KR20230013742A - 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 친환경 담배 필터 - Google Patents
슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 친환경 담배 필터 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230013742A KR20230013742A KR1020210094535A KR20210094535A KR20230013742A KR 20230013742 A KR20230013742 A KR 20230013742A KR 1020210094535 A KR1020210094535 A KR 1020210094535A KR 20210094535 A KR20210094535 A KR 20210094535A KR 20230013742 A KR20230013742 A KR 20230013742A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- sliver
- filter
- cotton
- cigarette
- cigarette filter
- Prior art date
Links
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 title claims abstract description 94
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 54
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 77
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims abstract description 71
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 53
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims abstract description 20
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 239000011487 hemp Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 claims abstract description 13
- 244000146553 Ceiba pentandra Species 0.000 claims abstract description 10
- 235000003301 Ceiba pentandra Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002788 crimping Methods 0.000 claims description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 25
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract description 9
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 abstract description 8
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 abstract description 6
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 abstract description 6
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 abstract description 6
- 240000008564 Boehmeria nivea Species 0.000 abstract description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 10
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 235000009569 green tea Nutrition 0.000 description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 8
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 7
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229940094952 green tea extract Drugs 0.000 description 4
- 235000020688 green tea extract Nutrition 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 3
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 3
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 3
- 230000037373 wrinkle formation Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000001055 blue pigment Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- ALSTYHKOOCGGFT-KTKRTIGZSA-N (9Z)-octadecen-1-ol Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCO ALSTYHKOOCGGFT-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- KZEVSDGEBAJOTK-UHFFFAOYSA-N 1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-2-[5-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]-1,3,4-oxadiazol-2-yl]ethanone Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)C(CC=1OC(=NN=1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)=O KZEVSDGEBAJOTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXZBYIWNGKSFOJ-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[5-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrazin-2-yl]pyrazol-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC=1N=CC(=NC=1)C=1C=NN(C=1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 VXZBYIWNGKSFOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CONKBQPVFMXDOV-QHCPKHFHSA-N 6-[(5S)-5-[[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]methyl]-2-oxo-1,3-oxazolidin-3-yl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C[C@H]1CN(C(O1)=O)C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1 CONKBQPVFMXDOV-QHCPKHFHSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N Tetraethylene glycol, Natural products OCCOCCOCCOCCO UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006221 acetate fiber Polymers 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009960 carding Methods 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229940055577 oleyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- XMLQWXUVTXCDDL-UHFFFAOYSA-N oleyl alcohol Natural products CCCCCCC=CCCCCCCCCCCO XMLQWXUVTXCDDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 235000019615 sensations Nutrition 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
- A24D3/062—Use of materials for tobacco smoke filters characterised by structural features
- A24D3/063—Use of materials for tobacco smoke filters characterised by structural features of the fibers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
- A24D3/0204—Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
- A24D3/0204—Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming
- A24D3/0208—Cutting filter materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
- A24D3/0229—Filter rod forming processes
- A24D3/0245—Filter rod forming processes by winding, e.g. spirally
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
- D21H11/12—Pulp from non-woody plants or crops, e.g. cotton, flax, straw, bagasse
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/30—Multi-ply
- D21H27/32—Multi-ply with materials applied between the sheets
- D21H27/34—Continuous materials, e.g. filaments, sheets, nets
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/30—Multi-ply
- D21H27/38—Multi-ply at least one of the sheets having a fibrous composition differing from that of other sheets
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/30—Multi-ply
- D21H27/40—Multi-ply at least one of the sheets being non-planar, e.g. crêped
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
본 발명은 슬라이버를 준비하는 슬라이버 준비 단계; 상기 슬라이버에 주름을 형성하여 필터 원면을 제조하는 클림핑 단계; 상기 필터 원면을 말아서 포장지와 합지하는 합지 단계; 및 합지 단계를 거쳐 얻어진 코일 형태의 필터를 재단하는 재단 단계;를 포함하는 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법에 관한 것으로, 천연 섬유 원료인 면, 린넨, 모시, 헴프, 삼베, 황마, 케이폭 섬유, 사이잘 등과 같은 친환경 천연 섬유를 이용하여 담배 필터를 제조하므로 인체 및 환경에 무해하고, 제조된 개별 담배 필터의 중량편차가 낮아, 담배 필터의 품질 안정성이 뛰어나다.
Description
본 발명은 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 친환경 담배 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 면, 린넨, 모시, 헴프, 삼베, 황마, 케이폭, 사이잘 등과 같은 친환경 천연 섬유를 이용하여 인체 및 환경에 무해하고, 제조된 개별 담배 필터의 중량편차가 작아 품질 안정성이 뛰어나며, 생산성을 현저히 향상시킬 수 있는 친환경 담배 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 담배를 제조하기 위해서, 먼저 다양한 종류의 잎담배(leaf tobacco)를 원하는 향과 맛이 나도록 배합하여 가공한다. 다음으로, 가공된 잎담배를 절각하여 담배 각초(cigarette filler)를 제조하고, 궐련지(cigarette paper)로 담배 각초를 말아, 필터 없는 궐련을 제조한다.
이렇게 제조된 궐련은 연소시 발생되는 유해물질을 최소화하고, 연기의 맛을 개선하기 위해 흡연자가 연기를 흡입하는 흡입부에 필터가 구비된다.
상기 필터로 필터는 아세테이트 섬유가 응집된 여과필터, 활성탄 내지 제올라이트 등의 흡착물질이 첨가된 흡착필터 등의 베이스필터와, 향기물질이 포장된 캡슐이 내장된 캡슐내장필터 등이 사용된다.
필터의 기본을 구성하는 여과필터로는 일반적으로 목재 펄프로부터 셀룰로오스를 추출하여 얻어진 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 응집하여 사용한다. 이러한 셀룰로오스 아세테이트는 포장지와 동일한 성분으로, 흡연시 압력 강하에 따른 여과 효율이 높으며, 재료비가 저렴하므로 담배용 필터의 주 원료로 널리 사용되고 있다.
그러나, 셀룰로오스 아세테이트는 흡연시 종이맛을 유발하여, 담배 연기에 상대적으로 더 불쾌하고 건조한 감각을 부여하여 담배맛을 저하시키고, 다른 재료에 비해서 여과 효율이 상대적으로 높을 뿐, 여전히 담배 연기에 포함된 타르, 일산화탄소 등 인체에 유해한 여러 가지 화학 성분들의 효율적인 정화가 이루어지지 않고 있다.
