KR20230145571A - 니코틴 전달 제품을 위한 구조화된 필터 재료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 니코틴 전달 제품을 제조하기 위한 필터 재료에 관한 것이며, 여기서 필터 재료는 수력얽힘되고 각각의 경우에 필터 재료의 질량에 대해 적어도 50% 및 최대 100%의 셀룰로스 섬유를 포함하고, 필터 재료는 적어도 25 g/m2 및 최대 60 g/m2의 단위 면적당 질량을 갖고, 필터 재료는 필터 재료가 DIN 53147:1993-01에 따라 측정 시 적어도 45% 및 최대 70%의 투명도를 갖는 것을 보장하는 것을 특징으로 하는 구조를 갖는다. 본 발명은 또한 필터 재료를 포함하는, 니코틴 전달 제품을 위한 세그먼트; 이러한 세그먼트를 포함하는 흡연 물품; 경구용 니코틴 전달 제품; 및 필터 재료를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

니코틴 전달 제품을 위한 구조화된 필터 재료
본 발명은 니코틴 전달 제품을 위한 필터 재료, 그로부터 제조된 흡연 물품을 위한 세그먼트 또는 그로부터 제조된 경구용 니코틴 전달 제품에 관한 것이며, 여기서 필터 재료는 예를 들어 경도, 흡인 저항(draw resistance), 여과 효율, 시각적 외관 또는 생분해성과 관련하여 유리한 특성을 니코틴 전달 제품에 제공하는 구조를 갖는다. 이로 인해 필터 재료의 구조는 그의 투명도(transparency)를 특징으로 하게 된다.
니코틴 전달 제품은 흡연 물품일 수 있다. 흡연 물품은 전형적으로 서로 옆으로 배열된 적어도 두 개의 막대형 세그먼트로 이루어진 막대형 물품이다. 세그먼트는 가열 시 에어로졸을 형성할 수 있는 재료를 함유하고, 적어도 하나의 추가의 세그먼트는 에어로졸의 특성에 영향을 미치는 역할을 하는 재료를 함유한다.
흡연 물품은 필터 궐련일 수 있으며, 여기서 제1 세그먼트는 에어로졸-형성 재료, 특히 담배를 함유하고, 추가의 세그먼트는 필터로서 형성되어 에어로졸을 여과하는 역할을 한다. 여기서 에어로졸은 에어로졸-형성 재료의 연소에 의해 생성되며, 필터는 에어로졸을 여과하여 규정된 흡인 저항을 필터 궐련에 제공하는 역할을 한다.
흡연 물품은 또한 소위 가열식 담배 제품일 수 있고, 여기서 에어로졸-형성 재료는 가열되기만 하고 연소되지는 않는다. 이로 인해, 에어로졸의 유해 물질의 개수 및 양이 감소된다. 이러한 흡연 물품은 또한 적어도 두 개의, 그러나 흔히는 그보다 더 많은, 특히 네 개의 세그먼트로 이루어진다. 세그먼트는 전형적으로 담배, 재구성된 담배, 다른 방법에 의해 처리된 담배 또는 니코틴 및 글리세롤 또는 프로필렌 글리콜을 포함하는 에어로졸-형성 재료를 함유한다. 추가로, 일부 경우에, 가열식 담배 제품의 임의적 세그먼트는 에어로졸을 전달하거나, 에어로졸을 냉각하거나, 에어로졸을 여과하는 역할을 한다.
세그먼트는 통상적으로 랩핑(wrapping) 재료로 랩핑된다. 매우 흔히, 종이가 랩핑 재료로서 사용된다.
하기에서, 달리 명시적으로 기재되어 있거나 문맥으로부터 직접 유추되지 않는 한, 용어 "세그먼트"는 에어로졸-형성 재료를 함유하지 않지만 예를 들어 에어로졸을 전달, 냉각 또는 여과하는 역할을 하는 흡연 물품의 세그먼트인 것으로 이해되어야 한다.
