KR102058838B1

KR102058838B1 - 전자 담배 팁용의 토우 밴드, 전자 담배용 팁, 전자 담배 팁용의 토우 밴드의 제조 방법, 및 전자 담배 팁의 제조 방법

Info

Publication number: KR102058838B1
Application number: KR1020197008359A
Authority: KR
Inventors: 도모하루 미야시타
Original assignee: 주식회사 다이셀
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2019-12-24
Also published as: CN112839534A; JPWO2020084732A1; EP3662770B1; EP3662770A4; US20230180822A1; SG11202100967WA; PL3662770T3; WO2020084732A1; EA202190794A1; EP3662770A1; JP7155282B2; US11641873B2; US20210251282A1

Abstract

전자 담배 팁용 토우 밴드는, 복수 개의 필라멘트를 다발상으로 합일하고 또한 권축하여 이루어지는, 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드로서, 토탈 데니어가, 10000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 필라멘트 데니어가, 6.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정되고, 토탈 데니어를 TD, 토우 밴드의 파단 강력을 F 라고 할 때, 비 F/TD 가, 0.0015 N/데니어 이상의 값으로 설정되어 있다.

Description

전자 담배 팁용의 토우 밴드, 전자 담배용 팁, 전자 담배 팁용의 토우 밴드의 제조 방법, 및 전자 담배 팁의 제조 방법

본 발명은, 전자 담배 팁용의 토우 밴드, 전자 담배용 팁, 전자 담배 팁용의 토우 밴드의 제조 방법, 및 전자 담배 팁의 제조 방법에 관한 것이다.

본 서에서는, 이하의 정의된 각 용어를 사용한다.

TD : 전체 섬유도 (토탈 데니어) 로서, 토우 밴드 또는 한 다발의 복수 개의 필라멘트의 섬유도 (9000 m 당의 그램 수) 를 가리킨다.

FD : 단섬유도 (필라멘트 데니어) 로서, 단섬유 (1 개의 필라멘트) 의 섬유도 (9000 m 당의 그램 수) 를 가리킨다. 단섬유 데니어라고도 칭한다.

필라멘트 : 연속하는 장섬유 (long fiber) 를 가리킨다. 특히, 방사 구금의 방사공으로부터 토출된 단섬유를 가리킨다.

방사공 : 방사통의 방사 구금에 형성되고, 필라멘트를 토출 (방사) 한다.

토우 밴드 : 복수의 방사통의 각 방사 구금으로부터 토출된 필라멘트 (단섬유) 의 집합체인 얀이 합일되고, 복수의 얀이 합일되고, 또한 TD 가 소정의 수치로 설정되어 엔드가 된다. 이 엔드는 권축된다. 이 권축된 엔드 (필라멘트의 집합체) 를 토우 밴드라고 칭한다. 즉 토우 밴드는, TD 와 권축수를 갖는다. 토우 밴드는, 베일상으로 곤포된다.

엔드 : 복수의 방사통의 방사공으로부터 토출된 복수 개의 필라멘트가 소정의 토탈 데니어를 갖도록 합일 (수속) 된 필라멘트의 집합체를 가리킨다.

얀 : 1 개의 방사통으로부터 토출된 필라멘트의 다발을 가리킨다. 따라서, 얀은, 합일되기 전의 필라멘트의 집합체이다.

팁 : 시가렛의 끽연시나 전자 담배의 사용시에 담배 성분을 통과시키는 필터를 가리킨다. 팁은, 예를 들어, 소정의 통기성 재료를 로드상으로 성형하고, 그 외주에 권지 (卷紙) 를 권회하여 구성된다.

최근, 가열식 전자 담배의 보급이 진행되고 있다. 이 전자 담배는, 예를 들어 특허문헌 1 에 개시되는 바와 같이, 담배 성분인 휘발 성분을 함유하는 기재와, 기재를 가열하는 가열부와, 가열된 기재로부터의 휘발 성분을 냉각·응집시켜 에어로졸을 형성하는 냉각부와, 냉각부를 통과한 에어로졸을 여과하는 팁을 구비한다.

팁은, 전자 담배의 사용시에 사용자에게 물려진다. 팁은, 예를 들어, 권축된 장섬유의 셀룰로오스 아세테이트의 복수 개의 필라멘트로 이루어지는 토우 밴드 (이하, 간단히 토우 밴드라고도 칭한다) 를 사용하여 제조된다.

팁의 제조시에는, 예를 들어, 권축되어 곤포된 베일상의 토우 밴드가, 곤포 용기로부터 조출되고, 반송되면서 개섬 (開纖) 되고 가소제가 첨착 (添着) 되어, 로드상으로 성형된다. 토우 밴드의 성형체의 외주에는, 권지가 권회된다. 성형체와 권지를 소정 치수로 절단함으로써, 팁이 제조된다.

일본 공표특허공보 2015-503335호

전자 담배용 팁에 사용되는 토우 밴드에는, 팁에 적당한 PD (통기 저항) 와 경도를 부여하기 위해, 예를 들어, FD 가 비교적 크고, TD 가 비교적 작은 토우 밴드가 사용된다.

그러나, 토우 밴드 및 팁의 제조시에 있어서, FD 가 비교적 큰 필라멘트에 외력이 가해짐으로써, 필라멘트의 단편 (이하, 플라이라고도 칭한다) 이 발생하는 경우가 있다. 예를 들어, 필라멘트의 단편이 가소제를 흡수한 상태에서 성형체에 혼입되면, 필라멘트가 용해되어 멜트 홀이 발생하는 경우가 있다. 이로써, 팁의 제조 효율 및 품질이 저하될 우려가 있다.

그래서 본 발명은, 토우 밴드를 사용하여 전자 담배용 팁을 제조하는 경우에 있어서, 필라멘트의 단편이 발생함으로써 전자 담배용 팁의 제조 효율 및 품질이 저하되는 것을 방지하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 양태에 관련된 전자 담배 팁용 토우 밴드는, 복수 개의 필라멘트를 다발상으로 합일하고 또한 권축하여 이루어지는, 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드로서, 토탈 데니어가, 10000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 필라멘트 데니어가, 6.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정되고, 상기 토탈 데니어를 TD, 파단 강력을 F 라고 할 때, 비 F/TD 가, 0.0015 N/데니어 이상의 값으로 설정되어 있다.

상기 구성에 의하면, 토우 밴드의 TD 및 FD 를 상기 범위 내의 원하는 값으로 설정하면서, 비 F/TD 를 상기 값으로 설정함으로써, 필라멘트의 한 개당의 강도를 향상시킬 수 있다. 이로써, 예를 들어, FD 가 비교적 큰 필라멘트를 사용하여 토우 밴드 및 팁을 제조하는 경우, 필라멘트에 외력이 가해져도, 필라멘트의 단편이 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 전자 담배용 팁을 양호하게 제조할 수 있다. 따라서, 전자 담배용 팁의 제조 효율 및 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

상기 토탈 데니어가, 20000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 상기 필라멘트 데니어가, 8.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정되어 있어도 된다.

상기 토탈 데니어가, 10000 이상 20000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 상기 필라멘트 데니어가, 6.0 이상 12.0 이하의 범위의 값으로 설정되어 있어도 된다.

