, 2-니트로프로판, N-니트로소아나바신(NAB), N-니트로소디에탄올아민(NDELA), N-니트로소디에틸아민, N-니트로소디메틸아민(NDMA), N-니트로소에틸메틸아민, N-니트로소모르폴린(NMOR), N-니트로소노르니코틴(NNN), N-니트로소피페리딘(NPIP), N-니트로소피롤리딘(NPYR), N-니트로소사르코신(NSAR), 페놀, PhlP, 폴로늄-210(방사성 동위원소), 프로피온알데히드, 프로필렌 옥시드, 피리딘, 퀴놀린, 레조르시놀, 셀레늄, 스티렌, 타르, 2-톨루이딘, 톨루엔, Trp-P-1, Trp-P-2, 우라늄-235(방사성 동위원소), 우라늄-238(방사성 동위원소), 비닐 아세테이트, 비닐 클로라이드, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 일부 실시양태에서, 첨가제는 유체 스트림으로부터 성분을 감소시키고/감소시키거나 제거할 수 있을 수 있다. 적당한 성분은 분진 미립자, 꽃가루, 곰팡이, 세균, 오존 등 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
적당한 종이는 티핑(tipping) 종이, 플러그 랩 종이, 티핑 베이스 종이, 목재 기반 종이, 아마 함유 종이, 아마 종이, 관능화된 종이, 특수 마킹 종이, 채색된 종이, 고다공성 종이, 골진 종이, 고표면강도 종이, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 본 게재물의 혜택을 받는 당 업계 숙련자는 종이가 임의의 공지된 시트 물질로 대체될 수 있다는 것을 인식해야 한다. 일부 실시양태에서, 종이는 첨가제, 사이징제, 인쇄적성 작용제, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 랩핑된 토우 로드의 종이를 접착하여 필터 로드 길이를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 접착하는 것은 토우 로드를 랩핑한 종이를 접착제로 고정할 수 있는 임의의 공지된 접착제로 달성할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 필터 로드 길이를 필터 로드 및/또는 필터 섹션을 절단하는 것을 포함할 수 있다. 절단은 임의의 공지된 절단 방법 및/또는 장치를 포함할 수 있다. 필터 로드의 길이는 약 50 ㎜, 75 ㎜ 또는 100 ㎜의 하한 내지 약 150 ㎜, 140 ㎜, 130 ㎜, 120 ㎜, 110 ㎜, 또는 100 ㎜의 상한의 범위일 수 있고, 여기서 길이는 임의의 하한 내지 임의의 상한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 부분집합을 포함할 수 있다. 필터의 길이는 약 20 ㎜, 25 ㎜ 또는 30 ㎜의 하한 내지 약 50 ㎜, 45 ㎜ 또는 40 ㎜의 상한의 범위일 수 있고, 여기서 길이는 임의의 하한 내지 임의의 상한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 부분집합을 포함할 수 있다. 필터 섹션의 길이는 약 3 ㎜, 4 ㎜ 또는 5 ㎜의 하한 내지 약 15 ㎜, 14 ㎜, 13 ㎜, 12 ㎜, 11 ㎜ 또는 10 ㎜의 상한의 범위일 수 있고, 여기서 길이는 임의의 하한 내지 임의의 상한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 부분집합을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 적어도 2 개의 필터 섹션을 연결하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태는 적어도 2 개의 필터 섹션을 서로 유체 소통이 이루어지게 연결하는 것을 포함할 수 있다. 연결은 접합, 부착, 컴바이닝(combining), 어소시에이팅(associating), 커플링 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일부 실시양태에서, 연결은 필터 섹션의 종축을 따라서 말단-말단끼리 일어날 수 있다. 일부 실시양태에서, 적어도 2 개의 필터 섹션을 연결하는 것은 섹션화된 필터 및/또는 섹션화된 필터 로드를 형성할 수 있다. 일부 실시양태는 연결하기 전에 적어도 2 개의 필터 섹션을 각각의 용기, 예를 들어 호퍼, 크레이트, 박스, 드럼, 백, 또는 카톤에 제공하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태는 적어도 2 개의 필터 섹션을 섹션들이 번갈아 있는 한 줄로 공급하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태는 적어도 2 개의 필터 섹션을 종이로 랩핑하여 세그먼트화된 필터 및/또는 세그먼트화된 필터 로드를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태는 세그먼트화된 필터 및/또는 세그먼트화된 필터 로드를 보관 또는 사용을 위해 운반하는 것을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 필터는 섹션화된 필터일 수 있다. 