KR20130029053A

KR20130029053A - 짤 수 있는 향미제 캡슐을 구비한 담배 및 필터 하위조립체를 제조하는 방법

Info

Publication number: KR20130029053A
Application number: KR1020127025276A
Authority: KR
Inventors: 아멧 엘셀르비; 마틴 티. 가르트하프너; 드와이트 디. 윌리암스
Original assignee: 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2013-03-21
Also published as: ES2535186T3; RU2012145449A; US20110232659A1; CN102834027B; EP2552255B1; US20140196729A1; EP2552255A1; PL2552255T3; RU2539987C2; US8671951B2; WO2011116978A1; CN102834027A; KR101832517B1

Abstract

궐련 필터 하위조립체(26)는 외부 커버(52) 안에 둘러싸여진 흡수 재료(112)를 갖는 필터 부재로 제조된다. 플런저(104)가 흡수 재료를 축방향으로 관통하여 플런저(104)의 뾰족한 선행 단부(106)가 흡수 재료(112)를 커버(52)에 대하여 방사방향으로 외측으로 이동시킴에 따라 커버(52)의 내면을 따라 압축된 흡수 재료의 라이너(42)를 형성한다. 라이너(42)의 내면은 축방향으로 삽입되는 흡수 부재(130)와 캡슐(36)을 수용하게 되는 중공의 축방향 개구부(114)를 에워싼다. 캡슐(36)은 흡연자에 의해 깨져 담배 연기의 속성을 변형시키는 첨가 재료를 방출하도록 만들어진다. 플런저(104)의 원통 외면은 라이너(42)의 내면 상에 발라져 캡슐(36)로부터 방출되는 첨가 재료에 대해 불투과성인 코팅(43)을 형성하게 되는 이동가능한 고착 재료를 선택적으로 운반한다.

Description

짤 수 있는 향미제 캡슐을 구비한 담배 및 필터 하위조립체를 제조하는 방법{METHODS OF MANUFACTURING CIGARETTES AND FILTER SUBASSEMBLIES WITH SQUEEZABLE FLAVOR CAPSULE}

본 명세서는 궐련 및 궐련 필터를 제조하는 방법 뿐만 아니라 궐련 및 궐련에 사용하기 위한 필터 하위조립체에 관한 것이다.

미국공개특허 제2007/0012327호에 제1 단부면을 형성하는 원통형의 셀룰로오스 아세테이트로 형성된 제1 흡수 부재를 포함하는 궐련 필터 하위조립체가 개시되어 있는데, 여기에서 제1 흡수 부재의 제1 단부면은 궐련 필터 하위조립체의 제1 단부를 형성한다. 원통형의 셀룰로오스 아세테이트로 형성된 제2 흡수 부재는 제2 단부면을 형성하는데, 이때 제2 흡수 부재의 제2 단부면은 궐련 필터 하위조립체의 제2 단부를 형성한다. 적어도 하나의 캡슐이 제1 흡수 부재와 제2 흡수 부재 사이에 제공되는데, 이때 캡슐(들)은 궐련을 흡연하는 동안에 담배 연기의 성질을 변형시키기 위한 방출가능한 첨가 재료를 수용하고 있다. 캡슐(들)은 외력이 가해진 때에 방출가능한 재료의 적어도 일부를 방출한다. 궐련 필터 하위조립체는 궐련 필터 하위조립체의 제1 단부로부터 궐련 필터 하위조립체의 제2 단부로 실질적으로 연장형성되는 외부 커버를 갖고 캡슐(들)을 수용하고 있다. 외부 커버는 캡슐(들)의 방출가능한 재료에 실질적으로 불투과성인 재료로 형성된다.

이러한 궐련 필터 하위조립체를 제조하는 방법은 일련의 흡수 부재들을 제공하는 단계; 궐련을 흡연하는 동안에 담배 연기의 속성을 변형시키기 위한 방출가능한 재료를 수용하고 있는 적어도 하나의 캡슐을 인접한 흡수 부재들 사이에 제공하는 단계를 포함한다. 캡슐(들)은 외력을 받은 때에 방출가능한 재료의 적어도 일부를 방출한다. 이러한 방법은 일련의 흡수 부재들과 캡슐(들) 주위에 외부 커버를 제공하는 단계를 더 포함한다. 외부 커버는 캡슐(들)의 방출가능한 재료에 실질적으로 불투과성인 재료로 형성된다. 이때, 셀룰로오스 아세테이트로 형성된 환형의 레이어가 궐련 필터 하위조립체의 외부 커버 둘레에 형성된다.

궐련 필터 하위조립체를 만들기 위한 개선된 방법에 관심이 있다.

본 발명에 따르면, 커버에 의해 둘러싸여진 흡수 재료로 구성되고 길이방향 중심축을 형성하는 필터 부재를 제공하는 단계; 플런저를 흡수 재료에 축방향으로 관통시켜 플런저의 일반적으로 뾰족한 선행 단부가 흡수 재료를 방사방향으로 외측으로 이동시킴에 따라, 이동된 흡수 재료가 커버의 내면을 따라 라이너를 형성하고 흡수 재료 내부에 중공의 축방향 개구부를 형성하는 단계; 및 적어도 하나의 흡수 부재와 흡연하는 동안에 담배 연기의 속성을 변형시키 위한 방출가능한 재료를 수용하고 있는 적어도 하나의 캡슐을 중공의 공간에 축방향으로 삽입하는 단계를 포함하는 궐련 필터 하위조립체를 제조하는 방법이 제공된다.

바람직하게는, 축방향 삽입 단계 전에, 코팅이 적어도 하나의 캡슐 안에 있는 방출가능한 재료에 대해 실질적으로 불투과성인 라이너의 내면 상에 제공된다.

바람직하게는, 라이너 상의 코팅은 라이너가 형성되고 있는 때에 라이너의 내면으로 옮겨지는 고착제 재료를 플런저의 원통 외면에 바름에 따라 형성된다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 방법에 의해 형성되는 궐련 필터 하위조립체가 더 제공된다.

본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 궐련 필터 하위조립체를 형성하는 단계와 궐련 필터 하위조립체의 일 단부에 궐련 로드를 부착하는 단계를 포함하는 궐련을 형성하는 방법이 제공된다. 본 발명은 이러한 방법에 의해 형성되는 궐련을 더 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 짤 수 있는 향미제 캡슐을 구비한 담배 및 필터 하위조립체를 제조하는 방법에 의하면, 첨가 물질을 함유하되 바람직하게는 밀봉되면서 깨지기 쉬운 캡슐을 통하여 권련으로의 첨가 물질의 제어된 방출을 통한 개선된 전달이 달성될 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 벗겨지는 외부 커버를 구비한 궐련 필터 하위조립체의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따라 구성된 궐련의 길이방향 단면도이다.
도 3은 도 1의 궐련 필터 하위조립체의 제조에 관련된 단계를 도시하고 있는 필터 구조물의 단면도이다.
도 4는 플런저에 의해 관통된 후의 도 3의 필터 구조물을 도시하고 있다.
도 5는 관통된 필터 부재에 삽입되는 흡수 부재와 캡슐을 도시하고 있는 관통 단계 다음의 도 4에 유사한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따라 형성된 필터 구조물의 길이방향 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 구조물로부터 절단되고 권련 로드가 부착되는 필터 구조물의 길이방향 단면도이다.
도 8은 도 7의 이중 필터 구조물을 사용하는 권련의 제조에서의 중간 단계들의 개략도이다.
도 9는 도 7의 이중 필터 구조물을 사용하는 궐련의 제조에서의 다음 단계들의 개략도이다.