본 발명의 일 양태에 관련된 전자 담배용 팁은, 상기한 어느 토우 밴드가 로드상으로 성형되어 이루어지는 성형체와, 상기 성형체의 둘레면에 권회된 권지를 구비한다. 이 구성에 의하면, 필라멘트의 단편이 발생하는 것을 방지하면서 양호하게 권축된 토우 밴드에 의해 성형체를 형성할 수 있다. 따라서, 전자 담배용 팁의 제조 효율 및 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 관련된 전자 담배 팁용 토우 밴드의 제조 방법은, 토탈 데니어가, 10000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 필라멘트 데니어가, 6.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정된 복수 개의 필라멘트를 반송하면서, 1 쌍의 닙롤보다 상기 복수 개의 필라멘트의 반송 방향의 상류측에 있어서, 상기 1 쌍의 닙롤의 롤 폭 방향으로 상기 복수 개의 필라멘트를 정렬시키는 정렬 스텝과, 상기 정렬 스텝에 의해 정렬된 상기 복수 개의 필라멘트를 상기 1 쌍의 닙롤에 의해 권축하는 권축 스텝과, 상기 1 쌍의 닙롤보다 상기 반송 방향의 상류측 및 하류측의 적어도 어느 것에 있어서, 상기 복수 개의 필라멘트로 이루어지는 필라멘트 집합체의 두께 치수를 감시하는 감시 스텝을 갖고, 상기 권축 스텝에서는, 상기 토탈 데니어를 TD, 상기 1 쌍의 닙롤의 롤 폭 치수를 D 라고 할 때, 비 TD/D 가 800 데니어/㎜ 이상 2000 데니어/㎜ 이하로 설정된 상기 1 쌍의 닙롤을 사용한다.

상기 방법에 의하면, 감시 스텝에 있어서 필라멘트 집합체의 두께 치수를 감시함으로써, 예를 들어, 필라멘트 집합체의 두께 치수의 값이 기준 범위보다 크게 변동된 경우에는, 필라멘트 집합체의 두께 치수의 값이 기준 범위 내에 들어가도록 정렬 스텝을 실시할 수 있다.

또, 토우 밴드의 TD 및 FD 를 상기 범위 내의 원하는 값으로 설정하면서, 비 TD/D 를 800 데니어/㎜ 이상 2000 데니어/㎜ 이하로 설정함으로써, 복수 개의 필라멘트를, 1 쌍의 닙롤의 롤 폭 방향으로 균일하게 정렬하고, 적당한 강도의 외력에 의해 권축하여, 토우 밴드를 제조할 수 있다.

이로써, 예를 들어, 1 쌍의 닙롤에 의해 필라멘트를 권축할 때에 필라멘트에 가해지는 과도한 외력에 의해 필라멘트의 단편이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, 이와 같이 필라멘트의 단편이 발생하는 것이 방지됨으로써, 필라멘트의 높은 파단 강력을 유지할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 권축된 반송 중인 필라멘트에 외력이 미쳐 필라멘트의 단편이 발생하는 것도 방지할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 토우 밴드를 로드상으로 성형함으로써 전자 담배용 팁을 양호하게 제조할 수 있어, 전자 담배용 팁의 제조 효율 및 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

상기 권축 스텝에서는, 상기 비 TD/D 가 800 데니어/㎜ 이상 1300 데니어/㎜ 이하로 설정된 상기 1 쌍의 닙롤을 사용해도 된다.

상기 권축 스텝에서는, 상기 토탈 데니어가, 20000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 상기 필라멘트 데니어가, 8.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정된 상기 복수 개의 필라멘트를 권축해도 된다.

상기 권축 스텝에서는, 상기 토탈 데니어가, 10000 이상 20000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 상기 필라멘트 데니어가, 6.0 이상 12.0 이하의 범위의 값으로 설정된 상기 복수 개의 필라멘트를 권축해도 된다.

본 발명의 일 양태에 관련된 전자 담배용 팁의 제조 방법은, 상기한 어느 제조 방법에 의해 제조된 상기 토우 밴드에 가소제를 첨가하여 상기 토우 밴드를 로드상으로 성형하는 성형 스텝을 갖는다.

상기 방법에 의하면, 필라멘트가 단편화되는 것을 방지하면서 양호하게 권축된 토우 밴드에 의해 성형체를 형성할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어, 필라멘트의 단편이 가소제를 흡수하여 멜트 홀이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 전자 담배용 팁의 제조 효율 및 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 각 양태에 의하면, 토우 밴드를 사용하여 전자 담배용 팁을 제조하는 경우에 있어서, 필라멘트의 단편이 발생함으로써 전자 담배용 팁의 제조 효율 및 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 토우 밴드 제조 장치의 전체도이다.
도 2 는, 도 1 의 권축 장치의 상면도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태에 관련된 팁 제조 장치의 전체도이다.
도 4 는, 제 1 실시형태에 관련된 가열식 전자 담배의 단면도이다.

본 발명의 각 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.

(제 1 실시형태)

[셀룰로오스 아세테이트 토우 밴드 제조 장치]

도 1 은, 셀룰로오스 아세테이트 (이하, CA 라고도 칭한다) 토우 밴드 제조 장치 (1) 의 전체도이다. 도 2 는, 도 1 의 권축 장치 (9) 의 상면도이다. 도 1 에 나타내는 CA 토우 밴드 제조 장치 (1) 는, 건식 방사법에 의해 CA 필라멘트 (61) 를 방사한다. 또 CA 토우 밴드 제조 장치 (1) 는, CA 필라멘트 (61) 에 의해, 얀 (62), 엔드 (63), 및 CA 토우 밴드 (64) 를 제조한다.

CA 토우 밴드 (64) 는, 가열식 전자 담배 팁용의 토우 밴드이다. 제조 장치 (1) 에서는, TD 가, 10000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, FD 가, 6.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정된 복수 개의 CA 필라멘트 (61) (CA 토우 밴드 (64)) 가 제조된다.

CA 토우 밴드 제조 장치 (1) 는, 혼합 장치 (2), 여과 장치 (3), 방사 유닛 (4), 유제 첨착 유닛 (5), 고데 롤 (6), 가이드 핀 (7, 8), 권축 장치 (9), 요동 장치 (10), 가이드 장치 (12), 건조 장치 (11), 감시 시스템 (84), 및 송급기 (85) 를 구비한다.

CA 토우 밴드 제조 장치 (1) 에서는, 셀룰로오스 디아세테이트 등의 CA 플레이크가, 소정 농도 (예를 들어 방사 원액 (60) 의 20 wt％ 이상 30 wt％ 이하의 범위의 중량 농도값) 로 유기 용매에 용해된 방사 원액 (60) 이 사용된다.

방사 원액 (60) 은, 혼합 장치 (2) 에 의해 혼합된 후, 여과 장치 (3) 에 의해 여과된다. 여과 장치 (3) 를 통과한 방사 원액 (60) 은, 방사 유닛 (4) 의 방사통 (14) 상에 구비된 방사 구금 (15) 이 갖는 복수의 방사공 (15a) 으로부터 토출된다.

방사공 (15a) 은, 둘레 가장자리 형상이 소정 형상 (일례로서 원형) 으로 형성되어 있다. 방사공 (15a) 의 직경은, 제조 후의 CA 필라멘트 (61) 의 FD 에 맞추어 적절히 설정된다. 각 방사공 (15a) 으로부터 토출된 방사 원액 (60) 은, 도시하지 않은 건조 유닛으로부터 방사통 (14) 내에 공급되는 열풍에 의해 가열되어 유기 용매가 증발됨으로써 건조된다. 이로써, 고체의 CA 필라멘트 (61) 가 형성된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 1 개의 방사통 (14) 을 통과한 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 는, 가이드 핀 (7, 8) 에 의해 집속되어 얀 (62) 이 된다. 얀 (62) 은, 유제 첨착 유닛 (5) 에 의해 섬유 유제가 첨착된 후, 고데 롤 (6) 에 의해 권취된다.

