KR20040061044A - Ventilated smoking article - Google Patents
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Abstract
본 발명은 궐련용 흡연 물품인 필터 플러그(16)에 관한 것인데, 이 필터 플러그는 원통형이고 플러그 랩(18), 플러그 랩에 파여 있는 홈(20), 필터 플러그를 담배 몸체(12)에 부착하기 위한 용도의 팁 페이퍼(22)를 갖는다. 일부 홈은 필터 플러그의 축 관점에서 축 방향으로 형성되어 있으며, 담배 몸체 쪽 끝에서 뚫려 있고, 필터 플러그 길이의 일부에서만 연속적으로 형성되어 있다. 모든 홈은 통기성 팁 페이퍼로 덮여 있으며, 이렇게 하면 형성된 홈으로만 축방향으로 공기가 통기되게 해 준다. 뿐만 아니라, 본 발명은 필터 통기량의 함수에 따라 CO/타르 비를 감소시키기 위한 이러한 필터의 용도에 관한 것이기도 하다.The present invention relates to a filter plug (16) which is a smoking article for cigarettes, the filter plug being cylindrical and having a plug wrap (18), a groove (20) dug in the plug wrap, and a filter plug attached to the tobacco body (12). It has a tip paper 22 for the purpose. Some grooves are formed axially from the axial point of the filter plug, are drilled at the end of the tobacco body and are continuously formed only at a portion of the filter plug length. All grooves are covered with breathable tip paper, which allows air to be axially vented only to the grooves formed. In addition, the present invention also relates to the use of such filters to reduce the CO / tar ratio as a function of filter airflow.
Description
이러한 필터의 구체예는 다양한 형태로 공지되어 있다. US 4,406,294는 원통형 필터 플러그와, 필터 플러그에 대한 통기성 플러그 랩, 그리고 필터 중 입 쪽 끝으로부터 필터 길이의 일부 상에 형성되어 있는, 필터 플러그 주위에 파여진 홈이 있는 궐련 필터를 개시한다. 단, 홈은 비통기성이다. 원통형 필터 플러그와 당연히 또한 홈은 공기 구멍이 구비된 통기성 팁 페이퍼(tipping paper)에 의해 부착된다. 필터는 복합 구조가 아니며, 본질적으로는 궐련내 정상적인 압력 강하를 수행한다.Embodiments of such filters are known in various forms. US 4,406,294 discloses a cylindrical filter plug, a breathable plug wrap to the filter plug, and a grooved cigarette filter formed around a filter plug formed on a portion of the filter length from the mouth end of the filter. However, the groove is non-breathable. The cylindrical filter plug and of course also the grooves are attached by means of breathable tip paper with air holes. The filter is not a composite structure and essentially performs a normal pressure drop in the cigarette.
US 4,256,122는 상기와 구조가 유사한 궐련 필터를 개시하고 있지만, 여기에서는 홈의 벽을 포함하는 필터 플러그의 주위 구조가 비통기성 플러그 랩 때문에 비통기성이다. 그렇지만, 홈의 일부는 필터 플러그의 입 쪽 끝에서 뚫려 있다. 도 2, 3 및 5는 담배 쪽 끝에서도 뚫려 있는 홈을 포함하는 구체예를 보이고 있다. 이러한 필터를 사용하면, 바람직하지 않은 연소 성분이 매우 감소되고 표준형 궐련 제조기에서 처리하기 양호한, 강한 담배향이 나는 궐련이 수득된다. 그러나, 이러한 구체예중 일부 구체예에서는, 주위의 홈과 구멍이 뚫린 팁 래퍼를 정확히 맞추어야 할 것이 요구되어, 제조 및 품질과 관련한 문제가 발생한다.US 4,256,122 discloses a cigarette filter similar in structure to the above, but here the surrounding structure of the filter plug comprising the wall of the groove is non-breathable because of the non-breathable plug wrap. However, some of the grooves are drilled at the mouth end of the filter plug. 2, 3 and 5 show an embodiment including a groove that is also drilled in the cigarette end. Use of such a filter results in a strong tobacco-scented cigarette, with very low undesirable combustion components and good for processing in standard cigarette makers. However, in some of these embodiments, it is required to precisely align the perforated tip wrapper with the periphery grooves, resulting in problems with manufacturing and quality.
US 4,649,943은 이러한 필터를 추가로 개량한 것을 보이는데, 여기에서 홈은 필터의 입 쪽 끝에서 뚫려 있다. 뿐만 아니라, 플러그 랩에서 필터 플러그로 공기가 유입되도록, 홈 영역에 적어도 하나의 구멍이 제공됨으로써, 필터 몸체(rod)내에서의 공기 분배가 개선된 필터가 제공된다. 뿐만 아니라, 통기성 영역을 갖는 비통기성 물질로 이루어진 팁 래퍼도 이에 기여한다. 라이닝 페이퍼(플러그 랩)는 비통기성이지만, 공기 구멍이 구비되어 있다.US 4,649,943 shows an additional refinement of this filter, in which grooves are drilled at the mouth end of the filter. In addition, at least one hole is provided in the groove area to allow air to enter the filter plug from the plug wrap, thereby providing a filter with improved air distribution in the filter rod. In addition, a tip wrapper made of a non-breathable material having a breathable area contributes to this. The lining paper (plug wrap) is non-breathable but is equipped with air holes.
또한, DE-PS 21 07 850은 주위에 길이 방향의 홈이 구비된 필터 팁을 개시하고 있다. 플러그 랩은 언급되지 않았고, 홈은 우선적으로 필터의 입 쪽 끝에서 뚫려 있다.DE-PS 21 07 850 also discloses a filter tip with a longitudinal groove around it. No plug wrap is mentioned, and the groove is first drilled at the mouth end of the filter.