최근에는 이러한 셀룰로오스 아세테이트의 한계를 극복하고자 다양한 원재료를 이용한 담배 필터의 개발이 이루어지고 있으며, 특히 전세계적으로 친 환경에 관한 대중의 관심이 높아짐에 따라 친환경적인 원료를 활용한 담배 필터의 개발이 요구되고 있다.
이러한 요구에 맞추어 국내등록특허 제10-2229621호에서는 친환경 목화섬유를 함유한 담배필터와 그 제조방법을 제시하였다. 구체적으로, 목화섬유시트를 제조하고, 목화섬유시트에 점착액을 코팅하고, 주름을 형성하고, 클램핑 및 성형한 뒤, 필터권지를 합지하는 단계를 포함하는 친환경 담배필터의 제조방법을 제시하였다.
이와 같이 담배필터 제조에 사용되는 목화섬유시트는 시트를 제조하는 과정, 이송 용이성을 위해 한 롤(roll)의 길이가 제한적으로 형성되는 특징이 있다.
따라서 이러한 목화섬유시트를 이용하여 연속적으로 담배필터를 제조하는 경우, 시트와 시트를 잇는 이음 공정이 요구되는데, 이음 공정시 불량이 발생하거나, 공정 속도가 느려지거나, 나아가서는 이음 공정 단계에서 공정이 정지하는 등의 문제가 있어 생산성 및 품질이 저하되는 단점이 있다.
뿐만 아니라 제조된 개별 필터간의 품질 차이가 발생하는 문제가 있으므로, 이를 개선하기 위한 새로운 친환경 담배 필터의 제조 방법이 요구되고 있다.
본 발명에서는 면, 린넨, 모시, 헴프, 삼베, 황마, 케이폭, 사이잘 등과 같은 친환경 천연 섬유를 이용하여 인체 및 환경에 무해하고, 제조된 개별 담배 필터의 중량편차가 작아 품질 안정성이 뛰어나며, 생산성을 현저히 향상시킬 수 있는 친환경 담배 필터의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 친환경 담배 필터를 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 슬라이버를 준비하는 슬라이버 준비 단계; 상기 슬라이버에 주름을 형성하여 필터 원면을 제조하는 클림핑 단계; 상기 필터 원면을 말아서 포장지와 합지하는 합지 단계; 및 합지 단계를 거쳐 얻어진 코일 형태의 필터를 재단하는 재단 단계;를 포함하는 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 슬라이버 준비 단계는, 천연 섬유 원료에 포함된 이물질을 제거하여 정제된 섬유 원료를 획득하는 1차 원료 가공 단계; 및 상기 정제된 섬유 원료에서 섬유를 분리하고 정렬시켜 슬라이버를 제조하는 2차 원료 가공 단계;를 포함할 수 있다.
상기 천연 섬유 원료는 목화솜, 마 줄기 또는 케이폭 열매일 수 있다.
상기 슬라이버는 2~15 g/m의 중량 범위를 가질 수 있다.
상기 합지 단계는, 필터 원면을 말아서 원통형으로 제조하는 단계; 및 원통형으로 제조된 필터 원면을 포장지로 포장하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상기 방법에 따라 제조된 친환경 담배 필터에 관한 것이다.
본 발명의 친환경 담배 필터의 제조 방법은 면, 린넨, 모시, 헴프, 삼베, 황마, 케이폭, 사이잘 등과 같은 친환경 천연 섬유를 이용하여 담배 필터를 제조하므로 인체 및 환경에 무해한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 친환경 담배 필터의 제조 방법은 개별 담배 필터의 중량편차를 낮출 수 있어, 담배 필터의 품질 안정성이 뛰어나다.
도 1 및 도 2는 실험예 1에서 사용된 샘플을 촬영한 사진이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예를 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.
본 발명은 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 친환경 담배 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 면, 린넨, 모시, 헴프, 삼베, 황마, 케이폭, 사이잘 등과 같은 친환경 천연 섬유를 이용하여 인체 및 환경에 무해하고, 제조된 개별 담배 필터의 중량편차가 작아 품질 안정성이 뛰어나며, 생산성을 현저히 향상시킬 수 있는 친환경 담배 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이버(Sliver)를 이용한 담배 필터의 제조 방법은 슬라이버를 준비하는 슬라이버 준비 단계; 상기 슬라이버에 주름을 형성하여 필터 원면을 제조하는 클림핑 단계; 상기 필터 원면을 말아서 포장지와 합지하는 합지 단계; 및 합지 단계를 거쳐 얻어진 코일 형태의 필터를 재단하는 재단 단계;를 포함한다.
먼저, 슬라이버 준비 단계는, 천연 섬유의 원료가 되는 목화솜, 마 줄기, 케이폭 열매나 사이잘 잎과 같은 섬유 원료를 가공하여 슬라이버를 제조하는 단계이다. 여기서, 마 줄기는 대마, 황마, 저마 등 다양한 마의 줄기일 수 있다.
슬라이버는 느슨하고 굵기가 상대적으로 굵은 섬유 집합체로 상기 천연 섬유의 원료를 가공하여 이물질을 제거하고, 정제된 섬유 원료로 만드는 1차 원료 가공 단계; 및 1차 원료 가공 단계를 통해 얻어진 정제된 섬유 원료에서 섬유를 분리하고 정렬시켜 섬유 뭉치 형태인 슬라이버를 제조하는 2차 원료 가공 단계;를 포함한다.
상기 1차 원료 가공 단계는, 섬유 원료에 포함된 섬유를 제외한 껍질과 같은 이물질을 제거하여 섬유만을 획득하는 단계이다.
예를 들어, 면이나 케이폭 섬유의 경우에는 껍질을 포함한 불순물을 제거하고 솜을 획득하는 단계일 수 있고, 마 줄기나 사이잘 잎을 세척, 증숙, 건조, 박피 등의 단계를 거쳐 이물질이 제거된 정제된 섬유 원료인 섬유 집합체를 획득하는 단계일 수 있다.
다음으로, 2차 원료 가공 단계는 1차 원료 가공 단계를 통해 얻어진 정제된 섬유 원료에서 섬유를 분리하고 정렬시켜 섬유 뭉치 형태인 슬라이버를 제조하는 단계이다.
이 단계는, 정제된 섬유 원료를 복수개의 롤러를 따라 이송시켜 추가적인 이물질 및 단섬유를 제거하며, 동시에 섬유를 한올씩 분리하고 정렬시켜 섬유 뭉치 형태인 슬라이버를 제조하는 단계이다.
