KR20150105168A

KR20150105168A - 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드

Info

Publication number: KR20150105168A
Application number: KR1020140063692A
Authority: KR
Inventors: 리 슨; 시어환 크; 쉐휘 홍; 궈잉 거; 터 양; 지앙 쉬
Original assignee: 상하이 화버 바이얼라지칼 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2015-09-16
Also published as: CN103783667A; CN103783667B

Abstract

본 발명은 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드에 관한 것으로서, 상기 에어 필터 로드에는 다수 개의 저항 증대 고형편이 구비되고, 상기 저항 증대 고형편은 상기 에어 필터 로드 내에 서로 평행하게고 순서대로 배열되고, 축방향을 따라 공기통로가 설치되고, 성형지(forming paper)를 이용하여 다수 개의 저항 증대 고형편을 원주형으로 말아서 제작하고, 각 인접한 저항 증대 고형편의 사이에 빈공간이 형성된다. 본 발명의 독특한 마이크로통공 설계에 의하여, 연기 유동속도를 증가시키고, 연기의 유동상태를 변화시키므로 타르 등과 같은 유해 물질의 일부를 보다 효과적으로 침전 및 흡착시킨다.

Description

저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드{AIR FILTER ROD HAVING RESISTANCE-INCREASED SOLIDITY PIECE}

본 발명은 담배연기 필터 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드에 관한 것이다.

사회가 발달함에 따라, "흡연과 건강"에 대한 문제가 사회적으로 광범위한 관심을 불러일으키고 있다. 생활수준이 끊임없이 향상되면서 건강에 대한 사람들의 의식이 갈수록 높아지고 있다. "흡연과 건강"은 담배산업의 발전 과정 중에 중요한 도전과제 중의 하나가 되었다.

담배가 연소될 때 발생하는 주요 연기 중에는 CO, HCN, NHK, 암모니아, 벤조[a]피렌, 페놀, 크로톤 알데히드, 니코틴 등의 유해 물질이 함유되어 있다. 담배산업에 종사하는 당업자들은 담배 흡연으로 인한 건강위험을 줄이기 위하여, 일반적인 폴리프로필렌 섬유 필터 팁, 아세테이트 섬유 필터 팁, 복합 필터 로드 등과 같은 각종 필터 장치를 사용하였다. 담배 필터 로드는 담배의 주요 연기를 여과하는 필터링 재료로서, 일부 유해 물질의 함량을 감소시킬 뿐만 아니라 담배의 흡연 품질을 더욱 향상시켜 준다. 새로운 연기 필터링 재료와 저(low) 타르 심재(core material)를 개발하는 것은 이미 담배산업에 종사하는 당업자들에게 당면 과제가 되었다.

담배가 연소될 때 각종 유해 물질이 발생할 수 있기 때문에, 담배 개비 내에 일반적인 폴리프로필렌 섬유 필터 팁, 아세테이트 섬유 필터 팁, 복합 필터 로드 등과 같은 각종 필터링 재료를 첨가하여 담배 흡연으로 인한 건강위험을 감소시킨다. 담배 필터 로드는 담배의 주요 연기를 필터링하는 재료로서, 일부 유해 물질의 함량을 감소시킬 뿐만 아니라 담배의 흡연 품질을 향상시킬 수 있다. 종래기술에 있어서, 담배 필터 로드의 필터링 재료는 대부분이 아세테이트 섬유에 의존하고 있는데, CA(셀룰로오스 아세테이트)는 수분을 흡수하는 작용을 하므로 자연히 연기 건조의 공범이라 할 수 있다. 담배업계에 있어서, 담배 제품은 타르를 줄이고 유해성을 감소시키는 방향으로 점차 세대교체가 이루어지고 있으며, 시각과 감각적 측면에서 새로운 기능성 필터 로드를 발명하고 설계하는 것이 이미 담배업계에 종사하는 당업자들에게 당면 과제가 되었다.

중국 특허공고번호 CN 101822429A 인 특허는 "담배 필터 팁"에 관한 것이다. 담배 필터 팁은 필터 팁 로드를 포함하고, 여기에서 팁 로드는 솔리드(solid) 로드이고, 솔리드 로드의 표면에는 연속적인 홈 또는 돌기가 있다. 상기 담배 필터 팁은 담배 연기의 경과 거리를 연장시켰으며, 연기를 더욱 부드럽게 함으로써 적절히 타르와 유해성을 줄일 수 있다. 그러나 상기 특허에 있어서 담배 필터 팁에 사용된 홈의 깊이는 0.5 내지 2mm이기 때문에, 레이저 드릴링(laser drilling) 기술과 결합하면서 연기가 모두 통풍공 부근으로 집중되어 연기가 대량 유실될 수 있다. 상기 결합은 발명자가 예상한 효과를 가져 오지 못할 뿐만 아니라, 공기를 흡입하는 느낌을 강하게 안겨주기 때문에 소비자들은 상기와 같은 설계를 통해서는 담배의 향기를 느낄 수 없다.

