KR20230056843A - 담배용 필터 및 이를 포함하는 담배 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 담배용 필터 및 이의 제조방법에 대한 것으로서, 종이를 이용한 담배용 종이 필터 및 이를 포함하는 담배를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 담배용 필터는, 높은 과립 안착성을 통해 높은 흡연 충족감을 부여하고, 탄맛을 해소할 수 있다. 이하, 담배용 필터 및 이의 제조방법과 관련된 다양한 실시예가 가능할 수 있다.

Description

담배용 필터 및 이를 포함하는 담배{CIGARETTE FILTER AND CIGARETTE COMPRISING THEREOF}
본 발명은 담배용 필터 및 이를 포함하는 담배에 대한 것이다.
일반적으로 담배를 제조하기 위해서, 다양한 종류의 잎담배(leaf tobacco)가 원하는 향과 맛이 나도록 배합하여 가공한다. 다음, 가공된 잎담배를 절각하여 담배 각초(cut tobacco leaf)가 제조되고, 담배 각초가 궐련지(cigarette paper)에 둘러싸여 궐련을 제조할 수 있고, 필요에 따라 궐련에 필터를 부착할 수 있다.
담배에 사용되는 필터는 크게 아세테이트 필터, 종이 필터 및 목탄 필터로 구분될 수 있다. 일반적으로 제조되는 아세테이트 필터는 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate) 토우(tow)를 포함하는 것이고, 활성탄과 가소제가 담배 필터에 첨가된다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 종이를 포함하는 담배용 필터를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 과립을 포함하는 담배용 필터로서, 다량의 과립 및 보습제를 함유하는 담배용 필터를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 과립을 포함하는 담배용 필터의 제조방법을 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 담배용 필터는, 원지가 말려서 형성되는 종이 필터, 종이 필터의 표면 중 적어도 일부에 도포되는 보습제, 보습제와 바인딩된 과립 및 종이 필터를 둘러싸는 필터권지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 담배는, 담배 각초부(cigarette column portion), 담배 각초부의 일 측에 위치하고, 하나 이상의 담배용 필터를 포함하는 담배 필터부(cigarette filter portion) 및 담배 각초부의 일부와 담배 필터부를 감싸는 팁페이퍼(tip paper)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 담배용 필터의 제조방법은, 원지를 크림핑(crimping)하여 권축된 종이를 생성하는 단계, 복수 개의 노즐을 통해 권축된 종이에 보습제를 도포하는 단계, 보습제를 함유하는 종이 상에 과립을 투입하는 단계, 및 과립이 안착된 종이를 필터권지로 포장하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 종이를 포함하는 담배용 필터를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 과립을 포함하는 담배용 필터로서, 다량의 과립 및 보습제를 함유하는 담배용 필터를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 과립을 포함하는 담배용 필터의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 담배를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 담배 각초부의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 담배용 필터의 제조 공정 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 담배용 필터의 제조 장치 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 보습제 도포 장치 내에서 보습제를 도포하는 방법에 대한 개념도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 담배를 나타낸 사시도이다.
일 실시예에 따르면, 담배(1)는 담배 각초부(cigarette column portion)(10), 담배 각초부(10)의 일 측에 위치하는 담배 필터부(cigarette filter portion)(20) 및 담배 각초부(10)의 일부 및 담배 필터부(20)를 감싸는 팁페이퍼(tip paper)(30)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 담배 필터부(20)는, 하나 이상의 담배용 필터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 담배 필터부(20)는, 단일의 담배용 필터를 포함할 수 있고, 담배(1)의 길이 방향으로 연속적으로 위치하도록 둘 이상의 담배용 필터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 담배(1)의 담배 각초부(10)의 가열에 따라 주류연이 발생하여 이는 담배(1)의 길이 방향으로 담배 각초부(10)로부터 담배 필터부(20)를 거쳐 사용자에게 흡입될 수 있다.
일 실시예에 따르면, "길이 방향"은, 담배(1), 담배 각초부(10) 및/또는 담배 필터부(20)의 길이 방향을 의미하는 것일 수 있고, 구체적으로 원기둥 형태의 담배(1), 담배 각초부(10) 및/또는 담배 필터부(20)의 높이와 나란한 방향을 의미하는 것일 수 있다. "길이 방향"은 본 명세서 전체적으로 그 의미가 통용되는 것일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 담배 각초부의 단면도이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 담배 필터부(20)는 담배용 필터(200) 및 담배용 필터(200)를 감싸는 팁페이퍼(30)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 담배용 필터(200)는 종이 필터(210) 및 종이 필터(210)를 둘러싸는 필터권지(220)를 포함할 수 있다. 종이 필터(210)는 원지가 크림핑(crimping) 공정을 통해 권축되는 것일 수 있다. 원지는 크림핑되어 권축된 종이를 생성할 수 있다. 이 때, 크림핑 공정이란 원지를 압축하고 구기는 것일 수 있고, 둘 이상의 롤러 사이로 원지를 통과시키면서 가공시키는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 담배용 필터(200)는 종이 필터(210)의 표면 중 적어도 일부에 도포되는 보습제를 포함할 수 있다. 보습제는 종이 필터(210)의 표면 전부 또는 일부에 분사되어 도포되는 것일 수 있다. 담배용 필터(200)는 보습제를 함유하는 종이 필터(210)를 포함함으로써 원하는 정도의 흡인 저항(PD, pressure drop)을 구현할 수 있다. 흡인 저항이란, 사용자가 궐련을 물고 공기를 흡입할 때, 느끼는 공기의 저항을 의미할 수 있다. 흡인 저항에 따라 사용자가 느끼는 흡연 만족감이 달라질 수 있으므로, 목표하는 흡인 저항을 구현할 필요가 있다.