선행 기술을 통해, 이러한 세그먼트를 셀룰로스 아세테이트 또는 폴리락티드로부터 형성하는 것이 공지되어 있다. 셀룰로스 아세테이트 및 폴리락티드는 자연 환경에서 매우 느리게만 생분해되기 때문에, 산업계에서는 흡연 물품의 세그먼트를 더 잘 생분해되는 다른 재료로부터 제조하는 데 관심이 쏠리고 있다. 선행 기술에서, 흡연 물품을 위한 세그먼트, 특히 필터 세그먼트를 종이로부터 제조하는 것이 공지되어 있다. 이러한 세그먼트는 일반적으로 잘 생분해되지만, 일부 단점을 갖는다. 예를 들어, 종이로부터 제조된 필터 세그먼트는 일반적으로 높은 여과 효율을 가지므로, 건조 에어로졸이 생성되는데, 이로 인해 셀룰로스 아세테이트로부터 제조된 종래의 필터 세그먼트를 갖는 궐련에 비해 에어로졸의 맛이 떨어진다. 또한, 그것은 흔히 셀룰로스 아세테이트보다 페놀에 대해 더 낮은 여과 효율을 갖는다. 또한, 흡인 저항, 여과 효율 및 경도의 조합과 관련하여 소비자가 수용할 수 있는 종이 세그먼트를 제조하는 것은 어려운 것으로 나타났다. 여과 효율을 감소시키기 위해, 종이는 흔히 더 적게 사용되며, 세그먼트는 부드러워지고 낮은 흡인 저항을 갖게 된다.
그러나, 종이 필터 세그먼트가 아직 널리 사용되지 않는 추가의 이유는 그의 시각적 외관에 있다. 흡연 물품의 입쪽 단부에서, 입쪽 단부에 위치한 세그먼트의 절단 면은 흔히 눈에 보이게 되는데, 셀룰로스 아세테이트로부터 제조된 종래의 세그먼트의 경우에, 소비자는 개별 절단 섬유가 거의 인식될 수 없는 균일한 백색 표면에 익숙하다. 그러나, 종이 세그먼트는 거친 구조를 가지고 있고, 이는 소비자에게 명백히 더 낮은 품질의 인상을 전달한다. 따라서, 소비자가 절단면을 볼 수 없도록, 종이 세그먼트는 흔히 여러 세그먼트로 구성된 필터의 하나의 세그먼트로만 사용된다. 그러므로, 입쪽 단부에 위치한 세그먼트는 여전히 빈번하게 셀룰로스 아세테이트로부터 제조된다. 이러한 시각적 결함 때문에, 종이 세그먼트의 생분해성 이점이 충분히 활용할 수 없다.
니코틴 전달 제품은 또한 경구용 니코틴 전달 제품일 수 있다. 경구용 니코틴 전달 제품은 전형적으로 니코틴-함유 재료, 예를 들어, 담배를 함유하는 부직물에 의해 형성된 작은 파우치이다. 사용 동안, 소비자는 파우치를 그의 입 안에 얼마 동안 넣어두며, 그 결과, 물질, 특히 니코틴이 니코틴-함유 재료로부터 방출될 수 있다. 그러나, 파우치를 형성하는 부직물은 대부분 플라스틱을 함유하고 있고, 그러므로 생분해되지 않는다. 경구용 니코틴 전달 제품의 예는 파우치에 포장된 제품, 예컨대 스웨덴 스누스, 화이트 스누스 또는 다른 무연 담배 제품이다. 담배를 포함하지 않는 경구용 니코틴 전달 제품도 공지되어 있다.