일 예로, 목화솜 원료가 사용되는 경우에 상기 슬라이버 준비 단계는 하기와 같이 수행될 수 있다.
먼저, 1차 원료 가공 단계는 목화솜을 풀고 불순물을 제거하여 정제된 목화솜을 제조하는 혼타면 단계일 수 있다. 구체적으로, 압축된 원면인 목화솜을 풀어 헤치고, 씨, 잎, 부스러기 등 각종 불순물을 제거하여 정제된 목화솜을 제조할 수 있다. 이때 얻어진 정제된 목화솜은 솜이 뭉쳐 있는 덩어리 형태로 존재한다.
2차 원료 가공 단계는 1차 원료 가공 단계를 통해 얻어진 정제된 목화솜을 복수개의 롤러를 따라 이송시키며 정제된 목화솜에 포함되어 있는 추가적인 이물질 및 단섬유를 제거하고, 동시에 섬유를 한올씩 분리하고 정렬시켜 섬유 뭉치 형태인 슬라이버를 제조하는 단계일 수 있다.
한편, 상기 슬라이버 준비 단계에서 섬유 원료를 정련 및 표백하는 전처리 단계;가 추가로 더 수행될 수 있다. 구체적으로, 1차 원료 가공 단계 중 혹은 1차 원료 가공 단계와 2차 원료 가공 단계 사이에 수행될 수 있다.
전처리 단계의 수행 시점은 섬유 원료의 종류에 따라 달라질 수 있는데, 예를 들어, 면이나 케이폭 섬유의 경우에는 1차 원료 가공 단계와 2차 원료 가공 단계 사이에 수행될 수 있고, 마 줄기나 사이잘 잎의 경우에는 1차 원료 가공 단계 중에 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 전처리 단계를 통해 섬유 원료 혹은 정제된 섬유 원료에 포함되어 있는 세균, 바이러스 등을 포함하는 불순물이 추가로 더 제거될 수 있으며, 정련 및 표백은 통상적으로 수행되는 방법과 동일하게 수행될 수 있다.
예를 들어, 섬유 원료 혹은 정제된 섬유 원료를 물 또는 정련제나 표백제가 포함된 물인 섬유조제에 침지하고, 소정 시간, 예를 들어 12시간 이상 침지하였다가 건져낸 뒤 건조하는 방식으로 수행될 수 있다.
또는, 섬유 원료 혹은 정제된 섬유 원료를 물 또는 정련제나 표백제가 포함된 물인 섬유조제에 침지하고 40℃ 이상에서 5분 이상 가열하는 방식으로 수행될 수 있다.
상술한 정련 및 표백 방식은 예시적으로 작성한 것으로, 전처리 단계가 상술한 방식에 제한되는 것은 아니다.
이때 정련제로는 계면활성제가, 표백제로는 과산화수소가 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 슬라이버 준비 단계를 통해 제조된 슬라이버는 2~15 g/m의 중량 범위를 갖는 것이 바람직하다.
슬라이버의 중량이 2g/m 미만인 경우에는 후술될 클림핑 단계를 통해 제조되는 필터 원면의 밀도가 낮아져 담배 필터의 여과 성능이 현저히 떨어지는 문제가 있다. 이를 방지하기 위해 클림핑 단계에서 강하게 압축하고, 합지 단계에서 원통형의 필터 원면 제조시 겹쳐지는 원면의 개수를 늘리는 경우에는 흡인 저항값이 높아져 담배 필터 사용시 과도한 흡기력이 요구되므로 사용시 불편이 야기될 수 있을 뿐만 아니라 클림핑 단계에서 압축력이 높아지고 합지 단계에서 회전수가 늘어나 공정 운영 비용이 과도하게 증가하는 문제가 있다.
반면, 슬라이버의 중량이 15 g/m를 초과하는 경우에는 합지 단계를 통해 얻어진 코일 형태의 필터의 영역별 중량이 불균일하게 형성되어 개별 담배 필터의 균일한 품질 확보가 어려운 문제가 있다.
상기 슬라이버 준비 단계 이후, 즉 2차 원료 가공 단계와 후술되는 클림핑 단계 사이에 2차 원료 가공 단계를 통해 얻어진 슬라이버에 복수회의 빗질을 하는 정소면(combing) 단계;가 추가로 더 수행될 수 있다.
정소면 단계는 2차 원료 가공 단계를 통해 얻어진 슬라이버에 복수회의 빗질을 하여 섬유를 직선상으로 펴고 일정 길이 이하의 단섬유를 제거하여 섬유 길이 분포가 균일하고 인장력이 높은 섬유만을 분리하는 단계이다.
정소면 단계를 거친 슬라이버를 사용하는 경우에는 보다 균일한 중량 분포를 갖는 담배 필터의 제조가 가능하며, 추가적인 이물질과 단섬유 제거를 통해 담배 필터 사용시 미세 섬유나 먼지 발생을 최소화할 수 있다.
상기 클림핑 단계는 슬라이버에 주름을 형성하여 필터 원면을 제조하는 단계이다.
이 단계는 친환경 담배 필터의 연기 제거 성능 향상과 필터의 제조 작업성을 향상시키기 위해 수행되는 단계로, 이 단계를 통해 제조되는 필터 원면은 주름이 형성된 면재(面材)의 형태를 가질 수 있다.
이 단계는 소정 간격 이격되어 서로 다른 방향으로 회전하는 두 개의 회전체 사이에 슬라이버를 통과시켜 수행될 수 있다. 이 때 두 개의 회전체 중 적어도 하나 이상의 회전체에 주름 형성을 위한 요철이 형성되어 슬라이버가 통과할 때 두 개의 회전체에 의해 압착되는 동시에 주름이 형성될 수 있다.
이와 같은 클림핑 단계는 슬라이버가 건조된 상태에서 수행되는 건식 클림핑 방식 또는 슬라이버가 물에 젖은 상태에서 수행되는 습식 클림핑 방식으로 수행될 수 있다.
건식 클림핑 방식으로 수행되는 경우에 더욱 효율적인 주름 형성을 위해 슬라이버에 열을 가하는 단계가 추가로 더 수행될 수 있다. 이 단계는, 슬라이버가 두 개의 회전체를 통과하기 전에 미리 슬라이버를 가열하여 수행될 수 있다. 또는, 적어도 하나의 회전체에 가열 코일과 같은 가열 수단이 구비되어, 가열과 동시에 클림핑 단계가 수행될 수 있다.
습식 클림핑 방식으로 수행되는 경우에는 물에 젖은 슬라이버가 부드러워져 성형성이 우수한 장점이 있다.