본 발명에 해결하고자 하는 과제는 타르와 유해성을 감소시키기 위해 종래에 사용되는 일반적인 기술적 수단을 혁신하고, 구조가 간단하고 제조와 사용이 쉽고 담배의 유해 물질을 효과적으로 감소시킬 수 있는 에어 필터 로드를 제공하는 것이다.

본 발명은 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드에 관한 것으로서, 상기 에어 필터 로드는 성형지를 말아서 제작되고, 원주형으로 구성되는 성형지(forming paper) 외층와 중공(hollow) 부분을 포함하며, 상기 중공 부분에는 다수 개의 저항 증대 고형편이 구비되고, 상기 저항 증대 고형편은 상기 중공 부분 내에 서로 평행하고 순서대로 배열되며, 상기 저항 증대 고형편은 성형지를 이용하여 제작된 후 절단하여 형성된 것이고, 상기 각 두 개의 인접한 저항 증대 고형편 사이에는 빈공간이 형성된다. 상기 저항 증대 고형편은 원주형의 축방향을 따라 공기통로가 설치된다.

상기 공기통로의 내경은 0.2mm 내지 1.0mm이고, 상기 각 저항 증대 고형편 내의 공기통로의 수량은 2개 내지 20개이다. 그 중에서, 상기 각각 저항 증대 고형편 내의 공기통로의 수량은 같거나 다르다.

바람직하게는, 상기 저항 증대 고형편의 두께는 1mm 내지 10mm이다. 더욱 바람직하게는 2mm 내지 5mm이다. 상기 빈공간의 길이는 1mm 내지 20mm이고, 바람직하게는 4mm 내지 12mm이다.

바람직하게는, 상기 성형지는 재생 셀룰로오스 섬유 셀로판이다. 예를 들어 상위시더칭공마오(上虞市德慶工貿)유한공사에서 생산하고 판매하는 재생 셀룰로오스 섬유 셀로판 제품이 있다.

바람직하게는, 상기 에어 필터 로드에서 각연초와 근접한 단부에는 담배용 섬유 토우(tow) 구간이 설치된다.

본 발명에 있어서, 상기 저항 증대 고형편은 투명하게 제작할 수 있으며, 단일 색상 또는 색채도형이 있는 것으로 제작할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 저항 증대 고형편 내의 공기통로의 단면은 원형, 타원형, 다각형 또는 불규칙적인 형상으로 이루어진다.

바람직하게는, 제작 과정에 있어서, 에어 필터 로드를 100mm 내지 120mm 길이의 제품으로 제작한 후 삼등분으로 절단하여 최종 제품을 획득하고, 다시 통상적인 제작 방법을 통하여 담배의 각연초 구간과 연결한다.

본 발명에 있어서, 고형편은 성형지를 이용하여 말아서 제작한 후에 절단하여 형성한 것이다. 상세하게는, 재생 셀룰로오스 섬유 셀로판을 한국 JK Machine에서 생산하는 JK-4SD 장치를 이용하여, 초당 1000미터의 속도로 원주형으로 제작하여, 내경이 0.2 내지 1.0mm인 공기통로의 로드(rod)형 구조를 획득하고, 상기 로드형 구조를 슬라이스(slice)형으로 절단하여 두께가 1mm 내지 10mm인 고형편을 획득한다.

더욱 바람직하게는, 본 발명의 저항 증대 고형편은 색채도안을 가진다.

본 발명에 따르면, 주요 담배 연기의 유동속도, 흐름방향, 압력강하에 대해 충분한 연구를 진행하였으며, 이를 토대로 본 발명에서는 투명한 성형지를 이용하여 여러 개의 필터링 기능을 가진 고형편을 미리 제작하고, 말아서 제작된 고형편의 내부 구조를 이용하여 담배 연기를 필터링한다. 고형편의 마이크로공의 직경 크기 및 구조는 연기의 유속을 증대시키고 연기를 유동경로의 응축 빈공간에 충돌시킨다. 흡인할 때 운동 에너지가 아주 크기 때문에, 고형편의 저항 증대 작용을 통하여 주요 연기 내의 타르와 같은 거대분자 물질이 다음 고형편의 표면에 충돌하고 고형편에 의해 흡수되면서 희석된다. 인접한 고형편 사이의 빈공간(에어 구간)은 연기에 대해 비교적 우수한 환류응측 작용을 일으킬 수 있다. 또한, 색상이 있거나 또는 도안이 있거나 또는 모양이 다른 고형편을 사용할 경우, 투명 성형지를 매칭시키면, 필터 로드 내에서 연기의 이동경로가 전방위적으로 소비자에게 보여 지기 때문에 소비자에게 시각적으로 새로운 느낌을 가져다 줄 수 있다.