따라서, 산업계에서는 여과 효율, 흡인 저항, 경도 및 시각적 외관의 유리한 조합을 갖거나 우수한 생분해성을 갖는 니코틴 전달 제품을 제조할 수 있게 하는 세그먼트를 흡연 물품을 위해 제조할 수 있게 하는 필터 재료의 이용 가능성에 관심이 집중되고 있다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 경도, 흡인 저항, 여과 효율 및 시각적 외관에 있어서 셀룰로스 아세테이트로부터 제조된 종래의 세그먼트와 가능한 한 유사하면서도 잘 생분해되는 세그먼트를 제조할 수 있게 하는, 흡연 물품을 위한 필터 재료를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은, 경구용 니코틴 전달 제품을 제조할 수 있게 하고 더 우수한 생분해성을 갖는 필터 재료를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구범위 제1항에 따른 필터 재료, 제27항에 따른 필터 재료를 제조하는 방법, 제15항에 따른 흡연 물품의 세그먼트, 제21항에 따른 흡연 물품 및 제26항에 따른 경구용 니코틴 전달 제품에 의해 달성된다. 유리한 실시양태는 종속항에 규정되어 있다.
본 발명자들은 이러한 목적이 필터 재료에 의해 달성될 수 있음을 발견하였으며, 여기서 필터 재료는 수력얽힘(hydroentangle)되고 각각 필터 재료의 질량에 대해 적어도 50% 및 최대 100%의 셀룰로스 섬유를 함유하고, 여기서 필터 재료는 적어도 25 g/m2 및 최대 60 g/m2의 평량을 갖고, 여기서 필터 재료는 DIN 53147:1993-01에 따라 측정되는 적어도 45% 및 최대 70%의 투명도를 갖는 필터 재료를 제공하는 것을 특징으로 하는 구조를 갖는다.
본 발명에 따르면, 필터 재료는 수력얽힘에 의해 제조된다. 이러한 제조 방법은 필터 재료를 다른 필터 재료, 특히 종이와 차별화하고 다른 제조 방법에 의해 동일한 방식으로 수득될 수 없는 특징적인 특성을 필터 재료에 제공한다. 예를 들어, 강도가 주로 수소 결합에 기인하고 섬유가 주로 종이의 평면에 배열되는 종이와는 대조적으로, 수력얽힘된 부직물의 강도는 섬유의 얽힘에 의해 달성되므로, 섬유의 상당 비율이 또한 부직물의 두께 방향으로 배향된다. 이러한 섬유 배열은 특히 그로부터 제조된 세그먼트가 흡인 저항, 여과 효율 및 경도와 관련하여 유리한 특성을 갖도록 하는 데 있어 필수적이다.
본 발명자들은 본 발명에 따른 조성물에 따른 수력얽힘된 필터 재료로부터 제조된 세그먼트가 일반적으로 종이로부터 제조된 세그먼트보다 더 우수한 특성을 갖지만, 이러한 특성을 추가로 최적화하고 그것을 셀룰로스 아세테이트로부터의 세그먼트에 훨씬 더 가깝게 만들 가능성이 여전히 있음을 발견하였다. 우수한 여과 효율을 위해서는 필터 재료는 조금만 사용될 수 있기 때문에, 종이로부터 제조된 세그먼트와 유사하되 그 정도는 덜 하게 문제가 발생하며, 따라서 세그먼트의 흡인 저항 및 특히 경도가 소비자의 기대를 완전히 충족시킬 수는 없다. 본 발명자들의 발견에 따르면, 필터 재료의 특수한 구조가 이러한 문제를 해결할 수 있다. 본 발명자들은 필터 재료가 종이 시트 또는 플라스틱 필름과 같이 거의 균일한 표면을 갖는 것이 아니라, 표면 전체에 걸쳐 분포된, 두께 또는 평량에 있어서 불규칙한 복수의 부분을 갖는 것이 유리하다는 것을 인식하였다. 이러한 불규칙 부분은 예를 들어 필터 재료 상에 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배열된 구멍 또는 더 얇은 부분일 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명자들의 발견에 따르면, 구멍 또는 더 얇은 부분은 재료를 제거함으로써 생성되는 것이 아니라, 필터 재료의 섬유의 재분포 및 배열의 변화에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 생성되는 것이 유리하다. 이는 하기에 설명되는 바와 같은 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 달성될 수 있다.
