KR102405811B1 - 흡연에 이용되는 필터 세그먼트 및 필터링 방법. - Google Patents

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Abstract

일 실시 예에 따라 흡연 물품에 이용되는 필터 세그먼트는 적어도 하나 이상의 섬유 가닥으로 구성되고 기설정된 레벨 이상의 복원도를 갖는 3차원 필터 구조물 및 흡연 물품으로부터 생성된 에어로졸을 필터링하는 과정에서 에어로졸을 냉각시키는 냉각 소재를 포함할 수 있다.

Description

흡연에 이용되는 필터 세그먼트 및 필터링 방법. {Filter segment and filtering method used for smoking}
흡연에 이용되는 필터 세그먼트 및 흡연으로 생성된 에어로졸을 필터링하는 방법에 관한다.
연소식 궐련 또는 비 연소식(가열식) 궐련은 에어로졸에 포함된 특정 성분을 필터링하거나, 에어로졸을 냉각시키기 위한 필터를 포함한다. 근래에 필터의 성능을 향상시키기 위한 연구가 진행 중에 있다.
KR 10-2011-0084431 A
흡연에 이용되는 필터 세그먼트 및 흡연으로 생성된 에어로졸을 필터링하는 방법을 제공할 수 있다. 해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
흡연에 이용되는 필터 세그먼트에 있어서, 하나 이상의 섬유 가닥으로 구성되고 기설정된 레벨 이상의 복원도를 갖는 3차원 필터 구조물 및 에어로졸을 냉각시키는 냉각 소재를 포함하는 필터 세그먼트를 제공할 수 있다. 여기에서, 냉각 소재는 고분자 물질 또는 생 분해성 고분자 물질을 이용하여 생성할 수 있다.
도 1은 필터 세그먼트를 포함하는 궐련의 일 예를 도시한다.
도 2는 필터 세그먼트를 포함하는 궐련의 다른 예를 도시한다.
도 3은 일 실시 예에 따라 필름 시트 형태 또는 쓰레드(thread) 형태의 냉각 소재를 포함하는 제 2 필터 세그먼트의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따라 필름 시트 다발 형태 또는 쓰레드(thread) 다발 형태의 냉각 소재를 포함하는 제 2 필터 세그먼트의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따라 과립 형태의 냉각 소재를 포함하는 제 2 필터 세그먼트의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따라 필터 내의 빈 공간 내에 냉각 소재가 위치하는 제 2 필터 세그먼트의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따라 튜브 형상의 3차원 필터 구조물을 포함하는 제 2 필터 세그먼트의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 제 2 필터 세그먼트가 에어로졸을 필터링 및 냉각하는 일 예를 도시한 흐름도이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, “…모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 궐련(3)의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 궐련(3)은 담배 로드(310), 제 1 필터 세그먼트(321), 제 2 필터 세그먼트(322) 및 제 3 필터 세그먼트(323)을 포함한다.
한편, 도 1와 도 2를 비교하면, 도 2의 궐련(3)은 도 1의 궐련(3)에 비하여 제 4 래퍼(334)를 더 포함한다.
다만, 도 1 및 도 2에 도시된 궐련(3)의 구조는 일 예에 불과하며, 일부 구성이 생략될 수 있다. 예를 들어, 궐련(3)에는 제 1 필터 세그먼트(321), 제 2 필터 세그먼트(322) 및 제 3 필터 세그먼트(323) 중 하나 이상이 포함되지 않을 수 있다.
담배 로드(310)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 담배 로드(310)의 길이는 약 12mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 담배 로드(310)는 풍미제, 습윤제 및/또는 셀룰로오스 아세테이트 화합물과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 또한, 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.
일 예로서, 담배 로드(310)는 담배 각초들로 충전될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 담배 시트를 잘게 분쇄함으로써 생성될 수 있다.
넓은 담배 시트가 좁은 공간의 담배 로드(310)에 채워지기 위해서는, 담배 시트가 용이하게 접힐 수 있도록 하는 공정이 추가적으로 요구된다. 따라서, 담배 로드(310)를 담배 시트로 충전하는 것에 비하여, 담배 로드(310)를 담배 각초들로 충전하는 것이 더 용이하며, 담배 로드(310)를 생산하는 공정의 생산성 및 효율이 더 높아질 수 있다.
