KR20120048586A - 흡연 물품용 필터 - Google Patents

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KR20120048586A
KR20120048586A KR1020127002471A KR20127002471A KR20120048586A KR 20120048586 A KR20120048586 A KR 20120048586A KR 1020127002471 A KR1020127002471 A KR 1020127002471A KR 20127002471 A KR20127002471 A KR 20127002471A KR 20120048586 A KR20120048586 A KR 20120048586A
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존 리차드슨
피터 렉스 화이트
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브리티시 아메리칸 토바코 (인베스트먼츠) 리미티드
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Abstract

본 발명은 필터 섹션 및 리세스 섹션을 포함하는 흡연 물품용 필터에 관한 것으로서, 상기 리세스 섹션이 필터의 입쪽 단부(mouth end)에서 규정되며, 상기 필터 섹션이 리세스 섹션과 종방향으로 정렬되는데 그에 인접하여 정렬되고 제 1 필터부 및 제 2 필터부를 포함하며, 상기 제 1 필터부가 리세스 섹션과 제 2 필터부 사이에 배치되며, 제 2 필터부가 종방향으로 연장하는 플러그 및 상기 플러그의 원주 영역에 배치된 미립자 물질을 포함하는, 흡연 물품용 필터에 관한 것이다. 또한, 본 발명에 따른 필터를 포함하는 흡연 물품이 제공된다.

Description

흡연 물품용 필터 {FILTER FOR A SMOKING ARTICLE}
본 발명은 흡연 물품용 필터에 관한 것이다.
본원에서 사용되는 용어 '흡연 물품'은 흡연 가능한 제품, 예를 들어 담배(tobacco), 담배 파생물, 팽화 담배(expanded tobacco), 재구성된 담배(reconstituted tobacco) 또는 담배 대체물 및 불연소 제품(heat-not-burn product)을 토대로 하든지 간에 궐련, 시가 및 시가릴로를 포함하지만, 이로 한정되지 않는다.
궐련과 같은 흡연 물품에는 통상적으로 담배 로드에 연결되어 있는, 흡연자에 의해 흡입되는 가스상 흐름을 위한 필터가 제공된다. 상기 필터는 일반적으로 셀룰로즈 아세테이트 토우(tow)로 제조된다. 사용자는 담배 로드의 하나의 단부에 불을 붙이고 필터를 통해 연기와 같은 가스상 흐름을 흡입한다. 상기 필터는 연소하는 담배 로드에 의해 형성된 연기 성분들 중 일부를 잡아놓는다.
흡연 물품 및 이에 따른 필터는 소비자 선호 및 인습을 포함하는 여러 상이한 인자들의 결과로 시장(market)에 따라 크게 다양할 수 있다. 특정 시장에서는, 입쪽 단부(mouth end)에 리세스를 구비한 필터에 대한 선호가 존재하는데, 이러한 리세스는 전체적으로 필터를 길게 하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 리세스 필터는 US 7,243,659 B1호로부터 공지되어 있다.
리세스는 필터의 입쪽 단부에 여과재의 플러그(plug)를 오버랩핑(overwrapping)시킴으로써 달성된다. 그러나, 필터에 리세스를 제공하는 것에 대한 단점은 리세스가 필터의 길이를 연장시키고 이에 따라 흡연 물품의 길이를 연장시킨다는 것이다.
필터를 표준 길이로 유지하고 이에 따라 흡연 물품을 표준 길이로 유지하기 위하여, 흡연 물품의 담배 로드 섹션과 필터 섹션의 상대적 길이가 유지될 수 있도록 필터를 짧게 하는 것이 요구된다. 그러나, 여과재의 통상적인 플러그가 짧아지는 경우에, 필터는 리세스가 없는 통상적인 길이의 필터 보다 이를 통한 가스상 흐름의 여과에 있어 덜 효과적일 것이다. 이에 따라, 필터 섹션의 크기를 증가시키지 않는 리세스를 구비한 필터가 제공되는 것이 요구된다.
본 발명은 상술된 통상적인 흡연 물품용 필터와 관련된 문제점을 극복하거나 실질적으로 경감시키는 흡연 물품용 필터를 제공하는 것을 모색하였다.