이와 관련하여, 불규칙 부분의 정확한 형상 및 배열은 중요하지 않지만, 그것은 표면에 걸쳐 거의 균일하게 분포되어야 하고 특정한 크기를 초과해야 한다. 이러한 불규칙 부분, 특히 그의 크기를 특징짓기 위해, 본 발명자들은 예를 들어 두께, 평량 또는 공기 투과도와 같은 다양한 매개변수를 고려하였다. 그러나, 이러한 매개변수는 불규칙 부분을 포착하기에 충분히 낮은 공간 분해능에서는 측정될 수 없다는 것이 발견되었다.
그러나, 본 발명자들은 필터 재료의 투명도가 섬유의 재분포에 의해 변화한다는 것을 인식하였다. 다시 말해서, 본 발명에 따른 필터 재료를 특징짓는 특수한 구조는 특징적인 더 높은 투명도를 갖는 필터 재료를 제공하며, 이에 의해 필터 재료는 동일한 평량 및 유사한 조성을 갖지만 종래의 구조를 갖는 필터 재료와 차별화된다. 이런 점에서, 투명도는 필터 재료의 원하는 구조를 특징짓는 데 사용될 수 있는 적합하고 명확하게 측정 가능한 매개변수이다.
이와 관련하여, 원하는 구조를 갖는 필터 재료에 대해 관찰된 투명도의 증가는 놀라운데, 왜냐하면 섬유의 재분포에 의해 실제로 구멍 또는 얇은 부분이 더 투명하게 만들어질 것으로 예상되지만, 구멍들 및 얇은 부분들 사이의 영역은 더 많은 섬유가 존재하게 되어 덜 투명해져서, 전반적으로 및 평균적으로 투명도는 거의 또는 전혀 영향을 받지 않을 것이기 때문이다. 그러나, 실제로, 실험 결과, 종래의 구조를 갖는 필터 재료는 본 발명에 따른 가장 낮은 평량인 25 g/m2에서도 DIN 53147:1993-01에 따른 투명도가 40%의 값을 초과하지 않는 것으로 나타났다. 섬유의 재분포만이 더 높은 투명도를 달성할 수 있으며, 이는 섬유의 재분포, 즉 필터 재료의 구조의 재분포로부터 유래된 구멍 및 얇은 부분과 직접적인 관계가 있고; 이는 또한 그로부터 제조된 세그먼트의 경도 및 흡인 저항과 관련하여 본 발명에 따른 이점을 제공한다.
본 발명자들의 발견에 따르면, 필터 재료가 세그먼트로 가공될 수 있도록 필터 재료에 충분한 강도를 제공하기 위해서는 셀룰로스 섬유가 필요하다. 본 발명에 따르면, 필터 재료 중의 셀룰로스 섬유의 비율은 필터 재료의 질량의 적어도 50% 및 최대 100%이지만, 바람직하게는 각각 필터 재료의 질량에 대해 적어도 60% 및 최대 100%, 특히 바람직하게는 적어도 70% 및 최대 95%이다.
셀룰로스 섬유는 펄프 섬유 또는 재생 셀룰로스로부터의 섬유 또는 그의 혼합물일 수 있다.
펄프 섬유는 바람직하게는 침엽수 목재, 낙엽수 또는 다른 식물, 예컨대 대마, 아마, 황마, 모시풀, 케나프, 케이폭, 코코넛, 아바카, 사이잘, 대나무, 목화, 또는 에스파르토 그래스부터 유래된다. 또한, 다양한 기원의 펄프 섬유의 혼합물이 수력얽힘된 필터 재료의 제조에 사용될 수 있다. 특히 바람직하게는, 펄프 섬유는 침엽수 목재로부터 유래되는데, 왜냐하면 이러한 섬유는 더 작은 비율로도 우수한 강도를 갖는 필터 재료를 제공하기 때문이다.
본 발명에 따른 필터 재료는 재생 셀룰로스로부터의 섬유를 함유할 수 있다. 바람직하게는, 재생 셀룰로스로부터의 섬유의 비율은 각각 필터 재료의 질량에 대해 적어도 5% 및 최대 50%, 특히 바람직하게는 적어도 10% 및 최대 45%, 특히 적어도 15% 및 최대 40%이다.