일 실시예에 따르면, 담배용 필터(200)는 과립(granule)을 포함하고, 과립은 보습제와 바인딩되는 것일 수 있다. 종이 필터(210)의 표면 전부 또는 일부에 보습제가 분사되어 분사제가 함침된 종이 필터(210)에 과립을 투입하여 보습제와 과립이 결합할 수 있다. 보습제는 과립과 종이를 결합시키는 바인더의 역할을 수행할 수 있으며, 과립이 종이 필터(210)로부터 탈락하지 않도록 할 수 있다. 종이 필터(210)의 표면 중 보습제가 도포되지 않은 영역에 투입된 과립의 경우 종이 필터(210)와의 충분한 결합력을 확보하지 못해 탈락할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 담배 필터부(20) 전체를 기준으로, 과립은, 0.3 질량% 내지 5 질량%인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 필터권지(220)는 일정한 두께 d1을 가질 수 있고, 담배용 필터(200)를 감싸는 팁페이퍼(30)는 일정한 두께 d2를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 필터권지(220)는 원통 형태로서, 종이 필터(210)를 둘러쌀 수 있다. 필터권지(220)의 두께(d1)는 약 5 ㎛ 내지 약 30 ㎛인 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 필터권지(220)가 상술한 수치 범위의 두께(d1)를 가짐으로써, 담배용 필터(200) 전체적으로 열이 적절하게 전달될 수 있고, 담배용 필터(200) 내부의 액상 성분(예: 보습제)이 내부로부터 외부로 누액되는 것을 예방하거나 저감시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 필터권지(220)가 상술한 수치 범위의 두께(d1)를 가짐으로써, 필터권지(220)의 인장 강도가 향상될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 필터권지(220)는, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 아연(Zn), 금(Au) 및 철(Fe) 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 필터권지(220)는, 금속 박막으로 형성되는 원기둥 형태일 수 있고, 예를 들어 필터권지(220)는 알루미늄 박, 동박 또는 은박 재질의 원기둥 형태일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 필터권지(220)가 금속 박막으로 형성되는 원기둥 형태로 형성됨으로써, 담배용 필터(200) 전체적으로 열이 적절하게 전달될 수 있고, 담배용 필터(200) 내부의 액상 성분(예: 보습제)이 내부로부터 외부로 누액되는 것을 예방하거나 저감시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 팁페이퍼(30)의 두께(d2)는 약 5 ㎛ 내지 약 30 ㎛인 것일 수 있다 일 실시예에 따르면, 팁페이퍼(30)는 담배 각초부(10)의 일부 및 담배 필터부(20)를 감싸는 것일 수 있고, 담배용 필터(200)의 필터권지(220)는 팁페이퍼(30)로 둘러싸이는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 팁페이퍼(30)는, 셀룰로오스(cellulose) 또는 덱스트린(dextrin)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 팁페이퍼(30)는 셀룰로오스를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 필터권지(220) 및 팁페이퍼(30) 각각의 두께의 총합(d1+d2)은 약 30 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 필터권지(220) 및 팁페이퍼(30)의 총 두께가 상술한 수치 범위의 두께(d1+d2)를 가짐으로써, 담배용 필터(200) 내부의 액상 성분(예: 보습제)이 내부로부터 외부로 누액되는 것을 예방하거나 저감시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지는, 담배용 필터(200)에 포함되는 종이 필터(210)를 제조하기 위한 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 담배용 필터(200)는 원지(도 4의 원지(401))의 종류 및 표면 특성(예: 다공성, 투습도)와 같은 물리적, 화학적 성질에 의해 성능(예: 흡인저항)이 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지의 종류 및 표면 특성에 따라 원지의 표면에 도포되는 보습제의 특성 및 과립과의 접착력을 향상될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지는 기공도가 낮은 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지에 기공이 많을 경우 보습제가 기공으로 쉽게 흡수되어 원지의 표면에 보습제가 잘 맺히지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지의 기공도는 TAPPI T460에 의해 Gurley porosity를 측정하여 계산될 수 있으며, 원지의 기공도는 10 s/100cc3 이하인 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지의 기공도는 9 s/100cc3 이하, 8 s/100cc3 이하, 7 s/100cc3 이하, 6 s/100cc3 이하, 5 s/100cc3 이하, 4 s/100cc3 이하, 3 s/100cc3 이하, 2 s/100cc3 이하 또는 1 s/100cc3 이하인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지의 기공도가 10 s/100cc3 이하인 경우, 보습제가 원지의 표면에 쉽게 맺힐 수 있고, 투입되는 과립과의 접착력이 향상될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지의 기공도가 10 s/100cc3 이하인 경우, 과립의 안착성 및 분산성이 증대될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지의 평량과 두께가 낮을수록 담배용 필터(200)에 적용되는 종이 필터(210)의 원지의 폭이 넓어질 수 있고, 투입되는 과립과의 접착력 및 과립의 안착성이 향상될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지는 15 g/m2 내지 30 g/m2의 평량을 가지는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지의 평량은, 15 g/m2 이상, 16 g/m2 이상, 17 g/m2 이상, 18 g/m2 이상, 19 g/m2 이상, 20 g/m2 이상, 21 g/m2 이상, 22 g/m2 이상, 23 g/m2 이상, 24 g/m2 이상, 25 g/m2 이상, 26 g/m2 이상, 27 g/m2 이상, 28 g/m2 이상 또는 29 g/m2 이상이거나, 29 g/m2 이하, 28 g/m2 이하, 27 g/m2 이하, 26 g/m2 이하, 25 g/m2 이하, 24 g/m2 이하, 23 g/m2 이하, 22 g/m2 이하, 21 g/m2 이하, 20 g/m2 이하, 19 g/m2 이하, 18 g/m2 이하, 17 g/m2 이하 또는 16 g/m2 이하이거나, 상기 값들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지의 평량은, 바람직하게는, 16 g/m2 내지 26.5 g/m2인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지는 200 ㎜ 내지 300 ㎜ 사이의 폭을 가지는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지의 폭은 담배용 필터(200)의 종이 필터(210)의 원주를 결정하는 요소로서, 종이 필터(210)는 원지를 크림핑하여 권축되는 것으로서 담배(1)의 길이 방향과 수직한 방향으로 원지를 말아 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지의 폭은 담배용 필터(200)에 포함되는 원기둥 형태의 종이 필터(210)의 원주를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지의 폭은 말려 있는 형태의 종이 필터(210)를 평면으로 펼쳤을 때 담배(1)의 길이 방향과 수직 방향의 길이로 측정되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지의 폭은, 200 ㎜ 이상, 210 ㎜ 이상, 220 ㎜ 이상, 230 ㎜ 이상, 240 ㎜ 이상, 250 ㎜ 이상, 260 ㎜ 이상, 270 ㎜ 이상, 280 ㎜ 이상 또는 290 ㎜ 이상이거나, 290 ㎜ 이하, 280 ㎜ 이하, 270 ㎜ 이하, 260 ㎜ 이하, 250 ㎜ 이하, 240 ㎜ 이하, 230 ㎜ 이하, 220 ㎜ 이하 또는 210 ㎜ 이하이거나, 상기 값들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지의 폭이 상기 수치범위를 벗어나는 경우, 원지를 말아서 형성되는 원기둥 형태의 종이 필터(210)의 원주가 지나치게 작거나 클 수 있으며, 담배 각초부(10)와 동일한 원주를 가지는 원기둥 형태의 종이 필터(210)를 제조하는 경우 담배용 필터(200) 내부의 공간이 지나치게 남거나 좁아서 주류연의 유해 성분 제거능 및/또는 주류연의 통과 성능이 저하될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지의 폭과 평량의 곱은, 5.2 g/m 내지 5.6 g/m 인 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지의 폭과 평량의 곱이 상기 수치범위 내에 포함되는 경우, 원활한 필터 제조 및 흡인저항(예를 들어, 약 80 mmWG)을 달성하기 용이한 것일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 원지의 폭과 평량의 곱이 상기 수치범위 내에 포함되는 경우, 종이 필터(210)에 투입되는 과립이 탈락되지 않고 쉽게 안착되는 특성을 나타낼 수 있고, 담배(1)를 사용하는 사용자가 느끼는 담배 끽미의 균일성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 종이 필터(210)는, 원기둥 형태인 것으로서, 원주가 20 ㎜ 내지 25 ㎜일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 종이 필터(210)는, 원기둥 형태로 원지가 말려서 형성되는 것일 수 있다. 