일부 실시양태는 적어도 하나의 제1 섹션이 본원에 기술된 필터 섹션이고 적어도 하나의 제2 섹션이 캐비티, 다공체, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리올레핀 토우, 폴리프로필렌 토우, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 랜덤 배향 아세테이트, 종이, 골진 종이, 동심형 필터, 토우 상의 탄소(carbon-on-tow), 실리카, 마그네슘 실리케이트, 제올라이트, 분자체, 염, 촉매, 염화나트륨, 나일론, 향미제, 담배, 캡슐, 셀룰로오스, 셀룰로오스 유도체, 셀룰로오스 아세테이트, 촉매 변환제, 요오드 펜타옥시드, 조대 분말, 탄소 입자, 탄소 섬유, 섬유, 유리 비드, 나노 입자, 보이드 챔버, 배플이 있는 보이드 챔버, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는 섹션화된 필터를 포함할 수 있다. 제1 및 제2는 본 설명에서 명료성을 위해 이용되고 임의의 순서 또는 위치 관계를 의미하지 않는다는 것을 주목해야 한다. 일부 실시양태에서, 제2 필터 섹션은 제1 필터 섹션과 상이한 EPD를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필터 섹션일 수 있다. 일부 실시양태에서, 제1 필터 섹션 및 제2 필터 섹션은 본원에 기술된 상이한 필터 섹션, 예를 들어 상이한 첨가제, 상이한 첨가제 농도, 상이한 EPD, 상이한 총 데니어, 상이한 dpf, 또는 그의 임의의 조합이 될 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터 및/또는 섹션화된 필터 로드는 적어도 하나의 캐비티를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 캐비티는 두 필터 섹션 사이에 있을 수 있다. 캐비티는 첨가제, 과립화된 탄소, 향미제, 촉매, 분자체, 제올라이트, 또는 그의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 물질로 채울 수 있다. 캐비티는 그 자체가 향미제 또는 촉매를 함유하는 캡슐, 예를 들어 중합체 캡슐을 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, 캐비티는 또한 연기의 바람직한 향미 구성요소에 불리한 영향을 미치지 않으면서 연기 중의 선택된 성분과 반응하여 그 성분을 제거하거나 또는 그 성분의 농도를 감소시키는 분자체를 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, 캐비티는 담배를 추가의 향미제로서 포함할 수 있다. 선택된 물질로 불충분하게 채워진 캐비티는 주스트림 연기의 성분과 캐비티 내의 물질 사이의 충분한 상호작용이 없을 수 있다는 것을 주목해야 한다.
본 발명의 일부 실시양태는 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드를 연기를 낼 수 있는 물질과 작용적으로 연결하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태는 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터 및/또는 섹션화된 필터 로드가 연기를 낼 수 있는 물질과 유체 소통이 이루어지도록 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터 및/또는 섹션화된 필터 로드를 연기를 낼 수 있는 물질에 연결하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터 및/또는 섹션화된 필터 로드는 연기를 낼 수 있는 물질과 유체 소통이 이루어질 수 있다. 일부 실시양태에서, 흡연 도구는 연기를 낼 수 있는 물질과 유체 소통이 이루어지는 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터 및/또는 섹션화된 필터 로드를 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시양태에서, 흡연 도구는 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터 및/또는 섹션화된 필터 로드를 연기를 낼 수 있는 물질과 유체 소통이 이루어지게 작용적으로 유지시킬 수 있는 하우징을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드는 하우징으로부터 제거가능할 수 있고/있거나, 대체가능할 수 있고/있거나, 처분가능할 수 있다.