재생 셀룰로스로부터의 섬유는 바람직하게는 비스코스 섬유, 모달(Modal) 섬유, 리오셀(Lyocell)®, 텐셀(Tencel)® 또는 그의 혼합물이다. 이러한 섬유는 우수한 생분해성을 가지며, 필터 재료의 강도를 최적화하여 그로부터 제조된 세그먼트의 여과 효율을 흡연 물품 수준으로 조절하는 데 사용될 수 있다. 그의 제조 방법 때문에, 그것은 천연 공급원으로부터 유래된 펄프 섬유보다 덜 가변적이고, 그러므로 펄프 섬유만 사용되어야 하는 경우보다 필터 재료로부터 제조된 세그먼트의 특성의 더 낮은 가변성에 기여한다.
본 발명에 따르면, 필터 재료의 평량은 적어도 25 g/m2 및 최대 60 g/m2, 바람직하게는 적어도 28 g/m2 및 최대 55 g/m2, 특히 바람직하게는 적어도 30 g/m2 및 최대 55 g/m2이다. 평량은 필터 재료의 인장 강도에 영향을 미치며, 여기서 평량이 높을수록 강도가 높아질 수 있다. 상기 값은 ISO 536:2012에 따라 측정된 평량과 관련이 있다.
본 발명에 따르면, DIN 53147:1993-01에 따라 측정 시, 필터 재료의 투명도는 적어도 45% 및 최대 70%, 바람직하게는 적어도 50% 및 최대 66%이다. 섬유의 재분포에 의한 투명도가 적어도 45%를 넘어설 때부터는, 필터 재료로부터 제조된 세그먼트의 경도 및 흡인 저항에 대해 긍정적인 효과가 나타난다. 그러나, 투명도는 너무 높아서는 안 되는데, 왜냐하면 그렇게 되면 얇은 부분 및 구멍이 너무 많아져서 필터 재료의 강도가 그로부터 세그먼트를 제조하는 데 더 이상 적합하지 않게 되기 때문이다.
실제로, 불규칙 부분은 주변 필터 재료와 정확하게 구분지어질 수 없기 때문에 그의 형상 및 크기는 정확하게 명시될 수는 없지만; 각각의 개별 불규칙 부분이 세그먼트의 제조에 필요한 필터 재료의 면적보다 훨씬 더 작아야 한다는 것은 당연하다. 필터 재료의 특수한 구조는 또한 구멍에 의해 형성되기 때문에, 대부분의 구멍의 면적, 예를 들어 구멍의 90% 초과의 면적은 바람직하게는 10 mm2 미만이다. 이러한 스케일에서, 투명도는 필터 재료의 구조를 특징짓는 매개변수로서 특히 적합한데, 왜냐하면 DIN 53147:1993-01에 따른 투명도의 측정을 위한 측정 면적은 약 2.5 cm2이어서, 일반적으로 대표적으로 구멍 또는 얇은 부분뿐만 아니라 주변 영역도 포함하기 때문이다. 이러한 불규칙 부분을 나타내는 실시양태가 도 2에 예로서 나와 있고 하기에 설명된다. 그러나, 본 발명은 도 2에 나와 있는 기하구조를 갖는 불규칙 부분으로만 제한되지는 않는다.
특정한 특성의 조절을 위해, 본 발명에 따른 필터 재료는 알킬 케텐 이량체 (AKD), 알케닐 숙신산 무수물 (ASA), 지방산, 전분, 전분 유도체, 카르복시 메틸 셀룰로스, 알기네이트, 습윤강도제 또는 pH 조절 물질, 예컨대, 예를 들어, 유기 또는 무기 산 또는 염기와 같은 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제로서, 본 발명에 따른 필터 재료는 또한 시트레이트, 말레이트, 타르트레이트, 아세테이트, 니트레이트, 숙시네이트, 푸마레이트, 글루코네이트, 글리콜레이트, 락테이트, 옥살레이트, 살리실레이트, α-히드록시 카프릴레이트, 포스페이트, 폴리포스페이트, 클로라이드 및 히드로겐 카르보네이트 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터, 특히 바람직하게는 시트르산삼나트륨, 시트르산삼칼륨, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 연소 첨가제를 함유할 수 있다.