일 예시에 따르면, 종이 필터(210)는, 바람직하게는, 원주가 20 ㎜ 내지 24 ㎜, 더 바람직하게는, 원주가 21 ㎜ 내지 23 ㎜인 원기둥 형태인 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 종이 필터(210)는 원지를 크림핑하여 권축된 종이를 말아서 형성되는 것일 수 있고, 말릴 때 원기둥 형태가 되도록 원지를 말아서 제조되는 것일 수 있다. 이 때, 종이 필터(210)의 원주는, 원기둥 형태로 말린 이후 밑면의 원주를 측정하는 것일 수 있고, 필터권지(220)의 두께가 종이 필터에 비해 얇기 때문에 담배용 필터(200)의 원주를 측정하여 대체되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 종이 필터(210)의 표면 중 적어도 일부에 보습제가 도포될 수 있고, 이에 따라 종이 필터(210)의 표면에 보습제가 맺히도록 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보습제는, 글리세린, 구아검, 전분, 메틸 셀룰로오스, 에틸렌비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate), 아라비아검 및 프로필렌글리콜 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 종이 필터(210)의 표면에 보습제가 과량 도포되는 경우 과립의 안착성이 저하될 수 있고, 종이 필터(210)의 표면에 보습제가 지나치게 적게 도포되는 경우 과립이 쉽게 탈락할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 담배(1) 및/또는 종이 필터(210)의 길이 방향을 기준으로 종이 필터(210)의 표면에 도포되는 보습제의 양은, 0.5 mg/mm 내지 5 mg/mm인 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 종이 필터(210)의 표면에 도포되는 보습제의 양은, 4 mg/mm 이하, 3 mg/mm 이하, 2 mg/mm 이하 또는 1 mg/mm 이하일 수 있고, 바람직하게는, 0.5 mg/mm 내지 4 mg/mm, 0.5 mg/mm 내지 3 mg/mm 또는 0.5 mg/mm 내지 2 mg/mm인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 담배용 필터(200)는 과립을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립은 투입되어 종이 필터(210) 상에 안착되는 것일 수 있고, 이 때 보습제가 종이 필터(210)와의 결합력을 향상시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립은, 표면에 코팅층이 형성되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립의 표면에 형성되는 코팅층은, 과립의 깨지거나 부서지는 현상을 방지할 수 있다. 과립은, 보습제에 의해서 부서지거나, 외부 충격에 의해서 부서질 수 있고, 또는 시간에 따라 자연적으로 깨지거나 부서질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립의 표면에 형성되는 코팅층은, 외부 충격으로부터 과립을 보호할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 코팅층은, 미세결정성 셀룰로오스(microcrystalline cellulose), 무수 락토오스(anhydrous lactose), 셀락토오스 80(Cellactose 80) (동시-가공된 75% 미세결정성 셀룰로오스 및 25% 락토오스), 이소말트(isomalt), 제이인산칼슘이수화물(dibasic dihydrate calcium phosphate), 탄산칼슘, 젖산칼슘(calcium lactate), 무수제이인산칼슘(dibasic anhydrous calcium phosphate), 제3인산칼슘(tribasic calcium phosphate), 규산칼슘, 황산칼슘, 카보머(carbomer), 카르복시메틸셀룰로오스 칼슘, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스, 셀룰로오스, 규화 미세결정성 셀룰로오스(silicified microcrystalline cellulose), 셀룰로오스 아세테이트, 세라토니아(ceratonia), 키토산, 코포비돈(copovidone), 옥수수 전분(corn starch), 프리젤라틴화 전분(pregelatinized starch), 덱스트레이트(dextrate), 덱스트린, 덱스트로오스, 에리스리톨(erythritol), 에틸셀룰로오스, 과당(fructose), 푸마르산, 글리세릴 모노올레이트(glyceryl monooleate), 글리세릴 모노스테아레이트, 글리세릴 팔미토스테아레이트(glyceryl palmitostearate), 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시에틸메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 베타덱스(hydroxypropyl betadex), 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시프로필 전분, 히프로멜로스(hypromellose), 히프로멜로스 아세테이트 석시네이트, 고령토(kaolin), 락티톨(lactitol), 무수 락토오스, 락토오스 모노히드레이트(lactose monohydrate), 탄산 마그네슘, 산화마그네슘, 말티톨(maltitol), 말토덱스트린, 말토오스, 만니톨, 메틸셀룰로오스, 펙틴, 폴락사머(polaxamer), 폴리카르보필(polycarbophil), 폴리덱스트로오스, 폴리 (DL-젖산), 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리메타크릴레이트, 폴리옥시글리세리드, 폴리비닐 알코올, 포비돈, 쉘락(shellac), 시메티콘(simethicone), 알긴산 나트륨, 염화 나트륨, 소르비톨, 전분, 프리젤라틴화 전분, 수크로오스, 구형 당(sugar spheres), 설포부틸에테르 B-시클로덱스트린, 이산화티탄, 트레할로오스(trehalose), 미세결정성 왁스, 화이트 왁스(white wax), 옐로우 왁스(yellow wax), 잔탄 검(xanthan gum), 자일리톨, 밀랍(beeswax), 칸델리아(candelilla), 카르나우바(carnauba), 캐러웨이(caranway), 사탕수수 왁스(sugarcane wax), 미르틀 왁스(myrtle wax), 아라비아 검, 로커스트 콩 왁스, 구아검, 알긴산 염, 카라기닌 및 펙틴 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 코팅층은, 미세결정성 셀룰로오스(microcrystalline cellulose), 무수 락토오스(anhydrous lactose), 셀락토오스 80(Cellactose 80) (동시-가공된 75% 미세결정성 셀룰로오스 및 25% 락토오스), 이소말트(isomalt), 제이인산칼슘이수화물(dibasic dihydrate calcium phosphate), 탄산칼슘, 젖산칼슘(calcium lactate), 무수제이인산칼슘(dibasic anhydrous calcium phosphate), 제3인산칼슘(tribasic calcium phosphate), 규산칼슘, 황산칼슘, 카보머(carbomer), 카르복시메틸셀룰로오스 칼슘, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스, 셀룰로오스, 규화 미세결정성 셀룰로오스(silicified microcrystalline cellulose), 셀룰로오스 아세테이트, 세라토니아(ceratonia), 키토산, 코포비돈(copovidone), 옥수수 전분(corn starch), 프리젤라틴화 전분(pregelatinized starch), 덱스트레이트(dextrate), 덱스트린, 덱스트로오스, 에리스리톨(erythritol), 에틸셀룰로오스, 과당(fructose), 푸마르산, 글리세릴 모노올레이트(glyceryl monooleate), 글리세릴 모노스테아레이트, 글리세릴 팔미토스테아레이트(glyceryl palmitostearate), 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시에틸메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 베타덱스(hydroxypropyl betadex), 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시프로필 전분, 히프로멜로스(hypromellose), 히프로멜로스 아세테이트 석시네이트, 고령토(kaolin), 락티톨(lactitol), 무수 락토오스, 락토오스 모노히드레이트(lactose monohydrate), 탄산 마그네슘, 산화마그네슘, 말티톨(maltitol), 말토덱스트린, 말토오스, 만니톨, 메틸셀룰로오스, 펙틴, 폴락사머(polaxamer), 폴리카르보필(polycarbophil), 폴리덱스트로오스, 폴리 (DL-젖산), 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리메타크릴레이트, 폴리옥시글리세리드, 폴리비닐 알코올, 포비돈, 쉘락(shellac), 시메티콘(simethicone), 알긴산 나트륨, 염화 나트륨, 소르비톨, 전분, 프리젤라틴화 전분, 수크로오스, 구형 당(sugar spheres), 설포부틸에테르 B-시클로덱스트린, 이산화티탄, 트레할로오스(trehalose), 미세결정성 왁스, 화이트 왁스(white wax), 옐로우 왁스(yellow wax), 잔탄 검(xanthan gum), 자일리톨, 밀랍(beeswax), 칸델리아(candelilla), 카르나우바(carnauba), 캐러웨이(caranway), 사탕수수 왁스(sugarcane wax), 미르틀 왁스(myrtle wax), 아라비아 검, 로커스트 콩 왁스, 구아검, 알긴산 염, 카라기닌 및 펙틴 중 적어도 하나를 포함함으로써, 보습제에 의한 과립의 부서짐을 예방할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립은, 담배용 필터(200) 전체를 기준으로 0.65 g/cc 내지 0.80 g/cc의 충진 밀도를 가지는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립의 충진 밀도는, 과립의 투입량에 의해 결정될 수 있고, 과립의 충진 밀도가 상기 수치범위 내에 있도록 과립을 투입함으로써 과립의 부서짐을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립의 충진 밀도는, 0.65 g/cc 이상, 0.70 g/cc 이상 또는 0.75 g/cc 이상이거나, 0.80 g/cc 이하, 0.75 g/cc 이하 또는 0.70 g/cc 이하이거나, 상기 값들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립은, 활성탄, 각초 과립 및 홍삼박 과립 