본원에서 사용되는 "연기를 낼 수 있는 물질"이라는 용어는 태우거나 또는 가열될 때 연기를 생성할 수 있는 물질을 의미한다. 적당한 연기를 낼 수 있는 물질은 담배, 예를 들어 브라이트 리프(bright leaf) 담배, 오리엔탈 담배, 터기 담배, 카벤디쉬 담배, 코로호 담배, 크리올로 담배, 페리크 담배, 쉐이드 담배, 화이트 벌리 담배, 열풍건조된 담배, 벌리 담배, 메릴랜드 담배, 버지니아 담배; 찻잎; 허브; 탄화된 또는 열분해된 성분; 무기 충전제 성분; 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 담배는 절단된 필러(filler) 형태의 담배 층판, 가공된 담배 스템, 재구성된 담배 필러, 부피 확대된 담배 필러 등의 형태를 가질 수 있다. 담배 및 다른 재배되는 연기를 낼 수 있는 물질은 미국에서 재배될 수 있거나, 또는 미국 밖의 관할구역에서 재배될 수 있다.
일부 실시양태에서, 연기를 낼 수 있는 물질은 컬럼 형태일 수 있고, 예를 들어 담배 컬럼일 수 있다. 본원에서 사용되는 "담배 컬럼"이라는 용어는 조합되어서 담배 기반 연기를 낼 수 있는 물품, 예컨대 궐련 또는 시가를 제조할 수 있는 담배 및 임의로, 다른 요소 및 향미제의 블렌드를 의미한다. 일부 실시양태에서, 담배 컬럼은 담배, 당(예컨대, 자당, 갈색당, 전화당 또는 고과당 옥수수 시럽), 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 코코아, 코코아 제품, 카로브콩 검, 카로브콩 추출물, 및 이들의 임의의 조합으로도 이루어진 군으로부터 선택되는 성분을 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 담배 컬럼은 향미제, 아로마, 멘톨, 리코라이스 추출물, 디암모늄 포스페이트, 수산화암모늄 및 이들의 임의의 조합을 더 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 담배 컬럼은 첨가제를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 담배 컬럼은 적어도 하나의 블렌딩가능한 요소를 포함할 수 있다.
적당한 하우징은 궐련, 궐련 홀더, 시가, 시가 홀더, 파이프, 물 파이프, 물담배, 전자 흡연 도구, 흡연자가 손으로 만 궐련, 흡연자가 손으로 만 시가, 종이,또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드는 시간이 지남에 따라 자연적으로 또는 촉매 존재 하에서 분해될 수 있다. 본원에서 사용되는 "분해될 수 있는"이라는 용어는 옥외 환경에 노출될 때(즉, 비, 이슬 또는 다른 물 원천에 노출될 때) 분해되는 능력을 의미한다. 분해 정도는 최소한으로는 셀룰로오스 아세테이트를 셀룰로오스로 전환하기에 충분하고, 최대한으로는 셀룰로오스 아세테이트를 글루코스로 전환하기에 충분하다. 일부 실시양태에서, 분해는 적어도 1 개월, 약 6 개월 이하, 약 2 년 이하, 또는 약 5 년 이하 동안에 일어날 수 있다. 본 발명의 혜택을 받는 당 업계 숙련자는 환경 조건, 예를 들어 빛 노출 및 상대습도, 및 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드의 첨가제, 예를 들어 촉매가 분해 속도에 영향을 미칠 것이라는 점을 이해해야 한다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드가 재활용가능할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 필터의 팩은 본원에 기술된 어느 실시양태이든 그에 따르는 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드를 포함할 수 있다. 