권련과 같은 담배 제품에서 향미 성분과 같은 방출가능한 첨가 물질을 실질적으로 갖는 궐련 필터를 만드는 방법이 이하에서 설명된다. 권련으로의 첨가 물질의 제어된 방출을 통한 개선된 전달은 하나 이상의 캡슐의 통하여 달성될 수 있는데, 이때 캡슐은 첨가 물질을 함유하되 바람직하게는 밀봉되고 깨지기 쉬운 캡슐이다. 필터 하위조립체는 뾰족한 플런저(plunger)로 종래 필터의 셀룰로오스 아세테이트의 흡수성 소재를 관통시켜 흡수성 소재를 방사방향으로 바깥쪽으로 이동시킴에 따라 형성되는 것으로, 이에 따라 흡수성 소재는 압축되고 필터의 외부 커버를 따라 라이너(liner)를 형성한다. 플런저는 라이너가 형성되고 있는 때에 라이너의 내면 상에 발라지는 점성 고착제 물질이 도포되어 있다. 다음, 흡수 부재(들)과 캡슐(들)이 라이너에 따라 형성된 개구부 안으로 축방향으로 삽입된다. 캡슐은 흡연자에 의해 깨졌을 때 첨가 물질을 방출한다. 라이너 상의 고착제 물질의 코팅은 첨가 물질의 바깥쪽으로의 이동을 방지토록 방출된 첨가 물질, 예를 들어 액체 또는 증기에 대한 불투과성인 코팅을 형성한다. 바람직하게는, 고착제 물질은 트라이아세틴이다.

A. 궐련

권련은 일반적으로 2개의 섹션을 포함하는데, 하나는 종종 담배 또는 권련 로드라고 불리는 담배 수용부이고 다른 하나는 필터 티핑(tipping)으로도 불릴 수 있는 필터부이다. 티핑 용지는 일반적으로 필터를 둘러싸, 권련의 입쪽 단부를 형성한다. 티핑 용지는 담배 로드와 오버랩되어 필터와 담배 로드를 함께 지지한다. 담배 로드, 또는 권련의 담배를 수용하는 구성은 담배가 포장되는 종이 포장지와 종이 포장지의 이음부(seam)를 함께 붙어 있게 하는 접착제를 포함한다. 담배 로드는 필터에 일체로 부착되는 제1 단부와 담배를 피기 위하여 점화되거나 가열되는 제2 단부를 갖는다. 담배로드가 흡연을 위해 점화되거나 가열되는 때에, 연기는 담배 로드의 점화 단부로부터 하류측으로 필터 단부로 그리고 필터를 통하여 하류측으로 이동한다.

필터는 전통적인 궐련 및 비전통적인 궐련에 사용될 수 있다. 비전통적인 궐련은 예를 들어 함께 양도된 미국특허 제6,026,820호; 제5,988,176호; 제5,915,387호; 제5,692,526호; 제5,692,525호; 제5,666,976호; 및 제5,499,636호에 설명되는 전기 흡연 시스템용 궐련을 포함하고, 이때 이러한 문헌들의 개시 내용은 전체가 여기에서 참고로서 포함된다.

궐련을 만드는 방법의 예시적인 실시예는 담배 부분(예를 들어, 담배 칼럼(column))을 형성하기 위하여 절단된 충진재를 담배 제조 기계에 제공하는 단계; 담배 로드를 형성하기 위하여 종기 포장지를 담배 칼럼을 둘러싸도록 배치하는 단계; 및 권련을 형성하기 위하여 필터부를 담배 로드에 부착하는 단계를 포함한다.

용어 "주류 연기"는 궐련 예를 들어 담배 로드 아래쪽으로 지나가고 단부로부터 예를 들어 필터 단부를 통하여 흘러나오는 가스 및/또는 에어로졸의 혼합물을 포함하는 것으로, 즉 상당한 양의 연기가 권련을 흡연하는 동안에 궐련의 입쪽 단부로부터 흘러나오거나 빨아들여진다. 주류 연기는 궐련의 가열된 부분과 종이 포장지를 통하여 안으로 빨아들여지는 공기를 포함한다.

궐련의 "흡연"은 가열, 연소, 또는 담배로부터 어떤 화학 물질의 방출을 야기하는 것을 의미하는 것으로 생각된다. 일반적으로, 궐련의 흡연은 궐련의 일 단부에 불을 붙이는 단계와 궐련의 입쪽 단부를 통하여 하류측으로 연기를 빨아들이는 단계를 포함하되, 이때 안에 수용되어 있는 담배는 연소, 열분해(pyrolysis), 또는 휘발성 물질(volatiles)의 증류(distillation)를 겪게 된다. 그러나, 궐련은 다른 방법에 의해서 흡연될 수도 있다. 예를 들자면, 궐련은 예를 들어 함께 양도된 미국특허 제6,053,176호; 제5,934,289호; 제5,591,368호 또는 제5,322,075호에서 설명되어 있는 바와 같이 전기 히터를 사용하여 궐련을 가열함에 따라 흡연될 수 있는 것으로, 이들 각각의 문헌은 전체가 여기에서 참조로 포함된다.

B. 담배

사용될 수 있는 적절한 종류의 담배 재료의 예로서 황색종(flue-cured) 담배, 벌리(Burley) 담배, 메릴랜드(Maryland) 담배, 동양 담배, 희귀(rare) 담배, 전문(specialty) 담배, 이들의 혼합 및 동종의 것을 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다. 담배 재료는 담배 라미나(lamina), 부피가 확장되거나 불어진(puffed) 담배와 같은 처리가공된 담배 재료, 잘리고 말린(cut-rolled) 또는 잘리고 불어진(cut-puffed) 줄기(stem)와 같은 가공처리된 담배 줄기, 재생된 담배 재료, 이들의 조합 및 이와 동종의 것들을 포함하여 어떠한 적절한 형태로 제공될 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 담배 대체물이 사용될 수도 있다.

전통적인 담배 제조에서, 담배는 일반적으로 잘려진 충진재의 형태로, 즉 범위가 약 1/10인치에서 약 1/20인치의 또는 균일하게 약 1/40인치의 폭으로 절단된 단편(shred) 또는 가닥(strand)의 형태로 사용된다. 가닥의 길이는 약 0.25인치에서 약 3.0인치 사이의 범위로 형성된다.담배는 하나 이상의 향미제, 또는 다른 적절한 첨가제 (예를 들어, 점화 첨가제, 연소 조절제, 착색제, 고착제 등)를 더 포함할 수 있다.

C. 필터

필터의 여과 재료는 담배 연기 필터 요소로 사용하기에 적절한 다양한 섬유 재료들 중에서 어떤 것일 수 있다. 일반적인 섬유 재료는 셀룰로오스 아세테이트, 폴리프로필렌 또는 종이를 포함한다. 바람직하게는, 필터 재료는 셀룰로오스 아세테이트일 것이다.

담배의 필터는 또한 흡착제 입자와 같은 흡착제를 포함 할 수있다. 바람직하게는, 흡착제 입자는 궐련 필터의 캐비티 안으로의 로딩을 용이하게 하도록 약 0.3mm에서 약 0.85mm 또는 20에서 50 메쉬 크기를 가져 바람직한 필터 압력 강하(흡입리기에 대한 저항)를 얻게 된다. 이것은 흡착제가 필터 섹션에서 적절하게 형성된 캐비티를 채우는 경우에 적용된다. 흡착제는 궐련 필터에서 다른 형태로 사용될 수 있는데, 예를 들어 흡착제 입자들은 단섬유(filamentary) 토우에 분포될 수 있고 이러한 형태로 필터에서 다른 세그먼트 길이로 사용될 수 있어 하나 이상의 주류 가스상 성분들에서의 바람직한 감소를 제공하게 된다.

