KR20080027790A - 흡연 물품 - Google Patents

Abstract

활성탄과 같은 흡착재 함유 종이 등의 웨브 물질 패치(7)가 흡연 물품(1)의 구강측 단부 쪽에 위치하여 최종 몇 모금에서의 연기 성분을 감소시킴으로써, 종래 궐련에 비해 더욱 균일한 퍼프 프로필을 달성하는 흡연 물품(1). 이 흡연 물품의 특징은 일정한 ISO NFDPM 생산량을 유지하기 위해 처음 몇 모금에서 연기 성분의 전달이 증가하도록 변경될 수 있다. 흡착재 함유 종이는 구강측 단부쪽에 흡연 물품의 일부에만 전개되어 있고 풍미제를 함유하지 않는다.

흡연 물품, 웨브 물질 패치, 흡착재, 흡연재 막대, 궐련

Description

흡연 물품{SMOKING ARTICLE}

본 발명은 궐련 등을 포함하는 흡연 물품, 더 상세하게는 종래 궐련보다 퍼프(puff; 담배 한 모금) 프로필이 더욱 균일한, 즉 흡연 동안 각 퍼프마다 더욱 일정한 수준의 연기 성분을 전달하는 흡연 물품에 관한 것이다.

흡연 동안 연기의 미립자 상 성분이나 총 미립자 물질(TPM)의 전달이 균일하지 않으며, 연기 미립자 상 성분의 양에 대해 측정하는 퍼프 당 "강도(strength)"가 ISO 기계식 흡연 조건 하에 최초 퍼프에서부터 최종 퍼프로 갈수록 유의적으로 증가한다는 것은 담배업계에 한동안 알려졌던 사실이다. 이러한 최종 퍼프 중의 성분들의 증가는 다수의 요인, 예컨대 연초 막대의 여과율 감소, 궐련지를 통한 연초 막대의 통기율 저하, 이 두 요인의 결과로서 나타나는 흡연 동안 감소되는 연초 막대의 길이, 및 초기 퍼프 유래의 연기 미립자 상 성분이 연초 위에 침착되어 나타나는 연초 막대에 증가된 연기 미립자 상 성분의 가능성 등으로 인해 일어난다.

최초 퍼프에서부터 최종 퍼프까지 궐련에 존재하는 연기 성분의 비율은 그 제품의 총 연기 성분 생산량과 다른 제품의 제작 특징에 따라 달라진다. 일반적으로, 이 비율은 ISO 기계식 흡연 조건 하에서, 보통맛(full flavour) 제품(TPM >10mg)은 2 내지 4 사이의 비율, "라이트 제품(lights)"(TPM 5 내지 10mg)은 3 내지 5 사이, "울트라 라이트 제품(ultra lights)"(TPM <5mg)은 4 내지 6 사이의 값이 달성된다. 연기 성분 생산량이 감소할수록 나타나는 상기 비율의 증가는 주로 그러한 제품에 사용된 더 높은 기공 수준 때문이다. 이와 같은 최초 퍼프와 최종 퍼프 사이에 연기 성분 생산량의 불균형은 최초 몇 퍼프에서 지나치게 "약한"감과 최종 몇 퍼프에서 지나치게 "강한"감을 느끼게 하여 이 제품에 대한 소비자 거부 반응을 유도할 수 있다. 이러한 문제점은 연기 성분의 수준이 낮은 제품의 경우에, 최초 퍼프와 최종 퍼프 사이에 측정된 연기 성분의 차이가 훨씬 커짐으로 인해 더욱 심각하다. 따라서, 최초 퍼프와 최종 퍼프 모두에서 연기 성분의 유사한 수준을 전달할 수 있는 더욱 균일한 퍼프 프로필을 보유한 궐련을 마련하는 것이 요구되고 있다.

또한, 최종 몇 퍼프에서 전달된 연기 성분의 증가 수준은 모든 궐련 제품에서 생성된 연기 성분의 총 함량의 상당한 비율을 나타내는 것으로 알려져 있다. 따라서, 최종 몇 퍼프에서의 연기 성분의 전달을 감소시키면, 전달되는 연기 성분의 총 함량이 감소될 것이다.

이와 같이 성분 전달을 감소시키고 더욱 균일한 성분 전달을 제공하기 위한 종래 시도는 US 3,902,504에 기술되어 있는데, 이 특허문헌은 궐련의 구강측 단부쪽으로 갈수록 연초 막대 내에 혼입된 절단 탄소지의 증가량을 보유하는 궐련을 개시한다. 이는 2가지 방식으로 달성되는데, 그 하나는 각각 다른 양의 절단 탄소지를 연초와 배합한 다수의 분리된 조각을 제조하는 단계 및 이 조각들을 탄소지 수준이 가장 높은 조각이 궐련의 구강측 단부에 가장 가깝고 궐련의 불을 붙이는 단 부쪽의 조각이 점차적으로 적은 탄소지를 함유하도록 일렬로 배열하는 단계를 수반한다. 제2 양태는 조각을 만들 필요 없이 궐련의 구강측 단부쪽으로 갈수록 증가하는 양의 절단 탄소지를 연초와 배합시킨 연초 막대를 보유한다. 궐련의 구강측 단부에 존재하는 절단 탄소지의 증가된 수준은 종래 궐련에 비해 흡연 시 타르 및 니코틴의 생산량을 더욱 일정하게 해준다. 하지만, US 3,902,504에 따라 궐련을 제조하는 방법은 기술된 두 양태 모두에서 상당한 어려움을 수반한다. 첫 번째 양태에서는 연초와 절단 탄소지 배합물을 각각 다른 양으로 보유하는 다수의 조각을 제조한 다음, 이 조각들을 가장 높은 수준의 절단 탄소지를 보유한 조각이 궐련의 구강측 단부 쪽에 있고 다른 조각들이 그 안에 함유된 절단 탄소지의 양에 따라 정확하게 정렬되게 하여 하나의 막대로 만들어야 한다. 이와 같이 하나의 궐련을 제조하는데 있어서, 각 조각의 배합 측면과 정확한 순서로의 조각들의 배열 측면에서 수반되는 공정이 너무 많아, 보통 궐련 제조에 사용되는 고속 생산이 불가능하다. 조각 궐련과 관련된 또 다른 단점은 흡연 동안 각 조각의 마지막 부분이 한 조각과 인접 조각간의 일체성 부족으로 인해 고온의 분탄(hot coal)으로서 궐련으로부터 떨어질 수 있다는 점이다. 이와 같이 궐련 단부로부터 떨어진 고온 분탄은 소비자가 거부하는 제품이 되게 할 수 있다. 두 번째 양태에서는 점진적으로 증가하는 양의 탄소지가 막대의 구강측 단부에 존재하도록 연초와 절단 탄소지가 배합된 연초 막대를 제조해야 한다. 이 양태는 구강측 단부쪽의 막대에 공급된 절단 탄소지의 양은 증가시키면서 막대 내의 물질, 특히 절단 탄소지의 총 양은 일정하도록 공급되는 연초의 양을 감소시키는 복잡한 방법을 수반한다. 다시 말하면, 이러한 난해 한 제품의 제작은 궐련 제조에 보통 사용되는 고속 생산을 불가능하게 한다.