팩은 힌지-덮개 팩, 슬라이드-앤드-쉘 팩, 하드 컵 팩, 소프트 컵 팩, 또는 임의의 다른 적당한 팩 용기일 수 있다. 일부 실시양태에서, 팩은 외부 랩핑, 예컨대 폴리프로필렌 랩퍼, 및 임의로, 뜯기 탭을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드는 팩 내부에 번들로서 밀봉될 수 있다. 번들은 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드를 몇 개이든 얼마든지, 예를 들어 10 개 이상 함유할 수 있다. 그러나, 번들은 단일의 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드, 예컨대 개별 판매를 위한 배타적 필터 실시양태, 또는 바닐라, 정향 또는 계피 같은 특이한 향료를 포함하는 것을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 흡연 도구의 팩은 본원에 기술된 어느 실시양태이든 그에 따르는 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드를 갖는 적어도 하나의 흡연 도구를 포함할 수 있다. 팩은 힌지-덮개 팩, 슬라이드-앤드-쉘 팩, 하드 컵 팩, 소프트 컵 팩, 또는 임의의 다른 적당한 팩 용기일 수 있다. 본 발명의 일부 실시양태에서, 흡연 도구는 팩 내부에 번들로서 밀봉될 수 있다. 번들은 많은 흡연 도구, 예를 들어 10 개 이상의 흡연 도구를 함유할 수 있다. 그러나, 번들은 단일의 흡연 도구, 일부 실시양태에서는 예컨대 시가 같은 배타적 흡연 실시양태, 또는 바닐라, 정향 또는 계피 같은 특이한 향료를 포함하는 흡연 도구를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 본원에 기술된 어느 실시양태이든 그에 따르는 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드를 갖는 적어도 하나의 흡연 도구를 포함하는 적어도 하나의 흡연 도구 팩을 포함하는 흡연 도구 팩의 카톤을 제공한다. 일부 실시양태에서, 카톤(예를 들어, 용기)은 궐련의 팩으로부터의 중량을 함유하는 물리적 완전성을 갖는다.
소비자가 본원에 기술된 어느 실시양태이든 그에 따르는 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드를 포함하는 흡연 도구를 피울것으로 예상되기 때문에, 본 발명은 또한 이러한 흡연 도구를 흡연하는 방법도 제공한다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 본 발명은 본원에 기술된 어느 실시양태이든 그에 따르는 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드를 포함하는 흡연 도구를 가열하거나 또는 흡연 도구에 불을 붙여서 연기를 형성하고, 흡연 도구를 통해 연기를 흡입하는 것을 포함하고, 여기서 필터 로드, 필터, 필터 섹션, 섹션화된 필터, 및/또는 섹션화된 필터 로드가 연기 스트림 중의 적어도 하나의 성분의 존재를 감소시키는, 흡연 도구를 흡연하는 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 흡연 도구는 궐련이다. 다른 실시양태에서, 흡연 도구는 시가, 파이프, 물 파이프, 물담배, 전자 흡연 도구, 무연 흡연 도구, 흡연자가 손으로 만 궐련, 흡연자가 손으로 만 시가, 또는 다른 흡연 도구이다.