다른 예로서, 담배 로드(310)는 담배 시트가 세절된 복수의 담배 가닥들로 충전될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(310)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 하나의 담배 가닥은 가로 길이가 1 mm, 세로 길이가 12mm, 두께(높이)가 0.1 mm인 직육면체 형상으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
담배 로드(310)가 담배 시트로 충전되는 것과 비교하여, 담배 가닥들로 충전된 담배 로드(310)는 더 많은 양의 에어로졸이 발생될 수 있다. 동일한 공간에 충전되는 것을 가정하면, 담배 시트에 비하여, 담배 가닥들이 더 넓은 표면적을 보장한다. 넓은 표면적은 에어로졸 생성 물질이 외부 공기와 접촉하는 기회가 더 많음을 의미한다. 따라서, 담배 로드(310)가 담배 가닥들로 충전될 경우, 담배 시트로 충전된 것에 비하여 더 많은 에어로졸이 생성될 수 있다.
또한, 궐련(3)을 홀더(미도시)에서 분리할 때, 담배 가닥들로 충전된 담배 로드(310)가 담배 시트로 충전된 것에 비하여 보다 더 용이하게 분리될 수 있다. 담배 시트에 비교하여, 담배 가닥들이 히터(130)와 접촉하여 생성되는 마찰력이 더 작다. 따라서, 담배 로드(310)가 담배 가닥들로 충전될 경우, 담배 시트로 충전된 것에 비하여 홀더(미도시)로부터 더 용이하게 분리될 수 있다.
담배 시트는 담배 원료를 슬러리 형태로 분쇄한 후 슬러리를 건조시킴에 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 슬러리에는 에어로졸 생성 물질이 15 내지 30% 첨가될 수 있다. 담배 원료는 담배 잎 조각, 담배 줄기, 담배 처리 중 발생된 담배 분진 및/또는 담배 잎의 주요 옆편 스트립일 수 있다. 또한, 담배 시트에는 목재 셀룰로오스 섬유와 같은 다른 첨가제가 함유될 수도 있다.
제 1 필터 세그먼트(321)은 셀룰로오스 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 세그먼트(321)는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태일 수 있다. 제 1 필터 세그먼트(321)의 길이는 약 7 mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 3 필터 세그먼트(323)도 셀룰로오스 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제 3 필터 세그먼트(323)는 중공을 포함하는 리세스 필터로 제작될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제 3 필터 세그먼트(323)의 길이는 약 12mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 제 3 필터 세그먼트(323)에는 적어도 하나의 캡슐(324)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(324)은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 예를 들어, 캡슐(324)은 구형 또는 원통형의 형상을 갖을 수 있다.
캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료는 전분 및/또는 겔화제일 수 있다. 예를 들어, 겔화제로서는 젤란 검이나 젤라틴이 사용될 수 있다. 또한, 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료로서 겔화 조제(助劑)가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 겔화 조제로서는, 예를 들면, 염화 칼슘이 사용될 수 있다. 또한, 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료로서 가소제가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 가소제로서는 글리세린 및/또는 소르비톨이 이용될 수 있다. 또한, 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료로서 착색료가 더 이용될 수도 있다.
예를 들어, 캡슐의 내용액에 포함되는 향료로서는 멘톨, 식물의 정유(精油) 등이 이용될 수 있다. 또한, 내용액에 포함되는 향료의 용매로서는, 예를 들면, 중쇄지방산 트리글리세리드(MCT)가 이용될 수 있다. 또한, 내용액은 색소, 유화제(乳化劑), 증점제(增粘劑) 등의 다른 첨가제를 함유할 수도 있다.
제 2 필터 세그먼트(322)은 히터(130)가 담배 로드(310)을 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 제 2 필터 세그먼트(322)의 길이는 약 14mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 제 2 필터 세그먼트(322)은 폴리락트 산 으로 제작될 수 있다. 제 2 필터 세그먼트(322)은 단위 면적 당 표면적(즉, 에어로졸과 접촉하는 표면적)을 늘리기 위하여 다양한 형태들로 제작될 수 있다. 제 2 필터 세그먼트(322)의 다양한 예들은 도 13a 내지 도 13f를 참조하여 후술한다.