다양한 궐련 필터 구성이 사용될 수 있는데, 여기에는 하나 이상의 캡슐이 포함될 수 있다. 사용될 수 있는 예시적인 필터 구조물은 모노 필터, 이중 필터, 삼중 필터, 단일 또는 다중 캐비티 필터, 리세스형(recessed) 필터, 자유-흐름(free-flow) 필터, 이들의 조합 및 이와 동종의 것을 포함하되, 이에 한정되는 것은 아니다. 모노 필터는 일반적으로 셀룰로오스 아세테이트 토우 또는 셀룰로오스 종이 재료를 포함한다. 순수한 모노 셀룰로오스 필터 또는 종이 필터는 우수한 타르 및 니코틴 유지를 제공하고, 높은 분해성을 갖는다. 이중 필터는 일반적으로 셀룰로오스 아세테이트 입쪽 단부와 순수한 셀룰로오스 또는 셀룰로오스 아세테이트 세그먼트를 포함한다. 이중 필터에서 세그먼트의 길이와 압력 강하는 최적의 흡착을 제공토록 조정될 수 있고, 이때 허용가능한 흡입 저항력을 유지하고 있다. 삼중 필터는 입쪽 세그먼트와 흡연 재료 또는 답배쪽 세그먼트, 및 종이로 구성되는 중간 세그먼트를 포함할 수 있다. 캐비티 필터는 적어도 하나의 캐비티에 의해 분리되는 적어도 2개의 세그먼트, 예를 들어 아세테이트-아세테이트, 아세테이트-종이 또는 종이-종이를 포함한다. 리세스형 필터는 입쪽 상에 개방된 캐비티를 포함한다. 또한, 필터들은 공기가 통하도록 형성될 수 있고/있거나 추가 흡착제, 촉매 또는 궐련 필터에 사용하기에 적합한 다른 첨가제를 포함 할 수 있다.

궐련의 예시적인 실시예의 필터 영역은 상류측 흡착제와 하류측 캡슐로 구성될 수 있다. 활성탄과 같은 흡착제는 하나 이상의 캡슐로부터 소정 거리에서 캐비티에 위치될 수 있고, 이때 캡슐은 흡착제로부터 이격된 필터의 제2 섹션 또는 부분에 위치될 수 있다. 이러한 배열은 흡착제에 의해 이루어지는 담배의 여과를 가능케 하고, 향미제의 효과가 흡착제에 의해 흡수 또는 흡착에 의해 영향을 받지 않으면서 향미제가 궐련 내부에 배치되는 것을 가능케 한다.

D. 흡착제

여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "흡착"은 흡수 및/또는 흡수에 의한 여과를 나타낸다. 흡착은 흡착제의 구멍들과 채널들 안에서의 상호작용 뿐만 아니라 흡착제의 외면 상에서의 상호작용을 포괄토록 의도된 것이다. 즉, "흡착제"는 표면 상에 다른 물질의 분자들을 응축하거나 잡아둘 수 있고/있거나 내부 구조물 안으로의, 또는 구멍 안으로의 다른 물질의 관통을 통하여 다른 물질을 포집할 수 있는 물질이다.

여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "흡착제"는 흡수제, 흡착제, 또는 이러한 기능을 둘 다 할 수 있는 물질을 말한다.

여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "제거"는 주류 담배 연기의 구성의 적어도 일부분의 흡수 및/또는 흡착을 말한다.

어떤 적절한 재료가 흡착제로서 사용될 수 있지만, 바람직한 실시예는 활성탄 흡착제 또는 미세다공성(microporous) 물질을 포함한다. 흡착제는 표면 상에서 가스 성분을 흡수 및/또는 흡착하거나 몸체 안에 이러한 성분을 흡수하는 능력을 갖는 어떤 물질일 수 있다. 필요하다면, 흡착제는 촉매 재료를 안에 포함할 수 있다. 예로서, 흡착제 물질은 활성탄과 같은 탄소, 알루미나, 규산염, 분자체(molecular sieves), 및 제올라이트를 포함할 수 있되, 이에 한정되지는 않으며, 이것들은 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 흡착제 물질은 활성탄이다.

예를 들어 활성탄과 같은 미세다공성 재료(즉, 미세다공성 흡착제)는 궐련 연기로부터 가스 성분을 걸러내기 위하여 사용될 수 있다. 미세다공성 흡착제는 약 20A보다 작은 폭과 직경을 갖는 구멍들을 가질 수 있다.

미세다공성 재료가 궐련 연기를 필터링하는 데에 유용하지만, 미세다공성 재료는 또한 예를 들어 멘톨과 같은 휘발성 향미 요소를 추가하기 위한 궐련 디자이너의 능력을 방해할 수도 있다. 특히, 미세다공성 흡착제는 궐련 제조와 소비자에 의한 사용 사이의 시간 동안에 향미제 구성요소를 흡수 및/또는 흡착하는 경향이 있어, 궐련 안에 있는 향미지 구성요소의 효과를 감소시킨다.

미세다공성 흡착제에 의한 흡착/흡수로 인한 향미제 성분의 효과 감소에 추가하여, 또한 2개의 추가적인 문제가 향미제 성분이 흡착제로 이동하여 흡착/흡수되는 때에 직면하게 된다. 첫째, 향미제 성분은 흡착제의 활성 부위를 차지할 수 있어, 목적된 가스상 성분을 연기로부터 제거하는 흡착제의 능력을 저하시킨다. 둘째, 향미제 성분이 흡착제에 의해 종종 강하게 흡착/흡수되기 때문에, 향미제 성분이 충분히 방출가능하지 않을 수 있다. 이와 같이, 미세다공성 재료들과 향미제 성분, 또는 다른 첨가제들 사이의 분리가 요망된다.

필터에서 캡슐화된 휘발성 향미제의 제어된 방출의 다른 이점은 캡슐화된 휘발성 첨가제가 필터부를 통하여 연기 스트림에 추가된다는 것이다.

E. 첨가제

용어 "첨가제"는 궐련이 피워지는 때에 궐련의 특성을 변경시키는 어떠한 재료 또는 구성요소를 의미한다. 어떠한 적절한 첨가 재료 또는 재료들의 화합물은 궐련의 특성을 변형시키기도록 하나 이상의 캡슐 내부에 수용될 수 있다. 이러한 첨가 재료는 향미제, 중화제, 및 다른 연기 변경자, 예를 들어 연기 성분과 상호작용하는 3-아미노프로필실릴(3-aminopropylsilyl, APS)과 같은 화학 시약을 포함한다. 추가적으로, 첨가 재료는 주류 연기의 감각상 속성에 영향을 줄 수도 안 줄 수도 있되 첨가제 및 이의 캡슐화의 가공처리와 궐련에의 제공에는 도움을 주는 희석제, 용매 또는 가공 보조제(processing aid)를 또한 포함할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 첨가 재료는 액체 또는 고체의 향미제와 같은 하나 이상의 향미제 및 향미제 포뮬레이선(formulation) 또는 향미제-함유 재료를 포함할 수 있다. 용어 "향미제" 또는 "담배 향미제"는 예를 들어 궐련에 의해 생산되는 주류 연기의 맛을 향상시키기 위하여 하나로 된 캡슐, 2개의 부분으로 되어 있는 캡슐, 또는 미소캡슐과 같은 하나 이상의 캡슐 안에 액체 형태로 방출가능하게 배치되기에 적합한 어떠한 향미 화합물 또는 담배 추출물을 포함할 수 있다.