본 발명의 일부 실시양태는 토우 밴드를 크림핑함으로써 크림핑된 토우 밴드를 생성하고, 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고, 크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 일반적으로, 상기 토우 밴드는 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이상를 가질 수 있고, 토우 밴드는 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함한다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 10 데니어/필라멘트 이상을 갖는 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 약 95 중량% 이하의 물을 포함하는 마무리처리제 에멀전으로 처리함으로써 다수의 마무리처리된 필라멘트를 생성하고, 마무리처리된 필라멘트의 적어도 일부로부터 약 20,000 총 데니어 이하를 갖는 토우 밴드를 형성하고, 토우 밴드를 크림핑함으로써 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 생성하고, 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고, 크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 토우 밴드를 크림핑함으로써 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 생성하고, 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고, 크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 일반적으로, 상기 토우 밴드는 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하고 토우 밴드의 약 5 %w/w 내지 약 25 %w/w의 수분 함량을 갖는다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우 밴드를 제공하고, 필라멘트의 적어도 일부에 점착성 부여제를 적용하고, 토우 밴드를 크림핑함으로써 크림핑된 토우 밴드를 생성하고, 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고, 크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우 밴드를 제공하고, 필라멘트의 적어도 일부에 점착성 부여제를 적용하고, 토우 밴드를 크림핑함으로써 크림핑된 토우 밴드를 생성하고, 크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고, 크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 일반적으로 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 포함하는 베일을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 크림핑된 토우 밴드를 베일로부터 장치에 배치하여 필터 로드를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 일반적으로, 상기 크림핑된 토우 밴드는 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함한다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하는 필터를 포함할 수 있다. 상기 필터는 일반적으로 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 가질 수 있고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우, 및 첨가제를 포함하는 필터를 포함할 수 있다. 상기 필터는 일반적으로 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(필터의 길이)의 봉지 압력 강하를 가질 수 있고, 여기서 첨가제가 없는 경우 필터는 약 3 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 필터는 약 26 ㎜ 이하의 원주를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우 및 첨가제를 포함하는 필터를 포함할 수 있다. 상기 필터는 일반적으로 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(필터의 길이)의 봉지 압력 강하를 가질 수 있고, 여기서 첨가제가 없는 경우 필터는 약 3 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 필터는 약 26 ㎜ 이하의 원주를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 연기를 낼 수 있는 물질, 및 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하는 필터를 포함하는 흡연 도구를 포함할 수 있다. 상기 필터는 일반적으로 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 17 ㎜ 이하의 원주를 갖는다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 필터를 포함하는 제1 섹션; 및 제2 필터 섹션을 포함하는 흡연 도구 필터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖고 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이)의 봉지 압력 강하를 달성하는 유효량의 첨가제를 포함하고, 첨가제가 없는 경우에는 필터 로드가 약 3 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖는 필터; 및 연기를 낼 수 있는 물질을 필터와 유체 접촉하게 유지시킬 수 있는 하우징을 포함하는 흡연 도구를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖고 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이)의 봉지 압력 강하를 달성하는 유효량의 첨가제를 포함하고, 첨가제가 없는 경우 필터 로드가 약 3 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖는 다수의 필터를 적어도 포함하는 팩을 포함하는 필터의 팩을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 필터를 포함하는 적어도 하나의 흡연 도구를 포함하는 