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 과립은, 활성탄인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립은 종이 필터(210)에 투입되어 그 표면에 안착될 수 있고, 종이 필터(210)의 길이 방향을 기준으로 3 mg/mm 내지 5 mg/mm 투입될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립의 투입량은, 3 mg/mm 이상 또는 4 mg/mm 이상이거나, 5 mg/mm 이하 또는 4 mg/mm 이하이거나, 상기 값들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립의 투입량이 3 mg/mm 내지 5 mg/mm인 경우 끽미가 우수하면서 주류연 내 니코틴 성분 및 수분 이행량이 양호한 담배용 필터를 제조할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립의 평균 직경은, 0.45 mm 내지 0.60 mm인 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립의 평균 직경은, 0.45 mm 이상, 0.50 mm 이상 또는 0.55 mm 이상이거나, 0.60 mm 이하, 0.55 mm 이하 또는 0.50 mm 이하이거나, 상기 값들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립의 전당량은, 35% 이상인 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립의 당량이 높을수록 담배 맛이 구수해질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립의 전당량은, 바람직하게는, 40% 이상인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 종이 필터(210)는, 내수도가 5% 이상인 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 종이 필터(210)는, 내수도가 높아 보습제가 표면에 쉽게 맺히는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 종이 필터(210)의 내수도는, 바람직하게는, 10% 이상인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 종이 필터(210)는, 향미제를 더 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 향미제는, 허브 향 물질을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 향미제는 종이 필터(210)의 표면 중 적어도 일부에 분산되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 필터권지(220)는, 유도 자기장에 의해 가열될 수 있는 물질을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 필터권지(220)는, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 아연(Zn), 금(Au) 및 철(Fe) 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 필터권지(220)는, 알루미늄 박, 동박 또는 은박 재질의 원기둥 형태일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 유도 자기장에 의해 가열될 수 있는 물질은, 알루미늄 박, 동박 또는 은박 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 담배용 필터는, 원지가 말려서 형성되는 종이 필터, 종이 필터의 표면 중 적어도 일부에 도포되는 보습제, 보습제와 바인딩된 과립 및 종이 필터를 둘러싸는 필터권지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지의 폭은, 200 mm 내지 250 mm인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지는, 15 g/m2 내지 30 g/m2의 평량을 가지는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지의 폭과 평량의 곱은, 5.2 g/m 내지 5.6 g/m 인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 종이 필터는, 원주가 20 mm 내지 25 mm인 원기둥 형태인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제는, 글리세린, 구아검, 전분, 메틸 셀룰로오스, 에틸렌비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate), 아라비아검 및 프로필렌글리콜 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제의 도포량은, 종이 필터의 길이 방향을 기준으로 1 mg/mm 내지 5 mg/mm인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 종이 필터는, 내수도가 5% 이상인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립은, 종이 필터의 길이를 기준으로 3 mg/mm 내지 6 mg/mm로 포함되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립은, 표면에 코팅층이 형성되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 코팅층은, 미세결정성 셀룰로오스(microcrystalline cellulose), 무수 락토오스(anhydrous lactose), 셀락토오스 80(Cellactose 80) (동시-가공된 75% 미세결정성 셀룰로오스 및 25% 락토오스), 이소말트(isomalt), 제이인산칼슘이수화물(dibasic dihydrate calcium phosphate), 탄산칼슘, 젖산칼슘(calcium lactate), 무수제이인산칼슘(dibasic anhydrous calcium phosphate), 제3인산칼슘(tribasic calcium phosphate), 규산칼슘, 황산칼슘, 카보머(carbomer), 카르복시메틸셀룰로오스 칼슘, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스, 셀룰로오스, 규화 미세결정성 셀룰로오스(silicified microcrystalline cellulose), 셀룰로오스 아세테이트, 세라토니아(ceratonia), 키토산, 코포비돈(copovidone), 옥수수 전분(corn starch), 프리젤라틴화 전분(pregelatinized starch), 덱스트레이트(dextrate), 덱스트린, 덱스트로오스, 에리스리톨(erythritol), 에틸셀룰로오스, 과당(fructose), 푸마르산, 글리세릴 모노올레이트(glyceryl monooleate), 글리세릴 모노스테아레이트, 글리세릴 팔미토스테아레이트(glyceryl palmitostearate), 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시에틸메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 베타덱스(hydroxypropyl betadex), 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시프로필 전분, 히프로멜로스(hypromellose), 히프로멜로스 아세테이트 석시네이트, 고령토(kaolin), 락티톨(lactitol), 무수 락토오스, 락토오스 모노히드레이트(lactose monohydrate), 탄산 마그네슘, 산화마그네슘, 말티톨(maltitol), 말토덱스트린, 말토오스, 만니톨, 메틸셀룰로오스, 펙틴, 폴락사머(polaxamer), 폴리카르보필(polycarbophil), 폴리덱스트로오스, 폴리 (DL-젖산), 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리메타크릴레이트, 폴리옥시글리세리드, 폴리비닐 알코올, 포비돈, 쉘락(shellac), 시메티콘(simethicone), 알긴산 나트륨, 염화 나트륨, 소르비톨, 전분, 프리젤라틴화 전분, 수크로오스, 구형 당(sugar spheres), 설포부틸에테르 B-시클로덱스트린, 이산화티탄, 트레할로오스(trehalose), 미세결정성 왁스, 화이트 왁스(white wax), 옐로우 왁스(yellow wax), 잔탄 검(xanthan gum), 자일리톨, 밀랍(beeswax), 칸델리아(candelilla), 카르나우바(carnauba), 캐러웨이(caranway), 사탕수수 왁스(sugarcane wax), 미르틀 왁스(myrtle wax), 아라비아 검, 로커스트 콩 왁스, 구아검, 알긴산 염, 카라기닌 및 펙틴 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립은, 담배용 필터 전체를 기준으로 충진 밀도가 0.65 g/cc 내지 0.80 g/cc인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립은, 활성탄, 각초 과립 및 홍삼박 과립 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립의 투입량은, 종이 필터의 길이 방향을 기준으로 3 mg/mm 내지 5 mg/mm인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립의 평균 직경은, 0.45 mm 내지 0.60 mm인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립의 전당량은, 35% 이상인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 종이 필터는, 향미제를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 담배는, 담배 각초부(cigarette column portion), 담배 각초부의 일 측에 위치하고, 하나 이상의 담배용 필터를 포함하는 담배 필터부(cigarette filter portion) 및 담배 각초부의 일부와 담배 필터부를 감싸는 팁페이퍼(tip paper)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 담배 필터부 전체를 기준으로, 과립은, 0.3 질량% 내지5 질량%인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 팁페이퍼는, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 아연(Zn), 금(Au) 및 철(Fe) 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 담배용 필터의 제조 공정 흐름도이다.