담배 로드(310) 및 제 1 필터 세그먼트(321)은 제 1 래퍼(331)에 의하여 포장될 수 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼(331)는 내유성을 갖는 종이류 포장재로 제작될 수 있다.
제 2 필터 세그먼트(322) 및 제 3 필터 세그먼트(323)는 제 2 래퍼(332)에 의하여 포장될 수 있다. 또한, 궐련(3) 전체는 제 3 래퍼(333)에 의하여 재포장될 수 있다. 예를 들어, 제 2 래퍼(332) 및 제 3 래퍼(333)은 일반적인 종이류 포장재로 제작될 수 있다.
도 2를 참조하면, 궐련(3)은 제 4 래퍼(334)를 포함할 수 있다. 담배 로드(310)와 제 1 필터 세그먼트(321) 중 적어도 하나는 제 4 래퍼(334)에 의하여 포장될 수 있다. 다시 말해, 담배 로드(310)만 제 4 래퍼(334)에 의하여 포장될 수도 있고, 담배 로드(310) 및 제 1 필터 세그먼트(321)가 제 4 래퍼(334)에 의하여 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제 4 래퍼(334)는 종이류 포장재로 제작될 수 있다.
제 4 래퍼(334)는 종이류 포장재의 일 표면 또는 양 표면에 소정의 물질이 도포(또는, 코팅)됨으로써 생성될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제 4 래퍼(334)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
한편, 도 2에는 궐련(3)이 제 1 래퍼(331) 및 제 4 래퍼(334)를 모두 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 궐련(3)이 제 1 래퍼(331) 및 제 4 래퍼(334) 중 어느 하나만 포함할 수도 있다.
제 4 래퍼(334)는 궐련(3)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(310)가 히터(130)에 의하여 가열되면, 궐련(3)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 담배 로드(310)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 궐련(3)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에도, 제 4 래퍼(334)는 불연성 물질을 포함하므로, 궐련(3)이 연소되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 제 4 래퍼(334)는 궐련(3)에서 생성되는 물질들에 의하여 홀더(미도시)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 사용자의 퍼프에 의하여, 궐련(3) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 궐련(3)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질들(예를 들어, 수분 등)이 생성될 수 있다. 제 4 래퍼(334)가 담배 로드(310) 및/또는 제 1 필터 세그먼트(321)를 포장함에 따라, 궐련(3) 내에서 생성된 액체 물질들이 궐련(3)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 홀더(미도시)가 궐련(3)에서 생성된 액체 물질들에 의하여 오염되는 현상이 방지될 수 있다.
도 3 내지 도 8에서 개시되는 제 2 필터 세그먼트(322)는 연소식 궐련 또는 비 연소식(가열식) 궐련에서 이용될 수 있다. 경우에 따라, 제 2 필터 세그먼트(322)는 연소식 궐련보다는 비 연소식(가열식) 궐련에 더 적합하게 이용될 수 있다.
도 3 및 도 4는 일 실시 예에 따라 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들이 충진된 제 2 필터 세그먼트(322)의 일 예를 도시한다.
제 2 필터 세그먼트(322)는 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥으로 구성되고 기설정된 레벨 이상의 복원도를 갖는 3차원 필터 구조물(101) 및 냉각 소재(102)를 포함할 수 있다.
제 2 필터 세그먼트(322)에서 냉각 소재(102)의 주위 공간에 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들이 충진됨으로서 3차원 필터 구조물(101)이 구성될 수 있다. 주위 공간에 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들로 충진됨으로서, 제 2 필터 세그먼트(322)의 압축 탄성, 복원도 또는 진원도 등이 향상될 수 있다. 제 2 필터 세그먼트(322)의 압축 탄성, 복원도 또는 진원도 등이 향상될 경우, 래핑할 때 제조 작업성이 증진될 수 있다.
냉각 소재(102)는 생분해성 또는 천연고분자 물질이 이용될 수 있다. 예를 들면, 냉각 소재(102)에는 PLA(Poly Lactic Acid)소재가 이용될 수 있다. 일 실시 예에 따른 냉각 소재(102)의 PLA 함량이 30%~100%일 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따라 필름 시트 형태 또는 쓰레드(thread) 형태의 냉각 소재(102)를 포함하는 제 2 필터 세그먼트(322)의 일 예를 도시한 도면이다.