얀 (62) 을 제조하는 일련의 유닛, 즉, 방사 구금 (15) 으로부터의 방사 원액 (60) 을 토출하여 CA 필라멘트 (61) 를 방사하는 방사 유닛 (4), 건조 유닛, 유제 첨착 유닛 (5) 및 고데 롤 (6) 을 갖는 권취 유닛은, 합해서 스테이션이라고 칭해진다. 통상적으로는, 복수의 스테이션이 일렬로 나란히 배치되어 있다.

얀 (62) 은, 고데 롤 (6) 의 둘레면으로부터 권취 장치에 의해 인취된다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 각 스테이션을 통과한 얀 (62) 은, 가이드 핀 (7, 8) 에 안내되어 스테이션의 배열 방향을 따라 반송 방향 P 로 반송 (병주 (竝走)) 되어 순차 집적 또는 적층된다. 이로써, 복수의 얀 (62) 이 수속되어, 얀 (62) 의 편평한 집합체인 엔드 (63) 가 형성된다. 엔드 (63) 는, 복수의 얀 (62) 을 수속하여 소정의 TD 로 설정된 것이다. 엔드 (63) 는, 반송되어 권축 장치 (9) 로 유도된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 권축 장치 (9) 는, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 과 스터핑 박스 (18) 를 갖는다. 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 은, 서로의 회전축이 평행하게 배치되어 있다. 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 은, 서로의 둘레면 사이에 있어서 엔드 (63) 를 가압한다.

스터핑 박스 (18) 는, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 의 하류측에 배치되어 있다. 스터핑 박스 (18) 는, 반송 방향 P 로 연장되는 판면을 갖는 1 쌍의 판재 (86, 87) 와 탄성 지지 부재 (88) 를 갖는다.

1 쌍의 판재 (86, 87) 는, 서로의 판면을 간극을 두고 대향시키고 또한 간극이 상류측으로부터 하류측을 향하여 감소하도록 배치되어 있다. 이 간극 내에는, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 을 통과한 엔드 (63) (복수 개의 CA 필라멘트 (61)) 가 반송된다.

엔드 (63) 는, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 사이에 있어서 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 에 의해 가압된 후, 스터핑 박스 (18) 의 내부에 압입된다. 엔드 (63) 는, 스터핑 박스 (18) 의 1 쌍의 판재 (86, 87) 의 판면 사이에서 사행 (蛇行) 하여 반송되면서, 탄성 지지 부재 (88) 에 의해, 일방의 판재 (86) 의 판면을 향하여 가압된다.

엔드 (63) 가 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 에 의해 스터핑 박스 (18) 내에 압입될 때의 저항보다 큰 힘으로, 엔드 (63) 가 스터핑 박스 (18) 내에 압입됨으로써, 엔드 (63) 에 권축이 부여된다. 이로써, CA 토우 밴드 (64) 가 얻어진다.

권축 장치 (9) 를 통과한 CA 토우 밴드 (64) 는, 요동 장치 (10) 에 의해 폭 방향으로 사행하도록 조정되면서, 가이드 장치 (12) 에 의해 건조 장치 (11) 로 안내된다. CA 토우 밴드 (64) 는, 건조 장치 (11) 에 의해 건조된다. 건조 장치 (11) 를 통과한 CA 토우 밴드 (64) 는, 송급기 (85) 에 의해 곤포 용기 (19) 에 송급되어, 집적되고 또한 압축 곤포되어 베일상이 된다. 도 1 의 곤포 용기 (19) 는 단면 구조를 나타내고 있다.

감시 시스템 (84) 은, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 보다 상류측 및 하류측의 적어도 어느 것에 있어서, 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 로 이루어지는 필라멘트 집합체 (여기서는 엔드 (63) 또는 CA 토우 밴드 (64)) 의 두께 치수를 감시한다. 본 실시형태의 감시 시스템 (84) 은, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 보다 상류측에 있어서, 엔드 (63) 의 두께 치수를 감시한다. 감시 시스템 (84) 은, 상측 변위계 (81), 하측 변위계 (82), 및 감시 장치 (83) 를 갖는다.

상측 변위계 (81) 는, 필라멘트 집합체의 상면의 높이 위치를 검출한다. 하측 변위계 (82) 는, 필라멘트 집합체의 하면의 높이 위치를 검출한다. 변위계 (81, 82) 는, 일례로서 비접촉식이고, 여기서는 레이저 변위계이다. 변위계 (81, 82) 로는, 예를 들어, 키엔스 (주) 제조 레이저 변위계 「LK-5000」시리즈를 사용할 수 있다. 변위계 (81, 82) 의 계측 결과는, 감시 장치 (83) 에 송신된다.

감시 장치 (83) 는, 일례로서 퍼스널 컴퓨터이고, CPU, ROM, 및 RAM 외에, 오퍼레이터가 입력하는 정보를 받아들이는 입력부와, 오퍼레이터에게 소정 정보를 표시하는 표시부를 갖는다.

여기서, 반송 방향 P 로 반송되는 필라멘트 집합체 중의 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 의 배열이 흐트러지면, 필라멘트 집합체의 상면 및 하면 중 어느 것의 높이 위치가 변동한다. 감시 장치 (83) 는, CA 토우 밴드 (64) 의 제조시에 있어서, 변위계 (81, 82) 의 측정 결과에 기초하여, 반송되는 필라멘트 집합체의 두께 치수를 산출하고, 산출된 필라멘트 집합체의 두께 치수가 허용 범위 내의 값인지의 여부를 판정한다. 이 방법에 의하면, 반송 중인 필라멘트 집합체를 샘플링하지 않고, 필라멘트 집합체의 두께 치수가 온라인에 의해 연속적으로 감시된다.

감시 장치 (83) 는, 필라멘트 집합체의 두께 치수가 허용 범위 내의 값이 아니라고 판정했을 경우, 필라멘트 집합체 중의 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 의 배열이 흐트러져 있는 것을, 표시부에 표시하거나 혹은 경고음을 발하는 경고 처리를 실시함으로써, 오퍼레이터에게 전달한다. 오퍼레이터는, 이 경고 처리에 기초하여, 필라멘트 집합체의 두께 치수가 허용 범위 내의 값이 되도록, 필라멘트 집합체 중의 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 의 배열을 정렬시킨다.

여기서, 필라멘트 집합체의 두께 치수의 허용 범위의 값은 적절히 설정 가능하지만, 예를 들어, 필라멘트 집합체를 평면에서 보았을 경우에, 필라멘트 집합체에 구멍이 발생되어 있는 것을 육안에 의해 시인할 수 있을 정도의 값으로 설정할 수 있다.

또한, 필라멘트 집합체의 두께 치수는, 반송되는 CA 토우 밴드 (64) 를 샘플링함으로써 오프라인에 의해 감시해도 된다. 또 변위계 (81, 82) 는, 건조 장치 (11) 를 통과한 CA 토우 밴드 (64) 의 상면 및 하면의 높이 위치를, 송급기 (85) 를 사용하여 CA 토우 밴드 (64) 를 곤포 용기 (19) 에 곤포하기 전에 측정하도록 배치되어 있어도 된다.

이와 같이 CA 토우 밴드 (64) 는, CA 토우 밴드 제조 장치 (1) 를 사용하여 제조된다. 이 제조 방법은, 이하의 정렬 스텝, 권축 스텝, 및 감시 스텝을 갖는다. 정렬 스텝은, TD 가, 10000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, FD 가, 6.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정된 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 를 반송하면서, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 보다 상류측에 있어서, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 의 롤 폭 방향으로 복수 개의 CA 필라멘트 (61) (엔드 (63)) 를 정렬시키는 스텝이다.