본 발명에 따르면, 필터 섹션 및 리세스 섹션을 포함하는 흡연 물품용 필터로서, 상기 리세스 섹션이 필터의 입쪽 단부에서 규정되며 상기 필터 섹션이 리세스 섹션과 종방향으로 정렬되는데 그에 인접하여 정렬되고 제 1 필터부 및 제 2 필터부를 포함하며 상기 제 1 필터부가 리세스 섹션과 제 2 필터부 사이에 배치되며 제 2 필터부가 종방향으로 연장하는 플러그 및 이러한 플러그 둘레의 원주 영역에 배치된 미립자 물질을 포함하는, 흡연 물품용 필터가 제공된다.
바람직하게는, 종방향으로 연장하는 플러그는 여과재를 포함한다.
유리하게는, 미립자 물질은 제 1 필터부와 바로 인접한 제 2 필터부의 단부로 연장한다.
적절하게는, 제 2 섹션의 원주 영역의 두 개 이상의 부분은 서로 원주형으로 이격된 미립자 물질을 포함한다.
바람직하게는, 미립자 물질은 제 2 섹션의 전체 종방향 길이에 걸쳐 연장한다.
랩퍼(wrapper)는 플러그 둘레에 고정될 수 있으며, 미립자 물질은 랩퍼의 표면에 부착될 수 있다.
플러그는 여과재에 산재된 미립자 물질을 추가로 포함할 수 있는데, 상기 미립자 물질은 흡착제일 수 있다.
미립자 물질은 활성 탄소일 수 있다.
일 구체예에서, 제 1 필터부는 여과재를 포함한다.
바람직하게는, 랩퍼는 제 1 필터부 둘레에 원주형으로 연장하고 리세스 섹션을 형성하기 위해 이의 하나의 단부로부터 종방향으로 연장한다.
일 구체예에서, 제 2 필터부의 플러그 둘레에 고정된 랩퍼 및 제 1 필터부 둘레에 고정된 랩퍼는 일체형으로 형성된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 필터 섹션 및 리세스 섹션을 포함하는 흡연 물품용 필터를 포함한 흡연 물품으로서, 상기 리세스 섹션이 필터의 입쪽 단부에서 규정되며 필터 섹션이 리세스 섹션과 종방향으로 정렬되는데 그에 인접하여 정렬되고 제 1 필터부 및 제 2 필터부를 포함하며 제 1 필터부가 리세스 섹션과 제 2 필터부 사이에 배치되며 제 2 필터부가 종방향으로 연장하는 플러그 및 상기 플러그의 원주 영역에 배치된 미립자 물질을 포함하는, 흡연 물품이 제공된다.
본 발명의 구체예들은 단지 예로서, 첨부된 도면을 참조로 하여 하기에 기술될 것이다.
도 1은 흡연 가능한 물질의 로드(rod) 및 본 발명에 따른 필터를 포함한 흡연 물품의 사시도를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 흡연 물품용 필터 엘리먼트(filter element)의 사시도를 예시한 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 필터 엘리먼트의 단면 입면도를 예시한 것이다.
도 4는 미립자 물질이 적용된 랩퍼의 표면을 예시한 것이다.
도면을 참조로 하면, 도 1에는 본 발명의 일 양태에 따른 필터(2)를 포함하는, 궐련 형태의 흡연 물품(1)이 도시되어 있다. 도 1에는 흡연 물품이 궐련으로서 도시되어 있지만, 흡연 물품(1)이 본 발명에 따른 필터(2)를 포함할 수 있는, 시가(cigar) 또는 시가릴로(cigarillo) 등과 같은 다른 형태를 취할 수 있는 것으로 인식되어야 한다.
도 1을 참조로 하면, 흡연 물품(1)은 팁 페이퍼(tipping paper)(4)에 의해 필터(2)에 동축으로 부착된, 담배와 같은 흡연 가능한 물질의 일반적으로 실린더형의 페이퍼-랩핑된 로드(3)를 포함하며, 이러한 팁 페이퍼는 통상적인 방식으로 흡연 가능한 물질의 로드(3) 및 필터(2)의 한쪽 단부 둘레에 접합되는 바, 본원에서 이러한 팁 페이퍼에 대한 추가적인 논의는 제공되지 않을 것이다.
