KR20150010972A - 흡연 물품 필터의 개선 - Google Patents

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데이비드 루이스
앤드류 데이비스
존 리차드슨
존 메이저
존 샘슨
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브리티시 아메리칸 토바코 (인베스트먼츠) 리미티드
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Abstract

본 발명은 시가렛, 시가 및 시가릴로와 같은 흡연 물품에 사용하기 위한 필터의 개선에 관한 것이다. 특히 이로 제한되지는 않지만 이러한 개선은 필터 성능 및 그러한 필터의 제작과 관련된다. 한 가지 예에서, 흡연 물품용 필터는 이에 분산된 흡착제 입자를 지니는 흡수제의 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유를 포함한다. 본 발명은 또한 흡수제 및/또는 흡착제 물질을 포함하는 다양한 다른 필터 배열을 포함하는 흡연 물품용 필터를 제공한다.

Description

흡연 물품 필터의 개선{IMPROVEMENTS IN SMOKING ARTICLE FILTERS}
본 발명은 흡연 물품에 사용하기 위한 필터의 개선에 관한 것이다. 특히, 개선만이 아닌, 필터 성능 및 그러한 필터의 제작에 관한 것이다.
시가렛 필터에 사용되는 공지된 필터링 물질은 트리아세틴으로 가소화되는 필라멘트 셀룰로오스 아세테이트의 연속 토우이다. 셀룰로오스 아세테이트는 함께 모여서 로드를 형성시키고, 이러한 로드는 절단되어 개별 필터 세그먼트를 형성시킨다. 흡연 물품용 필터는 하나의 필터 로드 세그먼트로 제조될 수 있거나, 사이에 공동(cavity) 또는 공간이 있거나 없는 다중 세그먼트로부터 제조될 수 있다.
본 발명의 구체예에 따르면, 흡수제 물질 내에 분산된 흡착제 물질을 포함하는 흡연 물품용 필터가 제공되는데, 약 23mm 내지 25mm의 필터 원주의 경우, 길이(mm) 당 흡착제 물질의 양(mg), 즉, Cw와 길이(mm) 당 흡수제 물질의 양(mg), 즉, Tw는 하기 범위에 따른다:
10 ≤ (Cw + Tw) ≤ 20.
약 23mm 내지 25mm의 필터 원주의 경우, 길이(mm) 당 흡착제 물질의 양과 흡수제 물질의 양은 하기 범위에 따라 선택될 수 있다:
11 ≤ (Cw + Tw) ≤ 18.
약 23mm 내지 25mm의 필터 원주의 경우, 길이(mm) 당 흡착제 물질의 양과 흡수제 물질의 양은 하기 범위에 따라 선택될 수 있다:
12 ≤ (Cw + Tw) ≤ 17.
필터는 약 23mm 내지 25mm의 필터 원주의 경우,
길이(mm) 당 6mg 내지 16mg의 흡착제 물질; 및
길이(mm) 당 1.5mg 내지 8mg의 흡수제 물질
을 포함할 수 있다.
필터는 약 23mm 내지 25mm의 필터 원주의 경우,
길이(mm) 당 8mg 내지 16mg의 흡착제 물질; 및
길이(mm) 당 3.5mg 내지 5mg의 흡수제 물질
을 포함할 수 있다.
흡수제 물질은 가소제의 사용 없이 필터에 함께 고정되는 무작위 배향된 짧은 길이의 섬유(ramdomly oriented short length fibre)를 포함할 수 있다.
무작위 배향된 짧은 길이의 섬유는 펼쳐 놓을 경우에 약 5mm 내지 20mm의 평균 길이를 지닐 수 있다.
무작위 배향된 짧은 길이의 섬유는 5 내지 9 범위의 평균 섬유 데니어를 포함할 수 있다.
무작위 배향된 짧은 길이의 섬유는 제 1 물질로부터 형성된 무작위 배향된 짧은 길이의 섬유 및 제 2 물질로부터 형성된 무작위 배향된 짧은 길이의 섬유를 포함할 수 있다.
제 1 물질은 셀룰로오스 아세테이트를 포함할 수 있고, 제 2 물질은 비-권축(non-crimped)된 물질을 포함할 수 있다.
제 2 물질은 폴리비닐 알콜(PVOH), 폴리락트산(PLA), 폴리(ε-카프로락톤)(PCL), 폴리(1-4 부탄디올 석시네이트)(PBS), 폴리(부틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)(PBAT), 전분 기반 물질, 페이퍼, 지방족 폴리에스테르 물질 및 폴리사카라이드 폴리머로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
흡착제 물질은 약 0.1mm 내지 1mm 범위의 평균 직경을 지니는 입자를 포함할 수 있다.
흡착제 물질은 활성 탄소를 포함할 수 있다.
흡착제 물질은 이온 교환 수지, CR20, 제올라이트, 실리카 겔, 해포석, 알루미늄 옥사이드(활성화되거나 되지 않음), 탄소질 수지, 마그네슘 실리케이트, 세피올라이트(Mg4Si6O15(OH)2·6H2O) 또는 이들의 조합물로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
필터는 3.47mmWg/mm 내지 4.86mmWg/mm 범위의 압력 강하를 지닐 수 있다.
필터는 Filtrona 필터 경도 측정에 따라 85% 내지 95%의 경도를 지닐 수 있다.
본 발명의 구체예에 따르면, 상기 기술된 바와 같은 필터를 포함하는 흡연 물품이 추가로 제공된다.
본 발명의 구체예는 이제 첨부된 도면을 참조로 하여 단지 예로서 기재될 것이다.
도 1은 레귤러 포맷의 필터에 대하여 길이(mm) 당 12mg의 흡착제 물질 및 길이(mm) 당 4mg의 흡수제 물질을 지니는 하나 이상의 세그먼트로 되어 있는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
도 2는 본원에 기술된 바와 같은 필터를 제작하는데 사용하기 위한 필터 제조 장치의 개략도이다.
도 3은 필터 압력 강하 및 경도에 대한 요망되는 범위를 기초로 한 필터 중의 탄소 중량 및 토우 중량을 도시한 그래프이다.
도 4는 필터의 압력 강하에 대한 탄소 중량, 토우 중량 및 기계류 작동 속도의 영향을 각각 도시하는 세 개의 그래프를 제공한 것이다.
도 5는 필터의 경도에 대한 탄소 중량, 토우 중량 및 기계류 작동 속도의 영향을 각각 도시하는 세 개의 그래프를 제공한 것이다.
도 6은 7 내지 9 범위의 평균 섬유 데니어를 지니는 제 1 섬유 필터 물질, 및 제 1 섬유 필터 물질 내에 분산되고 7 미만의 평균 섬유 데니어를 지니는 제 2 섬유 필터 물질로 되어 있는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
도 7은 주류 연기의 하나 이상의 성분의 감소를 가능하게 하거나 이를 향상시키기 위한 첨가제를 지니는 나노 섬유를 포함하는 하나 이상의 세그먼트로 되어 있는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
도 8은 필터를 통해 연장되는 쓰레드(thread)를 지니는 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유를 포함하는 하나 이상의 세그먼트로 되어 있는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
도 9는 필터 내에 배치되는 캡슐을 지니는 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유를 포함하는 하나 이상의 세그먼트로 되어 있는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
도 10은 필터 내에 배치되는 마이크로캡슐을 지니는 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유를 포함하는 하나 이상의 세그먼트로 되어 있는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
도 11은 필터 내에 배치되는 세단 시트 물질(shredded sheet material)을 지니는 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유를 포함하는 하나 이상의 세그먼트로 되어 있는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
도 12는 필터 내에 배치되는 분해가능한 섬유를 지니는 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유를 포함하는 하나 이상의 세그먼트로 되어 있는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
도 13a는 보다 높은 평균 밀도의 영역 및 보다 낮은 평균 밀도의 영역을 포함하는 필터 로드(filter rod)의 개략도이다.
도 13b는 보다 높은 평균 밀도의 영역 및 보다 낮은 평균 밀도의 영역을 지니는 필터 세그먼트를 생산하기 위한 필터 형성 밴드의 섹션에 대한 개략도이다.
도 14는 타원형 단면을 포함하는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
도 15는 정사각형 단면을 포함하는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
본원에 사용되는 용어 "흡연 물품"은 담배, 담배 유도체, 팽화 담배(expanded tobacco), 재구성된 담배(reconstituted tobacco) 또는 담배 대용물, 및 또한 히트-낫-번(heat-not-burn) 제품 기반의 여부에 따라 흡연가능한 제품, 예컨대, 시가렛, 시가(cigar) 및 시가릴로(cigarillo)를 포함한다. 그러한 흡연 물품에는 흡연자에 의해 흡인되는 가스 유동을 위한 필터가 제공될 수 있다.
흡연 물품, 예컨대, 시가렛 및 이들의 포맷은 흔히 다음과 같이 시가렛 길이에 따라 명명된다: "레귤러"(전형적으로, 68mm 내지 75mm의 범위, 예를 들어, 약 68mm 내지 약 72mm), "쇼트(short)" 또는 "미니(mini)"(68mm 또는 그 미만), "킹-사이즈(king-size)"(전형적으로 75mm 내지 91mm의 범위, 예를 들어, 약 79mm 내지 약 88mm), "롱(long)" 또는 "수퍼-킹"(전형적으로, 91mm 내지 105mm의 범위, 예를 들어, 약 94mm 내지 약 101mm) 및 "울트라-롱"(전형적으로, 약 110mm 내지 약 121mm의 범위).