팩을 포함하는 흡연 도구의 팩을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖고 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이)의 봉지 압력 강하를 달성하는 유효량의 첨가제를 포함하고, 첨가제가 없는 경우에는 필터 로드가 약 3 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖는 필터를 포함하는 적어도 하나의 흡연 도구를 포함하는 팩을 포함하는 흡연 도구의 팩을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 필터를 포함하는 적어도 하나의 흡연 도구를 포함하는 적어도 하나의 팩을 포함하는 카톤을 포함하는 흡연 도구 팩의 카톤을 제공한다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터 섹션의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 적어도 하나의 필터 섹션을 포함하는 흡연 도구를 가열하거나 또는 흡연 도구에 불을 붙여서 연기를 형성하고, 흡연 도구를 통해 연기를 흡입하는 것을 포함하고, 상기 필터 섹션이 필터 섹션을 갖지 않는 필터에 비해 연기 중의 적어도 하나의 성분의 존재를 감소시키는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 제1 필터 섹션을 제공하고; 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터 섹션의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 적어도 하나의 제2 필터 섹션을 제공하고; 제1 필터 섹션 및 적어도 하나의 제2 필터 섹션을 접합하여 필터 로드를 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 제1 필터 섹션을 제공하고; 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖고, 약 3.5 내지 약 20 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이)의 봉지 압력 강하를 달성하는 유효량의 첨가제를 포함하고, 첨가제가 없는 경우 필터 로드가 약 3 ㎜ 물/㎜(필터 로드의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖는, 적어도 하나의 제2 필터 섹션을 제공하고; 제1 필터 섹션 및 적어도 하나의 제2 필터 섹션을 접합하여 필터 로드를 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 적어도 다수의 제1 필터 섹션을 포함하는 용기를 제공하고; 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 필터가 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 적어도 다수의 제2 필터 섹션을 포함하는 제2 용기를 제공하고; 제1 필터 섹션 및 제2 필터 섹션을 제1 필터 및 제2 필터의 종축을 따라서 말단-말단끼리 접합하여 랩핑되지 않은 필터 로드를 형성하고; 제1 필터 섹션 및 제2 필터 섹션을 종이로 랩핑하여 필터 로드를 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터 섹션의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 26 ㎜ 이하의 원주를 갖는 적어도 하나의 필터 섹션을 포함하는 필터 로드를 제공하고; 담배 컬럼을 제공하고; 필터 로드를 로드의 종축을 가로질러서 로드의 중심을 통해 절단하여 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 다공체를 포함하는 적어도 하나의 필터 섹션을 갖는 적어도 2 개의 흡연 도구 필터를 형성하고; 흡연 도구 필터 중 적어도 하나를 필터의 종축 및 담배 컬럼의 종축을 따라서 담배 컬럼에 접합하여 적어도 하나의 흡연 도구를 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 담배 컬럼을 제공하고; 약 10 데니어/필라멘트 이상 및 약 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우를 포함하고, 약 3.5 ㎜ 물/㎜(필터 섹션의 길이) 이하의 봉지 압력 강하를 갖고, 약 17 ㎜ 이하의 원주를 갖는 필터를 담배 컬럼에 접합하는 것을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 언급된 목적 및 이점 뿐만 아니라 거기에 내재하는 것들을 도달하도록 잘 구성되어 있다. 본 발명은 본원의 가르침의 혜택을 받는 당 업계 숙련자에게 명백한 상이하지만 동등한 방식으로 수정될 수 있고 실시될 수 있기 때문에, 위에 게재된 특별한 실시양태는 예시하는 것일 뿐이다. 게다가, 하기 특허청구범위에 기술된 것 외에, 본원에 나타낸 구조 또는 디자인의 세부사항에 제한을 두는 것을 의도하지 않는다. 따라서, 위에 게재된 특별한 예시 실시양태는 변경될 수 있거나, 조합될 수 있거나 또는 수정될 수 있고, 이러한 모든 변화는 본 발명의 범위 및 정신 내에 있는 것으로 고려된다는 것이 분명하다. 본원에 예시적으로 게재된 본 발명은 본원에 구체적으로 게재되지 않은 임의의 요소 및/또는 본원에 게재된 임의의 임의의 요소 없이 적당하게 실시할 수 있다. 조성 및 방법을 다양한 성분 또는 단계를 "포함하는"(comprising), "함유하는", 또는 "포함하는"(including)이라는 용어로 기술하지만, 조성 및 방법은 또한 다양한 성분 및 단계를 "주성분으로 할" 수 있거나, 또는 다양한 성분 및 단계"로 이루어질" 수 있다. 위에 게재된 모든 수치 및 범위는 어느 정도 변할 수 있다. 하한 및 상한을 갖는 수치 범위가 게재될 때는 언제나, 그 범위 내에 속하는 임의의 숫자 및 임의의 포함되는 범위가 구체적으로 게재된다. 특히, 본원에 게재된 값의 모든 범위("약 a 내지 약 b", 또는 동등하게, "약 a 내지 b", 또는 동등하게 "약 a - b" 형태)는 값의 더 넓은 범위 내에 포함되는 모든 수치 및 범위를 나타내는 것으로 이해한다. 또한, 특허청구범위에서 용어는 특허권자가 다르게 명료하고 분명하게 정의하지 않으면 그의 보통의 일상적인 의미를 갖는다. 게다가, 특허청구범위에서 이용되는 부정관사("a" 또는 "an")는 본원에서는 그것이 도입하는 요소 하나 또는 하나 초과를 의미하는 것으로 정의된다. 본 명세서 및 본원에 참조로 포함될 수 있는 하나 이상의 특허 또는 다른 문헌의 단어 또는 용어의 사용에서 어떠한 상충이 있을 경우에는, 본 명세서와 일치하는 정의가 채택되어야 한다.