흡연 가능한 물질의 로드(3)에 부착된 필터(2)의 일 구체예는 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 이러한 구체예에서, 필터(2)는 길이가 약 22 mm인 필터 섹션(5)을 포함하는데, 이러한 섹션은 제 1 필터부(6) 및 제 2 필터부(7)를 포함한다. 필터 섹션(5)은 통상적으로 7.5 mm 내지 8 mm의 직경을 가지며, 제 1 필터부(6)는 상기 필터 둘레를 둘러싸는 랩퍼(8)를 포함하는데, 이러한 랩퍼는 본 구체예에서 플러그랩 재료(plugwrap material)이지만, 이러한 재료로 한정되지 않는다. 랩퍼 또는 플러그랩(8)은 필터 섹션(5) 보다 더욱 길고, 대략 5 mm의 깊이를 갖는 리세스 섹션(10)을 형성시키기 위해 필터(2)의 입쪽 단부(mouth end)(9)로 필터 섹션(5)을 돌출시킨다(overhang). 플러그랩(8)의 돌출 부분(overhang)의 길이 및 이에 따른 리세스(10)의 깊이는 도 2에서 참조 기호 'x'로 명시된다. 필터 섹션(5) 및 리세스 섹션(10)은 함께 필터(2)를 형성시킨다.
플러그랩(8)은 리세스 섹션(10)에 강성을 제공하기 위하여 높은 평량, 예를 들어 100 g/m2의 평량을 갖는다. 흡연 물품의 입쪽 단부에 리세스 섹션(10)을 형성시키는 플러그랩(8)은 리세스가 유지되고 임의의 지지 필터 재료의 부재로 인해 용이하게 붕괴되지 않도록 하기 위해 중량(heavyweight)의 플러그랩으로 제조된다.
제 1 필터부(6)는 제 1 필터부(6)가 제 2 필터부(7) 보다 필터(2)의 입쪽 단부(9)에 더욱 가깝고 제 2 필터부(7)를 리세스 섹션(10)으로부터 분리시키도록, 리세스 섹션(10)과 제 2 필터부(7) 사이에 배치된다. 제 2 필터부(7)는, 필터(2)가 흡연 물품(1)에 배치될 때, 제 1 필터부(6)와 흡연 가능한 물질의 로드(3) 사이에 배치된다.
제 1 필터부(6)는 둘레에 플러그랩(8)이 둘러싸여지는 여과재의 플러그를 포함한다. 여과재의 플러그는 섬유상 셀룰로즈 아세테이트로 형성되지만, 임의의 통상적인 여과재가 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 제 1 필터부(6)는 제 1 환형 단부 면(13) 및 제 2 환형 단부 면(14)을 갖는다.
제 2 필터부(7)는 섬유상 셀룰로즈 아세테이트와 같은 여과재의 플러그(15), 및 상기 여과재에 산재된 탄소 또는 활성 탄소와 같은 미립자 물질(16)을 포함한다. 중앙 플러그(15)에서의 미립자 물질(16)은 선택적이다 (일부 구체예에서, 이는 바람직하다).
제 2 필터부(7)는 랩퍼(17), 바람직하게 플러그랩 재료를 추가로 포함하는데, 이는 이의 내부 표면 상에 부착된 탄소 또는 활성 탄소와 같은 미립자 물질(18)을 갖는다. 랩퍼(17)는 필터(2)를 통해 연장하는 종방향 축에 대해 플러그(15)를 원주형으로 둘러싸고, 포개지고 주름진 영역(lapped and seamed region)을 갖는다. 대안적으로, 랩퍼(17)는 플러그(15)에 결합된 분할된 랩퍼이다. 제 2 필터부(7)는 제 1 환형 단부 면(19) 및 제 2 환형 단부 면(20)을 갖는다.
미립자 물질(18)이 부착된 랩퍼(17)의 표면은 도 4에 도시되어 있다. 미립자 물질(18)은 랩퍼(17)의 내부 표면 상의 서로 이격된 별도의 영역(21)에 배치된다. 미립자 물질(18)의 별도의 영역(21) 각각은 랩퍼(17)를 따라 종방향으로 연장하지만, 미립자 물질(18)은 랩퍼(17)의 폭을 가로질러 단지 부분적으로 연장하며, 랩퍼(17)의 종방향 에지(22)에는 미립자가 존재하지 않으며, 이에 따라 플러그(15) 둘레에 형성될 때 미립자 물질이 존재하지 않는 포개지고 고착된 시임(lapped and stuck seam)을 제공한다. 랩퍼(17)가 통상적인 수단에 의해 플러그 둘레에 형성될 때, 미립자 물질(18)은 서로 정반대로 이격된 두 개의 별도의 영역에 배치된다.