이 정렬 스텝은, 구체적으로는, 예를 들어, 반송되는 복수 개의 CA 필라멘트 (61) (엔드 (63)) 를 안내하는 가이드 핀 (7, 8) 의 위치를 조정함으로써 실시된다.

권축 스텝은, 정렬 스텝에 의해 정렬된 복수 개의 CA 필라멘트 (61) (엔드 (63)) 를 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 에 의해 권축하는 스텝이다. 또 감시 스텝은, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 보다 상류측 및 하류측의 적어도 어느 것에 있어서, 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 로 이루어지는 필라멘트 집합체의 두께 치수를 감시하는 스텝이다. 감시 스텝에서는, 감시 시스템 (84) 이 사용된다.

TD 가 비교적 작고, FD 가 비교적 큰 CA 토우 밴드 (64) 를 제조하는 경우, 엔드 (63) 에 포함되는 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 를 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 에 의해 권축하고자 하면, 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 를 권축하기 위해서 필요한 외력 (닙압) 이 증대된다. 이것에 수반하여, CA 필라멘트 (61) 가 손상되어, 단편을 발생시키는 경우가 있다. 이 경우, CA 필라멘트 (61) 의 인장 강도 등의 강도가 감소하여, 예를 들어, 반송 중에 CA 필라멘트 (61) 가 절단되는 등의 문제를 일으킬 우려가 있다.

여기서 발명자의 검토에 의해, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 의 간극에 있어서의 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 의 중첩이 많고, 또한, CA 필라멘트 (61) 가 굵어짐에 따라, 엔드 (63) 에 포함되는 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 를 권축하기 위해서 필요한 닙압이 증대되는 (바꾸어 말하면, 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 로 이루어지는 집합체인 엔드 (63) 의 단면 2 차 모멘트가 증대되는) 것이 분명해졌다.

그래서 본 실시형태에서는, 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 의 토탈 데니어를 TD, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 의 롤 폭 치수를 D 라고 할 때, 비 TD/D 가 800 데니어/㎜ 이상 2000 데니어/㎜ 이하로 설정된 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 을 사용하여 권축 스텝을 실시한다.

이와 같이 비 TD/D 를 설정함으로써, 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 를, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 의 롤 폭 방향으로 균일하게 정렬하고, 적당한 강도의 외력에 의해 권축하여, CA 토우 밴드 (64) 를 제조할 수 있다. 이로써, CA 필라멘트 (61) 를 권축할 때에 CA 필라멘트 (61) 에 부여되는 과도한 외력에 의해 CA 필라멘트 (61) 의 단편이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

즉, 상기와 같이 비 TD/D 를 설정함으로써, 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 가 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 의 롤 폭 방향으로 넓게 분포하면서 배열되어, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 의 간극에 있어서의 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 의 중첩이 저감되고 또한 균일화된다. 이로써, 엔드 (63) 의 두께 치수가 롤 폭 방향에서 균일하게 얇아진다.

따라서, CA 필라멘트 (61) 가 굵은 경우에도, 비교적 작은 닙압에 의해 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 를 권축할 수 있음과 함께, 과도한 외력이 CA 필라멘트 (61) 에 미쳐 CA 필라멘트 (61) 의 단편이 발생하는 것이 방지된다.

또, CA 필라멘트 (61) 의 단편이 발생하는 것이 방지됨으로써, CA 필라멘트 (61) 의 높은 파단 강력을 유지할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 권축된 반송 중인 CA 필라멘트 (61) 에 외력이 미쳐 CA 필라멘트 (61) 의 단편이 발생하는 것도 방지할 수 있다. 따라서 후술하는 바와 같이, CA 토우 밴드 (64) 를 로드상으로 성형함으로써 팁 (67) 을 양호하게 제조할 수 있어, 팁 (67) 의 제조 효율 및 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 여기서 말하는 「파단 강력」이란, 섬유를 파단시키는 데에 필요한 인장 하중이다. JIS L 1015 「화학 섬유 스테이플 시험 방법 8.9 루우프 강력」에 준거하여 측정되고, 측정 시료가 토우 밴드 (64) 인 경우의 절단시의 하중을 파단 강력이라고 정의할 수 있다.

여기서 본 실시형태의 권축 스텝에서는, 비 TD/D 가 800 데니어/㎜ 이상 1300 데니어/㎜ 이하로 설정된 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 을 사용한다. 이로써, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 의 롤 폭 방향으로 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 가 더욱 균일하게 배열되어, 보다 균일하게 권축된 CA 토우 밴드 (64) 가 얻어진다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 의 롤 폭 (축 방향) 치수 W2 는, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 에 도입되는 엔드 (63) 의 폭 치수 W1 보다 큰 값으로 설정되어 있다. 정렬 스텝에 의해, 엔드 (63) 에 포함되는 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 가 롤 폭 방향으로 양호하게 펼쳐지도록 하기 위해, 롤 폭 치수 W2 는, 엔드 (63) 의 폭 치수 W1 보다 큰 값으로 설정된다. 일례로서, 롤 폭 치수 W2 는, 엔드 (63) 의 폭 치수 W1 보다 수 ㎜ 이상 큰 값으로 설정되어 있다.

또 본 실시형태에서는, 감시 스텝에 있어서 필라멘트 집합체의 두께 치수를 감시함으로써, 예를 들어, 필라멘트 집합체의 두께 치수의 값이 기준 범위보다 크게 변동된 경우에는, 필라멘트 집합체의 두께 치수의 값이 기준 범위 내에 들어가도록 정렬 스텝을 실시한다.

이로써, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 에 의해 CA 필라멘트 (61) 를 권축할 때에 CA 필라멘트 (61) 에 가해지는 외력에 의해 CA 필라멘트 (61) 가 단편화되는 것을 더욱 방지할 수 있다. 따라서, 팁 (67) 의 제조 효율의 저하를 방지할 수 있음과 함께, 팁 (67) 의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또, 다른 예의 권축 스텝에서는, TD 가, 20000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, FD 가, 8.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정된 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 를 권축한다.

또, 다른 예의 권축 스텝에서는, TD 가, 10000 이상 20000 이하의 범위의 값으로 설정되고, FD 가, 6.0 이상 12.0 이하의 범위의 값으로 설정된 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 를 권축한다.

[팁 제조 장치]

도 3 은, 실시형태에 관련된 팁 제조 장치 (20) 의 전체도이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 팁 제조 장치 (20) 는, 수속 링 (21), 제 1 개섬 유닛 (22), 턴 배플 (23), 제 2 개섬 유닛 (24), 프리텐션 롤쌍 (25), 제 1 개섬 롤쌍 (26), 제 2 개섬 롤쌍 (27), 제 3 개섬 유닛 (28), 가소제 첨착 장치 (29), 반송 롤쌍 (30), 트랜스포트 제트 (31), 권관부 (卷管部) (32), 및 절단 장치 (33) 를 구비한다. 도 3 의 곤포 용기 (19) 는, 단면 구조를 나타내고 있다.

팁 제조 장치 (20) 에서는, 곤포 용기 (19) 내로부터 끌어 올려진 CA 토우 밴드 (64) 가, 수속 링 (21) 에 삽입 통과된 후, 제 1 개섬 유닛 (22) 에 있어서 가압 공기에 의해 폭 방향으로 개섬된다. 그 후 CA 토우 밴드 (64) 는, 턴 배플 (23) 에 의해 안내된다.