US 4,362,171은 담배 쪽 끝이나, 입 쪽 끝 중 어느 곳에서도 뚫려 있지 않아서 단지 필터 플러그의 중심부에서만 형성된 홈이 있는 궐련 필터를 개시하고 있다. 각 홈에는 구멍이 구비되어, 필터 몸체의 길이 방향을 따라 입 쪽 끝 방향으로 통기를 인도한다. 따라서 외부 공기가 매우 빠른 속도로, 입술로 무는 압력 및/또는 압력의 손실로 인해 막힐 위험 없이 궐련 필터에 간단하게 도입된다.US 4,362,171 discloses a grooved cigarette filter which is not drilled at either the tobacco end or the mouth end and is formed only at the center of the filter plug. Each groove is provided with a hole, which guides aeration along the length of the filter body toward the mouth end. Therefore, the outside air is simply introduced into the cigarette filter at a very high speed, without the risk of clogging due to pressure and / or loss of pressure on the lips.
US 4,343,319는 필터 플러그에 대한 연기 비통기성 래퍼 및, 필터 플러그를 축으로 하여 형성되고, 홈의 구멍과 흐름이 교차하는 곳에 위치한 중심관이 구비된, 유사한 궐련 필터를 개시하고 있다. 이렇게 하면, 담배 몸체에서 나오는 연기가 두 갈래로 나뉜다. 한 갈래는 중심관에서 흐르고, 다른 한 갈래는 필터 물질에서 흐른다. 중심관과 내부연결 통로가 존재하면 필터 제조가 더욱 까다로워진다.US 4,343,319 discloses a similar cigarette filter with a smoke-impermeable wrapper around the filter plug and a center tube formed about the filter plug and positioned at the intersection of the holes and the flow of the grooves. This splits the smoke from the tobacco body into two branches. One branch flows in the central tube and the other branch flows in the filter material. The presence of a central tube and an interconnecting passage makes filter manufacture more challenging.
또한, DE 30 48 905 A1에는 필터 코어에 대한 비통기성 래퍼와, 필터 코어의 전 길이를 따라 형성되어 있는 필터 코어 주위의 홈이 있는 궐련 필터가 개시되어 있다. 이러한 필터는 제조법을 변화시킬 필요가 없기 때문에 더욱 용이하게 제조할 수 있다.DE 30 48 905 A1 also discloses a non-breathable wrapper for the filter core and a cigarette filter with grooves around the filter core which are formed along the entire length of the filter core. Such a filter can be manufactured more easily since there is no need to change the manufacturing method.
GB 2102271에는 실제 필터 주위에 있는 물질을 주름처리함으로써 생성된 홈이 주위에 구비된, 담배 연기용 필터가 공지되어 있다. 여과 물질을 싸고 있는 플러그 랩은 연기 비통기성이다. 플러그 랩과 주름잡힌 물질 사이에, 그리고 팁 래퍼와 주름잡힌 물질 사이에 홈이 제공된다. 팁 래퍼에는 공기 구멍이 구비되어 있다. 이러한 필터 성분은 여러곳에 유연하게 사용될 수 있을 것이다.GB 2102271 is known for cigarette smoke filters, with grooves created by pleating the material surrounding the actual filter. The plug wrap surrounding the filtration material is smoke aeration. Grooves are provided between the plug wrap and the corrugated material and between the tip wrapper and the corrugated material. The tip wrapper is provided with air holes. Such filter components may be used flexibly in many places.
GB 2 089 641 A는 가운데에 중공 관이 있는 궐련용 필터를 개시하고 있는데, 상기 관은 필터의 한쪽 끝에서 필터 물질까지 형성되어 있다. 필터 코어는 비다공성 래퍼로 싸여 있고, 필터 플러그 및 래퍼에는 적어도 하나의 홈이 있으며, 이 홈은 필터 플러그의 한 쪽 끝에서부터 길이 방향으로 형성되어 있다. 이렇게 되면, 필터는 정상적인 궐련의 압력 강하를 낮은 정도로 수행하여 효율을 조정한다. 중공 관을 만들려면 제조시에 요구되는 사항이 늘어난다.GB 2 089 641 A discloses a cigarette filter with a hollow tube in the center, which is formed from one end of the filter to the filter material. The filter core is wrapped in a nonporous wrapper, the filter plug and the wrapper having at least one groove, which is formed longitudinally from one end of the filter plug. In this case, the filter adjusts the efficiency by performing a low pressure drop of the normal cigarette. The production of hollow tubes increases the requirements for manufacturing.
또한, GB 2 136 669 A는 연기 통기성 물질에 의해 둘러싸인 필터 플러그가 있는 궐련 필터를 제시한다. 필터에는 길이 방향의 주름이 있는데, 이 주름은 필터의 한쪽 끝에서 뚫려 있고 필터의 한 쪽 끝에서부터 다른 한 쪽 끝으로 길이 방향으로 형성되어 있지만, 필터 플러그의 전체 길이를 넘지는 않는, 연기 통기성 래퍼외부의 홈을 형성한다. 연기 통기성 래퍼는 코팅 수단을 지니는데, 이것은 홈의 길이의 일부에서만 형성되는 영역에서 연기 비통기성이도록 해주고, 연기 통기성 래퍼의 홈이 파여진 영역을 필터의 상응하는 끝과 구분하도록 해준다.GB 2 136 669 A also discloses a cigarette filter with a filter plug surrounded by smoke breathable material. The filter has longitudinal pleats, which are perforated at one end of the filter and formed longitudinally from one end of the filter to the other, but not exceeding the entire length of the filter plug, smoke breathable wrapper Form an outer groove. The smoke breathable wrapper has a coating means, which makes the smoke non-breathable in areas which are formed only in part of the length of the groove, and distinguishes the grooved area of the smoke breathable wrapper from the corresponding end of the filter.
GB 2 095 093 A는 비다공성 래퍼에 싸인 필터 플러그 및 필터의 한 쪽 끝에서 다른 쪽 방향으로 특정 거리로 형성된 홈이 있는 필터를 개시하고 있다. 홈은 대기를 향해 뚫려 있을 수 있고 필터의 입 쪽 끝 또는 담배 쪽 끝까지 형성될 수 있도록 배치될 수 있다. 또한, 입 쪽 끝 및 담배 쪽 끝에서 시작하는 홈을 교대로 배열할 수도 있다. 필터는 홈의 공기 구멍의 입구가 파괴되는 것을 막기 위해서 길고 가는 물질에 의해 담배 몸체에 고정되어 있다.GB 2 095 093 A discloses a filter plug wrapped in a nonporous wrapper and a grooved filter formed at a certain distance from one end of the filter to the other. The grooves can be drilled towards the atmosphere and can be arranged to form up to the mouth end or the cigarette end of the filter. It is also possible to alternately arrange the grooves starting at the mouth end and the cigarette end. The filter is secured to the tobacco body by a long, thin material to prevent the opening of the air holes in the grooves from breaking.