주류 연기(흡연자가 직접 마시는 연기)의 총 미립자 물질을 감소시키기 위한 궐련 중의 탄소 충진 랩퍼(wrapper)의 사용에 대해서는 US 3,744,496에 공지되어 있다. 이 특허문헌은 외측 랩퍼를 형성하는 종래 궐련지와 내측 랩퍼로서 탄소 충진지로 둘러싸인 연초 컬럼을 보유한 궐련을 개시한다. 이 궐련은 주류 연기의 유기 증기상 성분과 총 미립자 물질의 생산량이 크게 감소할 뿐만 아니라 비주류 연기도 눈에 띄게 감소하는 것으로 확인되었다. 하지만, US 3,744,496에 개시된 궐련은 단지 흡연 전반에 걸친 궐련의 총 연기 성분을 감소시키는 것에만 관심이 있고, 흡연 동안 전달되는 성분의 프로필을 변경시키려는 시도는 없었다. 더욱이, 이 궐련은 전체 길이를 이중으로 싼 궐련과 관련된 단점, 예컨대 바람직하지 않은 맛 특징과 주류 일산화탄소의 높은 수준 등을 나타낼 것이다.

종래 궐련 랩퍼의 내면에 궐련의 구강측 단부 또는 대안적으로 담뱃불 단부 쪽으로 위치하는 탄소지 패치의 제공에 대해서는 공계류중인 국제 특허출원 번호 PCT/GB2005/000669에 개시되어 있다. 이 특허출원은 궐련 제조기에서 연초 막대에 궐련 랩퍼가 싸여지기 전에 풍미제를 함유하는 탄소지 패치 또는 다른 흡착제 함유 종이가 궐련 랩퍼에 적용되어, 연초 막대의 구강측 또는 필터측 단부에 또는 단부 쪽으로 가미된 탄소지 패치가 위치한 궐련에 대해 기술한다. 이는, 가향 탄소지 패치가 상업적 생산에 적합한 고속의 온라인 공정에 적용될 수 있게 한다. 그 결과 수득되는 궐련은 탄소지의 탄소 중에 안정하게 유지되는 풍미제가 접근하는 연소 분탄 유래의 열에 의해 휘발되어 최종 몇 회의 퍼프 동안 소비자에게 "신선한 마무 리 맛(fresh flavour)"을 제공한다. 하지만, 이 PCT/GB2005/000669의 궐련은 궐련의 정확한 위치에서 안정된 풍미제를 제공하는 것에 관한 것으로서, 풍미제를 함유하지 않는 탄소지 패치의 사용에 대해서는 고찰한 바가 없다.

본 발명의 목적은 흡연 동안 소비자에게 전달되는 궐련의 최종 부분에서 종래 궐련에 비해 감소된 생산량의 연기 성분, 예컨대 미립자 상 및/또는 증기 상 성분을 생산하는 흡연 물품을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 정확한 내부 위치에 흡착제를 보유하는 흡연 물품을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 퍼프 당 전달되는 연기 미립자 상 성분에 대한 퍼프 프로필이 종래 궐련에 비해 더욱 균일한 흡연 물품을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 흡연 중에 처음 몇 회의 퍼프에서는 강도감이 증가하고(하거나) 최종 몇 회의 퍼프에서는 강도감이 감소하는 흡연 물품을 제공하는 것이다.

본 발명은 흡연재(smokable material) 막대, 흡연재 막대를 둘러싼 랩퍼 및 웨브 물질(web material) 패치(patch)를 포함하고, 상기 웨브 물질 패치가 흡착재를 함유하며 흡연 물품의 구강측 단부쪽에 위치해 있으며 흡연재 막대의 길이 중 일부 위에만 전개되어 있고, 이 웨브 물질 패치는 풍미제를 함유하지 않는 흡연 물품을 제공한다.

웨브 물질 패치는 흡연재 막대와 랩퍼 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 유리하게는, 웨브 물질은 랩퍼 표면에 접착되어 있으며, 여기서 표면은 흡연재 막대 에 대향하는 표면, 즉 랩퍼의 내면이다. 웨브 물질은 접착제에 의해서 랩퍼에 적당히 접착된다. 접착제는 다음 중 하나인 것이 바람직하다: 열활성화 접착제, PVA, 전분 및 전분 용액.

흡연 물품의 랩퍼는 당업계에 공지된 통상적인 궐련지인 것이 적당하다. 흡연 물품은 1 이상의 랩퍼에 싸여 있을 수 있고, 예를 들어 이중으로 싸여 있을 수 있다. 하지만, 흡연 물품은 단일 랩퍼에 싸여있는 것이 바람직하다.