이들은 또한 다음과 같이 시가렛 원주에 따라 명명된다: "레귤러"(약 23-25mm), "와이드"(25mm 초과), "슬림"(약 22-23mm), "데미-슬림"(약 19-22mm), "수퍼-슬림"(약 16-19mm), 및 "마이크로-슬림"(약 16mm 미만). 이에 따라서, 킹-사이즈, 수퍼-슬림 포맷의 시가렛은 예를 들어, 약 83mm의 길이 및 약 17mm의 원주를 지닐 것이다. 레귤러, 킹-사이즈 포맷, 즉, 23mm 내지 25mm의 원주 및 75mm 내지 91mm의 전체 길이를 지니는 시가렛이 많은 고객들에게 선호된다.
각각의 포맷은 상이한 길이의 필터로 생산될 수 있는데, 일반적으로 보다 작은 길이 및 원주의 포맷에 보다 작은 필터가 사용된다. 전형적으로 필터 길이는 쇼트 레귤러 포맷과 관련하여 15mm에서부터 울트라-롱 수퍼-슬림 포맷과 관련하여 30mm까지일 것이다. 팁핑 페이퍼(tipping paper)는 예를 들어, 3mm 내지 10mm 더 길게 필터보다 긴 길이를 지닐 것이다.
도 1은 필터를 지니는 흡연 물품(1)의 개략도이다. 흡연 물품(1)은 레귤러, 킹 사이즈 포맷, 즉, 75mm 내지 91mm 범위의 길이 및 23mm 내지 25mm 범위의 원주를 지닌다. 흡연 물품(1)은 랩핑 물질(3), 이러한 경우에 시가렛 페이퍼에 감싸지는 담배 로드(2)를 포함하고, 이러한 담배 로드(2)는 필터(4)를 덮고 랩핑 물질(3)을 부분적으로 덮는 팁핑 물질(5)에 의해 필터(4)에 세로로 연결된다. 필터(4)는 제 1 플러그 랩(8)에 감싸지는 권축된 셀룰로오스 아세테이트 토우(7)를 포함하는 필터(4)의 입쪽 단부(mouth-end)에서의 제 1 세그먼트(6), 및 이에 분산되고 제 2 플러그 랩(12)에 감싸지는 흡착제 물질(11)을 지니는 흡수제 물질(10)을 포함하는 필터(4)의 담배 로드 단부에서의 제 2 세그먼트(9)를 포함한다.
제 1 세그먼트(6)는 연속 셀룰로오스 아세테이트 섬유 및 가소제를 사용하여 형성된 셀룰로오스 아세테이트 세그먼트이다.
제 2 세그먼트(9)의 흡수제 물질(10)은 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하고, 흡착제 물질(11)은 활성 탄소 입자를 포함한다. 제 2 세그먼트(9)의 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유는 비-가소화된 섬유이다. 제 2 세그먼트(9)의 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유는 8 데니어의 10mm 섬유 길이를 포함한다. 그러나, 다른 데니어 섬유 또는 섬유 길이가 사용될 수 있다. 예를 들어, 5 내지 9 또는 7 내지 9 범위의 섬유 데니어가 사용될 수 있다. 섬유 길이에 대한 용어에서, 본원에 사용되는 용어 '짧은 길이'는 필터 세그먼트의 길이보다 짧은 필터 세그먼트에 사용되는 형태(즉, 적절한 경우, 권축되거나 비권축된)의 섬유의 섬유 길이를 의미한다. 5mm 내지 25mm, 또는 6mm 내지 20mm, 7mm 내지 20mm 또는 7mm 내지 15mm 범위의 평균 섬유 길이(섬유를 펼쳐 놓을 경우에)가 사용될 수 있다. 활성 탄소 입자는 본 발명의 예에서 30/70 메쉬 크기로 제공되는 코코넛 탄소이지만, 다른 탄소 및/또는 크기가 이용될 수 있다. 예를 들어, 약 0.1 내지 1.0mm, 또는 약 0.2 내지 0.9mm, 0.2 내지 0.8mm, 0.2 내지 0.7mm, 0.2 내지 0.6mm, 0.3 내지 0.9mm, 0.3 내지 0.8mm, 0.3 내지 0.7mm 또는 0.3 내지 0.6mm 범위의 직경을 지니는 입자가 사용될 수 있다.
제 2 세그먼트(9)는 길이(mm) 당 12mg의 흡착제 물질 및 길이(mm) 당 4mg의 흡수제 물질을 지닌다. 그러나, 대안적인 예에서, 흡착제의 양은 어디든 평균적으로 길이(mm) 당 6mg 내지 16mg, 또는 길이(mm) 당 7mg 내지 16mg, 8mg 내지 16mg, 9mg 내지 16mg, 10mg 내지 16mg, 11mg 내지 16mg, 12mg 내지 16mg, 또는 13mg 내지 16mg의 범위일 수 있고, 흡수제의 양은 평균적으로 길이(mm) 당 1.5mg 내지 8mg, 또는 1.5mg 내지 7mg, 1.5mg 내지 6mg, 1.5mg 내지 5mg, 또는 1.5mg 내지 4mg일 수 있으며, 상기 범위 모두는 레귤러 포맷 필터, 즉, 약 23mm 내지 25mm의 원주를 지니는 필터에 대한 것이다. 이러한 파라미터는, 공지된 필터에 비해, 필터에서의 흡착제 또는 다른 과립 첨가제의 수준을 증가시키면서 필터가 소비자에게 허용가능한 흡연 물품에 대하여 바람직한 압력 강하 및 경도 수준을 나타낼 수 있게 하는 것으로 밝혀졌다.
제 2 세그먼트(9)의 필터 물질은 예를 들어, 144mm 필터 길이를 지니는 실험용 샘플에 대하여 500mmWg 내지 700mmWg 범위(3.47mmWg/mm 내지 4.86mmWg/mm)의 요망되는 압력 강하 및 Filtrona 필터 경도 측정(특정 기간 동안 원형 풋(circular foot)을 통해 적용되는 공지된 중량에 의해 야기되는 로드의 압축인 초기 로드 직경의 백분율로서 필터 로드의 압축된 길이로 정의됨)에 따라 85% 내지 95%의 요망되는 경도를 나타낸다. 필터 길이(mm) 당 흡착제 물질과 흡수제 물질의 대안적인 중량은 당업자에 의해 인지될 바와 같이, 레귤러가 아닌 포맷, 예를 들어, 보다 슬림하거나 보다 와이드한 평균 직경을 지니는 필터에 사용될 것이다.
필터의 mm 당 흡착제의 양의 증가로부터 야기된 압력 강하 및/또는 경도 백분율의 증가는 mm 당 흡수제의 양의 감소에 의해 상쇄될 수 있다. 또한, 필터의 mm 당 흡수제의 양의 증가로부터 야기된 압력 강하 및/또는 경도 백분율의 증가는 mm 당 흡착제의 양의 감소에 의해 상쇄될 수 있다. 본 발명자들은 특히, 레귤러 포맷 흡연 물품에 대한 길이(mm) 당 흡착제 물질의 양(mg), 즉, Cw, 및 레귤러 포맷 흡연 물품에 대한 길이(mm) 당 흡수제 물질의 양(mg), 즉, Tw가 하기 범위에 따라 결정될 수 있음을 발견하였다:
10 ≤ (Cw + Tw) ≤ 20,
상기 값들은, 상기 논의된 것들과 같이, 필터가 적절한 수준의 필터 압력 강하 및 경도를 나타낼 수 있게 한다.
레귤러 원주의 흡연 물품의 경우, 길이(mm) 당 흡착제 물질의 양 및 흡수제 물질의 양(mg)이 11 ≤ (Cw + Tw) ≤ 18의 범위, 또는, 더욱 특히, 12 ≤ (Cw + Tw) ≤ 17의 범위 내에 속하는 경우, 특정 이점이 달성될 수 있다.
이점은 또한, 10 ≤ (Cw + Tw) ≤ 19, 10 ≤ (Cw + Tw) ≤ 18, 10 ≤ (Cw + Tw) ≤ 17, 11 ≤ (Cw + Tw) ≤ 20, 12 ≤ (Cw + Tw) ≤ 20, 13 ≤ (Cw + Tw) ≤ 20 및 14 ≤ (Cw + Tw) ≤ 20을 포함하는 다른 범위의, 레귤러 원주의 흡연 물품의 경우, 길이(mm) 당 흡착제 물질의 양 및 흡수제 물질의 중량(mg)을 이용하여 달성될 수 있다.
상기 범위 내에 속하는 mm 당 선택된 흡착제 및 흡수제 중량에 더하여, 흡착제 및 흡수제 중량 Cw, Tw 중 하나 이상은 최소 수준보다 클 수 있다. 예를 들어, 흡수제 수준은 본 발명의 일부 구체예에서 mm 당 약 1.5mg 또는 그 초과일 수 있고/거나 흡착제는 mm 당 6mg 또는 그 초과 일 수 있으며, 이 둘 모두의 최소 수준은 약 23mm 내지 25mm의 레귤러 원주 필터에 대한 것이다.