클림핑 단계를 거친 슬라이버는 물결 모양 혹은 이와 유사한 형태의 주름이 형성된 면재(面材)인 필터 원면으로 제조된다. 이 필터 원면에 형성된 주름의 방향은 슬라이버가 이동하는 방향과 평행, 직각, 또는 소정의 각도를 형성하도록 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 클림핑 단계가 습식 클림핑 방식으로 수행될 수 있으며, 이 경우, 슬라이버가 젖어있어 성형성이 우수한 장점이 있다.
이 경우, 상기 클림핑 단계는 슬라이버를 증기에 노출시키는 단계; 증기에 노출되어 젖은 슬라이버를 압착하여 주름을 형성하는 단계; 및 주름이 형성된 슬라이버를 건조하는 단계;를 포함할 수 있다.
이와 같이 슬라이버를 증기에 노출시켜 적시는 경우에는, 슬라이버에 과량의 수분이 함유되지 않아 건조 단계에 소요되는 시간 및 에너지를 절감할 수 있어 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 슬라이버가 증기에 노출되는 경우에는 섬유가 수축되는데, 이 단계를 거치지 않는 경우에는 최종적으로 생성된 담배 필터를 사용할 때, 연기의 열에 의해 필터의 수축이 발생하고, 이에 따라 제작 완료 시점에서의 제품과 실제 사용할 때 제품의 흡인 저항, 여과 효율이 차이가 나는 문제가 발생하나, 이와 같이 미리 증기에 노출되어 섬유가 수축되는 경우에는 실제 담배 필터를 사용할 때 담배 필터가 연기의 열에 의해 수축되지 않으므로, 제작 완료 시점에서의 제품과 사용시 제품의 성능이 동일하게 유지되는 장점이 있다.
또한, 주름 형성 전에 슬라이버가 머금고 있는 수분이 주름 형성 후에 건조되면서 주름의 형태를 무작위하게 배치된 엠보 패턴으로 변형시키며, 이에 따라 담배 필터의 연기 제거 성능이 보다 향상되는 효과가 얻어질 수 있다.
이때 제공되는 증기로 물을 끓여서 발생되는 수증기를 사용할 수 있고, 바람직하게는 물, 에탄올 및 녹차엽이 1 : 0.05~0.20 : 0.05~0.10의 중량비로 혼합된 혼합물을 끓여서 발생되는 수증기를 사용할 수 있다.
증기에 에탄올이 포함되는 경우에는 섬유의 추가적인 살균 작용과 함께 표면 처리가 이루어져 압착하여 주름을 형성시키는 단계에서 압착시 인접한 섬유와의 결합력이 향상되어 형태 유지력이 현저히 향상될 수 있고, 녹차 추출물 추출 성능을 높이고, 녹차 추출물의 슬라이버에 대한 결합력을 높여, 녹차 추출물에 의한 효능을 향상시킬 수 있다. 그러나, 에탄올의 함량이 과도한 경우에는 섬유의 손상이 발생할 수 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
증기에 녹차엽이 포함되는 경우에는 녹차 추출물이 슬라이버에 함침되어, 흡연시 발생되는 냄새를 저감시킬 수 있고, 슬라이버의 젖음성을 향상시켜 짧은 시간에 슬라이버를 완전히 적실 수 있으며, 유연성 및 인장력을 향상시켜 건조 단계에서 필터 원면의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이때, 슬라이버가 증기에 노출되는 시간은 40초~3분인 것이 바람직하며, 40초 미만으로 노출되는 경우에는 슬라이버의 중심부까지 증기의 침투가 이루어지지 않고, 3분을 초과하는 경우에는 과도한 열에 노출되어 슬라이버가 손상되는 문제가 있으므로, 상술한 시간 동안 증기에 노출되는 것이 바람직하다.
이와 같이 증기에 노출된 슬라이버를 압착시켜 주름을 형성하면 보다 효과적인 주름 형성이 가능하고 형태 유지력이 높은 장점이 있다.
이후 주름이 형성된 슬라이버를 건조시켜 필터 원면 제작을 마무리할 수 있으며, 건조 방법으로 통상의 다양한 건조 방법이 수행될 수 있으나, 바람직하게는 고온의 챔버에 슬라이버를 통과시키거나, 열풍을 가하여 건조시키는 등 열을 가해 건조하는 것이 생산성 확보에 유리하다.
상기 합지 단계는 클림핑 단계를 통해 얻어진 주름이 형성된 슬라이버, 즉 필터 원면을 말아서 포장지와 합지하는 단계이다.
이 단계는 필터 원면을 말아서 원통형으로 제조하는 단계; 및 원통형으로 제조된 필터 원면을 포장지로 포장하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 필터 원면을 말아서 원통형으로 제조하는 단계는, 입구가 넓고 출구가 좁은 테이퍼진 형상의 성형 장치에 필터 원면을 투입시켜 제조될 수 있다. 이러한 성형 장치에 필터 원면이 투입되면, 면재인 필터 원면이 성형 장치 내부에서 이동 방향을 회전축으로 하여 회전하며 말아져, 원통 형태로 얻어질 수 있다.
이어서 이와 같이 원통형으로 제조된 필터 원면의 표면에 포장지가 공급되어 필터 원면이 회전하는 회전축과 동일한 회전축을 갖도록 회전하며, 원통형의 필터 원면의 외주연을 감싸서 포장할 수 있다.
이 단계는 상기 성형 장치 내부에서 수행될 수 있으며, 또는 성형 장치를 통과하여 배출된 이후에 수행될 수도 있다.
상기 포장지로 종이가 사용될 수 있다.
이때 포장지가 다시 펼쳐져 필터 원면으로부터 분리되는 현상을 방지하기 위해, 포장지의 적어도 일부 면에 접착층이 형성될 수 있다.
상기 접착층을 형성하는 접착 물질로 예를 들어 물, 전분, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나 이상이 사용될 수 있으며, 인체에 안전한 접착 수단이라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다.
상기 접착층은 종이의 적어도 일부 면에 상기 접착 물질을 붓, 롤러, 스프레이 등의 수단을 이용하여 도포하여 얻어질 수 있으며, 접착층이 미리 건조된 상태에서 필터 원면과 합지될 수 있고, 또는 필터 원면과 합지된 후 얻어진 코일 형태의 필터를 건조하여 접착층이 건조될 수도 있다.
이러한 합지 단계를 통해 소정 지름, 예를 들어 통상의 담배 필터와 동일하거나 유사한 지름을 갖는 코일 형태의 필터가 얻어질 수 있다.