또한, 본 발명의 에어 필터 로드는 구조가 간단하고 제조와 사용이 쉽기 때문에 빈공간 복합 필터 로드의 생산 공정 기준을 채택할 수 있으며, 종래의 필터 로드 설비 및 공정에 변경을 가하지 않고서도 생산 가동이 가능하기 때문에 비교적 우수한 산업화 생산 가치를 가지고 있다.

도 1은 여러 개의 에어 필터 로드의 단면 구조 설명도이다.

아래 실시예는 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 보호범위를 제한하지 않는다.

실시예 1:

도 1에 도시된 바와 같이, 재생 셀룰로오스 섬유 셀로판을 말아서 절단하여 다수 개의 고형편(3)을 획득하고, 고형편(3)의 직경은 8mm이고, 단편 두께는 2mm이며, 각 편에는 10개 내지 20개의 공기통로(4)가 분포되고, 공기통로(4)의 평균 내경은 0.2mm이다.

9개의 고형편(3)을 폭이 100mm인 성형지(1) 내에 설치하고, 원주형으로 말아준다. 여기에서, 인접한 두 개의 고형편(3) 사이에 빈공간(5)를 설치하고, 빈공간(5)의 길이는 8mm이다.

분할선(2)을 따라 100mm 길이의 에어 필터 로드를 삼등분으로 절단한다.

실시예 2:

실시예 1과 동일하게 제작하며, 다른 점은 고형편(3)의 단편 두께가 5mm이고, 각 고형편(3)에는 6개 내지 8개의 공기통로(4)가 분포되며, 공기통로(4)의 평균 내경은 0.5mm이다.

9개의 고형편(3)을 폭이 100mm인 성형지(1) 내에 설치하고, 원주형으로 말아준다. 여기에서, 인접한 두 개의 고형편(3) 사이에 빈공간(5)를 설치하고, 빈공간(5)의 길이는 5mm이다.

실시예 3:

실시예 1과 동일하게 제작하며, 다른 점은 고형편(3)의 단편 두께가 8mm이고, 각 고형편(3)에는 6개 내지 8개의 공기통로(4)가 분포되고, 공기통로(4)의 평균 내경은 1.0mm이다.

9개의 고형편(3)을 폭이 100mm인 성형지(1) 내에 설치하고, 원주형으로 말아준다. 여기에서, 인접한 두 개의 고형편(3) 사이에 빈공간(5)를 설치하고, 빈공간(5)의 길이는 2mm이다.

실시예 4:

실시예 1과 동일하게 제작하며, 다른 점은 고형편(3)의 단편 두께가 10mm이고, 각 고형편(3)에는 20개의 공기통로(4)가 분포되고, 공기통로(4)의 평균 내경은 0.3mm이다.

6개의 고형편(3)을 폭이 100mm인 성형지(1) 내에 설치하고, 원주형으로 말아준다. 여기에서, 인접한 두 개의 고형편(3) 사이에 빈공간(5)를 설치하고, 빈공간(5)의 길이는 10mm이다.

비교예

시판되는 일반 담배 60개비를 선별하여 대조샘플로 삼는다.

실시예 1의 필터 장치를 취하여 빈공간을 거쳐 복합 필터 로드를 제작하고, 시판되는 일반 담배 60개비를 별도로 취하여 토우 구간을 인출한 후, 상기 복합 필터 로드로 대체한다.

동일한 원리에 의거하여, 실시예 2와 실시예 3의 필터 장치를 취하여 각각 빈공간을 거쳐 복합 필터 로드를 제작하고, 각각 시판되는 일반적인 담배 60개비를 별도로 취하여 토우 구간을 인출한 후, 상기 복합 필터 로드로 대체한다. 상기 4가지의 총 240개비 담배에 대하여 연기 테스트를 진행한 결과는 아래와 같다.