흡연 물품은 필터 부재를 함유하는 것이 선호된다. 필터 부재는 통상적인 섬유성 셀룰로스 아세테이트, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 물질로 구성되거나 또는 주름진 종이 물질로 구성된 것이 적당하다. 필터 부재는 이중 또는 삼중 필터와 같은 복수의 구역을 함유한 다중 필터일 수 있다. 적당한 필터는 당업자에게 공지되어 있다. 적당한 필터 부재는 연기의 증기상 성분을 감소시키는 흡착재를 함유할 수 있다. 당업계에 공지된 이러한 필터에는 미립자 활성탄이 필터의 셀룰로스 아세테이트 물질에 산재되어 있는 달마시안형 필터 및 복수 조각 필터의 공동부에 활성탄 과립이 충전되어 있는 공동 필터가 있다. 또한, 필터 부재의 압력 강하 및/또는 기계적 여과 효율은 바람직한 산물에 필요한 만큼의 바람직한 흡연 역학 및 여과 특성을 달성하도록 선택될 수 있다.

본 발명의 필터는 플러그 랩(plug wrap)에 싸여, 팁핑 랩퍼(tipping wrapper)에 의해 흡연재 막대에 부착된다. 팁핑 랩퍼는 내재된 기공 구멍을 통해 통기되는 것이 훨씬 바람직하다. 기공 수단은 필터 부재와 싸여진 흡연재 막대를 서로 부착시키기 위해 사용되는 팁핑 랩퍼의 천공 구멍과 이에 대응하는 플러그랩 의 천공 구멍을 포함하는 것이 적당하다. 대안적으로, 기공 수단은 천공된 플러그랩과 함께 사용된 다공성 팁핑 랩퍼를 사용하여 구비될 수도 있다. 다공성 팁핑 랩퍼는 하부 천공된 플러그랩과 정합되어 있는(in registration with) 범위 전체 또는 일부 범위만이 다공성일 수 있다. 기공은 10% 초과 수준, 유리하게는 50% 초과 수준인 것이 바람직하다. 기공 수단은 흡연 물품의 구강측 단부로부터 11 내지 17mm 거리에 위치하는 것이 유리하다.

웨브 물질은 섬유성 시트 물질인 것이 바람직하고, 특히 셀룰로스계 시트 물질 또는 연초 함유 시트 물질인 것이 더욱 바람직하다. 섬유성 시트 물질은 유리하게는 셀룰로스계 웨브 물질이고, 가장 유리하게는 종이 웨브 물질이다. 종이 웨브 물질은 편평하거나, 주름지거나 또는 캘린더링된 것일 수 있다. 흡착재는 웨브 물질 내에 혼입되어, 흡착재가 웨브 물질의 내재 성분인 것이 유리하다.

흡착재는 다음 중 하나 이상인 것이 적당하다: 제올라이트, 세피올라이트, 점토, 활성 알루미나, 미네랄, 수지, 탄소. 흡착재는 바람직하게는 탄소이고, 더욱 바람직하게는 활성탄이다.

유리하게는 흡착재는 과립형, 분말형 또는 미립자형이다. 흡착재가 과립형, 분말형 또는 미립자형인 경우, 흡착재는 입자 크기가 500㎛ 미만, 바람직하게는 100㎛ 미만인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 흡착재는 입자 크기가 50㎛ 미만, 가장 바람직하게는 평균 입자 크기가 20㎛ 미만인 것이다. 입자 크기는 입자의 직경인 것으로 간주한다.

웨브 물질에 흡착재의 적재 수준은 웨브 물질의 70중량% 미만인 것이 적당하 다. 예를 들어, 웨브 물질에 흡착재의 적재 수준은 웨브 물질의 50중량% 미만일 수 있다. 웨브 물질에 흡착재의 적재량은 웨브 물질의 10 내지 45중량%, 예를 들어 30 내지 45중량%인 것이 유리하다.

흡착재가 활성탄인 경우, 이 활성탄은 활성 수준이 180% CTC 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 탄소의 활성은 40 내지 160% CTC인 것이 좋다. 탄소의 활성은 당업계에 공지된 측정법인 사염화탄소 백분율(CTC)로 측정한다. 탄소 중량을 칭량하고, CTC에 노출시킨 다음, 다시 탄소 중량을 재측정한다. 탄소 중량의 증가를 백분율로서 계산한다.

본 발명의 웨브 물질에는 추가 물질이 첨가될 수 있다. 이러한 물질에는 무기 충전제 및 첨가제가 있다. 예를 들어, 바람직한 충전제 물질은 탄산칼슘이다. 당업계에 공지된 다른 무기 충전제에는 산화티탄, 산화마그네슘, 황산칼슘, 점토 및 카올린이 있다.

웨브 물질에 무기 충전제의 적재 수준은 웨브 물질의 70중량% 미만인 것이 적당하다. 예를 들어, 웨브 물질에 무기 충전제의 적재 수준은 웨브 물질의 50중량% 미만일 수 있다. 웨브 물질에 무기 충전제 적재량은 웨브 물질의 10 내지 30중량%인 것이 유리하다.

웨브 물질의 패치는 기본 중량이 30 내지 200그램/㎡(gsm) 범위, 바람직하게는 55 내지 100gsm 범위이다. 웨브 물질은 다공도가 3000CU 미만인 것이 적당하다. 웨브 물질은 두께가 50 내지 500㎛인 것이 적당하고, 150 내지 300㎛인 것이 바람직하다.