US-A-3,752,165는 얇고 다공성인 래퍼 페이퍼로 싸여진 필터 플러그가 있는 흡연 물품용 필터를 제시하고 있다. 복수개의 홈이 래퍼 페이퍼에 형성되어 있고, 필터의 한 쪽 끝에 있는 필터 물질에도 형성되어 있다. 홈은 필터의 한 쪽 끝에서 반대쪽 끝 바로 전 지점까지 형성되고, 연기 비통기성 플러그 랩에 의해 둘러싸여 있다. 홈은 필터의 한 쪽 끝으로부터, 다른 쪽 끝에서 약간 떨어진 지점까지 형성된다. 이러한 필터를 사용하여, 허용될 수 있는 정도로 압력을 강하시키면서 담배 연기로부터 고효율로 타르를 제거할 수 있다.US-A-3,752,165 proposes a filter for a smoking article with a filter plug wrapped in thin, porous wrapper paper. A plurality of grooves are formed in the wrapper paper and also in the filter material at one end of the filter. The groove is formed from one end of the filter to the point just before the opposite end and is surrounded by a smoke-breathable plug wrap. The groove is formed from one end of the filter to a point slightly away from the other end. Such a filter can be used to remove tar from cigarette smoke with high efficiency while dropping the pressure to an acceptable level.
또한, US-A-3,910,288에는 필터 플러그 주위에 필터의 담배 쪽 끝으로부터 필터의 입 쪽 끝 앞의 위치까지 형성되어 있는 홈이 구비된 필터 플러그가 있는 필터가 공지되어 있다. 홈은 필터 물질을 둘러싼 딱딱한 플라스틱 래퍼내에 형성된다. 각 홈의 한 쪽 끝에는 필터 물질과의 연결을 가능하게 해 주는 구멍이 있다.필터 통기성은 제공되지 않는다.Further, US-A-3,910,288 discloses filters with filter plugs with grooves formed around the filter plug from the tobacco end of the filter to the position before the mouth end of the filter. The grooves are formed in a rigid plastic wrapper surrounding the filter material. At one end of each groove is a hole that allows connection with the filter material. Filter breathability is not provided.
이러한 필터는 흡연 물품을 다 흡연하는 동안에 하나의 홈 및/또는 각 홈이 뚫려 있을 수 있도록, 파괴에 매우 강하다. 이미 정해둔 값에서 0의 값으로 홈을 통해 흐르는 연기량을 서서히 변화시키면, 필터는 필터의 효율을 비교적 일정한 정도로 증가시키면서, 거의 균일한 1회 흡입당 미립자 물질 전달을 달성한다.Such filters are very resistant to destruction so that one groove and / or each groove can be drilled while smoking a smoking article. By slowly varying the amount of smoke flowing through the grooves from a previously set value to a value of zero, the filter achieves a nearly uniform particulate mass transfer per inhalation while increasing the efficiency of the filter to a relatively constant amount.
마지막으로, US-A-3,596,663은 정해지지 않은 길이의 홈이 있는 필터 플러그가 구비된 흡연 물품용 필터를 제시하고 있다. 필터 래퍼 및 라이닝 페이퍼는 각각의 경우에서 다공성이고/다공성이거나 구멍이 구비되어 있다. 통기성 래퍼에는 통기성 표면의 크기를 증가시키기 위해 주름이 잡혀있고, 이에 따라 통기성 래퍼 페이퍼에서 필터 플러그의 필터 물질까지 공기의 통로를 단순화시켜준다. 이에 따라 통기성 필터는 필터 매질에 대한 공기 흐름이 제약되는 것을 상당히 감소시킨다.Finally, US-A-3,596,663 proposes a filter for a smoking article with a filter plug with grooves of undefined length. The filter wrapper and lining paper are in each case porous and / or porous. The breathable wrapper is pleated to increase the size of the breathable surface, thereby simplifying the passage of air from the breathable wrapper paper to the filter material of the filter plug. The breathable filter thereby significantly reduces the air flow to the filter medium.
따라서, 요약하면, 지난 몇년 동안 궐련 필터에는, 홈의 위치 및 길이, 그리고 팁 페이퍼 또는 필터 래퍼 페이퍼의 다공성 및/또는 통기성에 따라 달라지는 방향으로 연기 및/또는 공기가 향하도록 해주는 홈이 구비되어 왔다고 말할 수 있겠다. 이렇게 하면, 연기 희석, 입에 닿는 부분에서의 연기 흐트러뜨림, 그리고 공기 및 연기의 통기를 따로 인도해 주는 것, 그리고 이것 이외의 다른 효과도 달성할 수 있다.Thus, in summary, cigarette filters have been provided in the last few years with grooves that direct smoke and / or air in a direction that depends on the location and length of the grooves and the porosity and / or breathability of the tip paper or filter wrapper paper. I can tell. In this way, dilution of the smoke, disturbance of the smoke in the mouth, and directing the aeration of air and smoke, and other effects can be achieved.
최근 몇년 동안, 한가지 연기 성분, 즉 일산화탄소(CO)에 대한 관심이 있었지만, 그다지 소득이 없었고 경제적인 필터는 아직 알려지지 않은 상태이다. 특히 궐련의 담배 연기에서 최대 CO 허용치를 규제하는 새로운 법적 규제 측면에서, 연기 중 CO 함량을 소정의 최대치 아래로 감소시키고자 하는 시도들이 이루어지고 있다.In recent years, there has been interest in one smoke component, carbon monoxide (CO), but without much income and economic filters are not yet known. Attempts have been made to reduce the CO content in smoke below a certain maximum, particularly in the context of new legal regulations that regulate the maximum CO tolerance in cigarette smoke in cigarettes.