적절한 향미제(flavor) 또는 조미제(flavoring)는 페퍼민트 및 스피어민트와 같은 멘톨, 민트, 초콜릿, 감초, 감귤 및 다른 과일향, 감마 옥타락톤(octalactone), 바닐린(vanillin), 에틸 바닐린, 구강 청정향, 계피와 같은 매운 향미향, 살리실산 메틸, 리날로올(linalool), 베르가모트유, 제라늄 오일, 레몬유, 생강 오일, 및 담배 향미를 포함하되, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 적절한 향미제는 산, 알코올, 에스테르, 알데히드, 케톤, 피라진, 이들의 화합물 또는 혼합물 및 이와 동종의 것으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 향미 화합물을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 첨가 재료는 주류 연기의 하나 이상의 성분에 대한 화학 시약으로서 사용할 수 있다. 이러한 첨가 재료는 예를 들어 주류 연기에서 하나 이상의 성분과 상호작용하는 화학적 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 연기 스트림의 가스 성분과 상호작용하고 제거할 수 있는 시약들을 설명하고 있고 여기에서 전체가 참고로써 명백히 포함되는 함께 양도된 미국 특허 제6,209,547호와 제6,595,218호를 참조한다.

F. 캡슐

필터 장치에서 캡슐은 특히 활성탄을 함유하고 있는 궐련에 대해 이점을 제공한다. 필터에 활성탄을 함유하고 있는 궐련에서 활성탄으로부터 하류측 필터 안에 밀폐된 캡슐을 배치함에 따라, 활성탄과 이어지는 활성탄의 비활성화에 의한 방출된 첨가 재료의 흡착이 실질적으로 방지된다. 따라서, 첨가 재료가 향미 구성요소인 경우에, 궐련을 보관하는 동안과 흡연하는 동안에 활성탄에 의한 향미제의 흡착이 실질적으로 방지된다.

필터에서 하나 이상의 캡슐 안에 고체, 증기, 또는 액체와 같은 첨가 재료를 포함시킴에 따라, 생담배 연기(side stream smoke)로의 향미제의 손실이 상당히 감소되고 궐련을 흡연하는 동안에 향미제 구성요소 거의 또는 전혀 열분해되지 않는다. 또한, 필터부에 첨가 재료를 함유한 하나 이상의 캡슐을 위치시킴에 따라, 활성탄은 주류 연기로부터 1, 3-부타디엔, 아크롤레인(acrolein), 이소프렌 등과 같은 휘발성 유기 성분을 제거하는 것을 포함하는 궐련 연기를 변형시키는 능력을 유지할 수 있다.

여기에서 사용되는 바와 같은 용어 "방출가능하게 배치된"은 첨가 재료가 예를 들어 보관하는 동안에서와 같이 원하지 않는 이동을 실질적으로 피하거나 최소화하기 위하여 충분히 수용되도록 하는 캡슐에의 첨가 재료의 수용(containment)과 방출(release)을 나타낸다. 또한, 이러한 용어는 예를 들어 캡슐이 물리적인 힘에 의해 깨지거나 개방되는 때에 캡슐 안에 있는 첨가 재료가 캡슐로부터 방출될 정도로 충분히 이동성인 것을 포함하되, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 캡슐은 캡슐을 수용하고 있는 궐련 필터 부분을 짬으로 인해 깨져, 캡슐 안으로부터 첨가 재료를 방출할 수 있다.

캡슐은 단일 파트 또는 다중 파트 캡슐, 큰 캡슐, 작은 캡슐 등을 포함하여 다양한 물리적 형태로 형성될 수 있다. 하나의 바람직하 캡슐 형태는 첨부된 도면에서 도시된 바와 같이 구형이다. 다른 바람직한 캡슐 형태는 장축이 궐련의 길이방향 중심축에 일반적으로 평행하도록 캡슐이 배열됨에 따라 장축 또는 길이방향 축을 형성하는 타원형이다. 이러한 바람직한 실시예는 액체 첨가제를 포함할 수 있고 이 첨가제는 물리적인 동작에 의해 마찬가지로 방출될 수 있다. 캡슐들은 작은 미세캡슐들이 제공된다면 궐련의 필터부 안에 분산된 배열로 제공될 수 있고, 또는 필터 안의 플러그(plug) 또는 캐비티에 하나 이상의 캡슐, 바람직하게는 하나의 일반적인 구형 캡슐이 제공될 수도 있다. 그러나, 캡슐(들)은 바람직하게는 궐련 안에서 활성탄과 같은 어떤 흡착제로부터 하류측에 존재한다.

단일 벽 또는 다중 벽 캡슐이 캡슐의 안정성, 강성, 파열에 대한 저항성, 필터 제조에서의 가공 용이성 등에 맞추도록 사용될 수 있다. 캡슐은 약물 투여용 캡슐, 액체를 캡슐화한 캡슐, 또는 다른 캡슐화된 재료에서 사용되는 것과 같이 어떤 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 예로서, 제약 산업에서 일반적으로 활용되는 캡슐이 사용될 수 있다. 이러한 캡슐은 젤라틴을 기반으로 형성될 수 있는데, 예를 들어 변형된 셀룰로오스와 같은 고분자 재료로 형성될 수 있다. 사용될 수 있는 일 유형의 변형된 셀룰로오스는 히드 록시프로필메틸 셀룰로오스이다. 캡슐의 바람직한 파열 강도는 캡슐을 캡슐 외부를 더 깨지기 쉽게 만드는 재료로 코팅하여 캡슐 벽에 약한 지점을 설계할 필요없이 캡슐의 파열을 용이하게 함에 따라 달성될 수 있다. 이것은 캡슐 벽이 어떠한 이익들을 제공하되 너무 유연하여 사용자에 의한 파열을 촉진시키지 못하게 할 수도 있는 재료로 형성되게 할 수 있다. 이러한 경우, 캡슐 벽의 깨지기 쉬운 성질을 증가시키는 재료로 만들어진 캡슐 벽의 코팅은 캡슐의 바람직한 파열 강도를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 캡슐은 더 부서지기 쉬운 코팅으로 덮어진 유연한 벽으로 구성된 외부 쉘을 포함한다.

G. 바람직한 실시예들

도 2를 참조하면, 궐련(20)은 필터 조립체(24)에 인접하여 제공되는 담배 로드(22)를 포함한다. 필터 조립체(24)는 필터 하위조립체(26)를 포함하는데, 이 하위조립체는 제1 흡수 부재(32), 하위조립체의 길이방향 중심축을 따라 이격된 제2 흡수 부재(34), 및 제1 및 제2 흡수 부재(32, 34) 사이에 형성된 공간에 제공되는 캡슐을 함께 갖는다. 제3 흡수 부재(28)는 필터 하위조립체(26)의 제1 측면 상에 제공되고 제4 흡수 부재(30)는 필터 하위조립체(26)의 제2 측면 상에 제공된다. 소정 양의 활성탄(38)이 제4 흡수 부재(30)와 필터 하위조립체(26)의 제2 단부 사이에 제공된다. 또한, 제4 흡수 부재(30)는 소정 양의 활성탄(38)을 포함할 수 있되 흡착 입자들이 단섬유 토우에 분포되어 있다.

이제 필터 하위조립체(26)를 더 상세하게 도시하고 있는 도 1을 참조하면, 제1 흡수 부재(32)는 일반적으로 형태가 원통형으로 제1 단부면(44)을 형성한다. 제1 흡수 부재(32)의 제1 단부면(44)은 궐련 필터 하위조립체(26)에 대한 제1 단부(48)를 형성한다. 또한, 제2 흡수 부재(34)는 일반적으로 형태가 원통형으로 제2 단부면(46)을 형성한다. 제2 흡수 부재(34)의 제2 단부면(46)은 궐련 필터 하위조립체(26)의 제2 단부(50)를 형성한다. 제1 및 제2 흡수 부재(32, 34)는 외면 둘레가 적절한 종래 권지(plug wrap) 형태의 커버(52)에 의해 둘러싸져 있다.