다음으로 CA 토우 밴드 (64) 는, 제 2 개섬 유닛 (24) 에 있어서 가압 공기에 의해 더욱 폭 방향으로 개섬된 후, 프리텐션 롤쌍 (25) 사이, 제 1 개섬 롤쌍 (26) 사이, 및 제 2 개섬 롤쌍 (27) 사이에 순서대로 삽입 통과됨으로써, CA 토우 밴드 (64) 의 반송 방향으로 개섬된다.

제 2 개섬 롤쌍 (27) 사이를 통과한 CA 토우 밴드 (64) 는, 제 3 개섬 유닛 (28) 에 있어서 가압 공기에 의해 더욱 폭 방향으로 개섬된 후, 가소제 첨착 장치 (29) 에 의해 가소제가 첨착된다.

가소제 첨착 장치 (29) 를 통과한 CA 토우 밴드 (64) 는, 반송 롤쌍 (30) 사이에 삽입 통과된 후, 트랜스포트 제트 (31) 에 도입되고, 제트 기류에 의해 권관부 (32) 에 반입된다.

권관부 (32) 는, 퍼널 (41), 텅 (42), 및 가니처 (43) 를 갖는다. 권관부 (32) 에 반입된 CA 토우 밴드 (64) 는, 퍼널 (41) 에 있어서 소용돌이상으로 권취되어 로드상으로 성형된다. 이로써, CA 토우 밴드 (64) 가 로드상으로 성형되어 이루어지는 성형체 (로드) (65) 가 형성된다.

또 권지 (40) 가, 텅 (42) 에 의해 성형체 (65) 를 향하여 안내된다. 성형체 (65) 는, 가니처 (43) 에 의해 반송됨과 함께, 그 외주에 권지 (40) 가 권회되고 또한 고정된다. 절단 장치 (33) 는, 성형체 (65) 를 간격을 두고 절단한다. 이로써 플러그 (66) 가 제조된다. 플러그 (66) 를 더욱 절단함으로써, 팁 (67) 이 제조된다.

이와 같이 팁 (67) 은, 팁 제조 장치 (20) 를 사용하여 제조된다. 이 제조 방법은, 상기한 제조 방법에 의해 제조된 CA 토우 밴드 (64) 에 가소제를 첨가하여 CA 토우 밴드 (64) 를 로드상으로 성형하는 성형 스텝을 갖는다.

여기서, CA 토우 밴드 (64) 에 포함되는 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 가 단편을 발생시키고 있는 경우, 예를 들어, 단편이 가소제 첨착 장치 (29) 의 내부에 있어서 가소제를 흡수하여, 성형체 (65) 의 내부에 혼입되는 경우가 있다. 이 경우, 성형체 (65) 내의 CA 필라멘트 (61) 가 단편에 함유되는 가소제에 의해 용해되어, 멜트 홀이 발생할 우려가 있다.

이에 반해 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 복수 개의 CA 필라멘트 (61) 가 단편을 발생시키는 것이 적절히 방지된다. 이로써, 팁 (67) 을 제조하는 경우에는, CA 필라멘트 (61) 가 단편화하는 것을 방지하면서 양호하게 권축된 CA 토우 밴드 (64) 에 의해 성형체 (65) 를 형성할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어, CA 필라멘트 (61) 의 단편이 가소제를 흡수하여 멜트 홀이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 팁 (67) 의 제조 효율 및 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

[전자 담배용 팁]

도 4 는, 실시형태에 관련된 가열식 전자 담배 (50) 의 단면도이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 전자 담배 (50) 는 장척상이고, 전자 담배 유닛 (51) 과 에어로졸 발생 물품 (52) 을 구비한다. 전자 담배 유닛 (51) 은, 케이싱 (53), 전원 (54), 표시부 (55), 제어부 (56), 가열부 (57), 및 조작부 (58) 를 갖는다.

케이싱 (53) 은 장척상으로 형성되어 있다. 전원 (54), 제어부 (56), 및 가열부 (57) 는, 케이싱 (53) 에 수용되어 있다. 표시부 (55) 와 조작부 (58) 는, 케이싱 (53) 의 외표면 (여기서는 지면 이측에 있어서의 케이싱 (53) 의 측면) 에 배치되어 있다. 케이싱 (53) 의 형상은, 본 실시형태에서는 전자 담배 유닛 (51) 의 길이 방향 일단이 폐색된 직관상 (直管狀) 이지만, 이것에 한정되지 않는다.

제어부 (56) 는, 배선 (68) 에 의해 전원 (54), 표시부 (55), 및 가열부 (57) 에 접속되어 있다. 제어부 (56) 는, 일례로서 원 칩 마이크로 컴퓨터이고, 조작부 (58) 로부터의 사용자의 조작 입력을 받아들인다. 이로써 제어부 (56) 는, 소정의 타이밍으로 전원 (54) 의 전력을 가열부 (57) 에 공급, 또는, 그 전력의 가열부 (57) 에 대한 공급을 차단하도록, 전자 담배 유닛 (51) 의 전원 회로를 제어한다. 또 제어부 (56) 는, 사용자를 향하여 소정 정보를 표시하도록, 표시부 (55) 를 제어한다.

가열부 (57) 는, 전원 (54) 으로부터 공급되는 전력에 의해, 에어로졸 발생 물품 (52) 의 기재 (70) 를 가열한다. 가열부 (57) 는, 기재 (70) 내에 삽입되어 기재 (70) 를 내부로부터 줄 열에 의해 가열하기 위한 블레이드 (70a) 를 갖는다. 케이싱 (53) 과 가열부 (57) 사이에는, 삽입구 (51a) 와 에어로졸 발생 물품 (52) 의 간극으로부터 기재 (70) 를 향하여 외기를 유통시키기 위한 유통로 (59) 가 형성되어 있다.

에어로졸 발생 물품 (52) 은, 전자 담배 (50) 의 사용시에 전자 담배 유닛 (51) 의 길이 방향 타단에 형성된 삽입구 (51a) 에 삽입된다. 에어로졸 발생 물품 (52) 은 로드상이고, 기재 (70), 세퍼레이터 파이프 (71), 에어로졸 발생부 (72), 팁 (67), 및 권지 (73) 를 갖는다. 에어로졸 발생 물품 (52) 에서는, 그 길이 방향 일단으로부터 타단을 향하여, 기재 (70), 세퍼레이터 파이프 (71), 에어로졸 발생부 (72), 및 팁 (67) 이 이 순서로 배치되어 있다. 권지 (73) 는, 이들 요소 (66, 70 ∼ 72) 의 외주를 일체적으로 권회하고 있다.

기재 (70) 는, 에어로졸 발생 물품 (52) 의 길이 방향 일단에 배치되어 있다. 기재 (70) 는, 담배 성분인 휘발 성분을 함유함과 함께, 전자 담배 유닛 (51) 의 삽입구 (51a) 로부터 전자 담배 유닛 (51) 의 내부에 삽입된다. 기재 (70) 는, 전자 담배 (50) 의 사용시에 가열부 (57) 에 가열됨으로써 휘발 성분을 발생시킨다.

기재 (70) 는, 휘발 성분을 발생시키는 향미 재료, 예를 들어 니코틴을 함유한다. 구체적으로 기재 (70) 는, 담배잎, 담배 리브, 팽창 담배, 균질화 담배, 및 허브잎의 적어도 어느 것을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 또 기재 (70) 는, 니코틴 이외의 향미 재료를 함유하고 있어도 된다.