본 발명은 흡연 물품에 관한 것이고, 구체적으로는 궐련에 한정된 것이 아니라, 필터 주위에 홈이 파여진 필터를 포함하는 흡연 물품에 관한 것이다.The present invention relates to smoking articles, and in particular, to smoking articles comprising a filter grooved around the filter, but not limited to cigarettes.
본 발명이 보다 명백하게 이해될 수 있고 그 결과를 더욱 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위해서, 하기 실시예 및 개략적인 도면을 참고로 할 것이다.In order that the present invention may be more clearly understood and the results may be more readily performed, reference will be made to the following examples and schematic drawings.
도 1은 일부만 팁 페이퍼로 싼, 담배 몸체에 부착된 필터의 사시도를 보인다.1 shows a perspective view of a filter attached to a tobacco body, partially wrapped with tip paper.
도 2는 본 발명에 따른 필터 및 비교 필터에 대한, 필터 통기성의 함수에 따른 CO/타르의 그래프이다.2 is a graph of CO / tar as a function of filter breathability for a filter and a comparative filter according to the present invention.
도 3은 미립자 첨가제가 함유된 필터의 구체예를 보인다.3 shows an embodiment of a filter containing particulate additive.
도 4는 미립자 첨가제가 함유된 필터의 또다른 구체예를 보인다.4 shows another embodiment of a filter containing particulate additive.
도 1은 통상적인 담배 몸체(12)와 담배 몸체(12)의 한 쪽 끝에 부착되어 있는 필터 성분(14)이 있는, 참조기호(10)로서 개괄적으로 나타낸, 제안된 필터 궐련의 일부를 보이는 사시도이다. 필터 성분(14)은 여과 물질로서 필터 플러그(16)의 전체 용적 상에서 균일하게 분포하는 셀룰로스 아세테이트 토우로 이루어지는 원통형 필터 플러그(16)로 구성된다. 따라서, 필터 플러그(16)에 유동 입구, 관 또는 다른 수단은 제공되어 있지 않다. 본원에 사용된, 여과 물질 수단에 적용되는 것으로서 '균일'하다는 것은 유동 입구, 관 또는 다른 요소가 여과 물질에 없다는 것을 뜻한다. 하지만, 균일한 여과 물질은, 도 4에 관련하여 하기에 기술되는 여과 섹션의 구분과 같이 상이한 여과 물질로 구성될 수 있고, 어떤 경우든지 유동 입구, 관 등을 포함하고 있지 않다.1 is a perspective view showing a portion of a proposed filter cigarette, outlined as a reference numeral 10, with a conventional tobacco body 12 and a filter component 14 attached to one end of the tobacco body 12. to be. The filter component 14 consists of a cylindrical filter plug 16 consisting of cellulose acetate tow uniformly distributed over the entire volume of the filter plug 16 as filtration material. Thus, no flow inlet, tube or other means is provided in the filter plug 16. As used herein, 'uniform' as applied to a filtration material means that there is no flow inlet, tube or other element in the filtration material. However, the uniform filtration material may be composed of different filtration materials, such as the division of filtration sections described below with respect to FIG. 4, and in no case include flow inlets, tubes, or the like.
필터 플러그(16)는 비통기성 플러그 랩(18)으로 덮여있지만, 다른 구체예에서(도시하지는 않음) 필터 플러그는 특히 담배맛 취향을 고려하여, 본래 다공성이고/다공성이거나 공기 구멍이 구비된 것일 수 있다.The filter plug 16 is covered with a non-breathable plug wrap 18, but in other embodiments (not shown) the filter plug may be inherently porous / porous or equipped with air holes, especially considering tobacco taste. have.
필터 성분(14)의 주위에는 홈(20)이 찍혀있는데, 제시된 구체예에서는 4개의 홈(20)이 필터 성분(14)의 주위에 대칭적으로 분배되어 있다. 홈(20)은 필터 성분(14)의 담배 몸체 쪽 끝까지 형성되어 있고, 이 끝은 홈(20)과 담배 몸체(12) 사이의 유동이 연결될 수 있도록 뚫려 있다.A groove 20 is stamped around the filter element 14, in which four grooves 20 are symmetrically distributed around the filter element 14. The groove 20 is formed to the tobacco body side end of the filter element 14, which is drilled to allow flow between the groove 20 and the tobacco body 12 to be connected.
상기 홈(20)은 필터 플러그(16)의 주위에 축 방향으로 있으며, 필터 성분(14)의 입 쪽 끝으로부터 유변학적으로 적절한 거리를 두고, 즉 홈(20)으로부터의 공기나 연기 모두 필터 성분(14)의 입 쪽 끝에 직접 닿을 수는 없는 거리를 두고 끝난다.The groove 20 is axially circumferentially around the filter plug 16 and at a rheologically appropriate distance from the mouth end of the filter component 14, ie both air and smoke from the groove 20. End at a distance that cannot reach the tip of the mouth at (14).
연구자들은, 홈(20)의 축 길이가 필터 플러그(14) 길이의 80%보다는 짧아야 함을 증명하였다. 약 60%가 바람직하다.The researchers demonstrated that the axial length of the grooves 20 should be shorter than 80% of the length of the filter plug 14. About 60% is preferred.
홈(20)의 깊이는 대략 1.5 mm이고, 횡단면은 U자 모양이며 폭은 외주에서 대략 2 mm이다.The depth of the grooves 20 is approximately 1.5 mm, the cross section is U-shaped and the width is approximately 2 mm at the outer circumference.
필터 성분(14)은 보통의 방식으로 팁 페이퍼(22)로 싸여 있으며, 구체예에서 팁 페이퍼에는 2줄의 평행한 주위 공기 구멍(24)이 구비된 것으로 제시된다. 더 많거나 더 적은 수의 줄의 공기 구멍이 또한 제공될 수 있고, 또는 팁 페이퍼(22)가 본래 다공성일 수도 있다. 공기 구멍(22)의 다공성 및/또는 개수 및 크기는 단지 바람직한 통기성 정도를 보장하기 위해서만 필요한 것이다.The filter component 14 is wrapped in tip paper 22 in the usual manner, and in the embodiment the tip paper is presented with two rows of parallel ambient air holes 24. More or fewer rows of air holes may also be provided, or the tip paper 22 may be porous in nature. The porosity and / or number and size of the air holes 22 are only necessary to ensure the desired degree of breathability.