본 발명의 다른 측면에 따른 담배용 필터의 제조방법은, 원지를 크림핑(crimping)하여 권축된 종이를 생성하는 단계(310), 권축된 종이에 복수 개의 노즐을 통해 보습제를 도포하는 단계(320), 보습제를 함유하는 종이 상에 과립을 투입하는 단계(330) 및 과립이 안착된 종이를 필터권지로 포장하는 단계(340)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 담배용 필터의 제조 장치 모식도이다.
도 4를 참조하면, 담배용 필터(도 1의 담배용 필터(20))를 제조하기 위한 제조 장치를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지를 크림핑하여 권축된 종이를 생성하는 단계(310)는, 제1 롤러(411) 및 제2 롤러(412)에 의해 수행되는 것일 수 있고, 원지(401)는 크림핑되어 권축된 종이를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지(401)는 제1 롤러(411) 및 제2 롤러(412) 사이의 틈으로 투입될 수 있고, 이 때 원지(401)는 다양한 이송 수단에 의해 운반되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원지(401)의 이송 수단은, 롤러, 컨베이어 벨트 또는 둘 다로 구성되는 것일 수 있다. 롤러 및/또는 컨베이어 벨트의 개수 및/또는 배치에 따라서, 원지(401)의 이송 경로가 다양하게 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지(401)의 이송 경로는 다양하게 설정될 수 있고, 일 예시에 따르면, 직선 경로, 곡선 경로 또는 U자형 경로로 설정될 수 있다. 다만, 원지(401)의 이송 경로는, 가공 장치의 배치와 같은 다양한 요소에 의해 결정되는 것일 수 있고, 상기 언급한 형태의 경로에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 제1 롤러(411) 및 제2 롤러(412)는, 원지(401)를 압축하고 구겨서 크림핑하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 롤러(411) 및 제2 롤러(412)는, 크림핑 공정이 수행된 원지(401)를 다음 가공 장치로 이송하기 위해 서로 반대 방향으로 회전하는 것일 수 있다. 원지(401)는 크림핑 공정이 수행됨에 따라 권축된 종이(402)를 생성할 수 있고, 권축된 종이(402)에 충분한 인장력을 부여할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 권축된 종이(402)는 공중에 뜬 상태에서 보습제 투입 장치(420)를 통과할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원지(401)를 효과적으로 압축하고 구기기 위해서, 제1 롤러(411) 및 제2 롤러(412)에는, 각각, 요철이 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 롤러(411) 및 제2 롤러(412)의 회전력에 의해서 크림핑 공정이 원활하게 수행될 수 있고, 원지(401)는 보습제가 도포되기에 적합하도록 적절히 압축되고 구겨짐으로써 권축된 종이(402)로 생성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제를 도포하는 단계(320)를 통해 권축된 종이(402)는 복수 개의 노즐을 통해 보습제를 도포하여 보습제를 함유하는 종이(403)를 제조할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보습제를 도포하는 단계(320)는, 보습제 도포 장치(420)를 통해 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제를 도포하는 단계(320)는, 권축된 종이(403)의 길이 방향을 기준으로 보습제를 0.5 mg/mm 내지 5 mg/mm 분사하여 수행되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도포되는 보습제의 양은, 4 mg/mm 이하, 3 mg/mm 이하, 2 mg/mm 이하 또는 1 mg/mm 이하일 수 있고, 바람직하게는, 0.5 mg/mm 내지 4 mg/mm, 0.5 mg/mm 내지 3 mg/mm 또는 0.5 mg/mm 내지 2 mg/mm인 것일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 보습제 도포 장치 내에서 보습제를 도포하는 방법에 대한 개념도이다.
도 5(a)를 참조하면, 보습제 도포 장치(420)는 복수 개의 노즐(501)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 노즐(501)과 일정 거리 이격되어 권축된 종이(402)가 이송될 수 있고, 권축된 종이(402)는 노즐(501)로부터 분사되는 보습제가 표면에 도포되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보습제를 함유하는 종이를 제조하는 단계(330)는, 권축된 종이(402)와 이격되도록 위치하는 노즐(501)로부터 보습제가 분사되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 노즐(501)은, 권축된 종이(402)에 대해 이격되어 배치되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 노즐(501)은 권축된 종이(402)의 이송 경로로부터 상향으로 이격되어 위치할 수 있다. 노즐(501)이 고정된 방향으로 보습제를 분사하면, 권축된 종이(402)가 이송 경로를 따라 이동하면서 보습제가 도포될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 권축된 종이(402)의 이송 경로가 직선 형태인 경우, 권축된 종이(402)에 보습제가 분사된 흔적(504)이 직선의 줄로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 권축된 종이(402) 상에 보습제를 고르게 도포하기 위해서, 복수 개의 노즐(501)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 2개 내지 10개의 노즐(501)이 사용될 수 있고, 복수 개의 노즐(501)은, 각각, 권축된 종이(402)의 이송 경로에 대하여 수직 방향으로 일렬로 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수 개의 노즐(501)은, 두 개 또는 세 개인 것이 바람직할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수 개의 노즐(501)이 각각 일정한 방향으로 보습제를 분사함에 따라 권축된 종이(402)에는 보습제가 분사되어 복수 개의 평행한 흔적(504)이 형성될 수 있다. 동일한 시간에 노즐(501)의 수만큼 보습제를 분사할 수 있어 권축된 종이(402)의 보습제 함유량을 향상시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 권축된 종이(402)의 보습제 함유량이 향상됨에 따라, 조화 기간이 단축되고 원하는 흡인 저항을 구현하기에 용이할 수 있다.