Claims (24)

10 데니어/필라멘트 이상 및 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우 밴드(tow band)를 제공하고;
토우 밴드를 크림핑함으로써 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 생성하고;
크림핑된 토우 밴드를 베일링(baling)하여 베일(bale)을 형성하는 것을 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제1항에 있어서, 다수의 구멍을 도넛 구성으로 갖는 방사구금(spinneret)으로부터 셀룰로오스 아세테이트 및 아세톤을 포함하는 도프를 방사함으로써 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 형성하는 것을 더 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제1항에 있어서, 필라멘트의 적어도 일부가 나노 크기 탄소 입자, 적어도 하나의 벽을 갖는 탄소 나노튜브, 탄소 나노호른, 대나무 모양 탄소 나노구조, 풀러렌, 풀러렌 응집체, 그래핀, 수 층의 그래핀(a few layer graphene), 산화된 그래핀, 철 산화물 나노 입자, 나노 입자, 금속 나노 입자, 금 나노 입자, 은 나노 입자, 금속 산화물 나노 입자, 알루미나 나노 입자, 자성 나노 입자, 상자성 나노 입자, 초상자성 나노 입자, 가돌리늄 산화물 나노 입자, 헤마타이트 나노 입자, 마그네타이트 나노 입자, 가도-나노튜브, 엔도풀러렌, Gd@C60, 코어-쉘 나노 입자, 오니오네이티드(onionated) 나노 입자, 나노쉘, 오니오네이티드 철 산화물 나노 입자, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 활성 입자를 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제1항에 있어서, 필라멘트의 적어도 일부가 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카르복시 메틸셀룰로오스, 카르복시 에틸셀룰로오스, 수용성 셀룰로오스 아세테이트, 아미드, 디아민, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 실릴로 개질된 폴리아미드 화합물, 폴리카르바메이트, 우레탄, 천연 수지, 쉘락, 아크릴산 중합체, 2-에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산 에스테르 중합체, 아크릴산 유도체 중합체, 아크릴산 단일중합체, 아나크릴산 에스테르 단일중합체, 폴리(메틸 아크릴레이트), 폴리(부틸 아크릴레이트), 폴리(2-에틸헥실 아크릴레이트), 아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산 유도체 중합체, 메타크릴산 단일중합체, 메타크릴산 에스테르 단일중합체, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(부틸 메타크릴레이트), 폴리(2-에틸헥실 메타크릴레이트), 아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 중합체, 아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 유도체 중합체, 아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 공중합체, 아크릴산/아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 공중합체, 벤질 코코 디-(히드록시에틸) 4차 아민, 포름알데히드와 축합된 p-T-아밀-페놀, 디알킬 아미노 알킬 (메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, N-(디알킬 아미노 알킬) 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 히드록시 알킬 (메트)아크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산, 히드록시에틸 아크릴레이트, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 점착성 부여제를 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제1항에 있어서, 다수의 필라멘트가 95 중량% 이하의 물을 포함하는 마무리처리제 에멀전으로 처리되는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제1항에 있어서, 다수의 필라멘트가 니트(neat) 마무리처리제 에멀전으로 처리되는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제1항에 있어서, 토우 밴드가 제2 필라멘트를 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
삭제
제1항에 있어서, 크림핑에 100:1 미만의 닙 대 플랩 힘 비를 갖는 스터퍼 박스(stuffer box)를 이용하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제1항에 있어서, 크림핑에 스터퍼 박스 및 60,000 이하의 크림퍼 롤러 폭 인치 당 총 데니어를 이용하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제1항에 있어서, 토우 밴드가 토우 밴드의 5 %w/w 내지 25 %w/w의 수분 함량 수준을 갖는 동안에 토우 밴드를 크림핑하는 것을 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제1항에 있어서, 크림핑 전, 크림핑 후, 크림핑 동안 또는 이들 중 둘 이상의 기간에 토우 밴드에 스팀을 적용하는 것을 더 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제1항에 있어서, 베일이 50 m/min 이상의 속도로 디베일링(debaling)될 수 있는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
10 데니어/필라멘트 이상 및 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우 밴드를 제공하고;