상기 범위는 또한 흡착제가 아닌 과립 첨가제, 예컨대, 특정 향미제(지역적 규제가 허용되는 경우)와 사용하기 위해 적용될 수 있다.
제 2 필터 세그먼트(9)는 Hauni Maschinenbau AG(Germany)로부터 입수가능한 Turmalin 장치와 같은 필터 제작 장치를 사용하여 제작될 수 있다.
흡수제 중량/mm이 3.5mg/mm 미만이고/거나, 흡착제 중량/mm이 9mg/mm 미만이고/거나(이 둘 모두는 레귤러 원주의 흡연 물품에 대한 것임), 합한 흡착제와 흡수제 중량/mm가 상기 범위의 하한치, 예를 들어, 12mg/mm 또는 그 미만인 경우, 본 발명자들은 이러한 낮은 중량에 의해 야기되는 경도의 감소가 예를 들어, 필터 주위에 보다 단단한 플러그 랩 및/또는 보다 단단한 팁핑 물질을 사용함으로써 상쇄될 수 있음을 알아냈다. 예를 들어, 플러그 랩 및/또는 팁핑은 30g/m2 초과, 40g/m2 초과, 50g/m2 초과, 60g/m2 초과, 70g/m2 초과 또는 80g/m2 초과의 평량을 지닐 수 있다. 대안적으로, 다층의 플러그 랩 및/또는 팁핑 물질이 사용될 수 있다.
공지된 달마시안(Dalmatian) 필터, 즉, 레귤러 포맷의 요망되는 세그먼트 길이에 따라 절단된 연속 셀룰로오스 아세테이트 토우에 분산되는 탄소 입자를 포함하는 필터는 압력 강하를 소비자들에게 바람직한 수준으로 유지하기 위하여 일반적으로 5mg/mm의 탄소 투여 상한치를 지닌다. 더 많이 투여하면 압력 강하를 너무 높일 수 있다. 더 많이 투여하는 것이 요망되는 경우, 종래에는 일반적으로 공동 삼중 필터를 사용하는 것이 필요했었는데, 이러한 필터는 사이에 탄소 충전된 공동을 지니는 입쪽-단부 및 담배 단부 셀룰로오스 아세테이트 토우 섹션을 지니고 있었다. 그러한 공동 필터는 주어진 필터 길이에 대하여 소정량의 셀룰로오스 아세테이트를 없애서, 예를 들어, 타르 여과 및 페놀 선택도의 특정 양태에 대하여 부정적인 효과를 지닐 수 있다. 이와 같이, 너무 큰 압력 강하를 초래하지 않고 여과 물질을 제거하지 않으면서 첨가제의 투여를 증가시킬 수 있는 것에는 분명한 이점이 있다.
본 발명자들은 이에 따라서, Hauni Maschinenbau AG(Germany)로부터 입수가능한 Turmalin 장치와 같은 필터 제작 장치를 사용하여 제작된 필터를 형성시키기 위한 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 사용함으로써, 그리고, 레귤러 원주 시가렛의 경우, 흡착제의 양을 평균적으로 6mg/mm 내지 16mg/mm 범위로 선택하고 흡수제의 양을 평균적으로 1.5mg/mm 내지 8mg/mm로 선택함으로써(또는 상기 기술된 다른 범위 및 제한치), 허용가능한 압력 강하 및 필터 경도 파라미터를 유지하면서 개선된 필터가 제공될 수 있음을 알았다.
도 2는, 필터를 제작하는데 사용하기 위한, Hauni Maschinenbau AG(Germany)로부터 입수가능한 Turmalin 장치와 같은 필터 제조 장치의 개략도이다.
도 2를 참조하면, 셀룰로오스 아세테이트 또는 다른 필터 물질의 공급부(21)가 필터 제조 장치(20)에 공급되고, 이러한 필터 제조 장치(20)는 복수의 모듈(22 내지 26)을 포함한다. 피더 모듈(22)은 필터 물질, 예를 들어, 권축된 연속 섬유, 예컨대, 권축된 셀룰로오스 아세테이트 토우의 공급을 수용하고, 이로부터 이는 절단부(cutter) 및 랜도마이저(randomiser)(23)에 공급된다. 절단부 및 랜도마이저(23)는 필터 물질을 단섬유 길이, 예를 들어, 10mm 길이로 절단한다. 도 1을 참조로 하여 기재된 흡연 물품(1)에 대하여 상기 기재된 바와 같이, 다른 섬유 길이가 이용될 수 있다. 필터 밴더(24)는 절단된 필터 물질이 제공되는 진공 밴드를 포함한다. 이는 로드 형성부(25)로 공급되고, 로드 형성부(25)는 플러그 랩으로 감싸지는 로드로 절단된 필터 물질의 밴드를 형성시킨다. 마지막으로, 세그먼트 절단부(26)는 요망되는 길이의 필터 세그먼트로 로드를 절단하는데 사용된다.
필터 밴더(24)는 절단된 섬유를 진공 밴드 상에 고르게 분배하는 카딩 유닛(carding unit), 및, 예를 들어, 과립 형태의 첨가제 또는 추가의 섬유를 적용하기 위한 복수의 호퍼(hopper), 본 발명의 예에서는 두 개의 호퍼를 포함한다. 또한, 절단된 필터 물질의 밴드에 제 3 첨가제를 공급하는 것이 필요한 경우 사용될 수 있는 보충 시스템(add-back system)이 존재한다. 대안적으로, 보충 시스템은 낭비를 줄이기 위하여 어떠한 성긴 절단된 필터 물질을 절단부 및 랜도마이저(23)로 다시 공급하는데 사용된다. 필터 밴더(24)는, 첨가제 투여에 걸쳐서 제어를 가능하게 하고, 절단된 필터 물질의 밴드가 형성됨에 따라서 절단된 필터 물질의 밴드의 균일성을 보장하도록 조절가능한 미터링 롤러(metering roller)를 포함한다. 필터 밴더(24)는 또한 향미제(지역적 규제가 향미제의 사용을 허용하는 경우)와 같은 액체가 필더 로드로 바로 주입될 수 있게 하는 제트 인서터(jet inserter)를 포함한다.
사용 시, Turmalin 장치는 다음과 같이 작동된다: 피더 모듈(22)은 절단부 및 랜도마이저(23)로 권축된 셀룰로오스 아세테이트 토우와 같은 필터 재료를 공급한다. 절단부 및 랜도마이저(23)는 토우 섬유를 본 발명의 예에서 10mm의 짧은 단섬유 길이로 절단한다. 절단된 필터 물질은 필터 밴더(24)의 카딩 유닛으로 보내지고, 이로부터 진공 밴드 상에서 흡입되며, 여기서 무작위 배향된 필터 물질의 밴드로 형성된다. 밴더(24)는 생성된 필터 물질 밴더가 기계적으로 결합되게 하는 방식으로 작동된다. 첨가제가 필터 섬유를 운반하는 기류로 공급되고, 로드 형성부(25)가 연속 필터 로드로의 밴드를 형성시키고, 이는 필터 플러그 랩에 의해 결합된다. 세그먼트 절단부(26)는 무작위 배향된 섬유를 포함하는 연속 필터 로드를 요망되는 길이의 세그먼트로 절단한다.
Turmalin 장치에 대해 인지되는 이점은, 보다 높은 투여로 첨가제, 예를 들어, 탄소 포함; 트리아세틴과 같은 가소제 없이 차콜의 중독이 없기 때문에 탄소 첨가제의 활성 유지; 및 보다 긴 제품 수명을 포함한다. 하기 기재된 본 발명자에 의해 생성된 필터 설계 및 제작 개발은 추가의 이점 및 개선을 야기한다.
필터 설계가 요망되는 필터 특징, 예컨대, 압력 강하 및 경도 수준으로 최적화될 수 있도록 토우 중량, 첨가제 투여 및 기계류 작동 속도를 달리하기 위하여 일련의 필터 성능 곡선을 생성시키는 것이 가능하다. 이에 의해서, 제작될 수 있고, 특정 제품을 위한 요건에 따라 의도적으로 상이한 성능을 지닐 수 있는 상이한 필터의 범위가 증가된다.
도 3은 압력 강하 및 경도를 위한 바람직한 범위를 기초로 한 필터의 첨가제 중량(본 발명의 경우에 탄소 중량) 및 토우 중량을 도시하는 그래프이다. 특히, 144mm 필터 길이에 대한 500mmWg 내지 700mmWg의 필터 압력 강하(3.47mmWg/mm 내지 4.86mmWg/mm), 및 Filtrona 필터 경도 측정에 따른 85% 내지 95%의 필터 경도 수준에 필요한 토우 중량 및 탄소 중량이 그래프에 나타나 있으며, 이러한 그래프는 Hauni Turmalin 장치를 사용하여 생산된 필터로부터의 데이터를 나타내는 것이다. 장치는 50m/min 미만 내지 200m/min 초과의 속도 설정에서 작동될 수 있다. 사용되는 탄소는, 10mm 길이로 절단된 8 데니어의 비가소화되고 권축된 무작위 배향된 셀룰로오스 아세테이트 토우 섬유 내에 분산된 30/70 메쉬 코코넛 탄소였다. 이러한 특정 필터 파라미터에 대하여, 도 3의 생성된 곡선 플롯은 요망되는 특징, 예컨대, 소정 범위 내의 압력 강하 및 경도를 달성하면서 얻어질 수 있는 레귤러 원주의 흡연 물품에 대한 토우 및 탄소 중량/mm의 범위를 도시한 것이다.