플러그 랩(18)의 배열에 대해서는, 원칙적으로는 두 가지 가능성이 있는데,즉 비통기성 페이퍼를 사용하거나 통기성 페이퍼를 사용하는 것이 그것이다. 플러그 랩(18)으로서 비통기성 페이퍼를 사용한 경우, 흡연시 통기된 공기는 공기 구멍(24)을 통해 홈(20)으로 유동한 다음에 홈(20)으로부터 담배 몸체쪽으로, 즉, 역방향으로 이동하고, 통기된 공기는 이어서 담배 몸체(12)로부터의 연기와 함께 필터 플러그(16)를 거쳐 흡연자의 입으로 들어간다.With regard to the arrangement of the plug wraps 18, in principle there are two possibilities: using non-breathable paper or using breathable paper. In the case of using non-breathable paper as the plug wrap 18, the aerated air flows through the air holes 24 into the grooves 20 and then moves from the grooves 20 toward the tobacco body, ie in the reverse direction. The vented air then enters the smoker's mouth via filter plug 16 with smoke from tobacco body 12.
플러그 랩이 본래 다공성이거나 공기 구멍이 구비됨으로써 통기성인 경우, 통기된 공기의 조정가능한 부분이 이러한 통로에 의해 통기성 플러그 랩을 통과하여 필터로 흘러 흡연자의 입으로 들어간다. 이것은 홈(20)을 통한 공기 유동과 합해진다. 이러한 방식으로 연기의 희석이 두 부분에서의 공기 통기에 의해 조정될 수 있는데, 즉 첫번째로는 팁 페이퍼(22)를 통한 통기에 의해 홈(20)을 따라서, 두번째로는 플러그 랩(18)을 통해 필터 플러그(16)에 직접 들어가는 통기에 의해서 이루어진다.If the plug wrap is inherently porous or breathable by being provided with air holes, an adjustable portion of the vented air is passed by the passage through the breathable plug wrap into the filter and into the smoker's mouth. This is combined with the air flow through the grooves 20. In this way the dilution of the smoke can be adjusted by air aeration in two parts, ie first along the groove 20 by aeration through the tip paper 22 and secondly via the plug wrap 18. By venting directly into the filter plug 16.
필요하다면, 필터(14)의 입 쪽 끝에서만 뚫려 있는 추가의 짧은 홈을 팁 페이퍼(22)의 외부 표면에 만들 수 있다. 이들은 유변학적 기능은 없고, 통기 구역(24)과 연결되어 있지 않기 때문에 다만 필터 요소(14)에서의 홈의 존재를 흡연자에게 인지시키는 역할만을 한다.If desired, additional short grooves can be made in the outer surface of the tip paper 22 that are only drilled at the mouth end of the filter 14. They have no rheological function and are not connected to the ventilation zone 24 and merely serve to remind the smoker of the presence of a groove in the filter element 14.
도 2는 통상의 셀룰로스 아세테이트 필터 토우, 비통기성 플러그 랩 및 상기에 나타낸 크기의 4개의 홈(20)이 있는 본 발명에 따른 필터가 CO/타르 비에 미치는 영향의 그래프를 보이는 것으로서, 이 때 4개의 홈은 필터 플러그(16)의 주위에 대칭적으로 분포되어 있고, 담배 쪽 끝으로부터 시작하여, 필터 성분(14) 길이의60% 상에 형성되어 있다.FIG. 2 shows a graph of the effect of a filter according to the invention having a conventional cellulose acetate filter tow, a non-breathable plug wrap and four grooves 20 of the size shown above on the CO / tar ratio, wherein 4 The grooves are symmetrically distributed around the filter plug 16 and are formed on 60% of the length of the filter component 14, starting from the tobacco end.
실험에서 필터 성분(14)의 통기성을 0에서 최대 70% 정도의 통기성으로 변화시켰다. 3 mg 또는 이보다 적은 산물에 대해서는, 요구되는 통기량을 수득하기 위해서 기계 레이저 구멍 뿐 아니라, 구멍이 있는 팁 페이퍼 또한 사용하는 것이 필요하다. 이렇게 증가된 통기량은 또한 궐련의 압력 강하를 돕기도 한다. 수득된 CO/타르 비 감소분은 사용된 통기량과 균형을 이룬다.In the experiment, the air permeability of the filter component 14 was changed from 0 to a maximum of about 70%. For products of 3 mg or less, it is necessary to use not only mechanical laser apertures but also perforated tip papers in order to obtain the required aeration. This increased aeration also helps to lower the pressure of cigarettes. The CO / tar ratio reduction obtained is balanced with the amount of aeration used.
도 2에서 원 기호는 홈을 만들지 않고 모노아세테이트 필터 토우로 만든 통상의 필터에 대해 측정한 값을 나타내며, 사각형 기호는 상기에 기술한 비교 필터와 그 구조와 크기가 같은, 본 발명에 따른 필터 성분(14)에 대해 측정한 값을 나타낸다.In Fig. 2, the circle symbol represents a value measured for a conventional filter made of monoacetate filter tow without making a groove, and the square symbol is a filter component according to the present invention having the same structure and size as the comparative filter described above. The value measured about (14) is shown.
본 발명에 따른 필터 성분(14)은 전달된 타르에 비해 연기 중의 CO 함량을 감소시켜, CO/타르 비를 약 1.4에서 약 0.7로 낮춘 반면, 홈을 사용하지 않고 통기만 한 경우에 CO/타르 비를 단지 약 1.12로만 낮출 수 있음을 익히 인지할 수 있을 것이다.The filter component 14 according to the invention reduces the CO content in the smoke compared to the delivered tar, thereby lowering the CO / tar ratio from about 1.4 to about 0.7, whereas CO / tar when only vented without using a groove It will be appreciated that the ratio can be reduced to only about 1.12.