흡착제를 함유하는 웨브 물질의 패치는 연소율을 조절하는 첨가제(이하, "연소율 첨가제"라 한다)를 함유하는 것이 바람직하다. 탄소를 함유하는 추가 웨브 물질의 혼입은 최종 퍼프 동안에 궐련의 연소율(퍼프간 연소율)을 저하시켜, 잠재적으로 퍼프 수를 증가시키며, 이로써 소비자에게 전달되는 미립자 연기 성분을 증가시킨다. 연소율 첨가제의 혼입은 패치의 연소율을 증가시키고, 재(ash) 형성을 크게 증가시킨다. 연소율 첨가제는 구연산염, 예컨대 구연산 나트륨 또는 칼륨인 것이 바람직하다. 다른 적당한 연소율 첨가제, 예컨대 나트륨 또는 칼륨 염, 예컨대 아세트산염 및 타르타르산염, 모노암모늄 포스페이트, 및 디소듐 하이드로겐 포스페이트도 당업자에게 공지되어 있다. 연소 첨가제는 웨브 물질의 5중량% 이하의 범위, 바람직하게는 2중량% 이하의 양으로 존재하는 것이 유리하다. 일 양태에 따르면, 연소 첨가제는 0.1 내지 2%의 양으로 존재한다.

흡연재는 연초 물질인 것이 바람직하다. 연초 물질은 줄기, 엽층 및 연초 가루 중 하나 이상을 포함하는 것이 적당하다. 연초 물질은 다음 종류 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다: 버지니아종 또는 황색종 연초, 버얼리(Burley)종 연초, 오리엔탈종 연초, 재생 연초 및 팽화 연초. 흡연재는 연초물질의 블렌드를 포함하고, 예를 들어, 10 내지 80% 버지니아종 연초, 10 내지 60% 버얼리종 연초, 0 내지 20% 오리엔탈종 연초, 0 내지 30% 재생 연초, 0 내지 50% 팽화 연초 및 0 내지 30% 줄기를 포함할 수 있다.

흡연재는 대안적으로 또는 추가로 연초 대용재를 포함할 수도 있다.

웨브 물질의 패치가 전개되어 있는 구역의 흡연재 막대는 흡연재 막대의 단 위 길이당 더 낮은 중량의 흡연재를 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같은 흡연재 단위 길이당 중량 감소는 웨브 물질의 패치가 전개되어 있지 않은 흡연재 막대 부위와 비교된 것이다. 이와 같은 흡연재 단위 길이당 중량 감소는 또한 흡연재 막대의 단위 길이당 흡연재 부피 감소를 초래한다. 중량 감소는 웨브 물질 패치로 인한 흡연재 막대의 내부 부피의 감소가 웨브 물질의 패치가 전개되어 있는 흡연재 막대 구역의 흡연재 밀도를 증가시키지 않게 한다. 따라서, 흡연 물품의 인지 강도에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있고 처음 몇 회의 퍼프에서 연기 성분의 여과를 증가시킬 수 있는 여과율 증가는 이 흡연재 막대에서는 일어나지 않는다. 일 양태에서, 웨브 물질의 패치가 전개되어 있는 구역에서의 흡연재 중량 저하는 이 구역에서의 흡연재 밀도를 웨브 물질 패치가 전개되어 있지 않은 구역에서의 흡연재 밀도보다 저하시키는, 예를 들어 25% 이하로 저하시키는 정도이다. 일 양태에서, 웨브 물질의 패치가 전개되어 있는 구역의 흡연재 밀도는 웨브 물질의 패치가 전개되어 있지 않은 구역의 흡연재 밀도보다 1 내지 20% 낮고, 예컨대 1 내지 15% 낮으며, 예컨대 1 내지 10% 낮다. 흡연재 단위 길이당 중량 저하는 흡연재 막대를 따라 흡연재의 밀도가 일정하게 유지될 정도인 것이 바람직하다. 웨브 물질의 패치가 전개된 구역에 바람직한 밀도를 달성하는데 이용되는 중량 감소 양은 예를 들어 웨브 물질 패치의 두께와 크기에 따라 달라질 것이다.

흡연재는 추가로 흡연성을 향상시키는 풍미제, 외피 및/또는 연소 첨가제를 포함할 수 있다. 충전제의 성질에 따라서, 연소 첨가제는 연소 촉진제이거나 연소 지연제이다. 적당한 연소 첨가제는 I족 또는 II족 금속의 1종 이상의 염, 예컨대 아세테이트, 시트레이트, 및 당업자에게 공지된 여타 연소 촉진제 중에서 선택될 수 있다. 적당한 연소 지연제에는 예컨대 마그네슘 하이드록사이드, 모노암모늄 포스페이트 또는 마그네슘 클로라이드가 있다.

흡연성 충전재는 추가로 재 증가제를 포함할 수 있고, 이것은 충전재에 0 내지 5%의 범위로 존재하는 것이 유리하다. 적당한 재 증가제에는 운모, 진주암, 백악, 점토, 구체적으로 버미큘라이트, 카올리나이트, 탈크, 사포나이트, 벤토나이트, 뿐만 아니라 디소듐 하이드로겐 오르토포스페이트, 탄산나트륨, 탄산칼슘 또는 디암모늄 포스페이트 등과 같은 재 증가제 1종 이상이 포함된다.

웨브 물질은 흡연재 막대를 거의 완전하게 둘러싼 것이 바람직하다. 웨브 물질은 흡연재 막대 길이의 10 내지 80%까지 전개되어 있는 것이 바람직하고, 특히 30 내지 80%까지 전개되어 있는 것이 더욱 바람직하다. 제1 관점에서, 웨브 물질은 흡연재 막대의 구강측 단부 지점, 즉 직접 인접한 지점에서부터 흡연 물품의 불을 붙이는 단부쪽의 지점까지 전개된다. 불을 붙이는 단부쪽의 지점은 흡연 물품의 구강측 단부로부터 흡연재 막대를 따라 유리하게는 10 내지 80% 거리, 바람직하게는 30 내지 80% 거리의 지점이다. 제2 관점에서, 웨브 물질은 흡연재 막대의 구강측 단부쪽이지만 구강측 단부에서 이격된 제1 지점에서부터 흡연 물품의 불을 붙이는 단부쪽의 제2 지점까지 전개된다. 흡연 물품의 구강측 단부쪽의 제1 지점은 흡연 물품의 구강측 단부로부터 흡연재 막대를 따라 10% 이상의 거리를 둔 지점인 것이 바람직하다. 또한, 흡연 물품의 불을 붙이는 단부쪽에 제2 지점은 흡연 물품의 구강측 단부로부터 흡연재 막대를 따라 11 내지 80%의 거리, 더욱 더 바람직하게는 30 내지 80%의 거리를 둔 지점인 것이 바람직하다.