이 때, 조화 기간이란, 보습제가 담배용 필터의 종이 필터에 흡수되고 고르게 퍼지는 기간을 의미할 수 있다. 조화 기간을 단축하기 위해서는, 보습제가 종이 전체에 빠르게 퍼져나갈 수 있도록 보습제를 도포하는 단계(320)에서, 되도록 종이에 보습제를 균일하게 도포할 필요가 있을 수 있다.
도 5(b) 및 도 5(c)는 권축된 종이(402)의 이송 경로에서 바라본 노즐(501)의 분사 개념도이다. 도 5(b) 및 도 5(c)를 참조하면, 복수 개의 노즐(501)은 제1 노즐(502) 및 제2 노즐(503)을 포함할 수 있고, 제1 노즐(502) 및 제2 노즐(503) 각각의 축은, 권축된 종이(402)의 수직 방향과 일정한 각을 이룰 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수 개의 노즐(501)은, 각각, 이격되도록 배치되는 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 노즐(502)의 축은, 권축된 종이(402)의 수직 방향과 제1 각(θ1)을 이룰 수 있고, 제2 노즐(503)의 축은, 권축된 종이(402)의 수직 방향과 제2 각(θ2)을 이룰 수 있다.
도 5(b)의 일 실시예에 따르면, 제1 각(θ1) 및 제2 각(θ2)은, 각각, 0도일 수 있다. 도 5(c)의 일 실시예에 따르면, 제1 각(θ1) 및 제2 각(θ2)은, 각각, 15도 내지 45도인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수 개의 노즐은, 제1 노즐(502) 및 제2 노즐(503)을 포함하는 것이고, 제1 노즐(502)과 제2 노즐(503)은, 각각, 권축된 종이(402)의 수직 방향을 기준으로 서로를 향해 비틀려있는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 노즐(502)과 제2 노즐(503)의 축은, 권축된 종이(402)의 수직 방향과 각각 제1 각(θ1) 및 제2 각(θ2)을 형성하는 것일 수 있고, 권축된 종이(402)의 수직선, 제1 노즐(502)의 축 및 제2 노즐(503)의 축은, 한 평면 상에 위치하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 노즐(502)의 축은, 권축된 종이(402)의 수직 방향을 기준으로 제2 노즐(503)을 향해 15도 내지 45도의 각도를 가지는 것이고, 제2 노즐(503)의 축은, 권축된 종이(402)의 수직 방향을 기준으로 제1 노즐(502)을 향해 15도 내지 45도의 각도를 가지는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 노즐(502)의 축과 권축된 종이(402)의 수직 방향이 이루는 제1 각(θ1)은, 제2 노즐을 향해 형성되는 것일 수 있고, 제1 각(θ1)은 15도 내지 45도일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 노즐(503)의 축과 권축된 종이(402)의 수직 방향이 이루는 제2 각(θ2)은, 제1 노즐을 향해 형성되는 것일 수 있고, 제2 각(θ2)은 15도 내지 45도일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 노즐(502)과 제2 노즐 각각의 축이 권축된 종이(402)의 수직 방향과 일정 각을 형성함으로써, 보습제가 권축된 종이(402) 상에 고르게 분사될 수 있고, 보습제가 권축된 종이(402)의 중심부에 편중되지 않고 측면에도 고르게 도포될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제를 도포하는 단계(320)는, 보습제를 80 ℃ 내지 120 ℃로 가열하여 도포되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보습제를 도포하는 단계(320)는, 보습제의 점도가 0.008 Ns/m2 내지 0.08 Ns/m2가 되도록 하여 도포되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보습제의 점도는, 60 ℃ 내지 120 ℃의 온도 범위에서 측정되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보습제는, 바람직하게는, 점도가 0.014 Ns/m2 내지 0.03 Ns/m2인 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보습제의 점도는, 측정하는 온도가 상승할수록 낮아지는 것일 수 있고, 일 실시예에 따른 보습제는, 100 ℃에서 측정한 점도가 0.008 Ns/m2 내지 0.03 Ns/m2인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제는, 글리세린, 구아검, 전분, 메틸 셀룰로오스, 에틸렌비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate), 아라비아검 및 프로필렌글리콜 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제는, 담배 추출물이 첨가되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 담배 추출물이 첨가되는 보습제를 포함하는 담배용 필터(예: 도 2의 담배용 필터(200))의 경우 가열 시 에어로졸과 니코틴을 동시에 발생시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 담배 추출물은, 니코틴 염, 니코틴, 니코틴 염기, 프리니코틴 및 니코틴 유도체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예시로서, 니코틴 염은 잎 담배에 자연적으로 형성되는 물질로서, 니코틴과 산(acid) 물질이 반응하여 생성될 수 있다. 산 물질은 락트산(lactic acid) 또는 피루브산(pyruvic acid)을 포함할 수 있고, 니코틴과 반응하여 니코틴 염을 형성할 수 있는 유기산이 더 포함될 수 있음을 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 쉽게 이해할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제를 도포하는 단계(320)를 통해 제조된 보습제를 함유하는 종이(403)는, 과립을 투입하는 단계(330)를 통해 과립이 안착된 종이(404)를 제조할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립을 투입하는 단계(330)는, 과립 투입 장치(430)에서 보습제를 함유하는 종이(403) 상에 과립을 무작위적으로 투입하여 수행되는 것일 수 있고, 구체적으로 보습제 상에 과립을 안착시키는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립을 투입하는 단계(330)를 통해 제조된 과립이 안착된 종이(404)는, 필터권지로 포장하는 단계(340)가 수행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립이 안착된 종이(404)는, 배출구(440)를 통해 이송되어 한 곳으로 모일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배출구(440)는 입구는 넓고 출구는 좁은 형상일 수 있고, 과립이 안착된 종이(404)를 원기둥 형태로 좁은 공간에 모아줄 수 있다.