필터의 압력 강하와 관련하여, 도 4는 필터의 압력 강하에 대한 탄소 중량, 토우 중량 및 기계류 작동 속도의 영향을 도시하는 그래프이다. 또한, 사용되는 탄소는, 10mm 길이로 절단된 8 데니어의 비가소화되고 권축된 무작위 배향된 셀룰로오스 아세테이트 토우 섬유 내에 분산된 30/70 메쉬 코코넛 탄소였다. 기계류의 작동 속도는 압력 강하에 대하여 비교적 적은 영향을 지니고 토우 중량은 일반적으로 선형 관계를 지니지만, 놀랍게도, 본 발명자들은 10mg/mm가 넘는 증가된 탄소 중량이, 일부 경우에, Turmalin 장치를 사용하여 제작된 필터를 기초로 하여 주어진 토우 밀도에 대하여 필터 압력 강하를 감소시키는 것으로 나타날 수 있음을 알았다. 이는 탄소의 수준이 필터 압력 강하에 대하여 부정적인 영향을 지니지 않으면서 10mg/mm가 넘게 증가될 수 있음을 나타내는 유의한 결과이다.
필터의 경도와 관련하여, 도 5는 필터의 경도에 대한 탄소 중량, 토우 중량 및 기계류 작동 속도의 영향을 도시하는 3개의 그래프를 제공한 것이다. 또한, 사용된 탄소는 10mm 길이로 절단된 8 데니어의 비가소화되고 권축된 무작위 배향 셀룰로오스 아세테이트 토우 섬유 내에 분산된 30/70 메쉬 코코넛 탄소였다. 압력 강하와 유사한 방식으로, 기계류의 작동 속도는 경도에 대하여 비교적 적은 영향을 지니고, 토우 중량은 일반적으로 선형 관계를 지니지만, 놀랍게도, 본 발명자들은 10mg/mm 초과의 증가된 탄소 중량이 Turmalin 장치를 사용하여 제작된 필터의 주어진 토우 밀도에 대하여 필터 경도를 실제로 저하시킨다는 것을 알았다. 이는 탄소의 수준이 필터 경도에 대하여 불리한 영향을 지니지 않으면서 10mg/mm 초과로 증가될 수 있음을 나타내는 유의한 결과이다.
상기 구체예에서 첨가제는 흡착제의 입자로서 기재되지만, 특히, 활성 탄소, 그 밖의 흡착제, 또는 그 밖의 첨가제가 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 흡착제는 이온 교환 수지, 예컨대, CR20, 또는 그 밖의 물질, 예컨대, 제올라이트, 실리카 겔, 해포석, 알루미늄 옥사이드(활서 또는 비활성), 탄소질 수지, 세피올라이트 (Mg4Si6O15(OH)2·6H2O)를 포함하여 마그네슘 실리케이트 또는 활성 탄소의 존재 또는 부재하의 이들의 조합물일 수 있다. 또한, 필터를 통해 흡인되는 연기를 개질시키는 다른 첨가제, 예컨대, 향미제(지역적 규제가 향미제의 사용을 허용하는 경우), 예를 들어, 멘톨 크리스탈(menthol crystal), 또는 습윤제 입자가 사용될 수 있다.
예를 들어, WO 2009/093051호에 기재된 바와 같이, 무작위 배향된 개별적인 토우 섬유를 포함하는 필터를 제작하는 것이 종래에 알려져 있다. 그러나, 통상적인 아세테이트 토우 필터와 유사하게, WO 2009/093051호에 기재된 제작 기술이 또한, 무작위 배향된 섬유 내에 결합을 초래하여 단단한 구조물을 제공하기 위해서 가소제, 예를 들어, 트리아세틴의 사용을 필요로 할 수 있다. Turmalin 장치의 이점은 가소제의 사용을 필요로 하지 않는다는 점이다. Turmalin 장치는 섬유 내에 기계적 결합을 유발하여 가소제의 필요성이 요구되지 않는다. 이에 따라서, 트리아세틴과 같은 제품을 사용함으로써 초래되는 어떠한 바람직하지 않은 효과가 없어진다.
상기 이점에 더하여, 본 발명자들은 Turmalin 장치 또는 이와 유사한 장치가, 추가의 개선 및 이점을 제공하는 다양한 필터 설계가 이루어질 수 있게 한다는 것을 인지하였다. 그러한 개선 및 이점은 하기에 상세하게 기술된다.
본 발명자들은 Turmalin 장치의 것과 같은 공정을 사용하여 제작된 필터의 성능이 통상적으로 사용되는 입도보다 작은 입도를 지니는 물질을 사용함으로써 개선될 수 있다는 것을 인지하였다. 보다 작은 입자는 보다 큰 표면적을 지니기 때문에 여과 성능을 향상시킬 수 있다.
도 6은 흡연 물품(31)의 개략도이다. 흡연 물품(31)은 랩핑 물질(33), 이러한 경우에 시가렛 페이퍼에 감싸지는 담배 로드(32)를 포함하고, 이러한 담배 로드(32)는 필터(34)를 덮고 랩핑 물질(33)을 부분적으로 덮는 팁핑 물질(35)에 의해 필터(34)에 세로로 연결된다. 필터(34)는 제 1 플러그 랩(38)에 감싸지는 권축된 셀룰로오스 아세테이트 토우(37)를 포함하는 필터(34)의 입쪽-단부에서의 제 1 세그먼트(36), 및 제 2 플러그 랩(42)에 감싸지는 제 1 흡수제 물질(40)과 제 2 흡수제 물질(41)을 포함하는 필터(34)의 담배 로드 단부에서의 제 2 세그먼트(39)를 포함한다.
제 1 세그먼트(36)는 연속 셀룰로오스 아세테이트 섬유 및 가소제를 사용하여 형성된 셀룰로오스 아세테이트 세그먼트이다.
제 1 흡수제 물질(40)은 7 내지 9 범위의 평균 섬유 데니어를 지니는 섬유질 필터 물질을 포함하고, 제 1 흡수제 물질(40) 내에 분산된 제 2 흡수제 물질(41)은 7 미만의 평균 섬유 데니어, 예를 들어, 약 1 내지 6, 2 내지 6, 3 내지 6, 또는 약 6, 5, 4 3, 2 또는 1의 데니어를 지니는 섬유질 필터 물질을 포함한다. 제 1 및 제 2 섬유질 필터 물질(40, 41)은, 필터에 무작위 배향된 짧은 길이의 섬유를 포함한다.
제 2 필터 세그먼트(39)는 예를 들어, 피더(22)에 제 1 흡수제 물질(40)의 연속 토우를 공급함으로써, 그리고 필터 밴더(24)에 첨가제 호퍼들 중 하나를 통해 제 2 흡수제 물질의 섬유를 첨가함으로써 Turmalin 장치를 사용하여 제작될 수 있다. 대안적으로, 제 1 및 제 2 필터 물질(40, 41)의 공급부는 이들이 함께 절단되고 무작위화되며, 단일 필터 물질로 유사한 방식으로 가공될 수 있도록 각각 Turmalin 장치의 피더(21)에 제공될 수 있다.
제 1 및 제 2 물질(40, 41)의 섬유는 본 발명의 예에서 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유(본원에 기재된 바와 같은)를 포함하지만, 대안적인 섬유가 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및/또는 제 2 물질의 섬유는 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 알콜(PVOH), 폴리락트산(PLA), 폴리(ε-카프로락톤)(PCL), 폴리(1-4 부탄디올 석시네이트)(PBS), 폴리(부틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)(PBAT), 전분 기반 물질, 페이퍼, 지방족 폴리에스테르 물질 및 폴리사카라이드 폴리머 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.
추가의 이점은 필터 성능을 향상시키는 촉매 물질에 대한 기본 물질로서 나노섬유 물질의 사용을 통해 달성가능하다. 나노섬유는 촉매 활성에 대해 가능성을 지니기에 부피 비율로 충분히 높은 표면적을 지닌다. 그러한 나노섬유는 나노섬유가 필터 밴더(24) 내에 기류로 미터링되도록, 예를 들어, 첨가제가 필터 밴더(24)에 하나 이상의 호퍼를 통해 투여되는 때에 도 2의 장치를 사용하여 필터에 첨가될 수 있다.
도 7은, 사용 시, 흡연 물품(51)을 통해 흡인되는 주류 연기 중 하나 이상의 성분의 감소를 향상시키거나 가능하기 위한 첨가제를 지니는 나노섬유를 포함하는 필터를 지니는 흡연 물품(51)의 개략도이다.