웨브 물질은 2 이상의 패치가 흡연재 막대의 길이를 따라 전개될 수 있다. 본 발명의 일 관점에서, 흡연 물품은 제1 패치보다 제2 패치가 흡연재 막대 길이의 더 적은 부분 위에 전개되어 있도록 웨브 물질의 제1 및 제2 패치를 포함한다. 제1 패치와 제2 패치는 서로 직접 인접하는 것이 바람직하며, 제1 패치가 랩퍼에 인접하고 제2 패치가 흡연재 막대에 인접한 것이 더욱 바람직하다. 웨브 물질의 제2 패치는 내부에 흡착재를 함유하지만 본 발명에 따른 웨브 물질의 제1 패치에서 명시한 것처럼 풍미제를 함유하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 흡연 물품을 생산하는데 사용되는 장치 및 방법, 특히 흡연 물품 내에 흡착제 함유 웨브 물질의 패치 적용은 본 발명에 그 내용이 참고인용된 본 출원인의 공계류중인 국제 특허출원번호 PCT/GB2005/000669에 기술된 바와 같다.

본 명세서에 사용된, "흡연재"란 용어는 랩퍼 내에 함유된 흡연 물품의 부분을 의미하는 것으로 단순히 간주되어야 하며, 연소성에 관한 임의의 관련성 또는 흡연재 막대의 각 성분과의 임의의 관련성을 내포하는 것으로 간주되지 않아야 한다.

본 명세서에 사용된 "패치"란 용어는 웨브 물질의 일부를 의미하는 것으로 단순히 간주되어야 하고, 패치와 관련하여 본 명세서에 분명하게 기술된 것을 제외하고는 임의의 크기 치수 또는 다른 특징을 나타내지 않는다.

일 양태에서, 웨브 물질의 패치는 흡착재 외에 무기 충전제 및 연소 첨가제를 포함한다. 이러한 양태에서, 웨브 물질의 패치는 흡착재를 웨브 물질의 중량을 기준으로 70% 미만, 예를 들어 50% 미만의 양으로 포함하는 것이 적당하다. 흡착재는 웨브 물질의 10 내지 45중량%, 예를 들어 30 내지 45중량%의 양으로 웨브 물질에 존재하는 것이 유리하다. 또한, 이 양태에서, 웨브 물질의 패치는 무기 충전제를 웨브 물질의 70중량% 미만, 예를 들어 50중량% 미만의 양으로 함유하는 것이 적당하다. 유리하게는 무기 충전제는 웨브 물질의 10 내지 30중량%의 양으로 웨브 물질에 존재한다. 또한, 이 양태에서, 웨브 물질의 패치는 연소 첨가제를 웨브 물질의 5중량% 이하, 바람직하게는 2중량% 이하, 예를 들어 0.1 내지 2중량%의 양으로 포함하는 것이 적당하다. 이 양태에서, 흡착재는 탄소이고, 무기 충전제는 탄산칼슘이며 연소 첨가제는 구연산염, 예컨대 구연산칼륨인 것이 바람직하다. 탄산칼슘:탄소의 비율은 약 1:1 내지 약 1:2, 예컨대 약 1:1.5일 수 있다. 예를 들어, 웨브 물질의 패치는 약 35중량%의 탄소, 약 25중량%의 탄산칼슘, 및 약 0.5중량%의 구연산염, 예컨대 구연산칼륨을 포함할 수 있다.

웨브 물질의 패치가 탄소와 같은 흡착재, 탄산칼슘과 같은 무기 충전제 및 구연산염과 같은 연소 첨가제를 함유하는 전술한 양태의 장점은, 흡착재의 형태(예, 과립형, 입자형 또는 분말형) 및 무기 충전제와 연소 첨가제의 종류 및 양을 조절함으로써 흡연 물품의 흡연 동안 재 형성 및 연소율을 만족스럽게 조절할 수 있다는 점이다.

이제, 본 발명을 쉽게 이해하고 쉽게 실시할 수 있도록 첨부되는 모식적인 도면을 참고로 설명할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 흡연 물품의 종축 횡단면도;

도 2는 도 1의 흡연 물품을 X-X 선을 따라 절취했을 때의 횡단면도;

도 3은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 흡연 물품의 종축 횡단면도;

도 4는 도 3의 흡연 물품을 Y-Y 선을 따라 절취했을 때의 횡단면도;

도 5는 본 발명의 또 다른 양태에 따른 흡연 물품의 종축 횡단면도;

도 6은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 흡연 물품의 종축 횡단면도;

도 7은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 흡연 물품의 종축 횡단면도;

도 8은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 흡연 물품의 모식적 종축 횡단면도;

도 9는 비슷한 대조용 궐련의 NFDPM에 대한 본 발명에 따른 궐련의 NFDPM의 총 감소량을 도시한 그래프;

도 10은 대조용 궐련과 비교한 본 발명에 따른 궐련의 퍼프 수에 대한 TPM을 도시한 그래프;

도 11은 대조용 궐련과 비교한 본 발명에 따른 다른 궐련의 퍼프 수에 대한 TPM을 도시한 그래프;

도 12는 대조용 궐련과 비교한 본 발명에 따른 또 다른 궐련의 퍼프 수에 대한 TPM을 도시한 그래프;

도 13은 대조용 궐련과 비교한 본 발명에 따른 또 다른 궐련의 퍼프 수에 대한 TPM을 도시한 그래프;

도 14는 대조용 궐련과 비교한 본 발명에 따른 또 다른 궐련의 퍼프 수에 대 한 TPM을 도시한 그래프;

도 15는 종래 궐련과 비교한 본 발명에 따른 또 다른 궐련의 퍼프 수에 대한 TPM을 도시한 그래프.