랩퍼(17) 상에 배치된 미립자 물질(18)의 별도의 영역(21)의 갯수는 두 개의 영역으로 제한되지 않으며, 미립자 물질(18)의 다른 배열이 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 예를 들어, 랩퍼(17)의 내부 표면 상에서 서로 이격된 3, 4, 5, 또는 6개의 별도의 영역들이 사용될 수 있다. 이러한 배열에서, 영역들은 제 2 필터부(7)를 통해 연장하는 종방향 축 둘레에 균등하고 대칭적으로 위치된다. 그러나, 다른 간격들이 이용될 수 있다. 또한, 특정 랩퍼 상의 영역들은 모두 동일한 폭을 가지거나 그렇지 않을 수 있고, 영역들 사이의 갭과 동일한 폭을 가지거나 그렇지 않을 수 있다. 유사하게, 이러한 영역들 사이의 갭은 동일한 폭을 가지지 않을 수 있다.
대칭 배열의 장점은 부착된 미립자 물질이 랩퍼 상에서 잡아 당겨지고 이를 비틀고, 이에 따라 필터를 그러하게 하는 경우에, 비-대칭 배열에서 일어날 수 있는 필터 엘리먼트의 벤딩(bending) 또는 커빙(curving)을 방지한다는 것이다.
랩퍼(17) 상에 배치된 미립자 물질(18)은 높은 정도의 특이성(specificity) 없이 연기 구성성분들을 흡착시킬 수 있는 비교적 높은 표면적의 재료들의 군으로부터 선택되지만, 미립자 물질은 이러한 것으로 한정되지 않는다. 적합한 일반적인 흡착제는 탄소, 활성 탄소, 활성 목탄, 활성 코코넛 카본, 활성화된 석탄-기반 카본 또는 목탄, 제올라이트, 실리카 겔, 해포석, 알루미늄 옥사이드 (활성화되거나 되지 않음), 탄소질 수지 또는 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 사용되는 미립자 혼합물은 단일 물질 또는 혼합물일 수 있고/거나 다른 재료와의 혼합물일 수 있다.
필터(2)에는 흡연 물품(1)의 입쪽 단부(9)에 배치된 리세스 섹션(10)이 배열되는데, 이는 제 1 필터부(6)의 제 1 단부(13)로부터 연장된다. 리세스 섹션(10)은 제 1 필터부(6) 및 제 1 필터부(6)의 제 1 단부(13)로부터 연장하는 플러그랩(8)의 원주형으로 연장하는 내부 표면에 의해 규정되고 입쪽 단부(9)에 개구(23)를 갖는다. 제 1 필터부(6)의 제 1 단부(13)는 개구(23)를 통해 사용자에게 보여질 수 있다.
제 1 필터부(6)의 제 2 단부(14)는 리세스(10)의 개구(23) 및 제 2 필터부(20)의 제 2 단부(20)가 필터(2)의 마주하는 단부를 규정하도록, 제 2 필터부(7)의 제 1 단부(19)에 접촉한다.
상기 배열의 장점은 제 2 필터부(7)의 원주 영역에 배치된 미립자 물질(18)의 제공이 가스상 흐름을 필터 섹션을 통해 여과시에 필터 섹션(2)의 효율성을 증가시킨다는 것이다. 이에 따라, 필터(2)는 가스상 흐름을 필터 섹션을 통해 여과시에 필터 섹션(2)의 효율성을 무효화시키지 않으면서 짧아질 수 있으며, 이에 따라, 필터(2)를 길게 하지 않으면서 리세스 섹션을 구비한 필터가 제공된다.
리세스 섹션(10)과 제 2 필터부(7) 사이에 제 1 필터부(6)의 제공은 제 2 필터부(7)가 제 1 필터부(6)의 여과재의 업스트림에 위치되도록 하고 제 2 필터부(7)의 원주 영역에 배치된 미립자 물질(18)이 이로부터 제거되거나 옮겨지고 리세스 섹션(10)으로 들어가는 것을 방지한다. 이후에, 이러한 산개된(loose) 미립자 물질(18)은 사용자와 접촉하게 될 수 있다. 또한, 상기 배열과 관련하여, 제 2 필터부(7)의 원주 영역에 배치된 미립자 물질(18) 및 제 2 필터부(7)의 플러그(15)의 여과재에 산재된 미립자 물질(16)은 사용자에게 보여지지 않는다.