다음으로, 합지 단계를 거쳐 얻어진 코일 형태의 필터를 재단하는 재단 단계;가 수행된다.
이 단계는 합지 단계를 통해 얻어진 코일 형태의 필터를 소정 길이로 절단하여 개별 담배 필터를 제조하는 단계이다.
천연 섬유 원료를 이용하여 담배 필터를 제조할 때, 일반적으로는 천연 섬유 원료에서 추출된 섬유를 시트 형상으로 성형하여 얻어진 섬유 시트를 원료로 사용하나, 본 발명에서는 슬라이버를 원료로 사용함으로써 슬라이버를 시트 형태로 성형하는 성형 단계를 생략하여 가공 단계를 단축시킬 수 있다.
또한, 섬유 시트를 사용하는 경우에는 천연 섬유 원료를 시트 형상으로 성형하는 과정에서 시트 면 전체 영역에 분포하는 천연 섬유의 양이 불균일해지는 단점이 있어, 이를 이용하여 담배 필터를 제조하면 개별 담배 필터의 중량 편차가 커지므로, 개별 담배 필터의 일정한 여과 성능, 흡인 저항 및 담배 맛이 보장될 수 없어, 담배 필터의 품질이 불균일해지는 문제가 있다.
반면, 본 발명의 일 실시예와 같이 섬유 시트가 아닌 슬라이버를 원료로 사용하는 경우에는 개별 담배 필터 중량의 표준 편차가 0.01 이하로 현저히 작아져, 이러한 품질 불균일 문제를 방지할 수 있는 장점이 있다.
한편, 섬유 시트의 경우에는 섬유 시트 제조 과정과 이송 과정에서의 용이성을 위해 한 롤(roll)의 길이가 제한적으로 형성되는 특징이 있는데, 이러한 섬유 시트를 이용하여 연속적으로 담배 필터를 제조할 때, 시트와 시트를 잇는 이음 공정이 요구되는데, 섬유 시트 한 롤의 최대 길이가 담배 필터의 제작 속도에 비해 짧아서 하나의 롤을 소모하는데 시간이 매우 짧은 단점이 있다.
이러한 단점으로 인해 이음 공정에서 불량이 발생하거나, 공정 속도가 느려지거나, 나아가서는 이음 공정 단계에서 공정이 정지하는 등의 문제가 있어 담배 필터의 생산성 및 품질이 저하되는 문제가 있다.
반면, 본 발명의 일 실시예에서는 슬라이버의 길이를 섬유 시트의 최대 길이보다 적어도 두 배 이상으로 길게 조할 수 있어, 이러한 생산 과정에서의 문제점을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법에 따라 제조된 담배 필터에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 담배 필터는, 제조 과정에서 섬유 시트가 아닌 슬라이버를 이용하여 제조되므로, 보다 균일하고 일정한 여과 성능, 흡인 저항 및 담배맛을 제공할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명의 구체적인 작용과 효과를 설명하고자 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로서 제시된 것으로, 실시예에 따라 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
[제조예]
먼저, 목화솜을 준비하여 혼타면 공정을 통해 목화솜을 펼치고 불순물을 제거한 뒤, 소면 공정을 통해 중량이 7.5 g/m인 슬라이버를 제조하였다. 다음으로, 클림핑 장치를 이용하여 상기 슬라이버를 압축하며 주름을 형성하여 주름이 형성된 필터 원면을 제조하였고, 이를 입구가 넓고 출구가 좁은 성형 장치에 투입시킴으로써 필터 원면을 말아서 원통 형태로 성형하고, 원통 형태의 필터 원면 표면에 종이를 감싸고 고정시켜 지름 약 8~9mm인 코일 형태의 필터를 제조하였다.
이후, 상기 코일 형태의 필터를 약 87mm(오차 ±1mm)로 절단하여 담배 필터를 제조하였다.
[실험예 1]
실시예 1의 중량편차 실험
제조예와 동일한 방법으로 얻어진 7.5 g/m인 슬라이버를 87mm로 컷팅하여 총 25개의 샘플을 획득하고, 각 샘플의 중량을 측정하여 그 결과를 표 1에 기재하였다. 실험 과정에 사용된 슬라이버를 촬영하여 도 1에 도시하였다.
실시예 2의 중량편차 실험
대마 줄기를 세척하고 물에 불려 껍질을 제거하고, 섬유질만을 분리한 뒤 롤러를 따라 이송시키며 중량이 7.5 g/m인 슬라이버를 제조하고, 상기 실시예 1의 중량편차 실험과 동일한 방법으로 컷팅 및 중량을 측정하여 그 결과를 표 1에 기재하였다.
비교예 1의 중량편차 실험
목화솜을 준비하여 혼타면 공정을 통해 목화솜을 펼치고 불순물을 제거한 뒤 압착하여 웹 형태로 성형하고, 고압의 물을 분사하여 웹을 결합시켜 40g/m2 중량을 갖는 비교예 1의 면 부직포 시트를 제조하였다.
다음으로, 면 부직포 시트를 1×1m로 편취하고, 중심부, 네 모서리 끝 부분을 0.0025m2의 넓이로 타공하여 각 시트별로 5개의 샘플을 획득하고(도 2 참조), 각 샘플의 중량을 측정하였다. 면 부직포 시트 총 5개를 준비하여 총 25개의 샘플에 대하여 중량을 측정하였다.
중량을 측정한 뒤 측정값에 400을 곱하여 샘플의 중량을 1m2 기준으로 1차 환산하였다. 다음으로, 일반적으로 담배 필터를 제조할 때 사용되는 시트의 표준 규격이 폭 170mm, 길이 87mm이므로 1차 환산값에 170mm와 87mm를 곱해, 표준 규격 담배 필터에 해당하는 중량값으로 2차 환산하여 표 1에 기재하였다.