캡슐(36)은 구형으로 제1 흡수 부재(32)와 제2 흡수 부재(34) 사이에 제공된다. 또는, 캡슐은 필터 하위조립체의 길이방향 중심축에 평행하게 배열된 장축을 가진 타원형일 수 있다. 캡슐(36)은 궐련(20)을 흡연하는 동안에 담배 연기의 속성을 변형시기 위한 고체 또는 액체나 증기와 같은 유체 재료일 수 있는 방출가능한 첨가제를 수용하고 있다. 캡슐(36)이 흡연자에 의해 꽉 잡혀지는 것에 의해서와 같이 외력을 받게 되는 때에 캡슐(36)은 첨가제 재료의 적어도 일부를 방출하게 된다.

바람직한 실시예에서, 제1 및 제2 흡수 부재(32, 34)는 셀룰로오스 아세테이트로 구성되어 있다. 바람직한 실시예에서는 단지 하나의 캡슐(36)이 제1 및 제2 흡수 부재(32, 34) 사이에 제공되고 있지만, 추가의 캡슐(36) 또는 복수의 더 작은 캡슐들이 제1 및 제2 흡수 부재(32, 34) 사이에 제공될 수 있다.

캡슐은 실질적으로 연속적인 외부 쉘을 갖는데 이때 쉘 안에 첨가제 재료를 감싸고 있다. 외부 쉘은 쉘의 깨지기 쉬운 성질을 향상시키는 재료로 코팅되어 가해지는 외력에 대응하여 재료의 파열을 촉진시키는 유연한 벽을 포함한다.

압축된 셀룰로오스 아세테이트로 형성된 환형 라이너(liner)(42)는 흡수 부재(32, 34) 및 캡슐(36)의 주위에 제공된다. 권지(52)는 압축된 셀룰로오스 아세테이트로 형성된 환형 라이너(42) 둘레에 제공된다. 라이너를 캡슐에 제공된 방출가능한 액체 또는 증기에 대해 불투과성으로 만들기 위하여 라이너(42)의 내면에는 트라이아세틴 또는 다른 적절한 재료와 같은 고착 재료로 형성되는 코팅(43)이 제공된다.

필터 하위조립체(26)를 만들기 위한 방법의 바람직한 실시예에서, 커버(52) 예를 들어 종래의 권지에 의해 둘러싸지는 셀룰로오스 아세테이트와 같은 흡수성 재료(112)로 구성되는 필터 재료의 로드(100)가 제공된다. 셀룰로오스 아세테이트는 수렴하는 선행 단부(106) 예를 들어 일반적으로 뾰족한 원뿔 형태의 단부를 갖는 플런저(104)(도 4 참조)에 의해 필터의 축방향으로 관통된다. 플런저의 원통 표면의 외경은 커버(52)의 내경보다 작아, 플런저는 셀룰로오스 아세테이트를 방사방향 외측으로 이동시키고 커버와 플런저의 원통 외면(107) 사이에서 압축하게 된다. 이에 따라, 필터를 통과하여 길이방향으로 연장형성되는 중공의 개구부(114)를 둘러싸는 셀룰로오스 아세테이트로 형성된 압축 라이너(42)가 형성된다. 필터의 외부는 커버의 외면에 결합되는 그립 구조물(116)(도 3에만 도시되어 있음)에 의해 어떤 적절한 방식으로 잡히고 지지될 수 있다. 필터는 관통 단계 동안 어떠한 원하는 방향으로 예를 들어 수직 또는 수평으로 배치될 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트 재료는 플런저의 통과를 용이하게 하도록 상대적으로 저중량의 재료일 수 있다.

라이너를 캡슐 안에 수용된 어떠한 유형의 첨가 재료에 대하여도 불투과성으로 만드는 코팅(43)을 형성하기 위하여, 플런저(104)의 외면은 플런저가 셀룰로오스 아세테이트의 흡수 재료를 관통하여 전진됨에 따라 라이너(42)의 내면 상에 발라지게 되는 트라이아세틴 또는 다른 적절한 재료와 같은 점성의 고착제로 코팅된다. 따라서, 커버(52)는 코팅된 압축 라이너(42, 43)에 의하여 첨가 재료로부터 효과적으로 격리될 것이다.

중공 개구부(114)가 흡수 부재(112)에 형성되었다면, 원통의 셀룰로오스 아세테이트 부재(130)와 캡슐(36)이 어떠한 적절한 방식으로 축방향으로 개구부 안으로 번갈아 삽입될 수 있다(도 5 참조). 이에 따라, 속이 빈 형태로 형성된 필터가 어떠한 원하는 방향으로 예를 들어 수직 또는 수평으로 위치될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 일련의 부재들(130)과 캡슐들(36)을 삽입한 다음에, 절단이 각각의 필터 부재(130)의 중간점을 지나가는 절단선(1-1, 2-2, 3-3)을 따라 이루어져 도 1에 도시되어 있는 각각의 필터 하위조립체(26)를 형성할 수 있다. 다음, 담배 로드(22)가 각각의 필터 하위조립체(26)의 단부들 중 하나에 부착되어 궐련(20)을 형성할 수 있다.

또는, 도 6에서 이루어진 절단이 단지 절단선(1-1, 3-3)만을 따라 이루어져 도 7에 도시되어 있는 필터 구조물(26A) 즉 이중 필터 구조물을 형성할 수 있는 것으로, 이때 중간 필터 부재(122)는 외부 필터 부재(124)의 길이에 두 배이다. 담배 막대(22)는 이중 필터 구조물(120)의 각각의 단부에 부착될 수 있다. 그리고나서 중심 필터 부재(122)를 절단선(4-4)을 따라 반으로 절단함에 따라, 2개의 궐련이 형성될 것이다.

다른 제조 기술은 일련의 이중 필터 구조물들(26A)을 그들 사이에 제공되는 추가의 부재들(200)과 함께 배열하는 것을 포함한다(도 8 참조). 추가 흡수 부재(200)는 필터 로드(202)를 추가 흡수 부재(200)로 절단함에 따라 셀룰로오스 아세테이트로 형성되는데, 이때 이것은 권지 안에 둘러싸질 수 있다. 또한, 사전에 결정된 양의 활성탄(204)은 각각의 추가 흡수 부재(200)와 이에 인접한 이중 필터 구조물(26A) 사이에 제공된다. 이러한 방식으로, 소정 양의 활성탄(204)이 각각의 추가 흡수 부재(200)의 양 측면 상에 제공된다. 일련의 추가 흡수 부재들(200), 소정 양의 활성탄(204), 및 이중 필터 구조물(26A)은 다중 구성요소의 궐련 필터의 제조 분야에서 종래에 알려진 바와 같이 권지 내부에 둘러싸진다.

바람직한 제조 방법에서, 일련의 추가 흡수 부재들 중 하나 걸러서 인접한 이중 필터 구조물들(26A) 사이에서 실질적으로 중간지점에서 절단된다. 절단하는 단계는 일련의 쿼드형(quad) 하위조립체들(210)을 생산한다. 각각의 쿼드형 하위조립체(210)는 제1 추가 흡수 부재(212)의 절반, 소정 양의 제1 활성탄(204), 제1 이중 필터 구조물(26A), 소정 양의 제2 활성탄(204), 제2 추가 흡수 부재(200), 소정 양의 제3 활성탄(204), 제2 이중 필터 구조물(26A'), 소정 양의 제4 활성탄(204), 및 제3 추가 흡수 부재(212)의 절반을 포함한다.

이제 도 9를 참조하면, 바람직한 제조 방법에서, 각각의 쿼드형 하위조립체(210)는 개개의 궐련 필터 하위조립체(220)로 절단된다. 제조하는 동안, 제1 이중 필터 구조물(26A)은 인접한 캡슐들 사이의 중간지점에서 절단되고, 제2 이중 필터 구조물(26A')은 인접한 캡슐들 사이의 중간지점에서 절단되어 개개의 필터 하위조립체(220)을 형성한다. 다음, 셀룰로오스 필터 로드(230)는 추가 흡수 부재들(232)로 절단되고, 추가 흡수 부재들(232) 중 하나는 2개의 개개의 필터 하위조립체(220) 사이에 배열된다. 개개의 필터 하위조립체(220)는 캡슐(36)이 소정 양의 활성탄(204)와 추가 흡수 부재(232) 사이에 위치되도록 방향이 설정된다. 2개의 개개의 필터 하위조립체(220)와 추가 흡수 부재(232)는 이중 필터 조립체(240)를 구성한다.