사용에 있어, 사용자는 흡연 물품의 입쪽 단부(9)를 그들의 입에 삽입하고, 흡연 가능한 물질의 페이퍼-랩핑된 로드(3)를 상기 단부가 타도록 입쪽 단부(9)에 대해 흡연 물품의 원위 단부에 불을 붙인다. 필터(2)는 흡연 가능한 물질의 로드(3)로부터 빠져나온 연기를 포함하는 가스상 흐름이 사용자의 입으로 들어가기 전에 필터(2)를 통해 이동하도록, 흡연 물품(1)의 입쪽 단부(9)에 위치된다.
상기 구체예에서, 제 1 필터부(6) 및 제 2 필터부(7)가 개개의 플러그랩(8, 17)을 갖도록 나타나 있지만, 대안적인 구체예에서, 필터는 전체 필터 섹션(5)에 걸쳐 연장하고 제 1 및 제 2 필터부(6, 7)를 연결시키고 리세스 섹션(10)을 형성하는 단일 플러그랩을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 이러한 구체예에서, 미립자 물질(18)은, 미립자 물질이 단지 제 2 필터부(7)에 걸쳐서 연장하고 제 1 필터부(6)에 걸쳐서 연장하지 않도록, 상기 플러그랩을 따라 단지 부분적으로 연장한다.
상기 구체예에서, 필터 섹션(5)이 두 개의 별개의 필터부로부터 형성되지만, 대안적인 구체예에서, 제 1 필터부(6) 및 제 2 필터부(7)는 일체형으로 형성된다.
상기 구체예에서, 리세스 섹션이 여과재의 플러그를 지나서 연장하는 플러그랩에 의해 형성되지만, 본 발명은 이에 의해 한정되지 않으며, 대안적인 구체예에서 리세스가 팁 페이퍼에 의해 형성될 수 있는 것으로 이해될 것이다.
본 발명의 구체예들이 도시되어 있고 기술되어 있지만, 변형예가 하기 청구항에 정의된 바와 같이, 본 발명의 범위 내에 존재하는 상기 대표적인 구체예로 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 인식될 것이다.

Claims (14)

  1. 필터 섹션 및 리세스 섹션을 포함하며,
    상기 리세스 섹션이 필터의 입쪽 단부(mouth end)에서 규정되며, 상기 필터 섹션이 리세스 섹션과 종방향으로 정렬되는데 그에 인접하여 정렬되고 제 1 필터부 및 제 2 필터부를 포함하며, 상기 제 1 필터부가 리세스 섹션과 제 2 필터부 사이에 배치되며, 제 2 필터부가 종방향으로 연장하는 플러그 및 상기 플러그의 원주 영역에 배치된 미립자 물질을 포함하는, 흡연 물품용 필터.
  2. 제 1항에 있어서, 종방향으로 연장하는 플러그가 여과재를 포함하는 필터.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 미립자 물질이 제 1 필터부에 바로 인접한 제 2 필터부의 단부로 연장하는 필터.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 섹션의 원주 영역의 두 개 이상의 부분이 서로 원주형으로 이격된 미립자 물질을 포함하는 필터.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 미립자 물질이 제 2 섹션의 전체 종방향 길이(full longitudinal length)에 걸쳐 연장하는 필터.
  6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 랩퍼가 플러그 둘레에 고정되며, 미립지 물질이 랩퍼의 표면에 부착된 필터.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 플러그가 여과재에 산재된 미립자 물질을 추가로 포함하는 필터.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 미립자 물질이 흡착제인 필터.
  9. 제 8항에 있어서, 미립자 물질이 활성 탄소인 필터.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 필터부가 여과재를 포함하는 필터.
  11. 제 10항에 있어서, 랩퍼가 제 1 필터부 둘레의 원주형으로 연장하고 리세스 섹션을 형성시키기 위하여 이의 하나의 단부로부터 종방향으로 연장하는 필터.
  12. 제 6항 또는 제 11항에 있어서, 랩퍼가 제 2 필터부의 플러그 둘레에 고정되며, 제 1 필터부 둘레에 고정된 랩퍼가 일체형으로 형성된 필터.
  13. 첨부된 도면을 참조로 하여, 실질적으로 본원에 기술된 필터.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 따른 필터를 포함하는 흡연 물품.
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