세퍼레이터 파이프 (71) 는, 에어로졸 발생 물품 (52) 의 길이 방향으로 연장되고, 기재 (70) 와 에어로졸 발생부 (72) 사이에 배치됨으로써, 기재 (70) 와 에어로졸 발생부 (72) 를 이격하는 세퍼레이터로서 기능한다. 이로써 세퍼레이터 파이프 (71) 는, 에어로졸 발생 물품 (52) 이 삽입구 (51a) 로부터 전자 담배 유닛 (51) 의 내부에 삽입될 때, 에어로졸 발생 물품 (52) 이 길이 방향으로 압축되어 기재 (70) 가 에어로졸 발생부 (72) 에 접촉할 정도까지 눌려 찌부러지는 것을 방지한다.

본 실시형태의 세퍼레이터 파이프 (71) 는, 중공의 로드상으로 형성되어 있다. 세퍼레이터 파이프 (71) 의 중공부에는, 전자 담배 (50) 의 사용시에 기재 (70) 로부터 발생한 휘발 성분이 팁 (67) 을 향하여 유통된다.

에어로졸 발생부 (72) 는, 에어로졸 발생 물품 (52) 의 길이 방향으로 연장되고, 세퍼레이터 파이프 (71) 를 통과한 기재 (70) 로부터의 휘발 성분을 냉각·응집함으로써, 에어로졸을 발생시킨다.

에어로졸 발생부 (72) 는, 예를 들어, 에어로졸 발생 물품 (52) 의 둘레 방향으로 권회된 띠상의 시트체, 또는, 각 접힘선이 에어로졸 발생 물품 (52) 의 길이 방향으로 연장되도록 가늘게 접힌 띠상의 시트체에 의해 구성된다. 에어로졸 발생부 (72) 에서는, 이와 같이 권회되거나 또는 가늘게 접힌 시트체의 간극에 의해, 에어로졸의 유통 경로가 형성되어 있다.

본 실시형태의 팁 (67) 은, CA 토우 밴드 제조 장치 (1) 에 의해 제조된 CA 토우 밴드 (64) 를 사용하여, 팁 제조 장치 (20) 에 의해 제조된 것이다. 팁 (67) 은, 에어로졸 발생 물품 (52) 의 길이 방향 타단에 배치되어 있다.

팁 (67) 은, CA 토우 밴드 (64) 가 로드상으로 성형되어 이루어지는 성형체 (65) 와, 이 성형체 (65) 의 둘레면에 권회된 권지 (40) 를 구비한다. 팁 (67) 은, 전자 담배 (50) 의 사용시에 사용자에게 물려지고, 에어로졸 발생부 (72) 를 통과한 에어로졸을 여과한다. 성형체 (65) 의 내부에는, 향미 성분 등을 함유하는 액체가 봉입된 캡슐이 배치되어 있어도 된다.

팁 (67) 의 길이 치수 (전자 담배 (50) 의 삽입구 (51a) 에 대한 삽입 방향에 있어서의 팁 (67) 의 치수) 는 적절히 설정 가능하고, 예를 들어 4 ㎜ 이상 35 ㎜ 이하의 범위의 값 (여기서는 7 ㎜) 으로 설정되어 있다. 또 팁 (67) 의 길이 치수는, 예를 들어, 하한값을 4 ㎜, 7 ㎜, 10 ㎜ 중 어느 것으로 하고, 상한값을 17 ㎜, 20 ㎜, 25 ㎜, 28 ㎜, 30 ㎜, 35 ㎜ 중 어느 것으로 하는 범위의 값으로 설정할 수 있다. 다른 예에서는, 팁 (67) 의 길이 치수는, 7 ㎜ 이상 12 ㎜ 이하의 범위의 값으로 설정되어 있다. 팁 (67) 의 둘레 길이는 적절히 설정 가능하고, 예를 들어 16.5 ㎜ 이상 24.5 ㎜ 이하의 범위의 값으로 설정되어 있다.

여기서, 성형체 (65) 를 구성하는 CA 토우 밴드 (64) 는, TD 가, 10000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, FD 가, 6.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정되고, 비 F/TD 가, 0.0015 N/데니어 이상의 값으로 설정되어 있다.

다른 예에서는, 성형체 (65) 를 구성하는 CA 토우 밴드 (64) 는, TD 가, 20000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, FD 가, 8.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정되어 있다.

또 다른 예에서는, 성형체 (65) 를 구성하는 CA 토우 밴드 (64) 는, TD 가, 10000 이상 20000 이하의 범위의 값으로 설정되고, FD 가, 6.0 이상 12.0 이하의 범위의 값으로 설정되어 있다.

전자 담배 (50) 의 사용시에는, 사용자는, 에어로졸 발생 물품 (52) 을 삽입구 (51a) 로부터 전자 담배 유닛 (51) 의 내부에 삽입하고, 조작부 (58) 를 조작하여, 전자 담배 유닛 (51) 의 전원을 ON 으로 한다. 또 사용자는, 팁 (67) 의 내부에 캡슐이 배치되어 있는 경우, 에어로졸 발생 물품 (52) 의 측부를 가압하여, 캡슐을 찌부러뜨린다.

이로써 제어부 (56) 는, 전원 (54) 으로부터의 전력에 의해 가열부 (57) 를 가열하도록 전원 회로를 제어한다. 가열부 (57) 가 소정 온도까지 가열된 상태에서 소정 시간이 경과하면, 제어부 (56) 는 표시부 (55) 를 통해서 끽연 가능하게 된 취지를 사용자에게 표시한다.

사용자가 팁 (67) 을 물고 흡인함으로써, 가열부 (57) 에 의해 가열되어 휘발된 기재 (70) 로부터의 휘발 성분이, 세퍼레이터 파이프 (71) 를 유통한다. 세퍼레이터 파이프 (71) 를 통과한 휘발 성분은, 에어로졸 발생부 (72) 의 간극을 유통할 때에 냉각·응집된다. 이로써, 휘발 성분을 함유하는 에어로졸 (액적) 이 발생한다.

에어로졸 발생부 (72) 를 통과한 에어로졸은, 팁 (67) 에 있어서 적절히 여과된 후, 사용자에게 흡인된다. 팁 (67) 에 사용된 CA 토우 밴드 (64) 에 에어로졸이 충돌함으로서, 에어로졸은 더욱 온도 저하되어 사용자에게 흡인된다. 또, 사용자가 캡슐을 찌부러뜨림으로서 팁 (67) 내에 확산된 캡슐 내의 향미 성분은, 에어로졸과 함께 사용자에게 흡인된다.

여기서 본 실시형태에서는, CA 필라멘트 (61) 의 단편이 발생하는 것을 방지하면서 양호하게 권축된 CA 토우 밴드 (64) 에 의해 성형체 (65) 를 형성할 수 있다. 따라서, 팁 (67) 의 제조 효율 및 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 사용자는, 안정적인 품질로 제조된 팁 (67) 을 갖는 에어로졸 발생 물품 (52) 을 사용하여, 예를 들어, CA 필라멘트 (61) 의 단편이 에어로졸과 함께 입안으로 들어가는 것을 방지하면서, 양호하게 전자 담배 (50) 를 흡인할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 CA 토우 밴드 (64) 는, 복수 개의 필라멘트를 다발상으로 합일하고 또한 권축하여 이루어지는, 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드로서, TD 가, 10000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, FD 가, 6.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정되고, 비 F/TD 가, 0.0015 N/데니어 이상의 값으로 설정되어 있다.