| 샘플번호 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 |
| 중량(g) | 중량(g) | 중량(g) | |
| 1-1 | 0.665 | 0.648 | 0.657 |
| 1-2 | 0.656 | 0.667 | 0.532 |
| 1-3 | 0.672 | 0.654 | 0.717 |
| 1-4 | 0.670 | 0.670 | 0.707 |
| 1-5 | 0.652 | 0.642 | 0.597 |
| 1-6 | 0.653 | 0.653 | 0.540 |
| 1-7 | 0.660 | 0.648 | 0.570 |
| 1-8 | 0.658 | 0.657 | 0.569 |
| 1-9 | 0.658 | 0.657 | 0.557 |
| 1-10 | 0.663 | 0.660 | 0.654 |
| 1-11 | 0.652 | 0.659 | 0.657 |
| 1-12 | 0.660 | 0.672 | 0.558 |
| 1-13 | 0.660 | 0.655 | 0.563 |
| 1-14 | 0.658 | 0.663 | 0.573 |
| 1-15 | 0.651 | 0.642 | 0.519 |
| 1-16 | 0.650 | 0.647 | 0.517 |
| 1-17 | 0.648 | 0.650 | 0.552 |
| 1-18 | 0.650 | 0.640 | 0.719 |
| 1-19 | 0.640 | 0.649 | 0.712 |
| 1-20 | 0.647 | 0.662 | 0.713 |
| 1-21 | 0.656 | 0.668 | 0.534 |
| 1-22 | 0.660 | 0.672 | 0.532 |
| 1-23 | 0.640 | 0.658 | 0.500 |
| 1-24 | 0.640 | 0.662 | 0.479 |
| 1-25 | 0.649 | 0.659 | 0.717 |
| 표준편차 | 0.008 | 0.009 | 0.078 |
상기 표 1의 결과를 참조하면, 비교예 1의 경우에는 표준편차가 0.078로 높게 나타났으나, 실시예 1 및 실시예 2의 경우에는 표준편차가 각각 0.008 및 0.009로 비교예 1에 비해 현저히 낮은 표준편차를 갖는 것을 확인할 수 있었다.따라서, 본 실험 결과로부터 슬라이버를 사용하여 담배 필터를 제조하는 경우, 부직포나 시트를 사용하여 담배 필터를 제조하는 경우에 비해 개별 담배 필터의 중량 편차가 현저히 낮아 일정한 품질 확보가 가능한 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 2]
실시예 1 및 비교예 1 각각을 이용하여 제조예와 동일한 방법으로 클림핑, 합지 및 재단하여 동일한 규격의 담배 필터를 제작한 뒤 개별흡인 저항 측정기(KARDIEN IPT-1)를 이용하여 개별 흡인 저항을 측정하였다.
흡인 저항은 430~499 mmH2O PD(pressure drop)인 경우 양호한 것으로 판단할 수 있으며, 개별 담배 필터의 흡인 저항의 표준편차는 최대 32인 것이 바람직한 것으로 판단한다.
| 샘플번호 | 흡인저항(mmH2O PD(pressure drop)) | |
| 실시예 1 | 비교예 1 | |
| 2-1 | 463.5 | 348.0 |
| 2-2 | 475.6 | 399.5 |
| 2-3 | 480.6 | 425.2 |
| 2-4 | 425.6 | 463.8 |
| 2-5 | 463.2 | 523.5 |
| 2-6 | 415.5 | 587.6 |
| 2-7 | 498.6 | 605.6 |
| 2-8 | 425.0 | 366.8 |
| 2-9 | 492.3 | 395.5 |
| 2-10 | 487.5 | 466.3 |
| 2-11 | 432.1 | 575.6 |
| 2-12 | 422.2 | 460.8 |
| 2-13 | 416.8 | 455.9 |
| 표준편차 | 30.3 | 80.6 |
상기 표 2의 결과를 참조하면, 실시예 1의 경우에는 개별 담배필터의 흡인 저항에 대한 표준편차가 낮게 나타났다.반면, 비교예 1의 경우에는 표준편차가 실시예 1에 비해 두 배 이상으로 나타나, 실시예 1의 개별 담배 필터의 품질 균일성이 비교예 1에 비해 현저히 높은 것으로 확인되었다.
따라서, 본 실험 결과로부터 슬라이버를 사용하여 담배 필터를 제조하는 경우, 부직포나 시트를 사용하여 담배 필터를 제조하는 경우에 비해 개별 담배 필터의 흡인 저항 편차가 현저히 낮아, 균일한 품질 확보가 가능한 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 3]
제조예와 동일한 방법을 이용하여 담배 필터를 제조하되, 슬라이버의 중량을 하기 표 3과 같이 다양하게 제조하고, 원통 형태로 성형시 감기는 횟수를 조절하여 동일한 지름 및 중량의 담배 필터를 제조하고, 각 담배 필터의 흡인 저항을 실험예 2와 동일한 방법으로 측정하여, 그 결과를 표 3에 기재하였다. 이때 각 중량별로 5개의 샘플(1번~5번)에 대하여 측정하였다. 표 3에서 흡인 저항의 단위는 mmH2O PD(pressure drop)이다.
| 슬라이버 중량(g/m) | 0.9 | 2.1 | 4.8 | 8.2 | 11.4 | 14.9 | 16.2 | |
| 흡인 저항 |
1번 | 662.2 | 501.8 | 458.3 | 490.3 | 438.8 | 422.2 | 328.5 |
| 2번 | 643.1 | 488.5 | 442.9 | 455.6 | 470.5 | 452.6 | 450.1 | |
| 3번 | 618.0 | 493.3 | 468.8 | 432.8 | 452.7 | 433.8 | 421.1 | |
| 4번 | 628.5 | 508.6 | 430.2 | 445.0 | 415.6 | 468.2 | 336.4 | |
| 5번 | 668.3 | 472.0 | 488.3 | 436.1 | 422.9 | 410.4 | 387.5 | |
| 평균 | 644.0 | 492.8 | 457.7 | 452.0 | 440.1 | 437.4 | 384.7 | |
| 표준편차 | 19.2 | 12.5 | 20.2 | 20.7 | 19.9 | 20.7 | 47.1 | |
상기 표 3의 결과를 참조하면, 슬라이버의 중량이 2.1~14.9 g/m인 경우, 흡인 저항이 400~500 mmH2O PD(pressure drop)으로 양호한 값을 가지며, 표준편차가 10~20 사이로 낮게 나타난 것을 확인할 수 있다.반면, 슬라이버의 중량이 0.9 g/m인 경우에는 흡인 저항이 약 610~670 mmH2O PD(pressure drop)로 높게 형성되어 사용자의 불편을 유발할 수 있을 것으로 확인되었다.
슬라이버의 중량이 16.2 g/m인 경우에는 흡인 저항값은 양호하나, 개별 담배 필터의 흡인 저항 표준 편차가 높아 품질 균일성이 떨어지는 것으로 나타났다.
따라서, 본 실험 결과로부터 양호한 흡인 저항값을 확보하면서, 개별 담배 필터의 흡인 저항 표준 편차가 낮아 품질 균일성이 우수한 담배 필터를 제조하기 위해 슬라이버의 중량이 2~15 g/m인 것이 바람직함을 확인할 수 있었고, 더욱 바람직하게는 2.1~14.9 g/m로 형성되는 것이 바람직함을 알 수 있었다.