도 1은 본 발명에 따른 흡연 물품(1)을 종축 횡단면도로 도시한 것이다. 흡연 물품(1)은 흡연재 막대(2)와 이를 둘러싼 궐련 랩퍼(wrapper)(3)를 포함한다. 흡연 물품(1)의 구강측 단부에는 필터(4)가 위치해 있다. 필터(4)는 플러그랩(plugwrap)(5)으로 싸여있고, 당업계에서 보통 사용하는 팁핑지(tipping paper)(6)에 의해서 흡연재 막대(2)에 부착된다. 흡연 물품(1)은 흡연재 막대(2)의 구강측 단부에 위치한 탄소지 패치(7)를 보유한다. 탄소지 패치(7)는 흡연 물품(1)의 둘레 전체를 에워싼다. 궐련 랩퍼(3)는 흡연재 막대(2)와 탄소지(7)를 둘러싼다. 탄소지 패치(7)는 흡연 물품(1)에서 필터(4)에 직접 인접해 있다.

흡연 시, 흡연 물품(1)은 한쪽 단부에 불이 붙여지는데, 이 단부는 탄소지 패치(7)에서 가장 멀리 떨어진 단부, 즉 필터(4)로부터 가장 멀리 떨어진 단부로서, 연기는 흡연재 막대(2)를 따라 흡연자에게 유도된다. 처음 담배 몇 퍼프에서, 연소되는 흡연재(2)는 탄소지(7) 패치로 둘러싸여 있지 않아서, 탄소지에 의한 연기 성분의 감소가 거의 없다. 다시 흡연 물품(1)을 피우면 불이 붙은 분탄(coal)은 흡연재 막대(2)를 따라 흡연 물품(1)의 구강측 단부쪽으로 진행하는 바, 탄소지(7)는 상기 분탄에서 발생된 물질을 흡착하고, 이에 따라 최종 퍼프들 중의 연기 성분을 감소시켜, 강도감(strength sensation)을 줄이고 흡연 동안 궐련의 퍼프 프로필이 더욱 균일해지게 한다.

도 2는 도 1의 흡연 물품(1)을 X-X 선을 따라 절취했을 때의 횡단면도로서, 랩퍼(3)가 흡연재 막대(2)를 에워싸고 있고, 탄소지 패치(7)가 흡연재 막대(2)의 둘레 전체를 따라 랩퍼(3)의 내측에 전개되어 있다.

도 3은 도 1의 흡연 물품과 비슷하지만, 탄소지 패치(7)가 흡연 물품(1)의 둘레 일부에만 전개되어 있는 점이 다른 흡연 물품(1)을 종축 횡단면도로 도시한 것이다. 간결함을 위해, 전체 도면에서 유사한 특징부에는 같은 참조 부호를 사용했다.

도 4는 도 3의 흡연 물품(1)을 Y-Y 선을 따라 절취했을 때의 횡단면도로서, 랩퍼(3)가 흡연재 막대(2)를 에워싸고 있고, 탄소지 패치(7)가 랩퍼(3)의 내면에 흡연재 막대(2)의 둘레를 따라 일부에만 전개되어 있다.

도 5는 도 1 및 도 3과 유사한 흡연 물품(1)의 횡단면도로서, 탄소지 패치(7)가 흡연 물품의 구강측 단부에 해당하는 흡연 물품(1)의 단부로부터 일정 거리만큼 이격되게 위치하여, 탄소지 패치(7)가 흡연재 막대(2)의 단부에 위치한 것이 아니라 근접해 있고, 필터(4)에 직접 접해 있지 않은 것이다.

도 6은 도 1 내지 도 3과 유사한 흡연 물품(1)의 횡단면도로서, 탄소지 패치(7)의 형태가 점감형이어서, 흡연재 막대(2)의 둘레 주위에 다른 양으로 흡연 물품(1)을 따라 전개되어 있다. 이 양태에서, 탄소지 패치(7)는 모양이 거의 삼각형이다.

도 7은 필터(4) 둘레 주위에 팁핑지(6)를 통과하는 기공 구멍(8)이 첨가된, 도 1의 흡연 물품(1)의 종축 횡단면도이다. 기공 구멍(8)은 흡연 물품(1)의 제조 시, 레이저 천공으로 형성되며 흡연 물품(1)의 구강측 단부로부터 약 15mm 떨어진 위치에 존재한다.

도 8은 도 1 내지 도 3과 유사한 흡연 물품(1)의 횡단면도로서, 제1 탄소지 패치(7)가 흡연재 막대(2)의 길이를 따라 대략 절반 정도까지 랩퍼(3) 내측에 전개되어 있다. 제2 탄소지 패치(7a)는 흡연 물품(1)의 흡연재 막대(2) 길이의 약 1/4 정도로 전개되어 있다. 이러한 제2 탄소지 패치(7a)는 제1 탄소지 패치(7)와 흡연재 막대(2) 사이에 전개되어 있다.

실시예 1

길이가 27mm인 셀룰로스 아세테이트 필터 부재, 32mm 오버팁핑 및 온라인 레이저 팁 기공을 보유하는, 길이 84mm, 둘레 24.6mm인 표준 킹 사이즈 모양의 표본 궐련을 제조했다. 각 표본의 상세한 사항, 예컨대 블렌드, 연초 밀도, 종이, 필터 압력 강하 및 팁 기공에 대해서는 이하 표 1에 제시한다.