도 7을 참조하면, 흡연 물품(51)은 랩핑 물질(53), 이러한 경우에 시가렛 페이퍼에 감싸지는 담배 로드(52)를 포함하고, 이러한 담배 로드(52)는 필터(54)를 덮고 랩핑 물질(53)을 부분적으로 덮는 팁핑 물질(55)에 의해 필터(54)에 세로로 연결된다. 필터(54)는 제 1 플러그 랩(58)에 감싸지는 권축된 셀룰로오스 아세테이트 토우(57)를 포함하는 필터(54)의 입쪽-단부에서의 제 1 세그먼트(56), 및 제 2 플러그 랩(61)에 감싸지는 나노섬유(60)를 포함하는 필터(54)의 담배 로드 단부에서의 제 2 세그먼트(59)를 포함한다. 제 1 세그먼트(56)는 연속 셀룰로오스 아세테이트 섬유 및 가소제를 사용하여 형성된 셀룰로오스 아세테이트 세그먼트이다. 본 발명의 예에서, 나노섬유(60)는 셀룰로오스 아세테이트 짧은 길이의 무작위 배향된 섬유와 혼합된 짧은 길이의 무작위 배향된 섬유이다. 나노섬유는 예를 들어, 시가렛 연기 중의 HCN 감소를 향상시키는 촉매제(60b)로서 작용하는 산화아연(ZnO) 입자를 지지하는 탄소 나노섬유(60a)를 포함한다. 대안적인 구체예에서, 예를 들어, 시가렛 연기로부터의 일산화탄소(CO) 감소를 위하여 금(Au)과 같은 그 밖의 나노섬유 물질 및/또는 그 밖의 촉매제가 단독으로 또는 조합되어(탄소 및/또는 ZnO와의 조합 포함) 사용될 수 있다. 나노섬유(60)는 도 2의 필터 제조 장치(20)를 사용하여 무작위 배향된 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유에 첨가제로서 첨가될 수 있다.
나노섬유는 필터 세그먼트에 포함시키기에 적합한 어떠한 길이, 예를 들어, 1mm 내지 15mm, 또는 5mm 내지 12mm일 수 있다. 사용되는 나노섬유의 직경은 25nm 내지 900nm, 또는 50nm 내지 500nm, 또는 100nm 내지 300nm일 수 있다.
본 발명의 추가의 구체예에서, 지역적 규제가 허용되는 경우, 향미제가 Turmalin 장치를 사용하여 생산된 필터에 제공될 수 있다.
필터에 향미제를 첨가하는 것은 캐리어로서 쓰레드를 사용함으로써 달성될 수 있다. 쓰레드를 필터 물질에 삽입하기에 적합한 장치의 예는, 내용이 본원에 참조로 포함되는 특허 공보 WO2010/108739호 및 U.S. 출원 일련 번호 제13/259,634호의 상응하는 U.S. 특허 출원 공보에 제공되어 있다. 쓰레드 삽입 장치, 예컨대, WO2010/108739호에 기재된 장치는 쓰레드가 형성됨에 따라서 쓰레드를 필터의 축 영역에 운반하는 쓰레드 삽입 니들로 필터 진공 밴드의 중심부에 설치될 수 있다. 쓰레드를 필터에 삽입함을 포함하는 본원에 기재된 구체예는 슬림 및 수퍼 슬림 포맷, 즉, 22mm 미만, 특히, 21mm, 20mm, 18mm, 16mm, 15mm 및 14mm 미만의 직경인 것이 특히 유리하다.
도 8은 필터를 통해 연장되는 쓰레드를 지니는 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유를 포함하는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
도 8을 참조하면, 흡연 물품(151)은 랩핑 물질(153), 이러한 경우에 시가렛 페이퍼에 감싸지는 담배 로드(152)를 포함하고, 이러한 담배 로드(152)는 필터(154)를 덮고 랩핑 물질(153)을 부분적으로 덮는 팁핑 물질(155)에 의해 필터(154)에 세로로 연결된다. 필터(154)는 제 1 플러그 랩(158)에 감싸지는 권축된 셀룰로오스 아세테이트 토우(157)를 포함하는 필터(154)의 입쪽-단부에서의 제 1 세그먼트(156), 및 흡수제 물질(160)을 포함하는 필터(154)의 담배 로드 단부에서의 제 2 세그먼트(159)를 포함한다. 쓰레드(161)는 제 2 세그먼트(159)를 통해 축방향으로 연장된다. 제 2 세그먼트(159)는 제 2 플러그 랩(162)에 감싸진다. 본 발명의 예에서, 흡수제 물질(160)은 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함한다.
본 발명자들은 또한 Turmalin 장치, 또는 이와 유사한 장치가 향미제(지역적 규제가 허용되는 경우) 또는 희석제와 같은 캡슐 함유물의 균일한 분포를 보장하면서 캡슐, 마이크로캡슐 또는 그 밖의 캡슐화된 물질의 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유 필터로의 포함이 가능하도록 배열될 수 있음을 인지하였다.
탄소 투여에 관하여 기재된 방식과 유사한 방식으로, 더 많은 향미를 전달하기 위하여 더 높은 수준으로 그러한 물질을 첨가하는 것이 가능하다. 3mm 내지 8mm의 직경을 지니는 캡슐과 같은 보다 큰 캡슐, 마이크로 캡슐 또는 그 밖의 캡슐화된 물질이 사용되는지는 여부와 상관없이, 필터 밴더의 하류 단부에서 튜브를 통해 필터 토우로 캡슐을 유도함으로써 Turmalin 장치와 같은 장치에서 필터 토우로 캡슐을 밀 수 있다. 예를 들어, 캡슐은, 캡슐이 적절한 간격으로 생성된 필터 로드에 위치되도록 필터 밴더의 속도에 상응하는 빈도로 고압 가스를 사용하여 필터 물질에 보내질 수 있으며, 필터 로드로부터 절단된 필터 세그먼트는 요망되는 개수의 캡슐을 함유한다. 대안적으로, 마이크로캡슐은 상기 기재된 첨가제 호퍼들 중 하나 이상을 사용하여 첨가제와 유사한 방식으로 필터 밴드 상에 미터링될 수 있다. 캡슐화된 향미제를 필터로 삽입함을 포함하는 본원에 기재된 구체예는 슬림 및 수퍼 슬림 포맷, 즉, 22mm 미만, 특히, 21mm, 20mm, 18mm, 16mm, 15mm 및 14mm 미만 의 직경인 것이 특히 유리하다.
도 9는, 필터 내에 배치되는 캡슐을 지니는 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유를 포함하는 필터를 지니는 흡연 물품(171)의 개략도이다. 도 9를 참조하면, 흡연 물품(171)은 랩핑 물질(173), 이러한 경우에 시가렛 페이퍼에 감싸지는 담배 로드(172)를 포함하고, 이러한 담배 로드(172)는 필터(174)를 덮고 랩핑 물질(173)을 부분적으로 덮는 팁핑 물질(175)에 의해 필터(174)에 세로로 연결된다. 필터(174)는 제 1 플러그 랩(178)에 감싸지는 권축된 셀룰로오스 아세테이트 토우(177)를 포함하는 필터(174)의 입쪽-단부에서의 제 1 세그먼트(176), 및 흡수제 물질(180)을 포함하는 필터(174)의 담배 로드 단부에서의 제 2 세그먼트(179)를 포함한다. 캡슐화된 향미제(181), 본 발명의 경우, 캡슐 형태의 그러한 향미제는 제 2 세그먼트(179) 내에 배치된다. 제 2 세그먼트(179)는 제 2 플러그 랩(182)에 감싸진다. 본 발명의 예에서, 흡수제 물질(180)은 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함한다.
도 10은 필터 내에 배치되는 마이크로캡슐을 지니는 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유를 포함하는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
도 10을 참조하면, 흡연 물품(191)은 랩핑 물질(193), 이러한 경우에 시가렛 페이퍼에 감싸지는 담배 로드(192)를 포함하고, 이러한 담배 로드(192)는, 필터(194)를 덮고 랩핑 물질(193)을 부분적으로 덮는 팁핑 물질(195)에 의해 필터(194)에 세로로 연결된다. 필터(194)는 제 1 플러그 랩(198)에 감싸지는 권축된 셀룰로오스 아세테이트 토우(197)를 포함하는 필터(194)의 입쪽-단부에서의 제 1 세그먼트(196), 및 흡수제 물질(200)을 포함하는 필터(194)의 담배 로드 단부에서의 제 2 세그먼트(199)를 포함한다. 캡슐화된 향미제(201), 이러한 경우에 복수의 마이크로캡슐 형태의 향미제는 제 2 세그먼트(199) 내에 배치된다. 제 2 세그먼트(199)는 제 2 플러그 랩(202)에 감싸진다. 본 발명의 예에서, 흡수제 물질(200)은 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함한다.
캡슐화된 향미제에 더하여, 다른 형태의 향미 첨가제(지역적 규제가 그러한 첨가제의 사용을 허용하는 경우)가 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유를 포함하는 필터에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 향미 첨가제는 식물 형태, 예컨대, 민트 또는 담배 잎 또는 그 밖의 식물 잎, 식물 씨앗, 식물 껍질 등으로 첨가될 수 있다. 그러한 첨가제는 Turmalin 장치의 밴더 형성부에서 첨가제 호퍼에 첨가되고, 그에 따라서, 예를 들어, 본원에 기재된 바와 같은 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 사용하여 필터 밴드가 형성됨에 따라서 필터 물질 기류로 미터링될 수 있다. 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유 필터에는 가소제가 사용되지 않기 때문에, 식물 첨가제로부터의 향미 방출이 향상될 수 있다.
필터 제작에 이전에 사용되지 않았던 추가의 물질들이 Turmalin 장치 또는 이와 유사한 장치를 사용하여 제작에 이용될 수 있음이 본 발명자들에 의해 고려된다.