일 실시예에 따르면, 과립이 안착된 종이(404)는 배출구(440)를 통과하면서 필터권지로 포장되기에 적합한 형태로 모아질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배출구(440)는 넓은 입구를 가지고, 서서히 좁아지면서 담배(예: 도 1의 담배(1))의 직경과 유사한 직경을 갖는 원형 출구를 갖는 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립이 안착된 종이(404)가 배출구(440)를 통과하면, 담배의 직경과 유사한 직경으로 말려지고, 이렇게 형성된 종이 필터(예: 도 2의 종이 필터(210))는 배출구(440)의 출구를 통해 배출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배출구(440)로 배출된 과립이 안착된 종이(404)는 필터권지(예: 도 2의 필터권지(220))로 포장될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 과립이 안착된 종이(404)는 필터권지로 포장되어 담배용 필터(405)를 제조할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배출구(440)로 배출된 과립이 안착된 종이(404)는 필터권지를 통해 포장되어 고정됨으로써 복원력에 의한 풀림 현상이 방지될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 권축된 종이를 생성하는 단계(310), 보습제를 도포하는 단계(320), 과립을 투입하는 단계(330) 및 필터권지로 포장하는 단계(340)는, 각각, 기 설정된 경로를 따라 이송되며 수행되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 담배용 필터의 제조방법은, 원지를 크림핑(crimping)하여 권축된 종이를 생성하는 단계, 복수 개의 노즐을 통해 권축된 종이에 보습제를 도포하는 단계, 보습제를 함유하는 종이 상에 과립을 투입하는 단계, 및 과립이 안착된 종이를 필터권지로 포장하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제를 도포하는 단계는, 권축된 종이의 길이 방향을 기준으로 보습제를 0.5 mg/mm 내지 5 mg/mm 분사하여 수행되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수 개의 노즐은, 두 개 또는 세 개인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제를 함유하는 종이를 제조하는 단계는, 권축된 종이와 이격되도록 위치하는 복수 개의 노즐로부터 보습제가 분사되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수 개의 노즐은, 권축된 종이에 대해 이격되어 배치되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수 개의 노즐은, 각각, 이격되도록 배치되는 것이고, 노즐의 축은, 권축된 종이의 수직 방향을 기준으로 15도 내지 45도의 각도를 가지는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수 개의 노즐은, 제1 노즐 및 제2 노즐을 포함하는 것이고, 제1 노즐의 축은, 권축된 종이의 수직 방향을 기준으로 제2 노즐을 향해 15도 내지 45도의 각도를 가지는 것이고, 제2 노즐의 축은, 권축된 종이의 수직 방향을 기준으로 제1 노즐을 향해 15도 내지 45도의 각도를 가지는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제를 함유하는 종이를 제조하는 단계는, 보습제를 80 ℃ 내지 120 ℃로 가열하여 도포되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제는, 점도가 0.008 Ns/m2 내지 0.08 Ns/m2인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제는, 글리세린, 구아검, 전분, 메틸 셀룰로오스, 에틸렌비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate), 아라비아검 및 프로필렌글리콜 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보습제는, 담배 추출물이 첨가되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 담배 추출물은, 니코틴 염, 니코틴, 니코틴 염기, 프리니코틴 및 니코틴 유도체 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 필터권지는, 유도 자기장에 의해 가열될 수 있는 물질을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 유도 자기장에 의해 가열될 수 있는 물질은, 알루미늄 박, 동박 및 은박 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 권축된 종이를 생성하는 단계, 보습제를 도포하는 단계, 과립을 투입하는 단계 및 필터권지로 포장하는 단계는, 각각, 기 설정된 경로를 따라 이송되며 수행되는 것일 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실험예 1
원지의 종류 및 물성에 따른 과립 안착성을 확인하기 위해 다양한 원지를 이용하여 담배용 필터를 제조하였다. 이 때, 담배용 필터는 원지를 크림핑하여 권축된 종이를 생성하는 단계, 권축된 종이에 복수 개의 노즐을 통해 보습제를 도포하는 단계, 보습제를 함유하는 종이 상에 과립을 투입하는 단계, 및 과립이 안착된 종이를 필터권지로 포장하는 단계를 통해 제조하였다. 하기 표 1과 같이 다양한 종류의 원지를 이용하였고, 보습제로서 글리세린을 1 mg/mm 도포하였고, 과립으로서 쉘락 코팅된 활성탄을 5 mg/mm 투입하였다. 실험예 1에 따른 원지의 종류가 상이한 다양한 실시예에 따른 담배용 필터의 과립 안착성을 하기 표 1에 나타내었다.
구분 원지 평량 [g/m2] 원지 구분 기준흡인저항 (PD) [mmWG] 원지 폭 [mm] 폭×평량 [g/m] 과립 안착 결과
실시예 1 35 크립지 80 150 5.25 과립 탈락 많음
실시예 2 60 크립지 80 90 5.40 과립 탈락 많음
실시예 3 16 무다공지 80 340 5.44 과립 탈락 많음
실시예 4 24 무다공지 80 220 5.28 과립 안착성 양호
실시예 5 24 다공지 80 220 5.28 과립 안착성 양호
실시예 6 26.5 무다공지 80 210 5.565 과립 안착성 양호
상기 표 1을 참조하면, 원지가 무다공성일수록 과립의 안착성이 양호하고, 평량이 15 g/m2 내지 30 g/m2일 때 과립의 안착성이 양호하며, 원지의 폭과 평량의 곱이 5.2 g/m 내지 5.6 g/m일 때 과립의 안착성이 양호한 것을 확인할 수 있다.
실험예 2
담배용 필터의 과립의 투입량에 따른 담배의 맛을 평가하기 위해 다양한 과립 투입량에 대하여 담배용 필터를 제조하였다. 이 때, 담배용 필터는 원지를 크림핑하여 권축된 종이를 생성하는 단계, 권축된 종이에 복수 개의 노즐을 통해 보습제를 도포하는 단계, 보습제를 함유하는 종이 상에 과립을 투입하는 단계, 및 과립이 안착된 종이를 필터권지로 포장하는 단계를 통해 제조하였다. 하기 표 2와 같이 상이한 과립 투입량에 대하여 평가를 실시하였고, 원지로서 평량 24 g/m2의 무다공지를 이용하였고, 보습제로서 글리세린을 1 mg/mm 도포하였고, 과립으로서 쉘락 코팅된 활성탄을 이용하였다. 이 때, 쉘락 코팅된 활성탄은, 평균 직경이 0.45 mm 내지 0.60 mm 내에 포함되도록 하였고, 전당량은 0.35% 포함하였다. 실험예 2에 따른 상이한 과립 투입량에 따른 담배용 필터 및 이를 포함하는 담배의 맛 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 과립 투입량 [mg/mm] 맛 평가 연기 성분 분석 결과 비고
실시예 7 1 끽미 약함 니코틴, 수분 이행량 미흡 없음
실시예 8 2 끽미 약함 니코틴, 수분 이행량 미흡 없음
실시예 9 3 끽미 약함 니코틴, 수분 이행량 미흡 없음
실시예 10 4 끽미 양호 니코틴, 수분 이행량 양호 없음
실시예 11 5 끽미 양호 니코틴, 수분 이행량 양호 없음
실시예 12 6 끽미 약함 니코틴, 수분 이행량 미흡 없음
상기 표 2를 참조하면, 과립의 투입량이 3 mg/mm 내지 5 mg/mm일 때 니코틴, 수분 이행량이 양호하고, 이러한 담배용 필터를 이용한 담배에서 끽미가 양호한 것을 확인할 수 있다.