시험 궐련은 궐련의 필터 단부에 위치한 랩퍼 내면에 활성탄 패치를 첨가하여 표본 궐련과 동일한 특징으로 제작했다. 각 활성탄 패치는 길이가 30mm이고 폭이 23mm이며, 조성은 다음과 같다: 기본 중량 58.3gsm(섬유 35gsm 및 탄소 23.3gsm, 탄소 적재량 약 40%); 다공도 2000CU; 인장 강도 36N/50mm; 신장률 4.6%; 두께 280㎛; 탄소 활성 100CTC.

궐련을 ISO 공인 표준 조건(퍼프 부피 35cc; 퍼프 기간 2초; 퍼프간 기간 58초) 하에 기계적으로 흡연시키고, 대조 궐련에 비교되는 시험 궐련의 총 무니코 틴(Nicotine-free) 무수 미립자 물질(NFDPM) 결과는 표 2에 제시했다. 표본들은 상이한 타르 생산량을 나타내며 공지의 궐련에서 일반적인 다양한 타르 생산량을 초래한다. 또한, 각 시험 궐련의 NFDPM 감소량(mg/궐련)은 각각의 대조용 표본과 비교하여 표 2의 마지막 컬럼에 제시했다.

표본	블렌드	연초 밀도 (mg/cc)	궐련지 투과성 (CU)	필터 압력 강하(mm/WG)	팁 기공율(%)
1	변성 황색종	210	50	100	82
2	변성 황색종	210	50	90	75
3	아메리칸종	242	50	90	60
4	아메리칸종	242	50	110	55
5	아메리칸종	242	50	60	55
6	아메리칸종	242	50	75	45
7	아메리칸종	242	50	60	40

표본	NFDPM(mg/궐련)
	대조군	시험	감소량
1	1.3	0.8	0.5
2	2.5	1.6	0.9
3	4.2	2.9	1.3
4	4.4	3.0	1.4
5	6.5	4.7	1.8
6	6.7	5.1	1.6
7	9.4	7.7	1.7

표 2에서 알 수 있듯이, 각 시험 표본들은 비교되는 각 대조용 궐련보다 훨씬 적은 총 NFDPM을 나타냈다. 각 시험 궐련의 NFDPM 감소량(mg/궐련)은 도 9에서 대조군의 NFDPM 양에 대하여 플롯팅했다.

실시예 2

상기 실시예 1에 기술된 몇가지 표본, 즉 표본 1, 2, 3, 5 및 7에 대하여, 퍼프/퍼프 기준으로 총 미립자 물질(TPM)을 평가했다. 각 표본은 퍼프 부피 35cc, 퍼프 기간 2초 및 퍼프간 기간 58초로, 가능하게는 최종 퍼프 수까지 연기를 발생시키고, 각 퍼프마다 TPM을 기록했다. 표 3에는 비슷한 대조용 표본과 비교하여 각 시험 궐련에 대한 각 퍼프마다의 TPM과 총 TPM을 제시했다. 표본 1, 2, 3, 5 및 7의 퍼프당 TPM 결과는 각각 도 10, 11, 12, 13 및 14에 그래프로 도시했다. 표 3과 도 10 내지 도 14로부터 확인되듯이, 시험 궐련들은 최종 몇 회의 퍼프, 특히 퍼프 5 내지 9에서 크게 감소된 TPM을 나타냈다. 이러한 결과는 궐련의 필터 단부에서 연초 막대를 에워싸는 탄소 패치를 보유하는 궐련이 최종 퍼프에서의 TPM을 실질적으로 감소시키고 이 퍼프들에서의 관련 강도감을 저하시킬 수 있다는 것을 입증한다.

실시예 3

상기 실시예 1에서 기술한 표본 2를 표본 1에 비해 필터의 압력 강하가 적고 팁 기공도도 낮게 설계하여, 표본 1 대조군과 표본 2 시험 궐련 유래의 ISO NFDPM 생산량이 유사하도록 제작했다.

이러한 궐련들의 구체적인 사항은 표 4에 제시한다. 이 궐련들은 실시예 2에 기술된 바와 같이 기계적으로 흡연시키고, 퍼프/퍼프를 기준으로 한 TPM 결과는 표 5에 제시하고 도 15에 그래프로 나타냈다.

표본	블렌드	연초 밀도 (mg/cc)	궐련지 투과성 (CU)	필터 압력 강하(mm/WG)	팁 기공율 (%)	ISO NFDPM (mg/궐련)
대조군 1	변성 황색종	210	50	100	82	1.3
시험 2	변성 황색종	210	50	90	75	1.6

표 5의 결과와 도 15로부터 분명히 알 수 있듯이, 시험 궐련은 처음 몇 회의 퍼프, 특히 퍼프 수 1 내지 4에서 더 높은 TPM을 생산했지만, 흡연 중 마지막 몇 회의 퍼프, 특히 퍼프 수 7 내지 9에서 TPM의 유의적으로 감소된 양을 생산했다. 이것은, 본 발명에 따른 궐련이 흡연 시 더욱 균일한 퍼프 프로필을 나타내고 처음 몇 회의 퍼프에서는 TPM을 상승시키고 마지막 몇 회의 퍼프에서는 TPM을 유의적으로 감소시킨다는 것을 보여준다.

본 실시예의 궐련들은 당업계에 공지된 바와 같은 짝비교(paired-comparison) 연구를 이용한 관능 패널 검사로 평가했다. 결과의 통계 분석은 흡입 노력, 연기 한입감, 풍미 진폭 및 허용성 면에서 대조용과 표본 궐련 사이에 유의적인 차이를 나타냈다. 흡입 노력은 시험 표본에서 더 낮았고, 다른 각 특성들은 시험 표본이 더 높은 결과를 제공하는 것으로 생각되었다.