한 가지 구체예에서, 신규한 시트 물질을 포함하는 세단 시트 물질이 필터 물질 내에 포함된다. 그러한 시트 물질은 식물, 예컨대, 민트 및 또는 멘톨, 담배 또는 재구성된 담배로부터 형성된 시트 물질을 포함한다. 당업자는 상기 제공된 목록으로 제한되지 않으며 어떠한 적합한 시트 물질이 사용될 수 있음을 인지할 것이다. 세단 형태의 그러한 시트 물질을 사용하는 것에 대한 이점은 이들이 필터 내 물질의 분산성을 개선시키고 또한 필터 물질의 분해성을 개선시킬 수 있다는 점이다. 게다가, 신규한 물질의 용도는 필터의 성능을 개선시키고/거나 필터를 통해 흡인되는 연기의 특징을 개질시키는데 이용될 수 있다.
도 11은 필터 내에 배치되는 세단 시트 물질을 지니는 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유를 포함하는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다.
도 11을 참조하면, 흡연 물품(211)은 랩핑 물질(213), 이러한 경우에 시가렛 페이퍼에 감싸지는 담배 로드(212)를 포함하고, 이러한 담배 로드(212)는, 필터(214)를 덮고 랩핑 물질(213)을 부분적으로 덮는 팁핑 물질(215)에 의해 필터(214)에 세로로 연결된다. 필터(214)는 제 1 플러그 랩(218)에 감싸지는 권축된 셀룰로오스 아세테이트 토우(217)를 포함하는 필터(214)의 입쪽-단부에서의 제 1 세그먼트(216), 및 세단 시트 물질(221)이 분산되는 흡수제 물질(220)을 포함하는 필터(214)의 담배 로드 단부에서의 제 2 세그먼트(219)를 포함한다. 제 2 세그먼트(219)는 제 2 플러그 랩(222)에 감싸진다. 본 발명의 예에서, 흡수제 물질(200)은 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하고, 세단 시트 물질(221)은 세단 재구성된 담배 시트를 포함한다.
세단 시트 물질(221)은 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 알콜(PVOH), 폴리락트산(PLA), 폴리(ε-카프로락톤)(PCL), 폴리(1-4 부탄디올 석시네이트)(PBS), 폴리(부틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)(PBAT), 전분 기반 물질, 페이퍼, 지방족 폴리에스테르 물질 또는 폴리사카라이드 폴리머 및/또는 이들의 조합물의 섬유로부터 형성된 물질을 포함할 수 있다.
본 발명자들은 또한 통상적인 셀룰로오스 아세테이트 섬유와 분해가능하거나 달리 대안적인 섬유, 예컨대, PVOH 섬유를 조합하는 것에 대한 가능성을 인지하였다. PVOH는 전형적으로 통상적인 필터 제작에는 사용되지 않는데, 그 이유는 PVOH는 일반적으로 권축될 수 없기 때문이다. 또 다른 물질, 즉, 셀룰로오스 아세테이트와 PVOH 또는 그 밖의 비-권축된 섬유의 포함은 이러한 문제가 극복될 수 있음을 의미한다. 그러한 물질을 사용하면, 개선된 분해성 및 수용성을 지니는 필터가 생성될 수 있다. 그 밖의 물질에는 폴리(ε-카프로락톤)(PCL), 폴리(1-4 부탄디올 석시네이트)(PBS), 폴리(부틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)(PBAT), 전분 기반 물질, 페이퍼, 지방족 폴리에스테르 물질 및 폴리사카라이드 폴리머가 포함된다.
또한, 그 밖의 권축된 물질, 예컨대, PLA는 통상적인 셀룰로오스 아세테이트 섬유와 조합될 수 있다.
한 가지 구체예에서, PVOH 또는 그 밖의 비-권축된 섬유를 필터에 첨가하거나, PLA 또는 그 밖의 권축된 섬유를 필터에 첨가하기 위해서, Turmalin 피더(22)가 절단부 및 랜도마이저(23)로 두 개의 로프의 필터 원료를 공급하도록 배열된다. 이와 같이, 먼저 물질을 시트 물질로 변환시키지 않고, 그 대신에 토우에서와 같이 물질을 똑바로 잡아당김으로써 가공 단계의 수가 줄어들 수 있다.
또한, 물질을 토우 물질로 변환시키는 단계가 생략되는 경우에 가공 단계의 수가 추가로 줄어들 수 있다. 그러한 구체예에서, 섬유를 공급하고, 절단하고, 무작위화하는 것이 추가로 필요하지 않다. 오히려, 본래 섬유 형태의 PVOH, PLA 또는 다른 물질이 Turmalin 장치로 똑바로 절개된 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유 백과 직접적으로 혼합될 수 있다.
또 다른 구체예에서, PVOH 섬유(또는 다른 비-권축된 섬유) 또는 PLA 섬유(또는 다른 권축된 섬유)는 상기 기재된 첨가제 호퍼들 중 하나를 사용하여 필터 밴더(24)에서 필터 토우로 미터링될 수 있다.
도 12는 필터 내에 배치되는 분해가능한 섬유를 지니는 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 섬유를 포함하는 필터를 지니는 흡연 물품의 개략도이다. 도 12를 참조하면, 흡연 물품(231)은 랩핑 물질(233), 이러한 경우에 시가렛 페이퍼에 감싸지는 담배 로드(232)를 포함하고, 이러한 담배 로드(232)는, 필터(234)를 덮고 랩핑 물질(233)을 부분적으로 덮는 팁핑 물질(235)에 의해 필터(34)에 세로로 연결된다. 필터(234)는 제 1 플러그 랩(238)에 감싸지는 권축된 셀룰로오스 아세테이트 토우(237)를 포함하는 필터(234)의 입쪽-단부에서의 제 1 세그먼트(236), 및 PVOH 섬유(241)가 분산되는 흡수제 물질(240)을 포함하는 필터(234)의 담배 로드 단부에서의 제 2 세그먼트(239)를 포함한다. 제 2 세그먼트(239)는 제 2 플러그 랩(242)에 감싸진다. 본 발명의 예에서, 흡수제 물질(240)은 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함한다.
통상적인 필터 제작 기술에 의해서, 세로 방향의 균일한 밀도를 지니는 필터 로드가 제작된다. 본 발명자들은 필터 로드의 길이를 따라서 가변적인 밀도를 의도적으로 제공하는 것이 가능하다는 것을 인지하였다. 한 가지 구체예에서, 필터 로드가 개별 세그먼트로 절단되는 경우에 필터 세그먼트가 조밀한 단부, 및 보다 낮은 밀도의 중심부를 포함하도록 밀도가 달라질 수 있다. 이는 필터에서 섬유를 고정하는 두 개의 크림프에 의존하지 않기 때문에 유리하다.
도 13a는 교대로 배열된 보다 높은 평균 밀도의 세로 영역(246)과 보다 낮은 평균 밀도의 영역(247)을 포함하는 필터 로드(245)의 개략도이다. 필터 로드(245)는 다중 필터 세그먼트들을 생성시키는데 사용될 수 있으며, 이러한 각각의 필터 세그먼트는 흡연 물품 필터에 사용하기 위한 예를 들어, 이의 길이에 따라 밀도만 달라지게 하는 필터 물질의 균일한 유닛을 포함한다. 예를 들어, 필터 로드(245)는 생성된 필터 세그먼트가 '조밀한 단부'를 지니도록 보다 높은 평균 밀도의 각각의 영역(246)의 중심부(248)에서 절단될 수 있다. 선 그래프(249)는, 본 발명의 예에서 기복이 있거나 사인곡선 방식으로 변하는, 필터 로드(245)의 길이에 따른 필터 물질의 밀도를 도시한 것이다. 대안적인 예에서, 필터 로드(245)의 길이에 따른 필터 물질의 밀도는 필터 로드(245)의 길이에 따른 각각의 밀도 사이클에 대하여 밀도의 다른 방식, 예를 들어, 일련의 1, 2, 3, 4개 또는 그 이상의 계단식 변화로 달라질 수 있다. 도 13a에 도시된 필터 물질은 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하지만, 대안적으로, 본원에 기재된 또 다른 섬유질 필터 물질, 예컨대, 폴리비닐 알콜(PVOH), 폴리락트산(PLA), 폴리(ε-카프로락톤)(PCL), 폴리(1-4 부탄디올 석시네이트)(PBS), 폴리(부틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)(PBAT), 전분 기반 물질, 페이퍼, 지방족 폴리에스테르 물질 및 폴리사카라이드 폴리머 또는 이들의 조합물일 수 있다. 이러한 물질들은 또한 본원에 기재된 바와 같은 흡착제와 같은 특정 첨가제를 함유할 수 있다.
도 13a에 도시된 바와 같은 보다 조밀한 부분은 섬유의 일부 또는 전부가 권축되지 않을지라도, 섬유가 절단 시에 필터 세그먼트로부터 넘치는 것을 방지하기 위한 것이다. 이에 따라서, 도 13a의 구체예는 예를 들어, PVOH 및 부직물을 권축시키기에 적합하지 않은 물질의 사용을 가능하게 할 수 있다. 또한, 이는 상기 기재된 바와 같이 분해성 및 수용성을 증가시킬 수 있다. 따라서, 필터 물질은 단일 섬유질 물질, 또는 다중 조합된 물질, 예컨대, 또 다른 물질의 것과 조합된 셀룰로오스 아세테이트 섬유로부터 형성될 수 있다.