따라서, CO/타르 비는 본 발명에 따른 필터 성분(14)을 사용해 팁 페이퍼(22)의 적당한 통기 정도를 적절히 선택하여 새로운 방법으로 조절함으로써 한계치 아래로 감소시킬 수 있다.Thus, the CO / tar ratio can be reduced below the limit by using a filter component 14 according to the present invention to appropriately select the appropriate degree of aeration of the tip paper 22 and adjust it in a new way.
본 발명에 따른 필터가 있는 궐련을 추가로 연구하였더니, 궐련의 담배 섹션에서의 상이한 담배 블렌드에 대해서도 이러한 결과들이 또 확인되었다. 표 1 내지 3에서, 시판되는 3종류의 담배에 본 발명의 필터를 부착한 것에 대한 결과를 제시하고 있다. 통상의 필터가 있는 해당 궐련은 각각 약 10 mg, 6 mg 및 3 mg의 타르량을 산출했다. 측정은 DIN 및 ISO 규격에 따라 수행했다.Further studies of the cigarette with a filter according to the invention have also confirmed these results for different tobacco blends in the tobacco section of the cigarette. In Tables 1 to 3, the results of attaching the filter of the present invention to three commercially available cigarettes are shown. Corresponding cigarettes with conventional filters yielded tar amounts of about 10 mg, 6 mg and 3 mg, respectively. Measurements were performed according to DIN and ISO standards.
이러한 측정에 사용된 필터는 하기의 매개변수를 갖는 홈이었다: 4개의 홈, 17 mm 길이, 약 1.5 mm 폭 및 0.5 내지 1 mm 깊이. 플러그 랩은 비통기성이고 추가로 통기성이지는 않았다.The filter used for this measurement was a groove with the following parameters: four grooves, 17 mm long, about 1.5 mm wide and 0.5 to 1 mm deep. The plug wrap was non-breathable and not further breathable.
실험 결과로부터, 본 발명의 필터(EF로 명명)는 통기량을 조정함으로써 표준 필터(SF로 명명)가 있는 궐련에 필적할만한 압력 강하를 보이면서도 확실히 감소된 CO/타르 비를 갖는 궐련을 만들 수 있게 한다는 것이 증명되었다.From the results of the experiment, the filter of the present invention (named EF) can produce a cigarette with a significantly reduced CO / tar ratio while showing a pressure drop comparable to a cigarette with a standard filter (named SF) by adjusting the aeration rate. Proved to be.
도 3은 본 발명의 필터 성분(14)의 횡단면을 보이는데, 담배 몸체(12)에 부착되어 있는 유사 부분을 도 1에 따라 번호붙였다. 필터 플러그(16)를 덮어씌우는데 사용된 플러그 랩(18)은 영역(26)에 부착되어 있는, 활성화된 탄소 미립자 함유 부분을 포함한다. 플러그 랩이 필터 플러그(16) 주위를 감싼 후 플러그 랩(18)내에 홈(20)이 형성된다. 필터 성분은 이에 따라 통합형 성분이다.FIG. 3 shows a cross section of the filter component 14 of the present invention, in which like parts attached to the tobacco body 12 are numbered according to FIG. 1. The plug wrap 18 used to cover the filter plug 16 includes an activated carbon particulate containing portion attached to the region 26. A groove 20 is formed in the plug wrap 18 after the plug wrap wraps around the filter plug 16. The filter component is thus an integrated component.
주제는 동일하지만 대안적인 구체예가 도 4에 도시된다. 그러나, 이 구체예에서, 필터 성분은 3가지 섹션을 포함한다: 표면에 홈(20)이 형성되어 있는 홈 섹션, 셀룰로스 아세테이트 토우에 분산된 활성화된 탄소 입자를 포함하는 얼룩무늬 탄소 섹션(28), 및 통상의 셀룰로스 아세테이트 토우 섹션(30)이 그것이다. 이 세 섹션은 성형가능한 하나의 플러그 랩에 의해 함께 합해져서 홈 섹션의 홈을 생성할 수 있다. 대안적으로는, 자가 지속성인 씌워지지 않은 아세테이트(NWA) 섹션이나, 셀룰로스 아세테이트 섹션을 씌우는 플러그 랩 중 하나의 표면에 홈이 형성된다. 세 섹션은 이어서 함께 배열된 다음, 추가의 플러그 랩으로 덧씌워진다(도시하지는 않음).The subject matter is the same but an alternative embodiment is shown in FIG. 4. However, in this embodiment, the filter component comprises three sections: a groove section in which grooves 20 are formed on the surface, and a spotted carbon section 28 comprising activated carbon particles dispersed in cellulose acetate tow. , And the usual cellulose acetate tow section 30. These three sections can be joined together by one moldable plug wrap to create a groove of the groove section. Alternatively, grooves are formed in the surface of either the self-sustaining uncovered acetate (NWA) section or the plug wrap covering the cellulose acetate section. The three sections are then arranged together and then overlaid with additional plug wrap (not shown).
도 3 및 도 4의 구체예는 미립자 물질을 함유하는 필터 섹션에 홈을 성형하여야 하는 문제점을 방지하는데, 성형 동안에는 가열되는 성분과 접촉된 경우 미립자 물질에 악영향을 줄 수 있다. 그러나, 열형성가능한 플러그 랩으로 만들어진 것을 사용하면 탄소 함유 섹션에서 홈을 열 형성하는 것도 가능하여, 궐련 디자이너에게 선택할 기회를 열어주고 있다.3 and 4 avoid the problem of forming grooves in the filter section containing the particulate material, which may adversely affect the particulate material when contacted with the component being heated during molding. However, the use of a thermoformable plug wrap also allows the thermal formation of grooves in the carbon containing section, opening up a choice for cigarette designers.
또한, 추가의 물질이 존재하면 다른 증기상 성분에 영향을 주어, 특히 호프만 분석 목록에 있는 화합물 중 일부를 선택적으로 제거하는 데 특히 유리할 수 있다(참고: Hoffmann, D., Hoffmann, I., "Tobacco Smoke Components", Beitrage zur Tabakforschung International 18 (1998) 49).In addition, the presence of additional substances may affect other vapor phase components, which may be particularly advantageous for the selective removal of some of the compounds in the Hoffman analysis list (see Hoffmann, D., Hoffmann, I., " Tobacco Smoke Components ", Beitrage zur Tabakforschung International 18 (1998) 49).