[실험예 4]
침지액과 젖음 방식에 따른 슬라이버의 젖음성을 확인하기 위해, 중량 7.5 g/m인 슬라이버를 준비하고, 이를 15cm 간격으로 절단하여 시료를 준비하였다.
다음으로, 청색 색소 1.0 중량%와 잔량의 물을 포함하는 제1 침지액, 청색 색소 1.0 중량%, 에탄올 9.0 중량%, 녹차엽 4.6 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 제2 침지액을 준비하고, 각 침지액에 시료를 1분간 침지한 뒤 절단하여 절단면의 청색 분포 면적을 육안으로 확인하였다.
또한, 각 침지액을 가열하여 발생된 증기에 시료를 1분간 노출시킨 뒤 절단하여 절단면의 청색 분포 면적을 육안으로 확인하였다.
표 4에 육안으로 확인한 절단면의 청색 분포 면적이 30% 미만이면 X, 30~60%면 △, 60~90%면 ○, 90~100%면 ◎로 표시하였다.
| 제1 침지액 | 제2 침지액 | |
| 1분간 침지 | X | ○ |
| 1분간 증기에 노출 | △ | ◎ |
상기 표 4의 결과를 참조하면, 슬라이버의 침지액으로 제2 침지액이 사용되는 경우, 젖음 방식에 관계 없이 젖음성이 우수한 것으로 나타났다. 특히 침지 방식의 경우에는 절단면의 청색 분포 면적이 약 60%였던 반면, 증기에 노출하는 방식을 적용했을 때는 100%로 나타나, 증기에 노출하는 방식을 적용할 때 슬라이버의 젖음성이 현저히 향상되는 것으로 확인되었다.반면, 제1 침지액이 사용되는 경우에는 침지 방식의 경우에는 불량하고, 증기에 노출하는 방식인 경우에는 보통인 것으로 나타났다.
따라서, 습식 클림핑 단계에서 수분을 제공하기 위한 침지액으로 슬라이버에 대한 젖음성이 우수한 제2 침지액이 사용되는 것이 바람직함을 확인할 수 있었다.
[실험예 5]
실험예 4와 동일한 방식을 이용하여 젖음성 실험을 수행하되, 제2 침지액에 첨가되는 녹차엽의 함량을 표 5와 같이 변화시켜 실험을 수행하였다. 이때, 녹차엽의 함량 변화에 따라 물의 함량을 증감시켜 제2 침지액을 제조하였고, 표 5에서 녹차엽의 함량은 물 1 중량부에 대한 중량 비율을 의미한다.
| 녹차엽 함량(중량부) | 1분간 침지 | 1분간 증기에 노출 |
| 0.038 | △ | △ |
| 0.054 | ○ | ◎ |
| 0.096 | ○ | ◎ |
| 0.120 | ○ | ◎ |
상기 표 5의 결과를 참조하면, 녹차엽의 함량이 높을수록 슬라이버의 젖음성이 향상되는 것을 확인할 수 있다. 특히, 물 1 중량부에 대한 녹차엽의 함량이 0.05 중량부 이상인 경우, 증기에 노출시키는 방식을 적용했을 때의 젖음성이 현저히 향상되는 것을 확인할 수 있었다.따라서, 물 1 중량부에 대한 녹차엽의 함량이 0.05 중량부 이상인 경우에 슬라이버의 증기에 대한 젖음성이 현저히 향상되므로, 습식 클림핑 방식을 적용할 때 증기 노출 시간이 짧아져 작업성 향상 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
[실험예 6]
제조예와 동일한 방법을 이용하여 담배 필터를 제조하되, 주름을 형성하는 클림핑 단계를 습식 방식으로 수행하여 담배 필터를 제조하였다.
구체적으로, 실험예 4에서 사용된 제2 침지액을 가열하여 발생된 증기에 슬라이버를 표 5에 기재된 시간 동안 노출시켜 슬라이버를 적신 뒤, 클림핑 장치를 이용하여 젖은 슬라이버를 압축하며 주름을 형성하고, 열풍건조하여 주름이 형성된 필터 원면을 제조한 뒤, 제조예와 동일한 방법으로 합지 및 재단하여 실시예 3 내지 실시예 8의 담배 필터를 제조하였다.
이후, 앞서 제조된 실시예 1의 담배 필터와, 실시예 3 내지 실시예 8의 담배 필터를 준비하고, 개별흡인 저항 측정기(KARDIEN IPT-1)를 이용하여 개별 흡인 저항을 측정하였다. 개별 흡인 저항은 하나의 담배 필터에 대하여 8회 측정하여 1회차의 흡인 저항(A), 8회차의 흡인 저항(B) 및 흡인 저항 변화량(A-B)를 표 6에 기재하였다. 표 6에서 흡인 저항의 단위는 mmH2O PD(pressure drop)이다.
| 증기 노출 시간 | 흡인 저항 | |||
| 1회차(A) | 8회차(B) | 변화량(A-C) | ||
| 실시예 1 | - | 465.5 | 295.8 | 169.7 |
| 실시예 3 | 30초 | 437.1 | 309.0 | 128.1 |
| 실시예 4 | 40초 | 433.6 | 385.6 | 48.0 |
| 실시예 5 | 1분 | 415.4 | 388.3 | 27.1 |
| 실시예 6 | 2분 | 422.0 | 391.2 | 30.8 |
| 실시예 7 | 3분 | 430.5 | 401.1 | 29.4 |
| 실시예 8 | 4분 | 388.9 | 196.8 | 192.1 |
상기 표 6의 결과를 참조하면, 클림핑 단계가 슬라이버를 증기에 노출시키는 습식으로 진행되면서, 증기에 노출되는 시간이 40초~3분일 때 흡인 저항의 변화량이 적은 것을 확인할 수 있었다. 이는, 상기 시간 동안 증기에 노출될 때 슬라이버가 제2 침지액에 완전히 적셔지며, 슬라이버 전체 영역에서 제2 침지액에 의한 결합력 증가, 유연성 및 인장력 향상 효과를 얻을 수 있기 때문에 나타난 결과로 판단된다.반면, 실시예 1과 같이 건식으로 진행되는 경우에는 제2 침지액에 의한 슬라이버의 기능 향상 효과가 얻어지지 않고, 실시예 3의 경우에는 증기 노출 시간이 부족하여 전체 영역이 완전히 젖지 않았기 때문에 흡인 저항의 변화량이 큰 것으로 확인된다.