이 구성에 의하면, CA 토우 밴드 (64) 의 TD 및 FD 를 상기 범위 내의 원하는 값으로 설정하면서, CA 토우 밴드 (64) 에 포함되는 CA 필라멘트 (61) 의 한 개당의 강도를 향상시킬 수 있다. 이로써, CA 토우 밴드 (64) 및 팁 (67) 의 제조 중에 CA 필라멘트 (61) 에 외력이 가해져도, CA 필라멘트 (61) 의 단편이 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 팁 (67) 을 양호하게 제조할 수 있다. 따라서, 팁 (67) 의 제조 효율 및 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 비 F/TD 의 상한값은, 적절히 설정 가능하지만, 예를 들어, 0.01 N/데니어 이하가 바람직하다.

(확인 시험)

다음으로, 확인 시험에 대해 설명하지만, 본 발명은, 이하에 나타내는 각 실시예에 한정되는 것은 아니다.

제 1 실시형태의 CA 토우 밴드 (64) 의 제조 방법에 기초하여, 표 1 에 나타내는 FD 및 TD 의 값으로 설정된 실시예 1 ∼ 4 의 CA 토우 밴드 (64) 를 각각 제조하였다. 실시예 1 ∼ 4 의 CA 토우 밴드 (64) 의 제조시에는, 표 1 에 나타내는 값에 비 TD/D 를 설정하고, 감시 스텝을 실시하였다. 이 감시 스텝은, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 보다 상류측, 또한, 후술하는 필라멘트 집합체 (엔드 (63)) 의 구멍의 유무를 확인한 위치보다 상류측의 위치에 있어서 실시하였다.

감시 스텝을 생략한 것 이외에는 제 1 실시형태의 CA 토우 밴드 (64) 의 제조 방법과 동일한 제조 방법에 기초하여, 표 1 에 나타내는 FD 및 TD 의 값으로 설정된 비교예 1 및 2 의 CA 토우 밴드 (64) 를 각각 제조하였다. 또, CA 필라멘트 (61) 의 배열만을 육안으로 감시함으로써, 감시 스텝을 일부만 실시한 점을 제외하고, 제 1 실시형태의 CA 토우 밴드 (64) 의 제조 방법과 동일한 제조 방법에 기초하여, 표 1 에 나타내는 FD 및 TD 의 값으로 설정된 비교예 3 및 4 의 CA 토우 밴드 (64) 를 각각 제조하였다. 실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 ∼ 4 의 CA 토우 밴드의 제조에 사용한 닙롤의 폭 치수 D, 및 TD/D 를 표 1 에 나타내는 값으로 설정하였다.

실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 ∼ 4 의 파단 강력 F 및 비 F/TD 를 측정함과 함께, 1 쌍의 닙롤보다 반송 방향 상류측에서 반송되는 필라멘트 집합체 (엔드) 의 구멍의 유무를 육안으로 확인하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

또, 실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 ∼ 4 의 CA 토우 밴드를 사용하여, 팁 제조 장치 (20) (Hauni (주) 제조 권상기 (卷上機)「KDF-2」) 에 의해 전자 담배용 팁을 제조하였다. 이 때, 프리텐션 롤쌍 (25) 의 압력을 0.5 bar 로 설정하고, 제 1 개섬 롤쌍 (26) 및 제 2 개섬 롤쌍 (27) 의 압력을 1.8 bar 로 설정하였다. 또, 제 1 개섬 롤쌍 (26) 의 회전 속도 V1 과 제 2 개섬 롤쌍 (27) 의 회전 속도 V2 의 속도비 V2/V1 을 1.4 로 설정하고, 제 2 개섬 롤쌍 (27) 의 회전 속도 V2 와 반송 롤쌍 (30) 의 회전 속도 V3 의 속도비 V3/V2 를 1.48 로 설정하였다.

실시예 1 및 비교예 1, 3 에서는, 팁의 원주 길이를 22.5 ㎜ 로 설정하고, 팁 내에 대한 CA 토우 밴드의 투입량 (정미 (正味) 토우 중량) 을 0.47 g/rod 로 설정하였다. 실시예 3 에서는, 팁의 원주 길이를 16.5 ㎜ 로 설정하고, 팁 내에 대한 CA 토우 밴드의 투입량 (정미 토우 중량) 을 0.30 g/rod 로 설정하였다.

또, 실시예 1, 3 및 비교예 1, 3 의 제조 도중의 플러그 (로드) 의 길이 치수를 120 ㎜ 로 설정하였다. 또, 실시예 1 및 비교예 1, 3 의 팁에 있어서의 성형체의 길이 치수를 7 ㎜ 로 설정하고, 실시예 3 의 팁에 있어서의 성형체의 길이 치수를 8 ㎜ 로 설정하였다.

실시예 1, 3 및 비교예 1, 3 의 팁의 제조시에, 팁 제조 장치 (20) 에 있어서, CA 토우 밴드의 표면에, 가소제를 분무한 직후의 CA 토우 밴드의 총 중량의 7 wt％ 에 상당하는 가소제 (글리세린트리아세테이트) 를 가소제 첨착 장치 (29) 에 의해 균일하게 분무하여 첨착하였다. 이 팁의 제조 중에 발생한 15 분당의 플라이의 발생량을 측정하였다. 이 플라이의 발생량의 측정시에는, 제 1 개섬 롤쌍 (26) 과 제 2 개섬 롤쌍 (27) 이 수용되어 있는 박스의 내부에 잔류한 플라이를 에어 서커로 수집하여, 천칭으로 계량하였다.

또, 실시예 1 및 비교예 1, 3 의 팁에, 필립 모리스 (주) 제조 「iQOS」용 에어로졸 발생 물품 「히트스틱」(등록 상표) 으로부터 팁을 절제한 잔여 부분을 접속하여, 실시예 1 및 비교예 1 의 에어로졸 발생 물품을 제작하였다. 또, 실시예 3 의 팁에, 브리티쉬·아메리칸·타바코 (주) 제조 「glo」용 에어로졸 발생 물품 「네오스틱」(등록 상표) 으로부터 팁을 절제한 잔여 부분을 접속하여, 실시예 3 의 에어로졸 발생 물품을 제작하였다.

제작된 실시예 1, 3 및 비교예 1, 3 의 에어로졸 발생 물품을 사용하여, 각각의 팁의 PD 를, Celulean (주) 사 제조의 필터 플러그 측정기 (자동 통기 저항 측정기) 「QTM」을 사용하여 측정하였다. 또, 실시예 1, 3 및 비교예 1, 3 의 팁의 외관 이상을 육안으로 확인하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한 표 1 중, 실시예 2, 4 및 비교예 2, 4 의 플라이의 발생량은, CA 토우 밴드 (64) 의 제조 중에 발생한 플라이를 육안으로 확인했을 때의 양을 나타내고 있다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 4 는, 비 F/TD 가, 0.0015 N/데니어 이상의 값으로 설정되고, CA 필라멘트 (61) 의 강도가 비교예 1, 2 의 CA 필라멘트의 강도와 동등 이상인 것을 알 수 있었다. 또 실시예 1 ∼ 4 는, 필라멘트 집합체의 천공이 없어, 플라이의 발생량이 적은 것을 알 수 있었다.

이 이유로서, 실시예 1 ∼ 4 에서는, CA 토우 밴드 (64) 의 F/TD 가 0.0015 (N/데니어) 이상의 값으로 설정된 것에 의해, CA 필라멘트의 강도가 높아지고, CA 필라멘트의 단편의 발생이 방지된 것을 생각할 수 있다. 실시예 1 ∼ 4 의 시험 결과에서는, CA 토우 밴드 (64) 의 F/TD 는, 0.0015 (N/데니어) 이상 0.0021 (N/데니어) 이하의 범위의 값으로 설정되어 있다.