본 발명의 목적은, 타르 및 니코틴과 같은 다른 성분에 비해, 효과적인, 구체적으로는 조정가능한 연기 중 CO 함량 감소를 허용하는 흡연 물품, 구체적으로는 궐련의 필터를 제조하는 것이다.It is an object of the present invention to produce a smoking article, in particular a filter of a cigarette, which allows for an effective, specifically adjustable CO content reduction in smoke, relative to other ingredients such as tar and nicotine.
상기 목표는 청구항 1의 특징에 의해 본 발명에 따라 달성된다.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.
적당한 구체예는 종속항의 특징적 내용에 따라 정의된다.Suitable embodiments are defined according to the characterizing content of the dependent claims.
본 발명의 필터내 유동 역학에 기인하여, 여과 물질의 유지는 잘 알려져 있는 유동 선속도의 감소에 의존하여 줄어드는데, 즉 유동 선속도가 증가됨에 따라 유지는 줄어든다. CO량이 필터 물질에 의해 영향을 받지 않는다는 점 때문에, CO/타르 비는 감소된다.Due to the flow dynamics in the filter of the present invention, the retention of the filtration material is reduced depending on the well-known decrease in the flow linear velocity, i.e. the retention decreases as the flow linear velocity is increased. Due to the fact that the amount of CO is not affected by the filter material, the CO / tar ratio is reduced.
비통기성 플러그 랩이 본 발명에 따라 필터에 사용되는 경우에는, 궐련을 흡연할 때 담배 몸체 쪽으로 홈 전반에 통기된 공기가 흐르고, 거기에서 여과 물질을 통해 흡연자의 입 쪽으로 거꾸로 돌아간다.When a non-breathable plug wrap is used in the filter according to the invention, air vented throughout the groove towards the tobacco body when smoking the cigarette flows there through the filtration material and back to the smoker's mouth.
대안으로서, 본래 다공성이거나 통기성인 플러그 랩을 사용함으로써 공기 구멍을 구비하는 것도 가능하다. 통기되는 공기 중 일부는 이 통로를 통해 유동하여 통기성 플러그 랩에서 필터로, 또한 흡연자의 입으로 유동한다. 이러한 부분은 플러그 랩의 고유 다공성 또는 인공 다공성을 적절히 조정함으로써 조정할 수 있는데, 즉 이것은 압력 강하/흡연 역학 및 CO/타르 비가 향상될 수 있음을 뜻하는 것이다.As an alternative, it is also possible to have air holes by using a plug wrap which is inherently porous or breathable. Some of the vented air flows through this passage and flows from the breathable plug wrap to the filter and into the smoker's mouth. This part can be adjusted by appropriately adjusting the intrinsic porosity or artificial porosity of the plug wrap, which means that the pressure drop / smoking kinetics and CO / tar ratio can be improved.
또다른 대안으로서, 다공성 또는 통기성 플라스틱 시트 또는 호일을 플러그 랩 물질로서 사용할 수도 있다.As another alternative, porous or breathable plastic sheet or foil may be used as the plug wrap material.
팁 페이퍼 및 비통기성 플러그 랩에 레이저 발생기로 구멍을 내는 것은, 3 mg보다 적은, 바람직하게는 1 mg보다 적은 타르를 전달하는 저전달 제품에 특히 유용하다. 이러한 저전달 제품을 위해서는, 두 줄의 공기 구멍을 제공하는 것이 유리할 수 있는데, 즉 한 줄은 축 방향으로 형성된 홈의 상류에 위치하고, 다른 한 줄은 이러한 구멍의 하류에 위치한 것이다. 온라인 기계로 플러그 랩과, 아래에 있는 여과 물질 모두에 구멍을 내면, 공기가 진입되는 정도가 증가된다. 따라서, 홈과 여과 물질을 통해 합해진 통기가 발생한다.Punching the tip paper and the non-breathable plug wrap with a laser generator is particularly useful for low-delivery products that deliver less than 3 mg, preferably less than 1 mg tar. For such low delivery products it may be advantageous to provide two rows of air holes, one row upstream of the axially formed groove and the other row downstream of this hole. Punching both the plug wrap and the underlying filtration material with an on-line machine increases the air ingress. Thus, the combined ventilation occurs through the grooves and the filtration material.
영국 특허 번호 2058543, 2056841 또는 2134365에 기재된 것과 같은 합성 플러그 랩 또는 열성형성 플러그 랩이 본 발명의 가열 성형가능한 플러그 랩으로서 특히 적합할 수 있다.Synthetic plug wraps or thermoformed plug wraps such as those described in British Patent No. 2058543, 2056841 or 2134365 may be particularly suitable as the heat moldable plug wraps of the present invention.
실험결과를 보면, 필터 통기성 함수에 따라 달성가능한 CO/타르 비가 변하였는데, 즉 필터 통기성을 증가시키고, CO/타르 비에 대한 변수를 추가로 보정함으로써 CO/타르 비는 감소된다.Experimental results show that the CO / tar ratio achievable with the filter breathability function has changed, i.e. by increasing the filter breathability and further correcting the parameters for the CO / tar ratio, the CO / tar ratio is reduced.
바람직한 구체예에서는 2 내지 10개의 홈이 제공되는데, 이는 단 하나의 홈을 사용하는 것은 끽연을 방해할 수 있는 매우 비대칭적인 연기 중의 통기 분배를 유도하기 때문이다. 홈이 10개보다 많으면 제조 공정을 매우 복잡하게 하고, 각각의 홈의 적절한 유동 횡단면에 대한 충분한 공간을 마련하기 어렵다. 4개의 홈을사용하였을 때 양호한 결과가 달성되었다.In a preferred embodiment, between two and ten grooves are provided because using only one groove leads to a distribution of aeration in the highly asymmetrical smoke that can interfere with smoking. More than 10 grooves complicate the manufacturing process and make it difficult to provide enough space for the proper flow cross section of each groove. Good results were achieved when four grooves were used.