실시예 8의 경우에는 흡인 저항의 변화량이 가장 큰 것으로 나타났는데, 이는 실시예 8이 증기에 과도하게 노출되어 슬라이버가 열에 의해 손상되었기 때문인 것으로 판단된다.
따라서, 본 실험예로부터 슬라이버에 주름을 형성할 때 슬라이버를 증기에 노출시켜 적신 뒤 습식 클림핑 방식으로 진행하는 것이 바람직함을 확인할 수 있었으며, 필터 원면의 기능을 향상시키면서도 손상을 최소화하기 위해 증기 노출 시간을 40초~3분으로 제한하는 것이 바람직함을 확인할 수 있었다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
Claims (6)
- 슬라이버를 준비하는 슬라이버 준비 단계;
상기 슬라이버에 주름을 형성하여 필터 원면을 제조하는 클림핑 단계;
상기 필터 원면을 말아서 포장지와 합지하는 합지 단계; 및
합지 단계를 거쳐 얻어진 코일 형태의 필터를 재단하는 재단 단계;를 포함하는 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법. - 제1항에 있어서, 상기 슬라이버 준비 단계는,
천연 섬유 원료에 포함된 이물질을 제거하여 정제된 섬유 원료를 획득하는 1차 원료 가공 단계; 및
상기 정제된 섬유 원료에서 섬유를 분리하고 정렬시켜 슬라이버를 제조하는 2차 원료 가공 단계;를 포함하는, 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법. - 제2항에 있어서,
상기 천연 섬유 원료는 목화솜, 마 줄기 또는 케이폭 열매인 것을 특징으로 하는, 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 슬라이버는 2~15 g/m의 중량 범위를 갖는 것을 특징으로 하는, 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법. - 제1항에 있어서, 상기 합지 단계는,
필터 원면을 말아서 원통형으로 제조하는 단계; 및
원통형으로 제조된 필터 원면을 포장지로 포장하는 단계;를 포함하는 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따라 제조된 친환경 담배 필터.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210094535A KR102659901B1 (ko) | 2021-07-20 | 2021-07-20 | 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 친환경 담배 필터 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210094535A KR102659901B1 (ko) | 2021-07-20 | 2021-07-20 | 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 친환경 담배 필터 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230013742A true KR20230013742A (ko) | 2023-01-27 |
| KR102659901B1 KR102659901B1 (ko) | 2024-04-24 |
Family
ID=85101650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210094535A KR102659901B1 (ko) | 2021-07-20 | 2021-07-20 | 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 친환경 담배 필터 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102659901B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101406395B1 (ko) * | 2012-09-24 | 2014-06-13 | 주식회사 케이티앤지 | 담배 필터 및 그의 제조 장치 및 방법 |
| KR20190075182A (ko) * | 2011-05-31 | 2019-06-28 | 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. | 흡연 물품용 로드 |
| WO2020194688A1 (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 日本たばこ産業株式会社 | 加熱式たばこ、加熱式たばこ製品、加熱式たばこにおけるたばこロッドの製造方法および製造装置 |
| KR102229621B1 (ko) | 2021-01-04 | 2021-03-18 | 강영봉 | 친환경 목화섬유를 함유한 담배필터 및 그 제조방법 |
-
2021
- 2021-07-20 KR KR1020210094535A patent/KR102659901B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190075182A (ko) * | 2011-05-31 | 2019-06-28 | 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. | 흡연 물품용 로드 |
| KR101406395B1 (ko) * | 2012-09-24 | 2014-06-13 | 주식회사 케이티앤지 | 담배 필터 및 그의 제조 장치 및 방법 |
| WO2020194688A1 (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 日本たばこ産業株式会社 | 加熱式たばこ、加熱式たばこ製品、加熱式たばこにおけるたばこロッドの製造方法および製造装置 |
| KR102229621B1 (ko) | 2021-01-04 | 2021-03-18 | 강영봉 | 친환경 목화섬유를 함유한 담배필터 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102659901B1 (ko) | 2024-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3180911A (en) | Method of making cigarette filter plugs of fibrous material containing thermoplastic fibers | |
| EP0681621B1 (fr) | Nappe de coton hydrophile et produits obtenus a partir de la transformation d'une telle nappe | |
| KR101887950B1 (ko) | 거즈형 부직포를 이용한 마스크팩 본체의 제조방법 | |
| FR2468320A1 (fr) | Panneaux absorbants souples, utilisant des fibres pour absorber les fluides | |
| JP7225393B2 (ja) | たばこシート、たばこロッドおよび喫煙物品 | |
| KR101406395B1 (ko) | 담배 필터 및 그의 제조 장치 및 방법 | |
| CN107503042A (zh) | 一种水刺面膜基材及其制备方法 | |
| KR102659901B1 (ko) | 슬라이버를 이용한 담배 필터의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 친환경 담배 필터 | |
| CN111235935B (zh) | 一种制备高湿强度无尘纸的工艺及所得产品 | |
| US4826433A (en) | Stick absorber for oral cavity | |
| US1784566A (en) | Process for treating cotton and other vegetable pulps or fibers of a porous absorbing nature | |
| CN211241730U (zh) | 一种聚乳酸丝束成型滤嘴棒香片及成型设备 | |
| KR102400492B1 (ko) | 홍조류 펄프를 함유하는 부직포 및 이의 제조방법. | |
| CN114533398A (zh) | 一种吸收物品及其制备方法 | |
| CN109082713B (zh) | 一种膨胀丝绵枕及其制备方法 | |
| CN108309571B (zh) | 一种纸尿裤及其制备方法 | |
| US3966912A (en) | Method of preparing tobacco smoke filter | |
| RU2804450C2 (ru) | Табачный лист, табачный стержень и курительное изделие | |
| KR20160132517A (ko) | 닥나무실을 이용한 마스크시트 제조방법 | |
| CN111270415B (zh) | 一种高湿强度的无尘纸及卸妆用品 | |
| KR102468932B1 (ko) | 옥춘지 제조 방법 및 옥춘지로 제작한 보건용 한지 마스크 | |
| CN112191051B (zh) | 一种无静电口罩过滤膜及其制备方法 | |
| RU2815468C2 (ru) | Аэрозольгенерирующее изделие и устройство для генерирования аэрозоля с таким изделием | |
| CN113367894A (zh) | 一种吸收物品及其制造方法 | |
| CN107319632A (zh) | 一种纸质滤棒的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |