KR20230068414A - Filters for smoking or vaping articles comprising a non-woven substrate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저밀도이고, 천연 섬유 및 바인더를 포함하는 부직 기재를 포함하는 필터에 관한 것이다. 필터는 흡연 물품 또는 베이핑 물품용 필터로 사용될 수 있다.The present invention relates to a filter comprising a low density, non-woven substrate comprising natural fibers and a binder. The filter may be used as a filter for smoking articles or vaping articles.

Description

부직 기재를 포함하는 흡연 또는 베이핑 물품용 필터Filters for smoking or vaping articles comprising a non-woven substrate

본 발명의 대상은 저밀도이고, 천연 섬유 및 바인더(binder)를 포함하는 부직 기재(nonwoven substrate)를 포함하는 필터이다. 이 부직 기재는 드라이레이드(drylaid) 공정으로 얻을 수 있다. 이 필터는 흡연 또는 베이핑 물품용 필터로 사용될 수 있다.A subject of the present invention is a filter comprising a low density, nonwoven substrate comprising natural fibers and a binder. This nonwoven substrate can be obtained by a drylaid process. This filter can be used as a filter for smoking or vaping articles.

흡연 또는 베이핑 물품용 필터는 직원기둥 형상(right circular cylindrical shape)을 가지며, 일반적으로 플러그 랩 페이퍼(plug wrap paper)의 외부 엔벨로프(envelope) 및 외부 엔벨로프 내에 위치된 기재를 포함한다. 흡연 또는 베이핑 물품용 필터는, 기재에 의해, 사용자가 담배(tobacco) 입자를 흡입하는 것을 방지할 수 있고, 연기(smoke) 또는 에어로졸에 함유된 유해한 미립자 물질, 예컨대 타르를 보유할 수 있다.Filters for smoking or vaping articles have a right circular cylindrical shape and generally include an outer envelope of plug wrap paper and a substrate positioned within the outer envelope. Filters for smoking or vaping articles, by means of a substrate, can prevent a user from inhaling tobacco particles and can retain harmful particulate matter, such as tar, contained in smoke or aerosols.

필터는 통상적으로 셀룰로오스 아세테이트로 제조된다. 이러한 셀룰로오스 아세테이트 필터는 여과된 연기에 대한 사용자의 인식이 만족스러울 정도로 니코틴 보유 용량을 갖는다. 또한, 이러한 필터는 우수한 관능 특성(organoleptic property)을 갖는 여과된 연기를 생성한다. 그러나, 이러한 셀룰로오스 아세테이트 기재는 매우 느리게 분해(degrade)되며 물에 분산되지 않는다. 이는 필터가 흡연/베이핑 물품의 흡연/베이핑 동안 소모되지 않고, 환경에서 규칙적으로 발견되기 때문에 특히 유해하다. 따라서, 셀룰로오스 아세테이트 기재는 상당한 환경적 영향을 미친다.Filters are usually made of cellulose acetate. Such a cellulose acetate filter has a nicotine retention capacity such that the user's perception of the filtered smoke is satisfactory. In addition, these filters produce filtered fumes with good organoleptic properties. However, these cellulose acetate substrates degrade very slowly and are not dispersible in water. This is particularly detrimental because filters are not consumed during smoking/vaping of smoking/vaping articles and are regularly found in the environment. Thus, cellulose acetate substrates have a significant environmental impact.

종래 필터의 환경적 영향을 제한하기 위해, 셀룰로오스 아세테이트를 페이퍼로 대체하는 것이 제안되었다. 페이퍼 기재는 생분해성이므로, 빠르게 분해된다. 그러나, 페이퍼 기재를 포함하는 필터의 니코틴 보유 용량은 여과된 연기에 대한 사용자의 인식이 만족스럽지 않을 수 있는 정도이다. 또한, 페이퍼 기재를 포함하는 필터에 의해 여과된 연기는 사용자에게 불만족스러운 건조미(drying taste)를 가질 수 있다. 따라서, 이러한 페이퍼 기재가 제공하는 사용자 경험은 셀룰로오스 아세테이트와 비교할 때 만족스럽지 않다.In order to limit the environmental impact of conventional filters, it has been proposed to replace cellulose acetate with paper. Since the paper substrate is biodegradable, it degrades rapidly. However, the nicotine retention capacity of a filter comprising a paper substrate is such that a user's perception of the filtered smoke may be unsatisfactory. In addition, the smoke filtered by the filter including the paper substrate may have an unsatisfactory drying taste to the user. Therefore, the user experience provided by these paper substrates is unsatisfactory when compared to cellulose acetate.

따라서, 만족스러운 사용자 경험을 제공하는 셀룰로오스 아세테이트 기재를 포함하는 필터와 동일한 크기 정도의 니코틴 보유 용량을 갖는 필터가 요구된다. Accordingly, there is a need for a filter having a nicotine retention capacity on the order of the same size as a filter comprising a cellulose acetate substrate that provides a satisfactory user experience.

따라서, 부직 기재(nonwoven substrate)에 의해 이러한 요구를 충족시키는 것이 가능하다는 것을 발견한 것이 본 발명자들의 공로이다.It is therefore to the credit of the present inventors to have discovered that it is possible to meet this need with a nonwoven substrate.

천연 섬유 및 바인더를 포함하는 부직 기재를 포함하는 필터가 제안되며, 여기서 천연 섬유는 중량으로, 상기 부직 기재의 고형분의 70% 내지 99%, 특히 80% 내지 98%, 매우 특히 85% 내지 98%에 해당하여, 바인더는 중량으로, 상기 부직 기재의 고형분의 1% 내지 30%, 특히 2% 내지 20%, 매우 특히 2% 내지 15%에 해당하고, A filter is proposed comprising a non-woven substrate comprising natural fibers and a binder, wherein the natural fibers constitute, by weight, 70% to 99%, in particular 80% to 98%, very particularly 85% to 98% of the solids content of the nonwoven substrate. , wherein the binder represents, by weight, between 1% and 30%, particularly between 2% and 20%, and very particularly between 2% and 15% of the solids content of the nonwoven substrate;

부직 기재는 7mg/㎤ 내지 60mg/㎤, 특히 8mg/㎤ 내지 50mg/㎤, 매우 특히 10mg/㎤ 내지 40mg/㎤의 밀도를 갖는 것을 특징으로 한다.The non-woven substrate is characterized by having a density between 7 mg/cm 3 and 60 mg/cm 3 , in particular between 8 mg/cm 3 and 50 mg/cm 3 and very particularly between 10 mg/cm 3 and 40 mg/cm 3 .

유리하게는, 본 발명의 필터는 셀룰로오스 아세테이트 기재를 포함하는 필터의 보유 용량과 동일한 크기 정도의 니코틴 보유 용량을 갖는다. 결과적으로, 본 발명의 필터에 의해 여과된 연기에 대한 사용자의 인식은 만족스럽다.Advantageously, the filter of the present invention has a nicotine retention capacity that is on the same order of magnitude as that of a filter comprising a cellulose acetate substrate. As a result, the user's perception of the smoke filtered by the filter of the present invention is satisfactory.

또한, 본 발명의 필터에 의해 여과된 연기는 사용자에게 만족스러운 관능 특성(organoleptic properties)을 갖는다.In addition, the smoke filtered by the filter of the present invention has organoleptic properties satisfactory to the user.

부직 기재는 또한 사전 성형 단계(shaping step) 없이 본 발명의 상기 필터를 제조하는 것을 가능하게 할 수 있으며, 페이퍼 기재의 경우에는 이러하지 않다. 따라서, 본 발명의 필터를 제조하는 방법이 단순화된다.Non-woven substrates may also make it possible to manufacture the filters of the present invention without a pre-shaping step, which is not the case with paper substrates. Thus, the method of manufacturing the filter of the present invention is simplified.

또 다른 견지에 따르면, 부직 기재를 포함하는 본 발명의 필터를 제조하는 방법이 제안되며, 상기 방법은: According to another aspect, a method of manufacturing a filter of the present invention comprising a non-woven substrate is proposed, the method comprising:

a) 부직 기재로부터 부직 기재의 로드(rod)를 형성하는 단계,a) forming a rod of nonwoven substrate from the nonwoven substrate;

b) 부직 기재의 로드를 플러그 랩 페이퍼의 시트로 래핑(wrapping)하는 단계,b) wrapping the rod of nonwoven substrate with a sheet of plug wrap paper;

c) 접착 라인을 디포지팅(depositing)하고, 플러그 랩 페이퍼의 시트를 접합(joining)하여 필터링 재료의 로드를 얻는 단계,c) depositing glue lines and joining sheets of plug wrap paper to obtain a rod of filtering material;

d) 필터링 재료의 로드를 절단하여 필터를 생성하는 단계d) cutting a rod of filtering material to create a filter.

를 포함하며,Including,

여기서 부직 기재는 상기 정의된 바와 같거나 다음 단계를 포함하는 공정에 의해 얻어진다:wherein the nonwoven substrate is as defined above or obtained by a process comprising the following steps:

i) 드라이레이드 공정에 의해 천연 섬유로부터 웹을 제조하는 단계,i) making a web from natural fibers by a drylaid process;

ii) 바인더를 웹에 도입하는 단계, 및ii) introducing the binder into the web, and

iii) 상기 부직 기재를 얻도록 단계 ii)의 결과인 웹을 건조하는 단계.iii) drying the web resulting from step ii) to obtain the nonwoven substrate.

천연 섬유 및 바인더를 포함하는 부직 기재를 포함하는 필터가 제안되며, 여기서 천연 섬유는 중량으로, 상기 부직 기재의 고형분의 70% 내지 99%, 특히 80% 내지 98%, 매우 특히 85% 내지 98%에 해당하며, 바인더는 중량으로, 상기 부직 기재의 고형분의 1% 내지 30%, 특히 2% 내지 20%, 매우 특히 2% 내지 15%에 해당하고; A filter is proposed comprising a non-woven substrate comprising natural fibers and a binder, wherein the natural fibers constitute, by weight, 70% to 99%, in particular 80% to 98%, very particularly 85% to 98% of the solids content of the nonwoven substrate. , wherein the binder comprises, by weight, between 1% and 30%, particularly between 2% and 20%, and very particularly between 2% and 15% of the solids of the nonwoven substrate;

부직 기재는 7mg/㎤ 내지 60mg/㎤, 특히 8mg/㎤ 내지 50mg/㎤, 매우 특히 10mg/㎤ 내지 40mg/㎤의 밀도를 갖는 것을 특징으로 한다.The non-woven substrate is characterized by having a density between 7 mg/cm 3 and 60 mg/cm 3 , in particular between 8 mg/cm 3 and 50 mg/cm 3 and very particularly between 10 mg/cm 3 and 40 mg/cm 3 .

300mg/㎤보다 큰 종래의 페이퍼 기재의 밀도와 비교하여, 부직 기재의 밀도는 매우 낮다.Compared to the density of conventional paper substrates greater than 300 mg/cm 3 , the density of non-woven substrates is very low.

임의의 이론에 구애되지 않고, 발명자들은 이러한 낮은 밀도로 인해, 본 발명의 필터의 부직 기재가 페이퍼 기재의 충전력(filling power)보다 더 높은 필터 충전력을 갖는다고 생각한다. 이러한 더 높은 충전력은, 본 발명의 필터가 셀룰로오스 아세테이트 기재를 포함하는 필터의 보유 용량과 동일한 크기 정도의 니코틴 보유 용량을 갖도록, 필터에 존재하는 부직 기재의 양을 감소시키는 것을 가능하게 한다.Without wishing to be bound by any theory, the inventors believe that due to this low density, the non-woven substrate of the filter of the present invention has a higher filter filling power than the paper substrate. This higher filling power makes it possible to reduce the amount of non-woven substrate present in the filter such that the filter of the present invention has a nicotine retention capacity on the order of the same order of magnitude as that of a filter comprising a cellulose acetate substrate.

본 출원의 목적에서, "부직 기재(nonwoven substrate)"("부-직 기재(non-woven substrate)"라고도 함)는 마찰 및/또는 응집 및/또는 접착(adhesion)에 의해 함께 결합된(bonded) 방향성이 있게 배향되거나 혹은 무작위(random)로 배향된 섬유의 웹 또는 플라이로 구성된 제조 시트(manufactured sheet)를 지칭한다.For the purposes of this application, a "nonwoven substrate" (also referred to as a "non-woven substrate") is bonded together by friction and/or cohesion and/or adhesion. ) refers to a manufactured sheet consisting of a web or ply of directionally oriented or randomly oriented fibers.

전형적으로, 부직 기재의 밀도는 그의 평량(grammage)을 그의 두께로 나누어서 계산된다.Typically, the density of a nonwoven substrate is calculated by dividing its grammage by its thickness.

표준 ISO 536:2012는 부직 기재의 평량을 결정하는 데 사용될 수 있다. 기재는 측정 전에 23℃ 및 50% 습도에서 최소 16시간 동안 컨디셔닝된다.The standard ISO 536:2012 can be used to determine the basis weight of nonwoven substrates. Substrates are conditioned for a minimum of 16 hours at 23° C. and 50% humidity prior to measurement.

부직 기재의 두께를 측정하기 위해, 2개의 평면, 평행 및 원형 압력면(pressure surface)을 갖는 25㎠ 측정 헤드를 포함하는 데드웨이트 마이크로미터(dead-weight micrometer)를 사용하는 것이 가능하다. 측정하는 동안, 부직 기재는 10초 동안 두 개의 압력면 사이에 놓여 진다. 두께를 측정하는 동안, 압력면 사이에 가해지는 압력은 0.5kPa이다. 기재는 측정 전에 23℃ 및 50% 습도에서 최소 16시간 동안 컨디셔닝된다.To measure the thickness of a nonwoven substrate, it is possible to use a dead-weight micrometer comprising a 25 cm 2 measuring head with two planar, parallel and circular pressure surfaces. During the measurement, the nonwoven substrate is placed between two pressure surfaces for 10 seconds. During thickness measurement, the pressure applied between the pressure faces is 0.5 kPa. Substrates are conditioned for a minimum of 16 hours at 23° C. and 50% humidity prior to measurement.

본 발명의 필터의 부직 기재의 평량은 예를 들어 20g/㎡ 내지 60g/㎡, 특히 23g/㎡ 내지 57g/㎡, 보다 특히 25g/㎡ 내지 55g/㎡일 수 있다.The basis weight of the non-woven substrate of the filter of the present invention is, for example, 20 g/m 2 to 60 g/m 2 , particularly 23 g/m 2 to 57 g/m 2 , more particularly 25 g/m 2 pay It may be 55 g/m2.

본 발명의 필터의 부직 기재의 두께는 예를 들어 700㎛ 내지 6000㎛, 특히 1000㎛ 내지 4700㎛, 보다 특히 2000㎛ 내지 4500㎛일 수 있다.The thickness of the non-woven substrate of the filter of the present invention may be, for example, 700 μm to 6000 μm, particularly 1000 μm to 4700 μm, more particularly 2000 μm to 4500 μm.

특정한 일 구현에 따르면, 부직 기재는 10mg/㎤ 내지 40mg/㎤의 밀도, 및 2000㎛ 내지 4500㎛의 두께를 가질 수 있다.According to one specific implementation, the nonwoven substrate may have a density of 10 mg/cm 3 to 40 mg/cm 3 and a thickness of 2000 μm to 4500 μm.

당업자는 원하는 밀도를 달성하기 위해 부직 기재의 평량 및 두께를 조정하는 방법을 알 것이다.One skilled in the art will know how to adjust the basis weight and thickness of the nonwoven substrate to achieve the desired density.

본 출원의 목적을 위해, 용어, "천연 섬유(natural fiber)"는 그의 물리적 특성을 최적화하기 위해 선택적으로 화학적 처리, 물리적 처리 또는 둘 모두를 거친 천연 기원의 섬유를 나타낸다.For purposes of this application, the term "natural fiber" refers to a fiber of natural origin that has optionally been subjected to chemical treatment, physical treatment, or both to optimize its physical properties.

예를 들어, 천연 섬유는 목재 섬유, 잎 섬유, 과일 섬유, 종자 섬유, 인피 섬유(bast fiber), 줄기 섬유(stalk fiber), 갈대 섬유(reed fiber) 및 이들의 혼합물, 특히 목재 섬유, 잎 섬유, 종자 섬유, 인피 섬유, 및 이들의 혼합물, 보다 특히 목재 섬유, 인피 섬유 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. For example, natural fibers include wood fibers, leaf fibers, fruit fibers, seed fibers, bast fibers, stalk fibers, reed fibers and mixtures thereof, in particular wood fibers, leaf fibers. , seed fibers, bast fibers, and mixtures thereof, more particularly wood fibers, bast fibers, and mixtures thereof.

본 발명의 필터의 부직 기재에 존재할 수 있는 목재 섬유의 예는 리오셀 섬유(lyocell fiber)(당업자가 필요에 따라 선택할 수 있는, 보정된(calibrated) 길이 및 단위 길이당 질량(mass)을 갖는 가변 형상의 단면(라운드, 타원형, 십자형, 원형, 라멜라(lamellar) 단면)을 갖는 섬유를 얻기 위한 목적으로 분쇄되어 N-메틸모르폴린 N-옥사이드 모노하이드레이트에 용해되는 셀룰로오스 섬유), 비스코스 섬유(당업자가 필요에 따라 선택할 수 있는, 보정된 길이 및 단위 길이당 질량을 갖는 가변 형상의 단면(라운드, 타원형, 십자형, 원형, 라멜라 단면)을 갖는 섬유를 얻기 위한 목적으로, 이황화탄소(CS2)에 의한 히드록실기의 변형에 의해 셀룰로오스를 용해시킨 다음, 황산(H2SO4)의 존재 하에서 침전(precipitation)시켜 얻은 섬유), 및 이들의 혼합물, 특히 리오셀 섬유, 비스코스 섬유 및 이들의 혼합물일 수 있다.Examples of wood fibers that may be present in the non-woven substrate of the filter of the present invention are lyocell fibers (variable fibers with calibrated length and mass per unit length, which can be selected as desired by those skilled in the art). For the purpose of obtaining fibers having a shaped cross-section (round, elliptical, cross-shaped, circular, lamellar cross-section), cellulose fibers ground and dissolved in N-methylmorpholine N-oxide monohydrate), viscose fibers (by those skilled in the art) For the purpose of obtaining fibers with cross-sections of variable shape (round, elliptical, cross-shaped, circular, lamellar cross-section) with corrected length and mass per unit length, which can be selected as required, by carbon disulphide (CS 2 ) fibers obtained by dissolving cellulose by modification of a hydroxyl group and then precipitating it in the presence of sulfuric acid (H 2 SO 4 )), and mixtures thereof, particularly lyocell fibers, viscose fibers, and mixtures thereof. there is.

본 출원의 목적을 위해, "인피 섬유(bast fiber)"는 식물의 인피에 함유된 식물 섬유를 나타낸다.For purposes of this application, “bast fiber” refers to plant fibers contained in the bast of a plant.

인피 섬유로서는 대마(hemp) 섬유, 인도 대마(Indian hemp) 섬유, 황마 섬유, 케나프(kenaf) 섬유, 칡(kudzu) 섬유, 아마(flax) 섬유, 오크라(okra) 섬유, 쐐기풀(nettle) 섬유, 모시(ramie) 섬유 및 이들의 혼합물, 특히 대마 섬유, 아마 섬유 및 이들의 혼합물, 보다 특히 아마 섬유가 언급될 수 있다.Bast fibers include hemp fiber, Indian hemp fiber, jute fiber, kenaf fiber, kudzu fiber, flax fiber, okra fiber, and nettle fiber. , ramie fibers and mixtures thereof, in particular hemp fibers, flax fibers and mixtures thereof, more particularly flax fibers.

전형적으로, 인피 섬유는 사전 처리를 거칠 수 있다. 따라서, 인피 섬유는 면화된(cottonized) 인피 섬유, 개별화된 인피 섬유, 레팅(retting)을 거친 인피 섬유, 표백된 인피 섬유, 및 이들의 혼합물, 특히 면화된 인피 섬유, 개별화된 인피 섬유 및 이들의 혼합물일 수 있다.Typically, bast fibers may be subjected to a pre-treatment. Accordingly, bast fibers include cottonized bast fibers, individualized bast fibers, retting bast fibers, bleached bast fibers, and mixtures thereof, particularly cottonized bast fibers, individualized bast fibers, and may be a mixture.

본 출원의 목적을 위해, "종자 섬유(seed fiber)"는 식물의 종자로부터 얻은 섬유를 나타낸다. 종자 섬유의 예는 면 섬유, 케이폭(kapok) 섬유, 수세미 섬유, 우유초(milkweed) 섬유 및 이들의 혼합물, 특히 케이폭 섬유일 수 있다.For purposes of this application, "seed fiber" refers to fiber obtained from the seed of a plant. Examples of seed fibers may be cotton fibers, kapok fibers, loofah fibers, milkweed fibers and mixtures thereof, particularly kapok fibers.

특정한 일 구현에 따르면, 천연 섬유는 리오셀 섬유, 아마 섬유, 면화된 아마 섬유, 면 섬유 및 이들의 혼합물, 특히 면화된 아마 섬유와 리오셀 섬유의 혼합물로부터 선택된다.According to one particular embodiment, the natural fibers are selected from lyocell fibers, flax fibers, cottoned flax fibers, cotton fibers and mixtures thereof, in particular mixtures of cotton flax fibers and lyocell fibers.

특정한 일 구현에 따르면, 부직 기재의 천연 섬유는 면화된 아마 섬유 및 리오셀 섬유를 포함하는 천연 섬유의 혼합물일 수 있고,According to one particular embodiment, the natural fibers of the nonwoven substrate may be a mixture of natural fibers including cotton flax fibers and lyocell fibers;

상기 면화된 아마 섬유는, 중량으로 상기 섬유 혼합물의 고형분의 50% 초과, 특히 70% 내지 98%, 보다 특히 85% 내지 95%에 해당하고, said cottonized flax fibers by weight represent more than 50%, in particular between 70% and 98%, more particularly between 85% and 95% of the solids content of said fiber mixture;

상기 리오셀 섬유는, 중량으로 상기 섬유 혼합물의 고형분의 50% 미만, 특히 2% 내지 30%, 보다 특히 5% 내지 15%에 해당한다. The lyocell fibers represent, by weight, less than 50%, particularly between 2% and 30%, more particularly between 5% and 15% of the solids content of the fiber mixture.

본 발명에 따르면, 부직 기재에 사용되기 전의, 천연 섬유는 10mm 내지 150mm, 특히 15mm 내지 100mm, 매우 특히 20mm 내지 60mm의 길이를 갖을 수 있다. According to the present invention, before being used in the non-woven substrate, the natural fibers may have a length of between 10 mm and 150 mm, in particular between 15 mm and 100 mm, and very particularly between 20 mm and 60 mm.

드라이레이드 공정(drylaid process)은 이러한 크기의 천연 섬유에 특히 적합하다. 따라서, 이 대안적인 구현의 본 발명의 필터의 부직 기재는 드라이레이드 공정에 의해 얻을 수 있다.The drylaid process is particularly suitable for natural fibers of this size. Thus, the nonwoven substrate of the inventive filter of this alternative embodiment can be obtained by a drylaid process.

천연 섬유의 길이는 Keisokki의 Classifiber KCF-V/LS 장치로 측정할 수 있다. 천연 섬유는 측정 전에 빗질되고 개별화된다. 섬유의 크기는 광학적 방법으로 자동적으로 측정된다.The length of natural fibers can be measured with Keisokki's Classifiber KCF-V/LS instrument. Natural fibers are combed and individualized prior to measurement. The fiber size is measured automatically by an optical method.

천연 섬유는 또한 상기 언급된 범위 내의 길이를 갖도록 절단될 수 있다. 사용될 수 있는 종래의 절단 기술은, 에어 사이클론 또는 스크린 유형의 과도하게 짧은 그리고 과도하게 긴 섬유를 제거하기 위한 시스템을 사용하거나 사용하지 않는 천연 섬유의 분쇄(grinding), 천연 섬유의 기요틴(guillotine) 절단이다. Natural fibers may also be cut to have a length within the ranges mentioned above. Conventional cutting techniques that may be used include grinding of natural fibers, guillotine cutting of natural fibers with or without an air cyclone or screen type system for removing excessively short and excessively long fibers. am.

본 출원의 목적을 위해, "바인더(binder)"는 부직 기재의 강화(consolidation)을 가능하게 하는 특성을 갖는 화합물을 나타낸다. For purposes of this application, "binder" refers to a compound having properties that allow consolidation of a nonwoven substrate.

예를 들어, 바인더는 천연 중합체, 합성 중합체 또는 공중합체 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 천연 중합체는 다당류, 셀룰로오스 유도체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 합성 중합체는 라텍스일 수 있다. For example, the binder can be a natural polymer, synthetic polymer or copolymer or a mixture thereof. Natural polymers can be polysaccharides, cellulose derivatives, or mixtures thereof. The synthetic polymer may be latex.

바인더로 사용될 수 있는 다당류는 다당류 또는 다당류 유도체일 수 있다. 예를 들어, 전분, 덱스트린, 아라비아 검(gum Arabic) 및 이들의 혼합물, 특히 전분이 바인더로 사용될 수 있다.Polysaccharides that may be used as binders may be polysaccharides or polysaccharide derivatives. For example, starch, dextrin, gum Arabic and mixtures thereof, particularly starch, may be used as binders.

예를 들어, 셀룰로오스 유도체는 에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 히드록시메틸 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스의 알칼리 금속염, 및 이들의 혼합물, 특히 카르복시메틸 셀룰로오스로부터 선택될 수 있다. For example, the cellulose derivative may be selected from ethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, alkali metal salts of carboxymethyl cellulose, and mixtures thereof, particularly carboxymethyl cellulose.

카르복시메틸 셀룰로스 염의 알칼리 금속으로서, 칼륨, 나트륨, 및 마그네슘이 언급될 수 있다.As alkali metals of the carboxymethyl cellulose salt, potassium, sodium, and magnesium may be mentioned.

합성 중합체 또는 공중합체는 예를 들어 폴리비닐 알코올, 에틸렌-비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드, 스티렌-부타디엔, 폴리부타디엔, 폴리아크릴, 에틸렌-비닐 아세테이트 및 이의 혼합물, 특히 폴리비닐 알코올일 수 있다.The synthetic polymer or copolymer can be, for example, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, styrene-butadiene, polybutadiene, polyacrylic, ethylene-vinyl acetate and mixtures thereof, especially polyvinyl alcohol. there is.

다른 매우 특정한 구현에 따르면, 부직 기재는: According to another very specific implementation, the nonwoven substrate is:

상기 섬유 혼합물의 고형분의 85중량% 내지 95중량%의 면화된 아마 섬유 및 상기 섬유 혼합물의 고형분의 5중량% 내지 15중량%의 리오셀 섬유를 포함하는 섬유 혼합물, 및a fiber mixture comprising from 85% to 95% by weight of the solids of the fiber mixture of cotton flax fibers and from 5% to 15% of the solids of the fiber mixture of lyocell fibers; and

전분, 폴리비닐 알코올, 에틸렌-비닐 아세테이트에서 선택되는 바인더로서, 상기 부직 기재의 고형분(solid)의 2중량% 내지 15중량%, 특히 2중량% 내지 8중량%에 해당할 수 있는 바인더A binder selected from starch, polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl acetate, which may correspond to 2% to 15% by weight, particularly 2% to 8% by weight of the solids of the nonwoven substrate

를 포함할 수 있으며, can include,

여기서 섬유 혼합물은 상기 부직 기재의 고형분의 85중량% 내지 98중량%, 특히 92중량% 내지 98중량%에 해당할 수 있고; 그리고wherein the fiber mixture may correspond to 85% to 98% by weight, in particular 92% to 98% by weight of the solid content of the nonwoven substrate; and

밀도가 10mg/cm3 내지 40mg/cm3일 수 있다. It may have a density of 10 mg/cm 3 to 40 mg/cm 3 .

이 매우 특별한 다른 구현의 부직 기재는 드라이레이드 공정에 의해 얻어질 수 있다.Another very specific embodiment of the nonwoven substrate can be obtained by the drylaid process.

본 발명의 필터는 흡연 물품 또는 베이핑 물품용 필터일 수 있다.Filters of the present invention may be filters for smoking articles or vaping articles.

본 출원의 목적을 위해, "흡연 물품(smoking article)"은 담배 및/또는 흡연되도록 의도된 임의의 다른 식물을 포함하는 물품을 나타낸다. 예를 들어, 흡연 물품은 기계로 제조된 궐련(cigarette), 직접 말아 피우는 궐련(roll-your-own cigarette) 또는 직접 만드는 궐련(make-your-own cigarette)일 수 있다.For purposes of this application, “smoking article” refers to an article comprising tobacco and/or any other plant intended to be smoked. For example, the smoking article may be a machine-made cigarette, a roll-your-own cigarette or a make-your-own cigarette.

전형적으로, 흡연 물품용 필터는 직원기둥 형상을 가지며, 흡연 물품, 특히 궐련용 플러그 랩 페이퍼의 외부 엔벨로프 및 상기 외부 엔벨로프 내에 위치된 상기 정의된 바와 같은 본 발명의 필터의 부직 기재를 포함한다.Filters for smoking articles typically have the shape of a straight column and comprise an outer envelope of a plug wrap paper for a smoking article, particularly a cigarette, and a nonwoven substrate of the filter of the present invention as defined above positioned within said outer envelope.

본 출원의 목적을 위해, "베이핑 물품(vaping article)"은 담배 및/또는 베이핑되도록 의도된 임의의 다른 식물을 포함하는 물품을 나타내며, 이는 담배 및/또는 식물을 태우지 않고 담배 및/또는 식물을 가열하고 에어로졸을 사용자에게 전달할 수 있게 하는 디바이스에 삽입되도록 의도된다. 예를 들어, 베이핑 물품은 담배(tobacco) 스틱일 수 있다.For purposes of this application, "vaping article" refers to an article containing tobacco and/or any other plant intended to be vape, which is without burning the tobacco and/or plant. It is intended to be inserted into a device that heats the plant and enables delivery of an aerosol to the user. For example, the vaping article may be a tobacco stick.

전형적으로, 베이핑 물품용 필터는 직원기둥 형상을 가지며, 베이핑 물품, 특히 담배 스틱용 플러그 랩 페이퍼의 외부 엔벨로프 및 상기 외부 엔벨로프 내에 위치된 상기 정의된 바와 같은 본 발명의 필터의 부직 기재를 포함한다.Typically, a filter for a vaping article has a columnar shape and comprises an outer envelope of a plug wrap paper for a vaping article, particularly a tobacco stick, and a nonwoven substrate of the filter of the present invention as defined above positioned within the outer envelope. do.

본 발명의 필터는 100mg/㎤ 내지 200mg/㎤, 특히 110mg/㎤ 내지 170mg/㎤, 보다 특히 115mg/㎤ 내지 160mg/㎤의 밀도를 가질 수 있다.The filter of the present invention may have a density between 100 mg/cm 3 and 200 mg/cm 3 , particularly between 110 mg/cm 3 and 170 mg/cm 3 , more particularly between 115 mg/cm 3 and 160 mg/cm 3 .

전형적으로, 필터의 밀도는 필터의 제조 후에 필터의 질량(mass)을 그 부피로 나누어서 측정된다. 직원기둥 형상을 갖는 필터의 경우, 필터의 부피(Vfilter)는 식: Vfilter = π*L*r2(여기서 r은 필터의 반경을 나타내고, L은 필터의 길이를 나타낸다)으로 계산된다.Typically, the density of a filter is measured by dividing the filter's mass by its volume after manufacture of the filter. For a filter having the shape of a right column, the volume of the filter (V filter ) is calculated by the formula: V filter = π*L*r 2 , where r represents the radius of the filter and L represents the length of the filter.

본 발명의 필터의 부직 기재는 필터의 형성 전에 크림핑(crimp)되지 않을 수 있다. 이는 필터의 제조를 단순화하면서 필터의 제조를 가능하게 하므로 매우 유리하다.The nonwoven substrate of the filter of the present invention may not be crimped prior to formation of the filter. This is very advantageous as it enables manufacturing of the filter while simplifying manufacturing of the filter.

또 다른 견지에 따르면, 본 발명은 또한 상기 정의된 바와 같은 필터를 포함하는 흡연 물품에 관한 것이다.According to another aspect, the present invention also relates to a smoking article comprising a filter as defined above.

또 다른 견지에 따르면, 본 발명은 또한 상기 정의된 바와 같은 필터를 포함하는 베이핑 물품에 관한 것이다.According to another aspect, the present invention also relates to a vaping article comprising a filter as defined above.

본 발명은 또한 필터, 특히 흡연 물품용 필터 또는 베이핑 물품용 필터에서의 상기 정의된 바와 같은 부직 기재의 용도에 관한 것이다.The present invention also relates to the use of a nonwoven substrate as defined above in a filter, in particular a filter for smoking articles or a filter for vaping articles.

본 발명은 또한 부직 기재를 포함하는 흡연 물품 또는 베이핑 물품용 필터를 제조하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은:The invention also relates to a method of making a filter for a smoking or vaping article comprising a nonwoven substrate, the method comprising:

a) 부직 기재로부터 부직 기재의 로드를 형성하는 단계,a) forming a rod of nonwoven substrate from the nonwoven substrate;

b) 부직 기재의 로드를 플러그 랩 페이퍼의 시트로 래핑하는 단계,b) wrapping the rod of non-woven substrate with a sheet of plug wrap paper;

c) 접착 라인을 디포지팅(depositing)하고, 플러그 랩 페이퍼의 시트를 접합하여 필터링 재료의 로드를 얻는 단계,c) depositing glue lines and bonding the sheets of plug wrap paper to obtain a rod of filtering material;

d) 필터링 재료의 로드를 절단하여 필터를 생성하는 단계d) cutting a rod of filtering material to create a filter.

를 포함하며,Including,

여기서 부직 기재는 상기 정의된 바와 같거나 다음 단계를 포함하는 공정에 의해 얻어진다:wherein the nonwoven substrate is as defined above or obtained by a process comprising the following steps:

i) 드라이레이드 공정에 의해 천연 섬유로부터 웹을 제조하는 단계,i) making a web from natural fibers by a drylaid process;

ii) 바인더를 웹에 도입하는 단계, 및ii) introducing the binder into the web, and

iii) 부직 기재를 얻도록 단계 ii)의 결과인 웹을 건조하는 단계.iii) drying the web resulting from step ii) to obtain a nonwoven substrate.

부직 기재, 천연 섬유 및 바인더는 부직 기재와 관련하여 전술한 바와 같다.The nonwoven substrate, natural fibers and binder are as described above with respect to the nonwoven substrate.

특히, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 흡연 또는 베이핑 물품용 필터는 직원기둥 형상을 가지며 흡연 또는 베이핑 물품용 필터용 플러그 랩 페이퍼의 외부 엔벨로프 및 상기 외부 엔벨로프 내에 위치된 상기 정의된 바와 같은 본 발명의 필터의 부직 기재를 포함한다.In particular, the filter for smoking or vaping articles produced by the manufacturing method of the present invention has the shape of a straight column and comprises an outer envelope of a plug wrap paper for a filter for smoking or vaping articles and a filter as defined above located within said outer envelope. and the non-woven substrate of the filter of the present invention.

따라서, 본 발명의 필터의 부직 기재는 드라이레이드 공정에 의해 얻을 수 있다.Thus, the non-woven substrate of the filter of the present invention can be obtained by a drylaid process.

드라이레이드 공정 및 에어레이드(airlaid) 공정은 웹을 제조하기 위해 당업자에게 공지된 2개의 상이한 통상적인 경로이다. 당업자는 본 발명의 필터의 부직 기재를 제조하기 위해 드라이레이드 공정의 매개변수를 조정하는 방법을 알 것이다.The drylaid process and the airlaid process are two different common routes known to those skilled in the art for making webs. One skilled in the art will know how to adjust the parameters of the drylaid process to produce the non-woven substrate of the filter of the present invention.

본 발명의 방법은, 필요에 따라, 제조하는 단계 i) 전에, 상기 언급된 범위 내의 길이를 갖는 천연 섬유를 얻기 위해 천연 섬유를 절단하는 단계 i1)을 포함할 수 있다.The method of the present invention, if necessary, may include step i1) of cutting the natural fiber to obtain a natural fiber having a length within the above-mentioned range, before step i) of manufacturing.

절단하는 단계 i1)은 에어 사이클론 또는 스크린 유형의 과도하게 짧은 그리고 과도하게 긴 섬유를 제거하기 위한 시스템을 사용하거나 사용하지 않고 천연 섬유의 분쇄, 기요틴 절단과 같은 통상적인 기술에 의해 수행될 수 있다.Cutting step i1) may be carried out by conventional techniques such as comminution of natural fibers, guillotine cutting, with or without an air cyclone or screen type system for removing excessively short and excessively long fibers.

도입하는 단계 ii) 동안, 바인더의 수성 분산물이 웹에 도입된다. 이러한 도입은 예를 들어 함침(impregnation), 예컨대 사이즈 프레스를 사용한 함침, 분무, 예컨대 스프레이를 사용한 분무, 표면 적용(surface application), 예컨대 코팅에 의한 또는 인쇄에 의한 표면 적용, 특히 스프레이 분무에 의해 수행될 수 있다. 유리하게는, 분무는 웹의 양면에서 수행될 것이다.During the incorporation step ii) the aqueous dispersion of the binder is introduced into the web. Such introduction is carried out, for example, by impregnation, such as impregnation with a size press, by spraying, such as by spraying, by surface application, such as by coating or by printing, in particular by spray spraying. It can be. Advantageously, spraying will be performed on both sides of the web.

바인더의 수성 분산물은 당업자에게 공지된 임의의 기술에 의해 얻을 수 있다. 당업자는 본 발명의 필터의 부직 기재에서 원하는 바인더 함량을 얻기 위해 수성 분산물에서 바인더의 농도를 조정하는 방법을 알 것이다.Aqueous dispersions of the binder can be obtained by any technique known to those skilled in the art. One skilled in the art will know how to adjust the concentration of the binder in the aqueous dispersion to obtain the desired binder content in the non-woven substrate of the filter of the present invention.

건조하는 단계 iii)은 건조 디바이스, 예컨대 공기가 통과하는 터널 또는 적외선 램프에 의해 수행될 수 있다.Step iii) of drying may be performed by a drying device, such as a tunnel through which air passes or an infrared lamp.

이러한 건조하는 단계 iii)은 75℃ 내지 220℃, 특히 90℃ 내지 170℃, 보다 특히 100℃ 내지 120℃의 온도에서 수행될 수 있다. 이러한 범위 내의 온도는 유리하게는 이 건조하는 단계 iii)의 지속 시간을 최소화하는 동시에 부직 기재의 천연 섬유의 열화를 최소화하며, 따라서 본 발명의 방법을 최적화하는 것을 가능하게 한다.This drying step iii) may be carried out at a temperature between 75°C and 220°C, particularly between 90°C and 170°C, and more particularly between 100°C and 120°C. A temperature within this range advantageously minimizes the duration of this drying step iii) while minimizing degradation of the natural fibers of the nonwoven substrate, thus making it possible to optimize the process of the present invention.

유리하게는, 도입하는 단계 ii) 및 건조하는 단계 iii)의 조합은 천연 섬유의 응집력(cohesion) 개선을 가능하게 하며 따라서, 본 발명의 필터의 부직 기재의 구조를 강화(consolidate)하는 것을 가능하게 한다.Advantageously, the combination of introducing step ii) and drying step iii) makes it possible to improve the cohesion of the natural fibers and thus to consolidate the structure of the non-woven substrate of the filter of the present invention. do.

제조하는 단계 i)에서 사용되는 천연 섬유는 천연 섬유의 혼합물일 수 있다. 이 천연 섬유의 혼합물은 제조하는 단계 i) 전에 얻을 수 있다.The natural fibers used in manufacturing step i) may be a mixture of natural fibers. This mixture of natural fibers can be obtained prior to the manufacturing step i).

천연 섬유는 사전 처리된 인피 섬유, 예컨대 면화된 인피 섬유, 개별화된 인피 섬유, 레팅(retting)을 거친 인피 섬유 및 이들의 혼합물, 특히 면화된 인피 섬유, 개별화된 인피 섬유 및 이들의 혼합물일 수 있다.Natural fibers may be pretreated bast fibers, such as cotton bast fibers, individualized bast fibers, retting bast fibers and mixtures thereof, in particular cotton bast fibers, individualized bast fibers and mixtures thereof. .

따라서, 본 발명의 방법은 제조하는 단계 i) 전에, 레팅(retting), 표백(bleaching), 면화(cottonizing), 개별화(individualizing), 및 이들의 혼합, 특히 면화, 개별화 또는 개별화 후의 면화로부터 선택된 인피 섬유를 처리하는 단계 i2)를 포함할 수 있다.Thus, the method of the present invention, prior to manufacturing step i), involves retting, bleaching, cottonizing, individualizing, and mixtures thereof, in particular a bast selected from cotton, cotton, or cotton after singulation or singulation. A step i2) of treating the fibers may be included.

면화는 코튼 밀(cotton mill)을 통과하도록 하기 위해 섬유를 정련(refine)하는 처리이다. 당업자는 면화 처리 단계 i2)를 실행하는 방법을 알고 있다.Cotton is a treatment that refines the fiber to pass it through a cotton mill. A person skilled in the art knows how to carry out the cotton treatment step i2).

개별화는 섬유 세트의 섬유의 전부 또는 일부가 서로 분리되는 처리이다. 개별화는 예를 들어 빗질 또는 화학적 처리에 의해 수행될 수 있다.Individualization is a process in which all or some of the fibers of a fiber set are separated from each other. Individualization can be carried out, for example, by combing or chemical treatment.

이 처리 단계 i2)는 선택적인 절단하는 단계 i1) 전, 후 또는 전과 후에 일어날 수 있다.This processing step i2) may take place before, after or before and after the optional cutting step i1).

예를 들어, 인피 섬유는 선택적으로 개별화 처리 단계 i2), 절단하는 단계 i1)을 거쳐 상기 언급된 범위 내의 길이를 갖는 인피 섬유를 얻은 다음, 선택적으로 면화 처리 단계 i2), 특히 절단하는 단계 i1)을 거쳐 상기 언급된 범위 내의 길이를 갖는 인피 섬유를 수득하고, 그 후 면화 처리 단계 i2)를 거칠 수 있다.For example, bast fibers are optionally subjected to individualization treatment step i2), cutting step i1) to obtain bast fibers having a length within the above-mentioned range, and then optionally cotton processing step i2), in particular cutting step i1) to obtain bast fibers having a length within the above-mentioned range, which can then be subjected to cotton treatment step i2).

상기 방법은 또한 제조하는 단계 i)과 도입하는 단계 ii) 사이에, 압축 웹(compacted web)을 얻도록 웹을 압축하는 단계 ii1)을 포함할 수 있으며, 그 후 이 압축 웹은 도입하는 단계 ii)를 거친다.The method may also comprise, between producing step i) and introducing step ii), step ii1) of compacting the web to obtain a compacted web, which is then introduced into step ii). ) through

이러한 압축하는 단계 ii1)은 부직 기재의 밀도를 제어하기 위해 웹의 두께를 감소시키는 것을 가능하게 할 수 있다.This compressing step ii1) may allow reducing the thickness of the web to control the density of the nonwoven substrate.

매우 특정한 다른 구현에 따르면, 상기 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:According to another very specific implementation, the method may include the following steps:

i) 섬유의 혼합물의 고형분의 85중량% 내지 95중량%의 면화된 아마 섬유 및 섬유의 혼합물의 고형분의 5중량% 내지 15중량%의 리오셀 섬유를 포함하는 천연 섬유의 혼합물로부터 드라이레이드 공정에 의해 웹을 제조하는 단계, i) in a drylaid process from a mixture of natural fibers comprising 85% to 95% by weight of cotton flax fibers and 5% to 15% by weight of lyocell fibers by weight of the solids of the mixture of fibers; manufacturing a web by

ii) 바인더의 수성 분산물을 분사하여 전분, 폴리비닐 알코올, 에틸렌-비닐 아세테이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 바인더를 웹에 도입하는 단계, ii) incorporating a binder selected from starch, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl acetate or mixtures thereof into the web by spraying the aqueous dispersion of the binder;

iii) 밀도가 10 mg/cm3 내지 40 mg/cm3일 수 있고 섬유의 혼합물은 부직 기재의 고형분의 85중량% 내지 98중량%에 해당할 수 있고, 바인더는 부직 기재의 고형분의 2중량% 내지 15중량%에 해당할 수 있는 부직 기재를 얻도록 단계 ii)의 결과인 상기 웹을 건조하는 단계. iii) the density may be from 10 mg/cm 3 to 40 mg/cm 3 , the mixture of fibers may represent 85% to 98% by weight of the solids of the nonwoven substrate, and the binder may be 2% by weight of the solids of the nonwoven substrate; drying the web resulting from step ii) to obtain a nonwoven substrate, which may amount to from 15% to 15% by weight.

선택적으로, 단계 iii)에서 얻어진 부직 기재는 캘린더링될 수 있다.Optionally, the nonwoven substrate obtained in step iii) may be calendered.

단계 iii) 후 그리고 단계 a) 전에, 부직 기재는 스풀링(spooling) 공정에 의해 롤로, 보빈으로 또는 페스투닝(festooning) 공정에 의해 페이퍼보드(paperboard)로 포장될 수 있다.After step iii) and before step a), the nonwoven substrate may be wrapped into rolls by a spooling process, into bobbins or into paperboard by a festooning process.

실시예Example

실시예 1: 부직 기재의 제조 Example 1: Preparation of non-woven substrate

실시예에서, 공기 투과도는 "FX3300 Lab Air IV" 공기 투과도 시험기를 사용하여 결정된다. 측정하는 동안, 테스트된 웹을 측정 헤드 아래에 놓고 20㎠ 영역에 걸쳐 200Pa의 압력 강하에서 웹을 통과하는 공기 흐름을 측정하였다. 투과도는 [cm3/cm2/sec] 단위로 측정된다. 각 샘플에 대해, 3회 측정하였으며, 표시된 공기 투과도는 평균값이다.In the examples, air permeability is determined using an "FX3300 Lab Air IV" air permeability tester. During the measurement, the tested web was placed under the measuring head and the air flow through the web was measured at a pressure drop of 200 Pa over an area of 20 cm 2 . Permeability is measured in units of [cm 3 /cm 2 /sec]. For each sample, three measurements were taken, and the air permeability shown is the average value.

실시예 1.1: 드라이레이드 공정에 의해 제조되고, 부직 기재의 고형분의 95중량%의 면화된 아마 섬유와 리오셀 섬유의 혼합물 (섬유의 혼합물의 고형분의 90중량% 면화된 아마/10중량% 리오셀) 및 부직 기재의 고형분의 5중량%의 전분을 포함하는 부직 기재Example 1.1: A mixture of 95% by weight of solids of cotton flax fibers and lyocell fibers of a nonwoven substrate prepared by the drylaid process (90% by weight of solids of the mixture of fibers 90% by weight cotton flax / 10% by weight lyocell ) and a non-woven substrate comprising starch at 5% by weight of the solids of the non-woven substrate

면화된 아마 섬유(VERVAEKE FIBER NV, 길이 22 mm) 및 리오셀 섬유(Lenzig로부터의 1.7 dtex/38 mm 길이)를 혼합하고, 개방하고, 성형 직물 상에 디포지트(deposite)하기 전에 카드(card)로 평행하게 하였다. 전분을 5% 고형분 함량으로 포함하는 용액(Avebe에서 제조된 Perfectafilm X115)을 웹의 양면에 분무한다. 그 후, 분무된 웹은 100℃ 내지 120℃의 온도에서 열풍 오븐(hot air oven)에 의해 건조된다. 웹에서 바인더의 함량은 5%이다.Card before blending, opening and depositing cottonized flax fibers (VERVAEKE FIBER NV, 22 mm long) and lyocell fibers (1.7 dtex/38 mm long from Lenzig) onto forming fabrics. was made parallel to A solution containing starch at 5% solids (Perfectafilm X115 from Avebe) is sprayed on both sides of the web. After that, the sprayed web is dried by a hot air oven at a temperature of 100° C. to 120° C. The binder content in the web is 5%.

얻어진 부직 기재는 밀도 11mg/cm3, 두께 4190㎛, 평량 47g/m2, 및 공기 투과도 650cm3.cm-2.sec-1을 갖는다.The obtained nonwoven substrate has a density of 11 mg/cm 3 , a thickness of 4190 μm, a basis weight of 47 g/m 2 , and an air permeability of 650 cm 3 .cm −2 .sec −1 .

모든 실시예는 면화된 아마 섬유의 경우 22mm, 리오셀 섬유의 경우 38mm의 제조 전 평균 길이를 갖는 동일한 섬유 크기를 갖는다.All examples have the same fiber size with an average length before manufacture of 22 mm for cotton flax fiber and 38 mm for lyocell fiber.

실시예 1.2: 드라이레이드 공정에 의해 제조되고, 부직 기재의 고형분의 95중량%의 면화된 아마 섬유와 리오셀 섬유의 혼합물 (섬유의 혼합물의 고형분의 90중량% 면화된 아마/10중량% 리오셀) 및 부직 기재의 고형분의 5중량%의 전분을 포함하는 부직 기재Example 1.2: A mixture of 95% by weight of solids of cotton flax fibers and lyocell fibers in a nonwoven substrate prepared by the drylaid process (90% by weight of solids of the mixture of fibers 90% by weight cotton flax / 10% by weight lyocell ) and a non-woven substrate comprising starch at 5% by weight of the solids of the non-woven substrate

부직 기재는 실시예 1.1에 기술된 공정에 의해 얻어진다. 건조 후, 웹을 1 bar의 압력에서 압밀(compact)하였다. 웹에서 바인더 함량은 5%이다.The nonwoven substrate was obtained by the process described in Example 1.1. After drying, the web was compacted at a pressure of 1 bar. The binder content in the web is 5%.

얻어진 부직 기재는 밀도 22mg/cm3, 두께 1900㎛, 평량 42g/m2 및 공기 투과도 640cm3.cm-2.sec-1을 갖는다.The obtained nonwoven substrate has a density of 22 mg/cm 3 , a thickness of 1900 μm, a basis weight of 42 g/m 2 and an air permeability of 640 cm 3 .cm −2 .sec −1 .

실시예 1.3: 드라이레이드 공정에 의해 제조되고, 부직 기재의 고형분의 88중량%의 면화된 아마 섬유와 리오셀 섬유의 혼합물 (섬유의 혼합물의 고형분의 90중량% 면화된 아마/10중량% 리오셀) 및 부직 기재의 고형분의 12중량%의 전분을 포함하는 부직 기재Example 1.3: A mixture of 88% by weight solids of cotton flax fibers and lyocell fibers in a nonwoven substrate prepared by the drylaid process (90% by weight cotton flax / 10% by weight lyocell on the solids of the mixture of fibers ) and a non-woven substrate comprising starch at 12% by weight of the solids of the non-woven substrate

부직 기재는 실시예 1.1에 기술된 공정에 의해 얻어진다. 웹에서 바인더 함량은 12%이다.The nonwoven substrate was obtained by the process described in Example 1.1. The binder content in the web is 12%.

얻어진 부직 기재는 밀도 14 mg/cm3, 두께 2040 ㎛, 평량 29 g/m2 및 공기 투과도 890 cm3.cm-2.sec-1을 갖는다.The obtained nonwoven substrate has a density of 14 mg/cm 3 , a thickness of 2040 μm, a basis weight of 29 g/m 2 and an air permeability of 890 cm 3 .cm −2 .sec −1 .

실시예 1.4: 드라이레이드 공정에 의해 제조되고, 부직 기재의 고형분의 95중량%의 면화된 아마 섬유와 리오셀 섬유의 혼합물 (섬유의 혼합물의 고형분의 90중량% 면화된 아마/10중량% 리오셀) 및 부직 기재의 고형분의 5중량%의 폴리비닐 알코올을 포함하는 부직 기재Example 1.4: A mixture of 95% by weight of solids of cotton flax fibers and lyocell fibers of a nonwoven substrate prepared by the drylaid process (90% by weight of solids of the mixture of fibers cotton flax / 10% by weight lyocell ) and a nonwoven substrate comprising polyvinyl alcohol at 5% by weight of the solids of the nonwoven substrate

부직 기재는 실시예 1.1에 기술된 공정에 의해 얻어진다. 5% 고형분 함량의 폴리비닐 알코올을 포함하는 용액(Kuraray에서 제조한 Elvanol 71-30)을 웹의 양면에 분무한다. 웹에서 바인더 함량은 5%이다.The nonwoven substrate was obtained by the process described in Example 1.1. A solution containing 5% solids polyvinyl alcohol (Elvanol 71-30 from Kuraray) is sprayed on both sides of the web. The binder content in the web is 5%.

얻어진 부직 기재는 밀도 17mg/cm3, 두께 2500㎛, 평량 43g/m2, 및 공기 투과도 800cm3.cm-2.sec-1을 갖는다.The obtained nonwoven substrate had a density of 17 mg/cm 3 , a thickness of 2500 μm, a basis weight of 43 g/m 2 , and an air permeability of 800 cm 3 .cm −2 .sec −1 .

실시예 1.5: 드라이레이드 공정에 의해 제조되고, 부직 기재의 고형분의 85중량%의 리오셀 섬유 및 부직 기재의 고형분의 15중량%의 전분을 포함하는 부직 기재Example 1.5: Nonwoven Substrate Made by the Drylaid Process and Comprising Lyocell Fiber at 85% by Weight of Solids of the Nonwoven Substrate and Starch at 15% by Solids of the Nonwoven Substrate

부직 기재는 실시예 1.1에 기술된 공정에 의해 얻어진다. 웹에서 바인더 수준은 15%이다.The nonwoven substrate was obtained by the process described in Example 1.1. The binder level on the web is 15%.

부-직 기재는 밀도 13mg/cm3, 두께 2690㎛, 평량(basis weight) 36g/m² 및 공기 투과도 660cm3.cm-2.sec-1을 갖는다.The non-woven substrate has a density of 13 mg/cm 3 , a thickness of 2690 μm, a basis weight of 36 g/m 2 and an air permeability of 660 cm 3 .cm −2 .sec −1 .

실시예 1.6: 드라이레이드 공정에 의해 제조되고, 부직 기재의 고형분의 91중량%의 면화된 아마 섬유와 리오셀 섬유의 혼합물 (섬유의 혼합물의 고형분의 90중량% 면화된 아마/10중량% 리오셀) 및 부직 기재의 고형분의 9중량%의 에틸렌-비닐 아세테이트를 포함하는 부직 기재Example 1.6: A mixture of 91% by weight solids of cotton flax fibers and lyocell fibers in a nonwoven substrate prepared by the drylaid process (90% by weight cotton flax / 10% by weight lyocell on solids of the mixture of fibers ) and a nonwoven substrate comprising ethylene-vinyl acetate at 9% by weight of the solids of the nonwoven substrate

부직 기재는 실시예 1.1에 기술된 공정에 의해 얻어진다. 3%의 에틸렌-비닐 아세테이트 고형분을 포함하는 용액(Celanese에서 제조된 ®Vinamul Elite 15)을 웹의 양면에 분무하였다. 웹에서 바인더 함량은 9%이다.The nonwoven substrate was obtained by the process described in Example 1.1. A solution containing 3% ethylene-vinyl acetate solids (®Vinamul Elite 15 from Celanese) was sprayed on both sides of the web. The binder content in the web is 9%.

부-직 기재는 밀도 22mg/cm3, 두께 1600㎛, 평량(basis weight) 38g/m² 및 공기 투과도 712cm3.cm-2.sec-1을 갖는다.The non-woven substrate has a density of 22 mg/cm 3 , a thickness of 1600 μm, a basis weight of 38 g/m 2 and an air permeability of 712 cm 3 .cm −2 .sec −1 .

실시예 1.7: 드라이레이드 공정에 의해 제조되고, 부직 기재의 고형분의 92중량%의 면화된 아마 섬유와 리오셀 섬유의 혼합물 (섬유의 혼합물의 고형분의 90중량% 면화된 아마/10중량% 리오셀) 및 부직 기재의 고형분의 8중량%의 전분을 포함하는 부직 기재Example 1.7: A mixture of 92% by weight of solids of cotton flax fibers and lyocell fibers of a nonwoven substrate prepared by the drylaid process (90% by weight of solids of the mixture of fibers cotton flax / 10% by weight lyocell ) and a non-woven substrate comprising starch at 8% by weight of the solids of the non-woven substrate

부직 기재는 실시예 1.1에 기술된 공정에 의해 얻어진다. 건조 후, 웹을 7 bar의 압력으로 캘린더링하였다. 웹에서 바인더 수준은 8%이다.The nonwoven substrate was obtained by the process described in Example 1.1. After drying, the web was calendered at a pressure of 7 bar. The binder level on the web is 8%.

부-직포 웹은 밀도 44mg/cm3, 두께 900㎛, 그리고 평량 40g/m²를 갖는다.The non-woven web has a density of 44 mg/cm 3 , a thickness of 900 μm, and a basis weight of 40 g/m².

실시예 2: 흡연 물품용 필터의 제조 및 특성 Example 2: Preparation and Characterization of Filters for Smoking Articles

흡연 물품용 필터를 크림핑 머신(crimping machine)를 통과시키지 않고 필터를 제조하는 표준 방법에 의해 실시예 1.1 내지 1.7의 기재를 사용하여 제조하였다. 비다공성(nonporous) 플러그 랩 페이퍼를 사용하여 부직 필터링 재료의 로드를 래핑하였다.Filters for smoking articles were prepared using the substrates of Examples 1.1-1.7 by standard methods for making filters without passing through a crimping machine. Nonporous plug wrap paper was used to wrap the rod of non-woven filtering material.

본 발명의 필터를 페이퍼 필터 및 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터와 비교하였다. 페이퍼 필터는 36g/㎡ 및 100μm 두께의 기재 CF 36을 크림핑하여 필터를 제조하는 표준 방법을 사용하여 제조하였다. 각각의 텀(term)에 대해 얻어진 필터를 21mm 스틱으로 절단하였다.The filter of the present invention was compared to a paper filter and a commercial cellulose acetate filter. Paper filters were prepared using standard methods of making filters by crimping a 36 g/m 2 and 100 μm thick substrate CF 36. Filters obtained for each term were cut into 21 mm sticks.

필터의 특성은 아래 표 1에 나타낸다.The characteristics of the filter are shown in Table 1 below.

실시예 3: 궐련(cigarette)의 제조 및 특성 Example 3: Preparation and Characteristics of Cigarettes

실시예 2에 기술된 필터를 사용하여 궐련을 제조하였다. 궐련을 형성하기 위해, 티핑 페이퍼(tipping paper)를 사용하여 담배의 로드를 필터와 조립하였다. 상업용 "아메리칸 블렌드(American blend)" 담배를 사용하여 담배의 로드를 형성하였다. 궐련은 상업용 궐련과 유사한 압력 차이로 제조되었다. 궐련의 통풍(ventilation)은 차단되었다.Cigarettes were prepared using the filter described in Example 2. To form a cigarette, a rod of tobacco was assembled with a filter using tipping paper. A rod of tobacco was formed using commercial “American blend” cigarettes. Cigarettes were manufactured with pressure differentials similar to commercial cigarettes. Cigarette ventilation was blocked.

제조된 궐련은 표준 ISO 3308:2000에 따라 Borgwaldt RM20 흡연 기계에서 흡연되었다. 압력 강하(표 2의 PD)는 표준 ISO 6565:2002에 따라 측정되었다. 연기 중의 니코틴 함량은 표준 ISO 10315:2000에 따라 측정되었다. 흡연 결과는 하기 표 2에 나타낸다.The produced cigarettes were smoked in a Borgwaldt RM20 smoking machine according to standard ISO 3308:2000. Pressure drop (PD in Table 2) was measured according to standard ISO 6565:2002. Nicotine content in smoke was measured according to the standard ISO 10315:2000. Smoking results are shown in Table 2 below.

표 2는, 동등한 압력 강하에서, 본 발명에 따른 필터가 있는 궐련 및 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터를 포함하는 궐련이 동일한 크기 정도의 연기 중의 니코틴 함량을 갖는 반면, 크림핑된 페이퍼로 제조된 필터를 포함하는 궐련은 훨씬 더 낮은 연기 중의 니코틴 함량을 갖는다는 것을 입증한다.Table 2 shows that at equivalent pressure drops, cigarettes with a filter according to the invention and cigarettes comprising a commercial cellulose acetate filter have nicotine content in the smoke on the same order of magnitude, while filters comprising filters made of crimped paper. Cigarettes demonstrate that they have a much lower nicotine content in smoke.

따라서 본 실시예 3은 본 발명에 따른 기재를 포함하는 필터를 포함하는 궐련에 의해 제공되는 사용자 경험이 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터를 포함하는 궐련에 의해 제공되는 사용자 경험만큼 만족스럽다는 것을 입증한다.This Example 3 thus demonstrates that the user experience provided by a cigarette comprising a filter comprising a substrate according to the present invention is as satisfactory as that provided by a cigarette comprising a commercial cellulose acetate filter.

[표 1][Table 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

[표 2][Table 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

Claims (14)

천연 섬유 및 바인더를 포함하는 부직 기재를 포함하는 필터로서,
상기 천연 섬유는 상기 부직 기재의 고형분의 70중량% 내지 99중량%에 해당하고, 상기 바인더는 상기 부직 기재의 고형분의 1중량% 내지 30중량%에 해당하고,
상기 부직 기재는 7mg/㎤ 내지 60mg/㎤의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는, 필터.
A filter comprising a non-woven substrate comprising natural fibers and a binder,
The natural fiber corresponds to 70% to 99% by weight of the solid content of the nonwoven substrate, and the binder corresponds to 1% to 30% by weight of the solid content of the nonwoven substrate,
Characterized in that the non-woven substrate has a density of 7 mg / cm 3 to 60 mg / cm 3, filter.
제1항에 있어서,
상기 부직 기재가 700㎛ 내지 6000㎛의 두께를 갖는 필터.
According to claim 1,
A filter in which the non-woven substrate has a thickness of 700 μm to 6000 μm.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 천연 섬유의 길이가 10mm 초과 그리고 150mm 이하인 필터.
According to claim 1 or 2,
A filter in which the length of the natural fibers is greater than 10 mm and less than or equal to 150 mm.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 천연 섬유는 목재 섬유, 잎 섬유, 과일 섬유, 종자 섬유, 인피 섬유, 줄기 섬유, 갈대 섬유 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 필터.
According to any one of claims 1 to 3,
Wherein the natural fibers are selected from wood fibers, leaf fibers, fruit fibers, seed fibers, bast fibers, stem fibers, reed fibers, and mixtures thereof.
제4항에 있어서, 상기 목재 섬유는 리오셀 섬유, 비스코스 섬유, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 필터.5. The filter according to claim 4, wherein the wood fibers are selected from lyocell fibers, viscose fibers, and mixtures thereof. 제4항에 있어서, 상기 인피 섬유는 대마 섬유, 인도 대마 섬유, 황마 섬유, 케나프 섬유, 칡(kudzu) 섬유, 아마(flax) 섬유, 오크라 섬유, 쐐기풀(nettle) 섬유, 모시(ramie) 섬유 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 필터. 5. The method of claim 4, wherein the bast fiber is hemp fiber, indian hemp fiber, jute fiber, kenaf fiber, kudzu fiber, flax fiber, okra fiber, nettle fiber, ramie fiber. and mixtures thereof. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바인더는 합성 중합체 또는 공중합체인 필터. The filter according to any one of claims 1 to 6, wherein the binder is a synthetic polymer or copolymer. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바인더는 다당류, 바람직하게는 전분, 셀룰로오스 유도체, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 필터.7. A filter according to any one of claims 1 to 6, wherein the binder is selected from polysaccharides, preferably starch, cellulose derivatives, and mixtures thereof. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바인더는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트 또는 에틸렌-비닐 아세테이트인 필터. The filter according to any one of claims 1 to 6, wherein the binder is polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate or ethylene-vinyl acetate. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 흡연 물품 또는 베이핑 물품용인 필터. 10. A filter according to any one of claims 1 to 9 for use in smoking or vaping articles. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 정의된 필터를 포함하는 흡연 물품.Section 1 A smoking article comprising a filter as defined in claim 1 . 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 정의된 필터를 포함하는 베이핑 물품.Section 1 A vaping article comprising a filter as defined in claim 1 . 부직 기재를 포함하는 흡연 물품 또는 베이핑 물품용 필터 제조 방법으로서, 상기 방법은:
a) 부직 기재로부터 부직 기재의 로드를 형성하는 단계,
b) 부직 기재의 상기 로드를 플러그 랩 페이퍼의 시트로 래핑하는 단계,
c) 접착 라인을 디포지팅(depositing)하고, 플러그 랩 페이퍼의 상기 시트를 접합하여 필터링 재료의 로드를 얻는 단계,
d) 필터링 재료의 상기 로드를 절단하여 상기 필터를 생성하는 단계
를 포함하며,
여기서 상기 부직 기재는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같거나 또는 다음 단계를 포함하는 공정에 의해 얻어지는, 방법:
i) 드라이레이드 공정에 의해 천연 섬유로부터 웹을 제조하는 단계,
ii) 바인더를 상기 웹에 도입하는 단계, 및
iii) 상기 부직 기재를 얻도록 단계 ii)의 결과인 상기 웹을 건조하는 단계.
A method of making a filter for a smoking or vaping article comprising a nonwoven substrate, the method comprising:
a) forming a rod of nonwoven substrate from the nonwoven substrate;
b) wrapping said rod of nonwoven substrate with a sheet of plug wrap paper;
c) depositing glue lines and bonding said sheets of plug wrap paper to obtain a rod of filtering material;
d) cutting the rod of filtering material to create the filter.
Including,
wherein the nonwoven substrate is as defined in any one of claims 1 to 9 or obtained by a process comprising the following steps:
i) making a web from natural fibers by a drylaid process;
ii) introducing a binder into the web, and
iii) drying the web resulting from step ii) to obtain the nonwoven substrate.
제13항에 있어서,
단계 iii) 후 그리고 단계 a) 전에, 상기 부직 기재가 스풀링 공정에 의해 롤로, 보빈으로 또는 페스투닝(festooning) 공정에 의해 페이퍼보드로 포장되는 방법.
According to claim 13,
After step iii) and before step a), the nonwoven substrate is wrapped into rolls by a spooling process, into bobbins or into paperboard by a festooning process.
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