당업자는 필터 로드(245)의 밀도가 이의 길이를 따라 달라질 수 있는 여러 방식을 인지할 것이다. 예를 들어, 이는 흡입 밴드 상에 필터 물질을 형성시키는 때에, 가변 속도 부속품을 지니는 기계류를 사용하거나 보다 높은 부피의 필터 물질, 또는 첨가제를 펄스화함으로써 달성될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 필터 흡입 밴드는, 예를 들어, 요망되는 밀도 패턴에 따라 상이한 영역에서 밴드의 공기 저항을 변화시킴으로써, 예컨대, 밴드 상의 구멍의 크기 및/또는 빈도를 변화시킴으로써, 밴드 상에 보다 높은 평균 밀도의 영역 및 보다 낮은 평균 밀도의 영역을 형성시킬 수 있도록 조정될 수 있다. 생산 라인의 타이밍은, 세그먼트 길이가 이에 따라 조절되고 절단될 수 있도록 조절될 수 있다.
도 13b는 보다 높은 평균 밀도의 영역 및 보다 낮은 평균 밀도의 영역을 지니는 필터 세그먼트를 생성시키기 위하여, Turmalin 장치의 필터 밴더(24)에 사용되는 것과 같은 흡입 밴드를 형성시키는 필터의 섹션에 대한 개략도이다. 도 13b를 참조하면, 필터 형성 흡입 밴드(250)는 보다 큰 메쉬 구멍 및 보다 낮은 밀도의 메쉬 물질을 지니는 제 1 영역(252) 및 보다 작은 메쉬 구멍 및 보다 높은 밀도의 메쉬 물질을 지니는 제 2 영역(253)을 지니도록 형성된 나일론 메쉬(251)를 포함한다. 이에 따라서, 제 1 영역(252)은 제 2 영역(253)보다 공기에 대하여 낮은 저항을 지닌다. 사용 시, 필터 밴더 기류 중의 섬유는, 더 작은 메쉬 구멍을 지니는 제 2 영역(253)을 향하는 힘보다 더 큰 힘으로, 더 큰 메쉬 구멍을 지니는 제 1 영역(252)을 향해 흡인될 것이다. 그 결과, 보다 큰 평균 밀도의 필터 섬유가 제 2 영역(253)에서보다 제 1 영역(252)에 증착될 것이다. 그에 따라서, 생성된 필터는 흡입 밴드(250)의 제 1 영역(252)에 상응하는 보다 큰 평균 밀도의 영역, 및 흡입 밴드(250)의 제 2 영역(253)에 상응하는 보다 낮은 평균 밀도의 영역을 지닐 것이다.
도 13b의 예에서, 구멍의 크기 및 개수는 기복이 있는 방식으로 흡입 밴드(250)의 길이를 따라 변화된다. 그러나, 다른 구체예에서, 예를 들어, 상이한 세로로 이격된 반복 간격으로 밴드로 절단되는 구멍 크기를 달리하면서 고형물 밴드를 사용함으로써, 흡입 밴드의 길이를 따라 단지 구멍의 크기만이 변화될 수 있다. 대안적으로, 다른 구체예에서, 예를 들어, 밴드에 따라 상이한 세로로 이격된 반복 간격으로 밴드로 절단되는 주어진 밴드 영역에 대하여 구멍의 개수를 변화시키면서 고형물 밴드를 사용함으로써, 흡입 밴드의 길이에 따라 단지 구멍의 개수만이 변화된다. 또한, 흡입 밴드의 길이에 따라 공기 저항에 대하여 기복이 있는 변화에 따르는 것보다는 오히려, 밴드의 길이를 따라 반복 간격으로 필터 물질의 밀도가 1, 2, 3, 4개 또는 그 이상의 단계 변화가 발생하도록 구멍이 배열될 수 있다.
본 발명자들은 또한 통상적이지 않은 단면을 지니는 필터를 생성시키는 것이 가능하다는 것을 알았다. 통상적인 필터 로드에서, 비원형 모양이 요망되는 경우, 필요한 모양을 형성시키기 위하여 상당량의 가소제 및 스팀을 필요로 할 것이다. 실제로, 이는 순조롭게 달성될 수 없었다. 그러나, 본 발명자들은 Turmalin 장치에 의해 기계적 강도를 지니는 직사각형 밴드가 형성되는 방식이 필터 물질의 다른 단면 모양에 맞춰질 수 있음을 인지하였다. 예를 들어, Turmalin 장치는 직사각형이 아닌 밴드를 형성시키도록 구성될 수 있거나, 필터 물질이 예를 들어, 소정 모양의 구멍을 통해 또는 적절한 모양의 부속 벨트를 이용하여 요망되는 모양으로 가압될 수 있다. 예를 들어, 필터 물질의 밴드는, 필터가 다각형, 예를 들어, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 오각형 또는 육각형 단면, 또는 또 다른 비원형 단면, 예컨대, 계란형 또는 타원형 단면을 지니도록 필터 밴더(24)의 벨트 상에 형성되거나, 적절한 모양의 구멍 또는 부속 벨트에 통과될 수 있으며, 밴드가 요망되는 모양을 유지하도록 물질의 밴드에 대하여 구조적 안정성이 이루어질 수 있다. 또 다른 구체예는 적절하게 설계된 랩핑 및 스티밍 공정을 이용할 수 있다. 생성된 필터는 16mm보다 작은 원주 및 25mm 초과의 원주를 지니는 단면을 지닐 수 있다.
도 14는 타원형 단면을 포함하는 필터를 지니는 흡연 물품(291)의 개략도이다.
도 14를 참조하면, 흡연 물품(291)은 랩핑 물질(293), 이러한 경우에 시가렛 페이퍼에 감싸지는 담배 로드(292)를 포함하고, 이러한 담배 로드(292)는, 필터(294)를 덮고 랩핑 물질(293)을 부분적으로 덮는 팁핑 물질(295)에 의해 필터(294)에 세로로 연결된다. 필터(294)는 제 1 플러그 랩(298)에 감싸지는 흡수제 물질(297)을 포함하는 흡연 물품(291)의 입쪽-단부에서의 단일의 제 1 세그먼트(296)를 포함한다. 세그먼트(296)는 타원형 단면을 지닌다. 본 발명의 예에서, 흡수제 물질(297)은 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함한다. 추가의 플라스틱 메쉬, 패브릭, 또는 다른 투과성 배리어(미도시)가 개별 필터 섬유가 필터(294)로부터 빠져나오는 것을 방지하기 위해서 필터(294)의 입쪽-단부에 걸쳐 적용될 수 있다.
도 15는 정사각형 단면을 포함하는 필터를 지니는 흡연 물품(311)의 개략도이다.
도 15를 참조하면, 흡연 물품(311)은 랩핑 물질(313), 이러한 경우에 시가렛 페이퍼에 감싸지는 담배 로드(312)를 포함하고, 이러한 담배 로드(312)는, 필터(314)를 덮고 랩핑 물질(313)을 부분적으로 덮는 팁핑 물질(315)에 의해 필터(314)에 세로로 연결된다. 필터(314)는 플러그 랩(318)에 감싸지는 흡수제 물질(317)을 포함하는 흡연 물품(311)의 입쪽-단부에서의 단일 세그먼트(316)를 포함한다. 세그먼트(316)는 정사각형 단면을 지닌다. 본 발명의 예에서, 흡수제 물질(317, 320)은 무작위 배향된 개별적인 짧은 길이의 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함한다. 추가의 플라스틱 메쉬, 패브릭, 또는 다른 투과성 배리어(미도시)가 개별 필터 섬유가 필터(314)로부터 빠져나오는 것을 방지하기 위해서 필터(314)의 입쪽-단부에 걸쳐 적용될 수 있다.
도 14 및 15에 도시된 구체예의 필터(294, 314)는 또한 필터 섬유 내에 분산된 첨가제 및/또는 예를 들어, 레이저가 구멍을 형성함에 따른 필터에 적용된 환기와 같은 다른 특징부들을 포함할 수 있다.
본 발명자들은 또한 16mm, 15mm, 14mm 또는 13mm보다 작은 원주, 또는 25mm, 26mm, 27mm 또는 28mm보다 큰 원주를 지니는 원통으로 형성된 무작위 배향된 짧은 길이의 섬유를 포함하는 필터를 생산하는 것이 가능하다는 것을 알았다. 단일 데니어 섬유, 예를 들어, 약 7 내지 약 9의 데니어를 지니는 단일 데니어 섬유가 사용될 수 있으며, mm 당 필터에 사용되는 양은 필요한 필터 원주에 따라 달라진다. 예를 들어, mm 당 무작위 배향된 짧은 길이의 섬유의 양은 수퍼 슬림 포맷 필터에 대하여 감소되고 레귤러 포맷 필터에 대하여 증가될 수 있다. 이는, 상이한 섬유 데니어가 일반적으로 상이한 원주의 필터에 필요한 공지된 연속 토우 필터 제작과는 다르다.