실험예 3
담배용 필터의 보습제의 종류에 따른 과립 안착성을 평가하기 위해 다양한 보습제를 이용하여 담배용 필터를 제조하였다. 이 때, 담배용 필터는 원지를 크림핑하여 권축된 종이를 생성하는 단계, 권축된 종이에 복수 개의 노즐을 통해 보습제를 도포하는 단계, 보습제를 함유하는 종이 상에 과립을 투입하는 단계, 및 과립이 안착된 종이를 필터권지로 포장하는 단계를 통해 제조하였다. 하기 표 3과 같이 상이한 보습제에 대하여 평가를 실시하였고, 원지로서 평량 24 g/m2의 무다공지를 이용하였고, 보습제를 1 mg/mm 도포하였고, 과립으로서 쉘락 코팅된 활성탄을 이용하였다. 실험예 3에 따른 상이한 보습제 종류에 따른 과립 안착성을 하기 표 3에 나타내었다.
구분 보습제 종류 과립 안착성 비고
실시예 13 EVA 양호 담배맛에서 이취 발생
실시예 14 구아검 양호 장기 안착성이 양호
실시예 15 글리세린 양호 장기 안착성은 미흡하나, 맛이 양호
실시예 16 메틸 셀룰로오스 양호 담배맛에서 이취 발생
상기 표 3을 참조하면, 보습제로서 EVA, 구아검, 글리세린, 메틸 셀룰로오스 모두가 과립의 안착성을 향상시키기 위해 이용 가능한 것으로 확인할 수 있고, 이취의 발생 등에서만 다소 차이를 보이는 것을 알 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
1: 담배
10: 담배 각초부
20: 담배 필터부
30: 팁페이퍼
200: 담배용 필터
210: 종이 필터
220: 필터권지
401: 원지
402: 권축된 종이
403: 보습제를 함유하는 종이
404: 과립이 안착된 종이
405: 담배용 필터
411: 제1 롤러
412: 제2 롤러
420: 보습제 투입 장치
430: 과립 투입 장치
440: 배출구
501: 노즐
502: 제1 노즐
503: 제2 노즐
504: 흔적

Claims (12)

  1. 원지가 말려서 형성되는 종이 필터;
    상기 종이 필터의 표면 중 적어도 일부에 도포되는 보습제;
    상기 보습제와 바인딩(binding)된 과립; 및
    상기 종이 필터를 둘러싸는 필터권지;를 포함하고,
    상기 과립은, 상기 종이 필터의 길이를 기준으로 3 mg/mm 내지 6 mg/mm로 포함되는 것인,
    담배용 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 과립은, 표면에 코팅층이 형성되는 것인,
    담배용 필터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 코팅층은,
    미세결정성 셀룰로오스(microcrystalline cellulose), 무수 락토오스(anhydrous lactose), 셀락토오스 80(Cellactose 80) (동시-가공된 75% 미세결정성 셀룰로오스 및 25% 락토오스), 이소말트(isomalt), 제이인산칼슘이수화물(dibasic dihydrate calcium phosphate), 탄산칼슘, 젖산칼슘(calcium lactate), 무수제이인산칼슘(dibasic anhydrous calcium phosphate), 제3인산칼슘(tribasic calcium phosphate), 규산칼슘, 황산칼슘, 카보머(carbomer), 카르복시메틸셀룰로오스 칼슘, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스, 셀룰로오스, 규화 미세결정성 셀룰로오스(silicified microcrystalline cellulose), 셀룰로오스 아세테이트, 세라토니아(ceratonia), 키토산, 코포비돈(copovidone), 옥수수 전분(corn starch), 프리젤라틴화 전분(pregelatinized starch), 덱스트레이트(dextrate), 덱스트린, 덱스트로오스, 에리스리톨(erythritol), 에틸셀룰로오스, 과당(fructose), 푸마르산, 글리세릴 모노올레이트(glyceryl monooleate), 글리세릴 모노스테아레이트, 글리세릴 팔미토스테아레이트(glyceryl palmitostearate), 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시에틸메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 베타덱스(hydroxypropyl betadex), 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시프로필 전분, 히프로멜로스(hypromellose), 히프로멜로스 아세테이트 석시네이트, 고령토(kaolin), 락티톨(lactitol), 무수 락토오스, 락토오스 모노히드레이트(lactose monohydrate), 탄산 마그네슘, 산화마그네슘, 말티톨(maltitol), 말토덱스트린, 말토오스, 만니톨, 메틸셀룰로오스, 펙틴, 폴락사머(polaxamer), 폴리카르보필(polycarbophil), 폴리덱스트로오스, 폴리 (DL-젖산), 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리메타크릴레이트, 폴리옥시글리세리드, 폴리비닐 알코올, 포비돈, 쉘락(shellac), 시메티콘(simethicone), 알긴산 나트륨, 염화 나트륨, 소르비톨, 전분, 프리젤라틴화 전분, 수크로오스, 구형 당(sugar spheres), 설포부틸에테르 B-시클로덱스트린, 이산화티탄, 트레할로오스(trehalose), 미세결정성 왁스, 화이트 왁스(white wax), 옐로우 왁스(yellow wax), 잔탄 검(xanthan gum), 자일리톨, 밀랍(beeswax), 칸델리아(candelilla), 카르나우바(carnauba), 캐러웨이(caranway), 사탕수수 왁스(sugarcane wax), 미르틀 왁스(myrtle wax), 아라비아 검, 로커스트 콩 왁스, 구아검, 알긴산 염, 카라기닌 및 펙틴 중 적어도 하나를 포함하는 것인,
    담배용 필터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 과립은, 상기 담배용 필터 전체를 기준으로 충진 밀도가 0.65 g/cc 내지 0.80 g/cc인 것인,
    담배용 필터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 과립은, 활성탄, 각초 과립 및 홍삼박 과립 중 적어도 하나를 포함하는 것인,
    담배용 필터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 과립의 투입량은, 상기 종이 필터의 길이 방향을 기준으로 3 mg/mm 내지 5 mg/mm인 것인,
    담배용 필터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 과립의 평균 직경은, 0.45 mm 내지 0.60 mm인 것인,
    담배용 필터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 과립의 전당량은, 35% 이상인 것인,
    담배용 필터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 종이 필터는, 향미제를 더 포함하는 것인,
    담배용 필터.
  10. 담배 각초부(cigarette column portion);
    상기 담배 각초부의 일 측에 위치하고, 하나 이상의 담배용 필터를 포함하는 담배 필터부(cigarette filter portion); 및
    상기 담배 각초부의 일부와 상기 담배 필터부를 감싸는 팁페이퍼(tip paper);를 포함하고,
    상기 하나 이상의 담배용 필터 중 적어도 하나는,
    원지가 말려서 형성되는 종이 필터;
    상기 종이 필터의 표면 중 적어도 일부에 도포되는 보습제;
    상기 보습제와 바인딩(binding)된 과립; 및
    상기 종이 필터를 둘러싸는 필터권지;를 포함하고,
    상기 과립은, 상기 종이 필터의 길이를 기준으로 3 mg/mm 내지 6 mg/mm로 포함되는 것인,
    담배.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 담배 필터부 전체를 기준으로, 상기 과립은, 0.3 질량% 내지5 질량%인 것인,
    담배.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 팁페이퍼는, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 아연(Zn), 금(Au) 및 철(Fe) 중 적어도 하나를 포함하는 것인,
    담배.
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