일반적으로, 이때에 담배 로드가 궐련 필터 하위조립체(24)(도 1 참조)의 제4 흡수 부재(212)에 인접하여 제공되면서 담배 로드(22)는 이중 궐련 필터 조립체(240)의 각 단부에 부착된다. 담배 로드와 필터 조립체에 필요하다면 적절한 권지와 티핑지(tipping wrap)가 제공될 수 있다. 다음, 추가 흡수 부재(232)가 절반으로 절단되어 궐련 필터 조립체의 제3 흡수 부재(28)를 형성하고 각각이 개개의 궐련 필터 조립체를 구비한 2개의 궐련을 형성한다.

도 2에 도시되어 있는 궐련의 캡슐(36)이 흡연자에 의해 파열된 때에, 첨가 재료는 캡슐로부터 방출되되 코팅된 라이너(42, 43)에 의해 권지로부터 격리된다. 주류 연기는 담배 로드로부터 제2 흡수 부재(34)를 통과한 다음 제1 흡수 부재(32)를 통과하여 흐를 수 있다. 희석 공기는 스팀-세트(steam-set) 셀룰로오스 아세테이트의 환형 레이어 또는 외부 포장지를 통과하여 흐를 수 있다. 2개의 흐름은 희석용 구멍의 사용 등을 통하여 셀룰로오스 아세테이트 여과 효율을 조정함으로써 조정될 수 있다. 캡슐은 필터에 활성탄을 포함하는 궐련과 함께 사용되기에 적합하다. 캡슐은 향미 성분을 수용할 수 있고 또한 주류 연기의 선택적인 여과를 용이하게 하고 궐련을 흡연하기 전에 방출되는 성분을 수용할 수도 있다.

스팀-세트 셀룰로오스 아세테이트의 환형 레이어(42)와 제2 흡수 부재(32, 34)는 다른 정도의 희석, 흐름과 전달에 대한 저항을 얻기 위하여 크기, 밀도 및 성분이 조정될 수 있다.

담배 로드(22)에 대한 궐련 필터 조립체(24)의 방향은 캡슐(36)이 담배 로드(22)와 소정 양의 활성탄(38) 또는 소정 양의 다른 흡착제 사이에 제공되도록 반대로 설정될 수 있다. 캡슐(36)의 내용물에 따라, 캡슐을 흡착제의 하류측보다는 상류측에 위치시는 것이 바람직할 수 있다.

캡슐(36)이 구형으로서 약 4mm의 직경을 갖는다면, 원통형의 제1 및 제2 흡수 부재(32, 34)의 직경은 약 5mm일 수 있다. 이러한 방식으로, 공기는 제1 및 제2 흡수 부재(32, 34) 사이에 연장형성되는 외부 커버(52)에 의해 제공되는 통로를 통하여 캘슐 주위에서 흐를 수 있다. 캡슐은 바람직하게는 첨가 재료를 캡슐화하는 부서지기 쉬운 벽을 갖는다. 부서지기 쉬운 벽은 캡슐이 외력을 받은 때에 깨져 첨가 재료를 노출시킨다.

필요하다면, 첨가 재료를 수용하기 위해 사용되는 캡슐은 2개의 부분(two-part)으로 형성된 캡슐일 수 있고, 첨가 재료를 위한 주저장부를 포함할 수 있는데, 이때 첨가 재료는 캡슐로부터의 방출을 위해 적합한 어떠한 형태로 존재할 수 있다. 예로서, 주저장부는 유체 첨가제(들)(액체 또는 증기)이 전체적으로 또는 부분적으로 채워질 수 있고/있거나 첨가제(들)로 포화되는 스폰지와 같은 다공성 압축성 소재, 또는 엄격한(rigor) 필터 제조 동안에 가능한 너무 이른 파열로부터 보호하기 위하여 첨가제(들)을 위해 사용가능한 공간을 감소시키는 비흡수성 고체들을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 캡슐의 벽들은 첨가제 재료를 이동으로부터 보호하고 첨가제 물질의 조절된 방출을 가능하게 한다.

2개의 부분으로 형성된 캡슐에서, 2개의 부분은 주저장부 안에 첨가제 재료를 밀봉하고/밀봉하거나 가둘 수 있어 물리적 동작에 의해 의도된 방출을 하기 전에 첨가제 재료의 누출을 방지할 수 있다. 이 캡슐은 캡슐은 공간 안에 밀봉하여 고정되거나 끼워지고(fit) 그리고나서 2개의 부분으로 형성된 캡슐 내부에 수용된 첨가 재료로부터 액체 또는 증기의 방출을 가능케 하는 외력을 가함으로써 적어도 부분적으로 분리되는 2개의 부분을 포함할 수 있다. 2개의 부분에 의해 형성된 밀봉은 기계적인(또는 물리적인) 밀봉일 수 있다. 그러나, 밀봉 품질을 향상시키기 위하여 밴드가 형성된(banded) 밀봉부가 2개의 캡슐 부분이 함께 만나는 지점에서 캡슐에 대해 외부에 제공될 수 있다. 밴드는 젤라틴, 히드록시프로필메틸(HPMC) 또는 다른 적절한 재료, 바람직하게는 캡슐을 형성하는 데에 사용된 재료와 유사한 재료로 만들어질 수 있다.

캡슐로부터 수용된 첨가 재료를 방출하기 위하여, 물리적 동작과 같은 외력이 가해진다. 외력을 가하는 하나의 바람직한 방법은 궐련을 흡연하기 전에 또는 흡연하는 동안에 캡슐을 수용하고 있는 필터를 사용자가 쥐거나 필터 상에 외력을 가하게 하는 것일 것이다. 바람직하게도, 쥐는 동작 또는 외력의 가함에 따라 캡슐을 깨거나 주저장부를 적어도 부분적으로 변형시킬 것으로, 이에 따라 제위치에 기계적으로 고정되거나 밀봉된 캡슐의 내부 구성요소들의 이동을 야기할 것이다. 다음, 이러한 이동은 필터를 통과하는 담배 연기를 변형시키도록 첨가 재료의 적어도 일부분이 통과하여 캡슐로부터 방출될 수 있는, 예를 들어 액체 및/또는 증기가 통과하여 캡슐로부터 방출될 수 있는 내부 구성요소들 사이의 하나 이상의 개방된 공간을 형성할 것이다. 작용하는 힘은 궐련 축을 따라 또는 그 축을 가로지르는 방향으로 있을 수 있다. 또한, 비틀림이 가해질 수도 있다. 또한, 집는(pinching) 장치, 튜브 압박 장치, 핀셋(tweezer) 또는 비트림 또는 압박 힘을 가하기 위한 어떠한 다른 장치와 같은 외부 장치가 설명된 필터 위치에서 힘을 반복적으로 집중하기 위하여 사용될 수도 있다.

2개의 부분으로 형성된 캡슐에서, 2개의 부분은 비교적 예상가능한 결과를 제공하기 위하여 사용자에 의하여 꽉 잡혀진 때에 파열되기보다는 물리적으로 분리될 수 있다. 그러나, 캡슐을 파열시킴에 따라 또한 첨가 재료의 적어도 일부분이 통과하여 캡슐로부터 방출될 수 있는 개방된 공간을 형성하게 될 것이므로 파열이 사용될 수도 있다.