제 2 필터 세그먼트(322)는 필름 시트 형태 또는 쓰레드(thread) 형태의 냉각 소재(102)를 포함할 수 있다. 필름 시트 형태 또는 쓰레드(thread) 형태의 냉각 소재(102)는 제 2 필터 세그먼트(322)를 통과하는 에어로졸의 흡착능을 최소화시키면서 에어로졸을 냉각시킬 수 있다.
냉각 소재(102)의 주변에 충진된 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들은 에어로졸을 필터링할 수 있다. 냉각 소재(102)의 주변에 충진된 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들은 제 2 필터 세그먼트(322)의 압축 탄성, 복원도 또는 진원도 등을 향상시켜 결과적으로 궐련의 압축 탄성, 복원도 또는 진원도 등을 향상시킬 수 있다.
냉각 소재(102)가 쓰레드 형태인 경우, 냉각 소재(102)는 튜브 형상일 수 있다. 이 경우, 냉각 소재(102) 내부로 에어로졸이 통과할 수 있다. 이 경우, 에어로졸은 냉각 소재(102)의 내부 및 외부로 통과함에 따라 냉각될 수 있다.
냉각 소재(102)가 속이 막힌 섬유 형태인 경우 냉각 소재(102)의 내부로 에어로졸이 통과할 수 없다. 이 경우, 에어로졸은 냉각 소재(102)의 외부를 통과함에 따라 냉각될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제 2 필터 세그먼트(322)는 필름 시트 다발 형태 또는 쓰레드(thread) 다발 형태의 냉각 소재(103)를 포함할 수 있다.
냉각 소재(102)의 주변에 충진된 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들은 에어로졸을 필터링할 수 있고, 제 2 필터 세그먼트(322)의 압축 탄성, 복원도 또는 진원도 등을 향상시킬 수 있다.
또한, 필름 시트 다발 형태 또는 쓰레드(thread) 다발 형태의 냉각 소재(103)는 제 2 필터 세그먼트(322)를 통과하는 에어로졸의 흡착능을 최소화시키면서 에어로졸을 냉각시킬 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따라 과립 형태의 냉각 소재(502)를 포함하는 제 2 필터 세그먼트(322)의 일 예를 도시한 도면이다.
제 2 필터 세그먼트(322)는 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥으로 구성되고 기설정된 레벨 이상의 복원도를 갖는 3차원 필터 구조물(501) 및 냉각 소재(502)를 포함할 수 있다.
제 2 필터 세그먼트(322)의 내부 공간에 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들이 충진됨으로서 3차원 필터 구조물(501)이 구성될 수 있다. 또한, 제 2 필터 세그먼트(322)의 내부 공간에는 과립 형태의 냉각 소재(502)가 포함될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들이 충진되어 구성된 3차원 필터 구조물(501)에 과립 형태의 냉각 소재(502)가 삽입될 수 있다. 냉각 소재(502)는 생분해성 또는 천연고분자 물질이 이용될 수 있다. 예를 들면, 냉각 소재(502)에는 PLA(Poly Lactic Acid)소재가 이용될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
에어로졸이 제 2 필터 세그먼트(322)를 통과하는 과정에서 과립 형태의 냉각 소재(502)에 의해 필터링 또는 냉각될 수 있다. 제 2 필터 세그먼트(322)의 성능 또는 기능은 과립 형태의 냉각 소재(502)의 형상, 표면적, 모양, 개수, 밀도 등에 따라 결정될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따라 필터 내의 빈 공간 내에 냉각 소재(602)가 위치하는 제 2 필터 세그먼트(322)의 일 예를 도시한 도면이다.
제 2 필터 세그먼트(322)는 래퍼로 지지되고, 3차원 필터 구조물은 생략될 수 있다. 이 경우, 제 2 필터 세그먼트(322)의 내부 공간(601)은 비어있을 수 있다. 그리고, 내부 공간(601)에 냉각 소재(602)가 포함될 수 있다. 제 2 필터 세그먼트(322) 내의 빈 공간에 냉각 소재(602)가 충진될 수 있다. 예를 들면, 속이 빈 알갱이 형태의 냉각 소재(602)가 비어있는 제 2 필터 세그먼트(322) 내에 채워질 수 있다. 냉각 소재(602)는 생분해성 또는 천연고분자 물질이 이용될 수 있다. 예를 들면, 냉각 소재(602)에는 PLA(Poly Lactic Acid)소재가 이용될 수 있 으나 이에 제한되지 않는다. 냉각 소재(602)는 과립(비드)일 수 있다.