상기 예에서, 입쪽-단부에서의 공지된 셀룰로오스 아세테이트 제 1 필터 세그먼트와 함께, 무작위 배향된 개별적인 길이의 섬유를 함유하는 제 2 필터 세그먼트(9, 39, 59, 159, 179, 199, 219 및 239)(도 1 및 6 내지 12에 도시됨)가 이중 필터의 담배-단부 부품으로서 기재되었다. 그러나, 다른 배열이 가능하다. 예를 들어, 제 2 세그먼트는 시가렛 필터의 입쪽 단부에서 사용하도록 구성될 수 있다. 이는 사용 동안 개별 섬유가 필터 세그먼트로부터 빠져나오는 것을 방지함으로써, 예를 들어, 제 위치에서 그 안에 분산되는 무작위 배향된 개별적인 길이의 섬유 및/또는 어떠한 첨가제를 고정시키는 가소제(예를 들어, 입쪽-단부 세그먼트의 입쪽 단부에서의 부분에 국소화된 가소제)를 포함함으로써, 또는 플라스틱 메쉬, 패브릭, 또는 개별 섬유가 소비자의 입에 이르는 것을 방지하는 다른 투과성 배리어를 사용함으로써 달성될 수 있다. 제 2 필터 세그먼트는 또한, 3부의 필터의 중앙 또는 담배-단부 필터 세그먼트, 필요 시, 4부, 5부 또는 6부의 필터의 어떠한 세그먼트로서 사용될 수 있다. 제 1 필터 세그먼트는 또한 플러그 랩에 감싸지는 통상적인 셀룰로오스 아세테이트 세그먼트가 아닐 수 있다. 예를 들어, 감싸지지 않은 아세테이트(non-wrapped acetate: NWA) 섹션이 본원에 기재된 제 1 필터 세그먼트로서 사용될 수 있다.
또한, 도 1 및 6 내지 12에 도시된 구체예의 제 1 및 제 2 필터 세그먼트는 개별 플러그 랩을 지니고, 함께 고정되고, 팁핑 물질을 사용하여 담배 로드에 연결되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 대안적으로, 추가의 외부 플러그 랩(미도시)이 제 1 및 제 2 필터 세그먼트 둘레에 감싸지고, 제 1 및 제 2 필터 세그먼트를 서로에 대해 연결하는데 사용될 수 있으며, 조합된 필터 유닛이 그 후에 팁핑 물질을 사용하여 담배 로드에 연결될 수 있다.
본원에 기재된 무작위 배향된 섬유는 권축된 것으로 기재되었지만, 비-권축된 섬유가 또한 단독으로 또는 권축된 섬유와 혼합되어 사용될 수 있다. 또한, 무작위 배향된 섬유는 10mm의 섬유 길이(펼쳐 놓을 경우), 또는 5mm 내지 25mm, 또는 6mm 내지 20mm, 7mm 내지 20mm 또는 7mm 내지 15mm 범위의 길이로 기재되어 있다. 제 2 세그먼트는 또한 이러한 범위 외의 평균 섬유 길이를 포함할 수 있고/거나 관련된 필터 및 이용가능한 섬유질 물질의 요건에 좌우하여 상이한 평균 길이의 섬유 그룹들의 혼합물을 포함할 수 있다.
본원에 기재된 필터 배열은, 내부 필터 부분이 흡연 물품 소비자에 의해 보여질 수 있게 하기 위해서 플러그 랩 및/또는 팁핑 페이퍼에서 하나 이상의 투명한 섹션을 포함하도록 변형될 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터 세그먼트를 감싸는데 사용되는 제 2 플러그 랩은 Innovia Films(United Kingdom)으로부터 입수가능한 Natureflex™ 필름과 같은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 팁핑은 팁핑 및 플러그 랩을 통해 내부 필터 부분이 보여질 수 있도록 하나 이상의 윈도우 컷-아웃(window cut-out), 또는 Natureflex™ 필름과 같은 투명한 물질 섹션을 포함할 수 있다. 대안적으로, 팁핑은 투명한 플러그 랩 아래를 나타내고 사이에 갭을 지니는 두 개의 밴드에 적용될 수 있거나, 팁핑이 Natureflex™ 필름과 같은 물질 전체로 이루어질 수 있다. 일부 구체예는 전체 내용이 본원에 참조로 포함되는 특허 공보 WO2009/106374호(어떠한 상응하는 US 공보 포함)에 기재된 것과 같은 투명한 '윈도우' 섹션 필터를 포함할 수 있다.
기술분야에서의 다양한 문제 및 진보를 해결하기 위해서, 본 개시내용 전체는 다양한 구체예를 예시 방식으로 보여주고 있으며, 이러한 구체예에서, 청구된 발명(들)이 실시되고 우수한 흡연 물품 필터를 제공할 수 있다. 그러한 개시내용의 이점 및 특징은 단지 대표적인 구체예 샘플이고, 철두철미한 것이 아니고/거나 배타적인 것이 아니다. 이들은 단지 이해를 돕기 위해서 그리고 청구된 특징부를 교시하기 위해서 나타낸 것이다. 본 개시내용의 이점, 구체예, 실시예, 기능, 특징, 구조 및/또는 다른 양태가 특허청구범위에 의해서 정의된 개시내용에 대한 제한 또는 특허청구범위에 대한 균등물에 대한 제한으로 여겨져서는 안되고, 다른 구체예들이 이용될 수 있으며, 본 개시내용의 범위 및/또는 사상으로부터 벗어나지 않으면서 변형이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 다양한 구체예는 적합하게는 개시된 구성요소, 성분, 특징, 부분, 단계, 수단 등의 다양한 조합을 포함하거나, 이로 이루어지거나, 이를 필수로 하여 이루어질 수 있다. 또한, 본 개시내용은 본원에 청구되지는 않지만 추후 청구될 수 있는 다른 발명을 포함한다.

Claims (17)

  1. 흡수제 물질 내에 분산된 흡착제 물질을 포함하는 흡연 물품용 필터로서, 약 23mm 내지 25mm의 필터 원주의 경우, 길이(mm) 당 흡착제 물질의 양(mg), 즉, Cw와 길이(mm) 당 흡수제 물질의 양(mg), 즉, Tw가
    10 ≤ (Cw + Tw) ≤ 20
    의 범위에 따르는, 흡연 물품용 필터.
  2. 제 1항에 있어서, 약 23mm 내지 25mm의 필터 원주의 경우, 길이(mm) 당 흡착제 물질의 양 및 흡수제 물질의 양이
    11 ≤ (Cw + Tw) ≤ 18
    의 범위에 따르는 필터.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 약 23mm 내지 25mm의 필터 원주의 경우, 길이(mm) 당 흡착제 물질의 양 및 흡수제 물질의 양이
    12 ≤ (Cw + Tw) ≤ 17
    의 범위에 따르는 필터.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    약 23mm 내지 25mm의 필터 원주의 경우,
    길이(mm) 당 6mg 내지 16mg의 흡착제 물질; 및
    길이(mm) 당 1.5mg 내지 8mg의 흡수제 물질
    을 포함하는 필터.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    약 23mm 내지 25mm의 필터 원주의 경우,
    길이(mm) 당 8mg 내지 16mg의 흡착제 물질; 및
    길이(mm) 당 3.5mg 내지 5mg의 흡수제 물질
    을 포함하는 필터.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 흡수제 물질이 가소제의 사용 없이 필터에 함께 고정되는 무작위 배향된 짧은 길이의 섬유를 포함하는 필터.
  7. 제 6항에 있어서, 무작위 배향된 짧은 길이의 섬유가 펼쳐 놓을 경우에 약 5mm 내지 20mm의 평균 길이를 지니는 필터.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 무작위 배향된 짧은 길이의 섬유가 5 내지 9 범위의 평균 섬유 데니어를 포함하는 필터.
  9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 무작위 배향된 짧은 길이의 섬유가 제 1 물질로부터 형성된 무작위 배향된 짧은 길이의 섬유 및 제 2 물질로부터 형성된 무작위 배향된 짧은 길이의 섬유를 포함하는 필터.
  10. 제 9항에 있어서, 제 1 물질이 셀룰로오스 아세테이트를 포함하고, 제 2 물질이 비-권축된(non-crimped) 물질을 포함하는 필터.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 제 2 물질이 폴리비닐 알콜(PVOH), 폴리락트산(PLA), 폴리(ε-카프로락톤)(PCL), 폴리(1-4 부탄디올 석시네이트)(PBS), 폴리(부틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)(PBAT), 전분 기반 물질, 페이퍼, 지방족 폴리에스테르 물질 및 폴리사카라이드 폴리머로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 필터.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 흡착제 물질이 약 0.1mm 내지 1mm 범위의 평균 직경을 지니는 입자를 포함하는 필터.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 흡착제 물질이 활성 탄소를 포함하는 필터.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 흡착제 물질이 이온 교환 수지, CR20, 제올라이트, 실리카 겔, 해포석, 알루미늄 옥사이드(활성화되거나 되지 않음), 탄소질 수지, 마그네슘 실리케이트, 세피올라이트(Mg4Si6O15(OH)2·6H2O) 또는 이들의 조합물로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 필터.
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 3.47mmWg/mm 내지 4.86mmWg/mm 범위의 압력 강하를 지니는 필터.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, Filtrona 필터 경도 측정에 따라 85% 내지 95%의 경도를 지니는 필터.
  17. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 따른 필터를 포함하는, 흡연 물품.
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