단일형 캡슐에서, 향미 용액이 하나의 부분으로 형성된 이음부가 없는(seamless) 캡슐 안에 캡슐화될 수 있다. 마찬가지로, 미세캡슐은 힘을 가함으로써 파열될 수 있는데, 이때 미세캡슐은 파열되어 안에 있는 첨가 재료를 방출한다.

"캡슐" 또는 "미세캡슐(macrocapsule)"은 큰 캡슐, 바람직하게는 직경이 약 1mm와 동일하거나 이보다 큰 캡슐, 바람직하게는 직경이 약 1mm보다 작은 캡슐을 정의하는 것으로 생각되는 것을 주의한다.

바람직한 궐련은 필터와 일체로 부착된 담배 로드를 포함할 것으로, 이때 필터는 궐련 연기의 속성을 변형시키기 위한 첨가 재료를 수용하는 적어도 하나의 캡슐을 갖는 필터 하위조립체를 포함할 것이다.

바람직하게는, 궐련 필터는 하나 이상의 캡슐이 하나 이상의 캡슐과 흡착 재료 사이의 필터 재료와 함께 흡착 재료로부터 하류측에 배치되도록 배열되거나 필터의 입쪽 단부에서 하나 이상의 캡슐이 필터의 입쪽 단부와 흡착 재료 사이에 또는 필터와 필터의 입쪽 단부 사이에 배치되도록 배열된다.

또한, 이중 캡슐이 여기에서 사용될 수 있다. 바람직하게는, 이중 캡슐은 더 작은 캡슐이 더 큰 캡슐 내부에 위치됨에 따라 형성될 수 있다. 이러한 2개의 캡슐은 서로 양립할 수 있거나 그렇지 않을 수 있는 재료들 또는 포뮬레이션들을 수용할 수 있다. 스코틀랜드 서부 로디언주의 캡슐 약물 투여 회사(Encap Drug Delivery)에 의한 DuoCap^TM과 같은 이중 캡슐은 첨가제(들)을 수용하기 위하여 사용될 수 있다.

소정 양의 활성탄(38)은 궐련을 위한 흡착제를 제공한다. 캡슐(36)은 개방될 수 있는데, 예를 들어 궐련 사용자가 캡슐(36) 영역에서 필터를 꽉 쥠에 따라 파열되어, 캡슐(36)의 변형 및/또는 깨짐 또는 개방을 야기하며, 이에 따라 필터를 통과하여 지나가는 주류 연기로 첨가제를 방출하면서 노출하게 된다.

바람직하게는, 캡슐(36)은 약 0.5-0.8, 0.8-1.2, 1.2-1.6, 1.6-2.0 또는 2.0-2.4 킬로그램포스(kgf)의 파열 강도를 갖는다.

일반적으로, 궐련을 포장하고 보관하는 동안에 첨가제는 실질적으로 캡슐 안에 밀봉되므로, 궐련 하나당 사용되는 첨가제의 양은 극히 적을 수 있다.

또한, 첨가제의 점도는 셀룰로오스 아세테이트로 형성된 흡수 부재(32, 34)로의 첨가제의 제어된 위킹(wicking)을 가능케 하도록 조절될 수 있다. 사용될 수 있는 점도 조절자로서 소수성 포뮬레이션을 위한 밀랍 또는 다른 왁스들 및 친수성 포뮬레이션을 위한 변형된 셀룰로오스로 이루어진 물질을 포함할 수 있다.

캡슐은 궐련에 사용되기에 적절한 어떠한 크기로 형성될 수 있는데, 예를 들어 2mm보다 작게, 2에서 3mm, 3에서 4mm, 4에서 5mm 또는 5mm보다 크게 형성될 수 있고, 필터의 길이에 따라 길이는 다를 수 있는데, 예를 들어 8mm보다 작게, 8에서 10mm, 10에서 12mm, 또는 12mm보다 길게 형성될 수 있다. 전통적인 궐련의 경우, 캡슐은 직경이 바람직하게는 약 2에서 4mm로 형성된다.

흡착제가 필터용 토우 재료에 포함될 수도 있다는 것을 주의한다. 예를 들어, 활성탄은 필터의 토우 재료의 접힘부(fold) 안에 또는 토우 재료의 대부분 안에 포함될 수 있되, 이때 토우 재료는 궐련의 필터 구성요소를 형성한다.

일반적으로 구형 향미 캡슐을 형성하기 위하여, 동심의(concentric) 노즐이 향미 코어와 쉘을 가진 캡슐을 함께 공압출토록(co-extrude) 사용될 수 있는데, 이때 코어는 동심 노즐의 중심 통로에 의해 형성되고 쉘은 동심 노즐의 외부 통로에 의해 형성된다. 동심 노즐의 단부에서 형성된 캡슐은 겔화가 일어날 수 있는 용액으로 떨어질 수 있다. 액체의 중심 향미 코어와 쉘 벽의 외부 레이어를 공압출함에 따라, 캡슐은 액상의 중심과 겔화된 쉘 벽을 갖도록 형성되어 액체 첨가제를 위한 구조적 수용부를 제공할 수 있다. 또는, 단일의 압출이 캡슐을 생산하기 위하여 사용될 수도 있다.

바람직하게는, 향미 캡슐은 상기한 바와 같이 민트 오일, 멘톨 또는 다른 첨가제와 같이 소수성일 수 있는 향미 코어와, 천연 다당류 또는 천연 및 조작된 다당류로 구성되는 쉘 벽과 같은 그러나 폴리머 또는 다른 쉘 벽 재료로 형성될 수도 있는 외부 레이어를 포함하도록 만들어질 수 있다. 바람직한 다당류는 펙틴, 알지네이트, 카라기닌, 수지(gum) 및 한천(agar)을 포함한다. 바람직한 폴리머는 단백질을 포함하는데 예를 들어 젤라틴, 조작된 셀룰로오스 물질 또는 폴리아크릴레이트의 유도체와 같은 합성 폴리머를 포함한다.

또한, 캡슐을 형성하기 위해 단일 압출이 가능할 수 있다. 예를 들어, 소수성 향미제는 친수성 다당류 용액 안에 분산될 수 있고 이렇게 분산된 것은 단일 노즐을 통하여 다당류의 교차결합하기에 적합한 수성 양이온 용액 안으로 압출될 수 있다. 시스템의 친수성 구성요소(다당류와 양이온)로부터의 소수성 향미제의 분리를 가능케 함에 따라, 독립된(distinct) 소수성 코어가 캡슐에 형성될 수 있다.

예를 들어, 캡슐을 형성하는 단일 압출은 물에서의 무게가 5%인 5ml LM20(20%의 메톡시기 함유량을 가진 아미드화된 낮은 메톡시기 함유 펙틴) 펙틴 용액을 수용하고 있는 병에 1.1g의 멘톨/민트 향미제 포뮬레이션 혼합물을 혼합함으로써 이루어질 수 있다. 다음, 병은 격렬하게 흔들려 펙틴 용액에서의 향미제의 분산을 발생시킬 수 있다. 다음, 분산된 것은 일정한 교반 하에서 주사기 바늘의 드랍 방식을 통하여 염화칼슘 용액으로 밀어내질 수 있다. 그 결과, 방울이 용액에 충돌하여 펙틴을 칼슘 양이온에 의해 교차결합함에 따라 크기가 1에서 2mm인 캡슐이 즉시 형성될 수 있다. 다음, 캡슐은 거두어지고 공기로 건조될 수 있다. 상기한 예시적인 방법론으로부터 형성된 캡슐의 단면을 조사하기 위하여 주사 전자 현미경법(Scanning Electron Microscopy, SEM)을 사용함으로써, 캡슐이 분리된 코어와 쉘의 기하구조를 갖도록 그리고 멘톨/민트 향미제 포뮬레이션의 불균일한 분산을 갖도록 형성될 수 있는 것을 알 수 있다. 마찬가지로, 다른 혼합물은 글리세롤 2.2g, 멘톨/민트 향미제 포뮬레이션 0.3g 및 5% LM20 펙틴 용액 1.5g을 함유하도록 형성될 수도 있다. 이러한 혼합물로부터 형성된 캡슐은 염화칼슘 용액에서의 침전에 의해 유사하게 형성될 수 있고 다른 캡슐과 유사한 코어-쉘 타입의 기하구조를 형성하게 할 수 있다.