또 실시예 1 ∼ 4 에서는, 감시 스텝이 실시된 것에 의해, 필라멘트 집합체의 두께 치수가 균일해지도록 정렬 스텝이 적절히 실시되고, CA 필라멘트 (61) 의 단편의 발생이 방지되면서 CA 필라멘트 (61) 가 권축되어, CA 필라멘트 (61) 의 높은 파단 강력이 유지된 것을 생각할 수 있다.

또한, 실시예 3 의 팁 (67) 이 실시예 1 의 팁 (67) 에 비해 PD 가 높은 이유의 하나로는, 실시예 3 의 팁 (67) 의 원주 길이가 실시예 1 의 팁 (67) 의 원주 길이에 비해 작기 때문인 것으로 생각할 수 있다.

이에 반해 비교예 1 은, F/TD 값이, 실시예 1 ∼ 4 보다 낮은 값으로 설정되어, CA 필라멘트의 강도가 실시예 1 ∼ 4 보다 낮은 것을 알 수 있었다. 또 비교예 1 은, 실시예 1 ∼ 4 에 비해 플라이의 발생량이 많고, 또한, 팁의 멜트 홀이 발생되어 있는 것을 알 수 있었다.

이 원인으로서, 비교예 1 에서는, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 에 의해 비교적 큰 닙압으로 복수의 CA 필라멘트가 권축되었기 때문에, CA 필라멘트가 손상되어, CA 필라멘트의 인장 강도가 저하된 것을 생각할 수 있다. 또, CA 필라멘트가 손상된 것에 의해, 플라이가 많이 발생하여, 플라이가 가소제를 흡수하여 팁에 혼입되어, 멜트 홀이 발생된 것을 생각할 수 있다.

또 비교예 2 는, 실시예 4 와 FD 가 동일한 값이지만, 비 F/TD 의 값이 실시예 4 에 비해 낮고, 필라멘트 집합체에 천공이 발생되어 있는 것을 알 수 있었다. 이 천공의 원인으로는, 비교예 2 는, 실시예 4 에 비해, TD 가 작고, CA 필라멘트의 갯수가 적기 때문에, CA 토우 밴드의 제조시에 복수 개의 CA 필라멘트가 반송될 때에, 필라멘트 집합체 내에 있어서, 1 쌍의 닙롤 (16, 17) 의 롤 폭 방향으로 CA 필라멘트의 편향이 발생한 것을 생각할 수 있다. 이로써, 비교예 2 의 CA 토우 밴드는, 권축이 불균일하게 되어 있는 것으로 추측된다.

또 비교예 3 및 4 는, CA 필라멘트 (61) 의 배열만을 육안으로 감시했지만, 비 F/TD 의 값이 상당히 낮아, 실시예 1 ∼ 4 에 비해 성능이 열등한 것을 알 수 있었다. 또 비교예 3 에서는, 플라이의 발생량이 많아, 팁에 있어서 멜트 홀의 발생이 확인되었다. 비교예 4 에서는, 플라이의 발생량은 적지만, 필라멘트 집합체에 천공이 발생되어 있는 것이 확인되었다.

본 발명은, 상기한 각 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 그 구성 및 방법을 변경, 추가, 또는 삭제할 수 있다.

산업상 이용가능성

이상과 같이 본 발명은, 토우 밴드를 사용하여 전자 담배용 팁을 제조하는 경우에 있어서, 필라멘트의 단편이 발생함으로써 전자 담배용 팁의 제조 효율 및 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 우수한 효과를 갖는다. 따라서, 이 효과의 의의를 발휘할 수 있는 전자 담배 팁용의 토우 밴드, 전자 담배용 팁, 전자 담배 팁용의 토우 밴드의 제조 방법, 및 전자 담배 팁의 제조 방법에 본 발명을 널리 적용하면 유익하다.

16, 17 : 닙롤
61 : CA 필라멘트 (필라멘트)
64 : CA 토우 밴드 (토우 밴드)
65 : 성형체
67 : 팁
73 : 권지

Claims

복수 개의 필라멘트를 다발상으로 합일하고 또한 권축하여 이루어지는, 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드로서,
토탈 데니어가, 10000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 필라멘트 데니어가, 6.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정되고,
상기 토탈 데니어를 TD, 상기 토우 밴드의 파단 강력을 F 라고 할 때, 비 F/TD 가, 0.0015 N/데니어 이상의 값으로 설정되어 있는, 전자 담배 팁용의 토우 밴드.
제 1 항에 있어서,
상기 토탈 데니어가, 20000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 상기 필라멘트 데니어가, 8.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정되어 있는, 전자 담배 팁용 토우 밴드.
제 1 항에 있어서,
상기 토탈 데니어가, 10000 이상 20000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 상기 필라멘트 데니어가, 6.0 이상 12.0 이하의 범위의 값으로 설정되어 있는, 전자 담배 팁용 토우 밴드.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 토우 밴드가 로드상으로 성형되어 이루어지는 성형체와,
상기 성형체의 둘레면에 권회된 권지를 구비하는, 전자 담배용 팁.
토탈 데니어가, 10000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 필라멘트 데니어가, 6.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정된 복수 개의 필라멘트를 반송하면서, 1 쌍의 닙롤보다 상기 복수 개의 필라멘트의 반송 방향의 상류측에 있어서, 상기 1 쌍의 닙롤의 롤 폭 방향으로 상기 복수 개의 필라멘트를 정렬시키는 정렬 스텝과,
상기 정렬 스텝에 의해 정렬된 상기 복수 개의 필라멘트를 상기 1 쌍의 닙롤에 의해 권축하는 권축 스텝과,
상기 1 쌍의 닙롤보다 상기 반송 방향의 상류측 및 하류측의 적어도 어느 것에 있어서, 상기 복수 개의 필라멘트로 이루어지는 필라멘트 집합체의 두께 치수를 감시하는 감시 스텝을 갖고,
상기 권축 스텝에서는, 상기 토탈 데니어를 TD, 상기 1 쌍의 닙롤의 롤 폭 치수를 D 라고 할 때, 비 TD/D 가 800 데니어/㎜ 이상 2000 데니어/㎜ 이하로 설정된 상기 1 쌍의 닙롤을 사용하는, 전자 담배 팁용 토우 밴드의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 권축 스텝에서는, 상기 비 TD/D 가 800 데니어/㎜ 이상 1300 데니어/㎜ 이하로 설정된 상기 1 쌍의 닙롤을 사용하는, 전자 담배 팁용 토우 밴드의 제조 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 권축 스텝에서는, 상기 토탈 데니어가, 20000 이상 40000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 상기 필라멘트 데니어가, 8.0 이상 20.0 이하의 범위의 값으로 설정된 상기 복수 개의 필라멘트를 권축하는, 전자 담배 팁용 토우 밴드의 제조 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 권축 스텝에서는, 상기 토탈 데니어가, 10000 이상 20000 이하의 범위의 값으로 설정되고, 상기 필라멘트 데니어가, 6.0 이상 12.0 이하의 범위의 값으로 설정된 상기 복수 개의 필라멘트를 권축하는, 전자 담배 팁용 토우 밴드의 제조 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 기재된 전자 담배 팁용 토우 밴드의 제조 방법에 의해 제조된 상기 토우 밴드에 가소제를 첨가하여 상기 토우 밴드를 로드상으로 성형하는 성형 스텝을 갖는, 전자 담배 팁의 제조 방법.