토우 밴드를 크림핑함으로써 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 생성하고;
크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고;
크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
10 데니어/필라멘트 이상 및 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하고 토우 밴드의 5 %w/w 내지 25 %w/w의 수분 함량을 갖는 토우 밴드를 제공하고;
토우 밴드를 크림핑함으로써 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 생성하고;
크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고;
크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제15항에 있어서, 크림핑에 100:1 미만의 닙 대 플랩 힘 비를 갖는 스터퍼 박스를 이용하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제15항에 있어서, 크림핑에 스터퍼 박스 및 60,000 이하의 크림퍼 롤러 폭 인치 당 총 데니어를 이용하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제15항에 있어서, 베일이 50 m/min 이상의 속도로 디베일링될 수 있는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
10 데니어/필라멘트 이상 및 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우 밴드를 제공하고;
필라멘트의 적어도 일부에 점착성 부여제를 적용하고;
토우 밴드를 크림핑함으로써 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 생성하고;
크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제19항에 있어서, 점착성 부여제가 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카르복시 메틸셀룰로오스, 카르복시 에틸셀룰로오스, 수용성 셀룰로오스 아세테이트, 아미드, 디아민, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 실릴로 개질된 폴리아미드 화합물, 폴리카르바메이트, 우레탄, 천연 수지, 쉘락, 아크릴산 중합체, 2-에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산 에스테르 중합체, 아크릴산 유도체 중합체, 아크릴산 단일중합체, 아나크릴산 에스테르 단일중합체, 폴리(메틸 아크릴레이트), 폴리(부틸 아크릴레이트), 폴리(2-에틸헥실 아크릴레이트), 아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산 유도체 중합체, 메타크릴산 단일중합체, 메타크릴산 에스테르 단일중합체, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(부틸 메타크릴레이트), 폴리(2-에틸헥실 메타크릴레이트), 아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 중합체, 아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 유도체 중합체, 아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 공중합체, 아크릴산/아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 공중합체, 벤질 코코 디-(히드록시에틸) 4차 아민, 포름알데히드와 축합된 p-T-아밀-페놀, 디알킬 아미노 알킬 (메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, N-(디알킬 아미노 알킬) 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 히드록시 알킬 (메트)아크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산, 히드록시에틸 아크릴레이트, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
제19항에 있어서, 베일이 50 m/min 이상의 속도로 디베일링될 수 있는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
10 데니어/필라멘트 이상 및 20,000 총 데니어 이하를 갖고 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 갖는 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 포함하는 베일.
10 데니어/필라멘트 이상을 갖는 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 제공하고;
필라멘트를 95 중량% 이하의 물을 포함하는 마무리처리제 에멀전으로 처리함으로써 다수의 마무리처리된 필라멘트를 생성하고;
마무리처리된 필라멘트의 적어도 일부로부터 20,000 총 데니어 이하를 갖는 토우 밴드를 형성하고;
토우 밴드를 크림핑함으로써 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 생성하고;
크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고;
크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
10 데니어/필라멘트 이상 및 20,000 총 데니어 이하를 갖고 다수의 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트를 포함하는 토우 밴드를 제공하고;
필라멘트의 적어도 일부에 점착성 부여제를 적용하고;
토우 밴드를 크림핑함으로써 실질적으로 횡방향 크림프 구성을 갖는 필라멘트를 포함하는 크림핑된 토우 밴드를 생성하고;
크림핑된 토우 밴드를 컨디셔닝하고;
크림핑된 토우 밴드를 베일링하여 베일을 형성하는 것을 포함하는, 토우 밴드의 베일의 제조 방법.
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