에어로졸이 제 2 필터 세그먼트(322)를 통과하는 과정에서 냉각 소재(602)에 의해 필터링 또는 냉각될 수 있다. 제 2 필터 세그먼트(322)의 성능 또는 기능은 냉각 소재(602)의 형상, 표면적, 모양, 개수, 밀도 등에 따라 결정될 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따라 튜브 형상의 3차원 필터 구조물을 포함하는 제 2 필터 세그먼트(322)의 일 예를 도시한 도면이다.
제 2 필터 세그먼트(322)는 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥으로 구성되고 기설정된 레벨 이상의 복원도를 갖는 튜브 형상의 3차원 필터 구조물(701) 및 냉각 소재를 포함할 수 있다. 3차원 필터 구조물(701)의 내측 면(702)에 있는 냉각 소재는 제 2 필터 세그먼트(322)를 통과하는 에어로졸을 냉각시킬 수 있다. 일 예로, 냉각 소재는 3차원 필터 구조물(701)의 내측 면(702)에 코팅될 수 있다. 에어로졸은 튜브 형상의 3차원 필터 구조물(701)을 통과할 수도 있으나, 튜브 형상의 3차원 필터 구조물(701) 안쪽의 원기둥 형태의 빈 공간을 통과할 수도 있다.
도 7을 참조하면, 3차원 필터 구조물(701)이 튜브 형상인 경우, 제 2 필터 세그먼트(322)를 통한 에어로졸의 이동이 쉽고, 구형 지원도 및 압축 탄성 구현이 용이해질 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 제 2 필터 세그먼트(322)가 에어로졸을 필터링 및 냉각하는 일 예를 도시한 흐름도이다.
단계 S810에서 필터 세그먼트(예: 제 2 필터 세그먼트(322))는 하나 이상의 섬유 가닥으로 구성되고 기설정된 레벨 이상의 복원도를 갖는 3차원 필터 구조물을 이용하여 흡연으로 생성된 에어로졸을 필터링한다.
필터 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥으로 구성되고 기설정된 레벨 이상의 복원도를 갖는 3차원 필터 구조물 및 냉각 소재를 포함할 수 있다.
필터 세그먼트에 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들이 충진됨으로서 3차원 필터 구조물이 구성될 수 있다. 또한, 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들이 필터 세그먼트에 충진됨으로서, 필터 세그먼트의 압축 탄성, 복원도 또는 진원도 등이 향상될 수 있다. 필터 세그먼트의 압축 탄성, 복원도 또는 진원도 등이 향상될 경우, 래핑할 때 제조 작업성이 증진될 수 있다.
셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들로 구성되는 3차원 필터 구조물은 원통형일 수도 있고, 튜브형일 수도 있다. 3차원 필터 구조물이 튜브형인 경우, 튜브의 내측 면에는 냉각 물질이 코팅될 수 있다.
단계 S820에서 필터 세그먼트(예: 제 2 필터 세그먼트(322))는 흡연으로 생성된 에어로졸을 필터링하는 과정에서 냉각 소재를 이용하여 에어로졸을 냉각시킨다.
냉각 소재는 생분해성 또는 천연고분자 물질이 이용될 수 있다. 예를 들면, 냉각 소재에는 PLA(Poly Lactic Acid)소재가 이용될 수 있다. 일 실시 예에 따른 냉각 소재의 PLA 함량이 30%~100%일 수 있다.
냉각 소재는 기설정된 형태일 수 있다. 필터 세그먼트의 성능 또는 기능은 냉각 소재의 형상, 표면적, 모양, 개수, 밀도 등에 따라 결정될 수 있다.
예를 들면, 냉각 소재는 필름 시트 형태 또는 쓰레드 형태일 수 있다. 이 경우, 냉각 소재는 3차원 필터 구조물 내에 끼워진 형태로 에어로졸의 필터링 또는 냉각을 수행할 수 있다.
다른 예로, 냉각 소재는 과립 형태일 수 있다. 이 경우, 냉각 소재는 3차원 필터 구조물 내에 삽입될 수 있다.