항목	TPM mg/개	H₂O mg/개비	NIC mg/개	NFDPM mg/개비	CO mg/개비
대조샘플	13.34	1.44	0.92	10.98	10.1
실시예 1	12.98	1.21	0.82	10.56	10.0
실시예 2	13.00	1.10	0.86	10.80	9.8
실시예 3	12.75	1.34	0.79	10.74	9.9

여기에서, TPM은 연기의 총 입자상 물질이고, NIC는 연기의 니코틴함량이고, NFDPM은 타르 함량이다. 상기 서치방법은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 방법으로서, 예를 들어 국제 GB/T 19069-2004에 기재된 방법에 따라 검측을 진행한다.

상기 데이터를 분석한 결과는 아래와 같다.

담배의 통상적인 연기 검측을 통하여, 본 발명에 의거한 실시예 1 내지 3은 대조샘플에 비해 타르 감소에 일정한 효과를 나타냈으며, 상세하게는 TPM, NIC, NFDPM이 모두 일정 감소하였고, 그 다음으로 니코틴, 아세톤, 기체상 자유 라디칼, 벤조피렌, 아산질염에 대해서도 일정한 흡착 작용을 나타냈고, 향기에는 영향을 미치지 않았다.

따라서, 본 발명의 연기 필터 장치는 아래와 같은 효과를 가진다.

본 발명의 연기 필터 장치는 상기의 독특한 외부 구조 설계로 인하여 빈공간 복합 필터 로드에 직접 활용할 수 있으며, 본 발명의 연기 필터 장치는 우수한 기계적 가공성을 가지고 있다.

본 발명의 연기 필터 장치는 상기의 독특한 내부 구조 설계로 인하여 연기의 공기통로 길이를 연장시켰고, 연기의 유동속도를 향상시켰고, 연기의 충돌효율을 증대시켰으며, 이를 통하여 연기 중의 타르 등 유해 물질을 감소시켰다.

본 발명의 연기 필터 장치에 사용되는 재료는 모두 식품 레벨의 원료이고, 상기 원료는 무취(odorless), 무미(tasteless), 내열성 등의 성질을 가지고 있기 때문에, 연기 중의 타르 등 유해 물질을 효과적으로 감소시키면서도, 이상한 냄새와 맛을 유입시키거나 또는 발생시키지 않는다.

1: 성형지 2: 분해선
3: 저항 증대 고형편 4: 공기통로
5: 빈공간

Claims

저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드에 있어서,
상기 에어 필터 로드는 성형지를 말아서 제작되고, 원주형으로 구성되는 성형지(forming paper) 외층와 중공(hollow) 부분을 포함하며, 상기 중공 부분에는 다수 개의 저항 증대 고형편이 구비되고, 상기 저항 증대 고형편은 상기 중공 부분 내에 서로 평행하고 순서대로 배열되며, 상기 저항 증대 고형편은 성형지를 이용하여 제작된 후 절단하여 형성된 것이고, 상기 각 두 개의 인접한 저항 증대 고형편 사이에는 빈공간이 형성되며;
상기 저항 증대 고형편은 원주형의 축방향을 따라 공기통로가 설치되는 것을 특징으로 하는 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드.
제1항에 있어서,
상기 공기통로의 내경은 0.2mm 내지 1.0mm이고, 상기 각 저항 증대 고형편 내의 공기통로의 수량은 2개 내지 20개인 것을 특징으로 하는 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드.
제1항에 있어서,
상기 각각 저항 증대 고형편 내의 공기통로의 수량은 같거나 다른 것을 특징으로 하는 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드.
제1항에 있어서,
상기 저항 증대 고형편의 두께는 1mm 내지 10mm인 것을 특징으로 하는 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드.
제1항에 있어서,
상기 성형지는 재생 셀룰로오스 섬유 셀로판인 것을 특징으로 하는 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드.
제1항에 있어서,
상기 에어 필터 로드에서 각연초와 근접한 단부에는 담배용 섬유 토우(tow) 구간이 설치된 것을 특징으로 하는 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드.
제1항에 있어서,
상기 인접한 저항 증대 고형편 사이의 빈공간의 길이는 1mm 내지 20mm인 것을 특징으로 하는 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드.
제1항에 있어서,
상기 인접한 저항 증대 고형편 사이의 빈공간의 길이는 4mm 내지 12mm인 것을 특징으로 하는 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공기통로의 단면은 원형, 타원형, 다각형 또는 불규칙적인 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드.
제1항에 있어서,
상기 저항 증대 고형편은 색채도안을 구비하는 것을 특징으로 하는 저항 증대 고형편을 가진 에어 필터 로드.