퍼프 수	TPM/퍼프(mg/퍼프)
	표본 1 대조군	표본 2 시험
1	0.11	0.23
2	0.13	0.32
3	0.14	0.32
4	0.15	0.37
5	0.25	0.26
6	0.24	0.25
7	0.4	0.23
8	0.41	0.28
9	/	0.3
총 TPM(mg/궐련)	1.83	2.56

실시예 4

길이가 27mm인 셀룰로스 아세테이트 필터 부재, 32mm 오버팁핑 및 온라인 레이저 팁 기공을 보유하는, 길이 83mm, 둘레 24.6mm인 표준 킹 사이즈 모양의 표본 궐련(즉, 대조용 궐련)을 제조했다.

시험 궐련은 궐련의 필터 단부에 위치한 랩퍼 내면에 활성탄 패치를 첨가하여 표본 궐련과 동일한 특징으로 제작했다. 각 활성탄 패치는 길이가 34mm이고 폭이 24mm이며, 조성은 다음과 같다: 기본 중량 91gsm(섬유 35gsm 및 탄소 33.6gsm, 탄소 적재량 약 37%, 탄산칼슘 22.0gsm); 다공도 131CU; 구연산 칼륨 적재량 0.5%(w/w); 인강 강도 39N/50mm; 신장률 2%; 두께 192㎛; 탄소 활성 100CTC.

궐련들을 ISO 공인 표준 조건(퍼프 용량 35cc; 퍼프 기간 2초; 퍼프간 기간 58초) 하에 기계적으로 흡연시키고, 대조 궐련에 비교되는 시험 궐련의 총 무니코틴(Nicotine-free) 무수 미립자 물질(NFDPM) 결과는 표 6에 제시했다. 표본들은 상이한 타르 생산량을 나타내며 공지의 궐련에서 일반적인 다양한 타르 생산량을 초래한다. 또한, 각 시험 궐련의 NFDPM 감소량(mg/궐련)은 각각의 대조용 시료와 비교하여 표 6의 마지막 컬럼에 제시했다.

표본	NFDPM(mg/궐련)
	대조군	시험	감소량
1	1.6	1.4	0.2
2	3.5	2.4	1.1
3	7.2	5.2	2.0

표 6으로부터 각 시험 표본들은 실시예 1의 표 2에 제시된 것과 유사한 총 NFDPM 감소량을 나타낸다는 것을 알 수 있었다.

Claims (29)

1. 흡연재 막대, 이 흡연재 막대를 둘러싼 랩퍼(wrapper) 및 웨브 물질(web material) 패치를 포함하고, 상기 웨브 물질 패치가 흡착재를 함유하고 흡연 물품의 구강측 단부쪽에 위치해 있으며 흡연재 막대의 길이 중 일부 위에만 전개되어 있고, 이 웨브 물질 패치가 풍미제를 함유하지 않는 것인 흡연 물품.
2. 제1항에 있어서, 웨브 물질 패치가 흡연재 막대와 랩퍼 사이에 위치하는, 흡연 물품.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 웨브 물질이 랩퍼의 내면에 접착되어 있는 흡연 물품.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 웨브 물질 패치가 전개되어 있는 흡연재 막대 일부가 흡연재 단위 길이당 더 낮은 중량을 포함하는 것인, 흡연 물품.
5. 제4항에 있어서, 흡연재의 밀도가 흡연재 막대의 길이를 따라 일정한 흡연 물품.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 웨브 물질이 종이인 흡연 물품.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 흡착재가 활성탄인 흡연 물품.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 웨브 물질 패치가 실질적으로 직사각형, 정사각형, 삼각형, 장사방형 또는 난형인 흡연 물품.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 흡착재가 웨브 물질의 70중량% 미만의 양으로 존재하는 흡연 물품.
10. 제9항에 있어서, 흡착재가 웨브 물질의 50중량% 미만의 양으로 존재하는 흡연 물품.
11. 제10항에 있어서, 흡착재가 웨브 물질의 10 내지 45중량%의 양으로 존재하는 흡연 물품.
12. 제11항에 있어서, 흡착재가 웨브 물질의 30 내지 45중량%의 양으로 존재하는 흡연 물품.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 웨브 물질의 패치가 무기 충전제를 포함하는 흡연 물품.
14. 제13항에 있어서, 무기 충전제가 탄산칼슘인 흡연 물품.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 무기 충전제가 웨브 물질의 70중량% 미만의 양으로 존재하는 흡연 물품.
16. 제15항에 있어서, 무기 충전제가 웨브 물질의 50중량% 미만의 양으로 존재하는 흡연 물품.
17. 제16항에 있어서, 무기 충전제가 웨브 물질의 10 내지 30중량%의 양으로 존재하는 흡연 물품.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 웨브 물질 패치가 연소율(burn rate)을 조절하는 첨가제를 포함하는 흡연 물품.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가제가 구연산염인 흡연 물품.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 연소율 첨가제가 웨브 물질의 5중량% 이하의 양으로 존재하는 흡연 물품.
21. 제20항에 있어서, 연소율 첨가제가 웨브 물질의 2중량% 이하의 양으로 존재하는 흡연 물품.
22. 제21항에 있어서, 연소율 첨가제가 웨브 물질의 최고 0.1 내지 2중량%의 양으로 존재하는 흡연 물품.
23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 웨브 물질이 50CU보다 큰 다공도를 보유하는 흡연 물품.
24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 웨브 물질 패치를 2개 포함하는 흡연 물품.
25. 제24항에 있어서, 웨브 물질 패치 2개가 흡연재 막대의 길이를 따라 다른 양으로 전개되어 있는 흡연 물품.
26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로 필터 부재를 포함하는 흡연 물품.
27. 제26항에 있어서, 필터 부재가 기공이 있는 것인 흡연 물품.
28. 제27항에 있어서, 필터 부재가 50% 초과 수준까지 기공이 있는 것인 흡연 물품.
29. 첨부 도면을 참고로 하여 실질적으로 앞에서 기술한 바와 같은 흡연 물품.

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