홈의 횡단면은 제조적 이점 및 유변학적 이점 때문에, V자 모양이거나, 바람직하게는 U자 모양일 수 있다.The cross section of the groove may be V-shaped, or preferably U-shaped, because of manufacturing and rheological advantages.
홈의 적절한 개수, 적절한 깊이, 폭 및 길이가 선택되었으면, 생산되는 궐련의 필터 특성을 목표한 특성으로 조정할 수 있다.Once the proper number of grooves, the appropriate depth, the width and the length have been chosen, the filter properties of the cigarettes produced can be adjusted to the desired properties.
통상 사용되는 모든 필터 물질은 하나 또는 몇가지의 이러한 물질이 사용될 수 있는 필터 물질로서 사용될 수 있다. 바람직하게는 통상적인 셀룰로스 아세테이트의 토우(tow)가 사용된다. 필터를 경화시키기 위해서는 예를 들어 트리아세틴이나 Tegda를 필터 토우에 첨가하는 것과 같은 통상의 기술이 사용된다.Any filter material commonly used may be used as the filter material in which one or several such materials may be used. Preferably a tow of conventional cellulose acetate is used. To cure the filter, conventional techniques such as, for example, adding triacetin or Tegda to the filter tow are used.
또한 활성화된 목탄, 제올라이트, 향기 변형제 또는 이온 교환 수지, 예컨대 약염기성 음이온 교환 수지의 다공성 미립자 염인 소위 듀오라이트(Duolite, 미국 특허 번호 3,716,500 또는 3,943,832 참고)와 같은 첨가제를 다른 증기상 성분을 감소시키기 위하여 첨가할 수도 있다.In addition, additives such as activated charcoal, zeolites, fragrance modifiers or ion exchange resins such as porous particulate salts of weakly basic anion exchange resins, such as duolites (see US Pat. No. 3,716,500 or 3,943,832), may be used to reduce other vapor phase components. It may also be added.
바람직하게는 여과 물질은 균일하다. 본원에 사용된, 여과 물질 수단에 적용되는 것으로서 '균일'하다는 것은 유동 입구, 관 또는 다른 요소가 여과 물질에 없다는 것을 말한다. 하지만, 여과 섹션을 구분할 때 필터가 다중 필터인 것과 같이, 균일한 여과 물질은 상이한 여과 물질로 구성될 수 있다. 균일한 여과 물질은 간단하게 제조된다는 이점이 있다.Preferably the filtration material is homogeneous. As used herein, 'uniform' as applied to a filtration material means that there is no flow inlet, tube or other element in the filtration material. However, as the filter is a multiple filter when separating the filtration sections, the uniform filtration material may be composed of different filtration materials. The uniform filtration material has the advantage of being simply produced.
바람직하게는 첨가제는 필터내의 홈이 없는 부분에 존재한다. 이렇게 하면 성형시에 첨가제가 열분해되어 홈을 만드는 것이 방지된다.Preferably the additive is present in the grooveless part of the filter. This prevents the additives from thermally decomposing at the time of forming to create grooves.
바람직한 구체예에 따르면, 홈은 필터 길이의 80%보다는 짧게 형성되고, 약 60% 형성되었을 때 양호한 결과가 수득되었다.According to a preferred embodiment, the grooves are formed shorter than 80% of the filter length, and good results are obtained when about 60% are formed.
홈의 깊이는 0.5 내지 2 mm 범위이어야 하고, 바람직하게는 약 1 mm일 때 적절한 유동 용적이 달성된다.The depth of the grooves should be in the range from 0.5 to 2 mm, preferably at about 1 mm to achieve an appropriate flow volume.
이러한 기준을 고려하여, 홈의 폭은 필터 외주에서 측정하였을 때 1 내지 3 mm이어야 하고, 바람직하게는 1.5 내지 2.5 mm이어야 한다.In view of this criterion, the width of the grooves should be 1 to 3 mm, preferably 1.5 to 2.5 mm, as measured at the filter perimeter.
몸체 축을 따라 홈의 깊이가 반드시 일정해야 하는 것은 아니다. 예를 들면 끝이 뚫린 필터의 담배쪽 끝을 향해 깊이가 깊어질 수도 있다. 홈은 또한 예를 들면 필터 주위의 나사모양이나 나선형인 비선형일 수도 있다.The depth of the grooves along the body axis does not necessarily have to be constant. For example, it may be deeper towards the tobacco end of a perforated filter. The grooves may also be nonlinear, for example threaded or helical around the filter.
일부 경우에, 필터 주위에 방사형으로 생기는 추가의 홈을 필터에 추가할 필요가 있을 수 있다. 이러한 홈은 홈의 축과 연결되어 있다. 이러한 방사형 홈은 팁 페이퍼의 통기 구역 바로 아래에 위치하여 통기 효과를 향상시킨다는 점에서 유용하다. 통기 구역이 더욱 큰 경우에는, 2개 이상의 방사형 홈을 사용할 필요가 있을 수도 있다.In some cases, it may be necessary to add additional grooves radially around the filter to the filter. This groove is connected to the axis of the groove. Such radial grooves are useful in that they are located just below the vent area of the tip paper to enhance the vent effect. If the vent area is larger, it may be necessary to use two or more radial grooves.
본 발명의 필터는 이중 또는 삼중 필터 장치의 일부로서 분명히 포함될 수 있다.The filter of the present invention may be explicitly included as part of a double or triple filter arrangement.
담배 몸체에 필터가 부착되도록 해 주는 팁 페이퍼의 구조는 통기를 허용하도록 구비된 통상적인 구조일 수 있다. 이것은 다공성인, 즉 본래 통기성인 팁 페이퍼를 사용하거나, 기계적 수단 또는 정전기적 수단 혹은 레이저 빔으로 공기 구멍을 만들어 달성할 수 있다.The structure of the tip paper that allows the filter to be attached to the tobacco body can be any conventional structure provided to allow for aeration. This can be achieved by using porous, inherently breathable, tip paper, or by making air holes with mechanical or electrostatic means or laser beams.
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