외부 레이어의 두께는 노즐 디자인을 통해 조절될 수 있는 것으로, 이때 향미제 코어와 외부 레이어의 비율과 크기가 특히 선택될 수 있다. 또는, 외부 레이어의 두께는 외부 레이어의 재료와 외부 레이어 재료를 겔화시키는 데에 사용되는 용액의 특정 선택을 통하여 조절될 수도 있는데, 이때 외부 레이어 재료와 용액은 빠르게 또는 느리게 반응할 수 있고 따라서 용액과의 반응 속도에 따라 더 두꺼운 또는 더 얇은 쉘 벽의 외부 레이어를 형성할 수 있다.

상기한 바와 같이, 향미제 코어는 바람직하게는 소수성 향미제이되, 친수성 향미제일 수도 있다. 한편, 친수성 향미제가 필요하다면, 외부 레이어 재료의 속성은 바람직하게도 소수성 향미제로 사용되는 재료의 속성과 다르다. 또한, 향미제 코어는 친수성 및 소수성 성분이 분산된 것일 수도 있는데, 이때 바람직하게는 친수성 성분은 외부 레이어의 외부 영역에 영향을 줄 수 있는 양이온을 함유한다. 또한, 두께는 추가의 이온 겔화 캡슐화 또는 다른 방법에 의해 주 캡슐을 오버코팅함을 통해 조절될 수도 있다.

또한, 첨가제는 인성, 열적 안정성, 캡슐 기능성 등을 조절하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 교차결합하는 첨가제와 습윤제는 쉘 벽의 외부 레이어의 인성을 조절하기 위하여 사용될 수 있고, 한편 계면 활성제는 향미제 코어와 쉘 벽의 외부 레이어 사이 또는 쉘 벽의 외부 레이어와 용액 사이에서 소수성/친수성 계면을 조정하기 위하여 사용될 수 있다.

20 ... 궐련 22 ... 담배 로드
24 ... 필터 조립체 26 ... 필터 하위조립체
28, 30, 32, 34 ... 흡수 부재 36 ... 캡슐
42 ... 라이너 43 ... 코팅
52 ... 커버

Claims

커버에 의해 둘러싸여진 흡수 재료로 구성되고 길이방향 중심축을 형성하는 필터 부재를 제공하는 단계;
플런저를 상기 흡수 재료에 축방향으로 관통시켜 플런저의 일반적으로 뾰족한 선행 단부가 흡수 재료를 방사방향으로 외측으로 이동시킴에 따라, 이동된 흡수 재료가 상기 커버의 내면을 따라 라이너를 형성하고 상기 흡수 재료 내부에 중공의 축방향 개구부를 형성하는 단계; 및
적어도 하나의 흡수 부재와 흡연하는 동안 담배 연기의 속성을 변형시키 위한 방출가능한 재료를 수용하고 있는 적어도 하나의 캡슐을 중공의 공간에 축방향으로 삽입하는 단계를 포함하는 궐련 필터 하위조립체를 제조하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 캡슐 안에 있는 방출가능한 재료에 대해 실질적으로 불투과성인 상기 라이너의 내면 상에 코팅을 제공하는 단계를 더 포함하는 궐련 필터 하위조립체를 제조하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 코팅은 상기 라이너가 형성되고 있는 때에 상기 라이너의 내면으로 옮겨지는 고착제 재료를 상기 플런저의 원통 외면에 바름에 따라 제공되는 궐련 필터 하위조립체를 제조하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
일련의 흡수 부재들이 연속적인 흡수 부재들 사이에 배치되는 적어도 하나의 캡슐과 함께 상기 중공의 공간에 삽입되어, 각각의 길이가 적어도 하나의 흡수 부재와 적어도 하나의 캡슐을 포함하도록 적절한 길이로 절단되는 길쭉한 필터 구조물을 형성하는 궐련의 필터 하위 조립체를 제조하는 방법.
제4항에 있어서,
단 하나의 캡슐이 연속적인 흡수 부재들 사이에 제공되는 궐련 필터 하위조립체를 제조하는 방법.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 일련의 흡수 부재들에서 축방향의 중간지점에서 하나 걸러 흡수 부재를 절단하여 2개의 이중 필터 구조물을 제공하는 단계를 더 포함하되, 각각의 상기 이중 필터 구조물은 모두 상기 커버 내부에 배치되는 제1 흡수 부재의 절반, 제1 캡슐, 제2 흡수 부재, 제2 캡슐, 및 제3 흡수 부재의 절반을 연속적으로 포함하는 궐련 필터 하위조립체를 제조하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 이중 필터 구조물들 중 하나가 인접한 추가 흡수 부재들 사이에 제공되도록 일련의 추가 흡수 부재들을 제공하는 단계를 더 포함하는 궐련 필터 하위조립체를 제조하는 방법.
제7항에 있어서,
각각의 상기 추가 흡수 부재와 상기 인접한 이중 필터 구조물 사이에 소정 양의 활성탄을 제공하는 단계를 더 포함하는 궐련 필터 하위조립체를 제조하는 방법.
제8항에 있어서,
인접한 이중 필터 구조물들 사이 실질적으로 중간에서 상기 일련의 추가 흡수 부재들 중 하나 걸러 하나를 절단하는 단계를 더 포함하되,
상기 절단하는 단계에서 각각이 제1 추가 흡수 부재의 절반, 소정 양의 제1 활성탄, 제1 이중 필터 구조물, 소정 양의 제2 활성탄, 제2 추가 흡수 부재, 소정 양의 제3 활성탄, 제2 이중 필터 구조물, 소정 양의 제4 활성탄, 및 제3 추가 흡수 부재의 절반을 포함하는 쿼드형 하위조립체를 생산하는 궐련 필터 하위조립체를 제조하는 방법.
제9항에 있어서,
각각의 상기 이중 필터 구조물을 인접한 캡슐들 사이 중간에서 절단하는 단계; 및
각각의 상기 제2 추가 흡수 부재를 인접한 이중 필터 구조물들 사이 중간에서 절단하는 단계를 더 포함하여,
개개의 궐련 필터 하위조립체가 제공되는 궐련 필터 하위조립체를 제조하는 방법.
제10항에 있어서,
이중 궐련 필터 조립체를 형성하기 위하여 인접한 쌍의 상기 개개의 궐련 필터 하위조립체들 사이에 추가 흡수 부재를 제공하는 단계;
담배 로드를 상기 이중 권련 필터 조립체의 각 단부에 인접하여 제공하는 단계;
상기 담배 로드를 상기 이중 궐련 필터 조립체에 티핑 용지를 사용하여 결합하는 단계; 및
개개의 궐련을 형성하기 위하여 상기 추가 흡수 부재를 상기 인접한 쌍의 개개의 궐련 필터 하위조립체들 사이 실질적으로 중간에서 절단하는 단계를 더 포함하는 궐련 필터 하위조립체를 제조하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따라 궐련 하위조립체를 형성하는 단계, 및 상기 궐련 하위조립체의 일 단부에 궐련 로드를 부착하는 단계를 포함하는 궐련을 형성하는 방법.
제6항에 따라 이중 필터 구조물을 형성하는 단계, 상기 이중 필터 구조물의 각 단부에 궐련 로드를 부착하는 단계, 및 상기 제2 흡수 부재를 절반으로 절단하는 단계를 포함하는 궐련을 형성하는 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 형성되는 궐련 필터 하위조립체.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 형성되는 궐련.