다른 예로, 냉각 소재는 비어있는 필터 세그먼트 내에 위치할 수 있다. 또한, 이 경우, 3차원 필터 구조물은 생략될 수 있다.
일 실시 예에 따른 필터 세그먼트(예: 제 2 필터 세그먼트(322))는 3차원 필터 구조물 및 냉각 소재를 포함할 수 있다.
일 예에 따른 3차원 필터 구조물은 셀룰로오스 아세테이트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 3차원 필터 구조물은 섬유 가닥 형태의 셀룰로오스 아세테이트를 포함할 수 있다.
셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들이 3차원 필터 구조물에 충진되는 경우, 3차원 필터 구조물이 견고해질 수 있다. 구체적으로, 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들이 3차원 필터 구조물에 충진되는 경우, 3차원 필터 구조물의 압축 탄성, 복원도 또는 진원도 등이 향상될 수 있다. 따라서, 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들이 3차원 필터 구조물에 충진되는 경우, 필터 세그먼트의 압축 탄성, 복원도 또는 진원도 등이 향상될 수 있다. 필터 세그먼트의 압축 탄성, 복원도 또는 진원도 등이 향상될 경우, 필터 세그먼트에 대한 제조 작업성이 증진될 수 있다. 예를 들면, 필터 세그먼트의 압축 탄성, 복원도 또는 진원도 등이 향상될 경우, 필터 세그먼트를 래핑할 때 제조 작업성이 증진될 수 있다.
일 실시 예에 따른 필터 세그먼트는 냉각 소재를 포함할 수 있다. 냉각 소재는 상술한 바와 같이, 여러 가지 형태(예: 과립형, 코팅형 등)로 필터 세그먼트에 포함될 수 있다.
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
3차원 필터 구조물(101, 501, 701)
궐련(3)
냉각 소재(102, 502, 602)
다발 형태의 냉각 소재(103)
담배 로드(310)
제 1 래퍼(331)
제 1 필터 세그먼트(321)
제 2 래퍼(332)
제 2 필터 세그먼트(322)
제 3 래퍼(333)
제 3 필터 세그먼트(323)
제 4 래퍼(334)
캡슐(324)
히터(130)

Claims (11)

  1. 에어로졸 생성 물질을 포함하는 비연소식 궐련의 흡연에 이용되는 필터 세그먼트에 있어서,
    하나 이상의 섬유 가닥을 포함하는 필터 구조물; 및
    상기 에어로졸 생성 물질이 가열되어 생성되는 에어로졸을 냉각시키는 냉각 소재를 포함하고,
    상기 냉각 소재는 상기 필터 구조물 내에 위치하는 필터 세그먼트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 섬유 가닥은 셀룰로오스 아세테이트를 포함하는 필터 세그먼트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 소재는 고분자 물질 또는 생 분해성 고분자 물질을 포함하는 필터 세그먼트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 소재는 PLA(Poly Lactic Acid)를 포함하는 필터 세그먼트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 소재는 필름 시트의 형태로 상기 필터 구조물 내에 위치하는 필터 세그먼트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 소재는 쓰레드(thread)의 형태로 상기 필터 구조물 내에 위치하는 필터 세그먼트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 소재는 과립 형태로 상기 필터 구조물 내에 위치하는 필터 세그먼트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 소재는 상기 필터 구조물 내의 비어있는 공간 내에 위치하는 필터 세그먼트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 구조물은 튜브 형상이고,
    상기 냉각 소재는 상기 튜브 형상의 필터 구조물의 내측 면에 코팅되는 필터 세그먼트.
  10. 에어로졸 생성 물질을 포함하는 비연소식 궐련의 흡연에 이용되는 필터링 방법에 있어서,
    하나 이상의 섬유 가닥을 포함하는 필터 구조물을 이용하여 상기 에어로졸 생성 물질의 가열에 의해 생성된 에어로졸을 필터링하는 단계; 및
    상기 필터링하는 과정에서 냉각 소재를 이용하여 상기 에어로졸을 냉각시키는 단계를 포함하고,
    상기 냉각 소재를 상기 필터 구조물 내에 위치하는 필터링 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 필터 세그먼트; 및
    가열에 의해 에어로졸화되는 에어로졸 생성 물질을 포함하는 담배 로드를 포함하는 궐련.
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