통상의 기술자라면 그의 경험을 토대로 이러한 첨가제의 유형 및 양을 결정할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 필터 재료는 또한 필터 재료의 여과 효율을 셀룰로스 아세테이트의 여과 효율과 더 잘 일치하도록 하는 다른 물질을 함유할 수 있다. 본 발명에 따른 필터 재료의 바람직한 실시양태에서, 필터 재료는 트리아세틴, 프로필렌 글리콜, 소르비톨, 글리세롤, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리비닐 알콜 및 트리에틸 시트레이트, 또는 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 포함한다.
ISO 534:2011에 따라 측정 시, 필터 재료의 두께는 적어도 70 μm 및 최대 1000 μm, 바람직하게는 적어도 100 μm 및 최대 800 μm, 특히 바람직하게는 적어도 150 μm 및 최대 750 μm이다. 두께는 흡연 물품의 세그먼트에 채워질 수 있는 필터 재료의 양에 영향을 미치고, 그러므로 세그먼트의 흡인 저항 및 여과 효율에 영향을 미치며 필터 재료의 가공성에도 영향을 미치는데, 왜냐하면 그것은 흡연 물품을 위한 세그먼트의 제조를 위해 흔히 권축 또는 절첩되기 때문이다. 이러한 방법 단계에서, 너무 두꺼운 두께는 불리하며, 바람직한 범위 및 특히 바람직한 범위의 두께는 흡연 물품의 세그먼트를 형성하기 위해 수득된 본 발명에 따른 필터 재료의 특히 우수한 가공성을 가능하게 한다.
필터 재료의 기계적 특성은 본 발명에 따른 필터 재료를 니코틴 전달 제품으로 가공하는 데 중요하다. 특히, 구멍 또는 얇은 부분은 필터 재료의 강도를 너무 많이 감소시키지 않아야 한다. ISO 1924-2:2008에 따라 측정 시 필터 재료의 폭에 대한 인장 강도는 바람직하게는 적어도 0.05 kN/m 및 최대 5 kN/m, 특히 바람직하게는 적어도 0.07 kN/m 및 최대 4 kN/m이다.
필터 재료의 파단 신율은 본 발명에 따른 필터 재료를 니코틴 전달 제품으로 가공하는 동안 필터 재료가 흔히 진행 방향으로 신장되거나 응력을 받기 때문에 중요하며, 그러므로 특히 높은 파단 신율이 유익하다. 따라서 ISO 1924-2:2008에 따라 측정 시 필터 재료의 파단 신율은 바람직하게는 적어도 1% 및 최대 50%, 특히 바람직하게는 적어도 3% 및 최대 40%이다.
인장 강도 및 파단 신율은 측정용 샘플을 필터 재료로부터 채취하는 방향에 따라 달라질 수 있다. 필터 재료의 상기 특징은 적어도 하나의 방향으로의 인장 강도 또는 파단 신율이 바람직한 범위 또는 특히 바람직한 범위에 있을 때 각각 충족된다.
흡연 물품을 위한 세그먼트는 관련 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 본 발명의 필터 재료로부터 제조될 수 있다. 이러한 방법은 예를 들어 필터 재료를 권축 또는 절첩하고, 권축 또는 절첩된 필터 재료로부터 연속 막대를 형성하고, 연속 막대를 랩핑 재료로 랩핑하고, 랩핑된 막대를 규정된 길이의 개별 막대가 형성되도록 절단하는 것을 포함한다. 많은 경우에, 이러한 막대의 길이는 이후에 본 발명에 따른 흡연 물품에 사용될 세그먼트 길이의 정수배이고, 따라서 막대는 이후에 흡연 물품의 제조 전에 및 동안 원하는 길이의 세그먼트가 되도록 절단된다.
흡연 물품을 위한 본 발명에 따른 세그먼트는 본 발명에 따른 필터 재료 및 랩핑 재료를 포함한다.
본 발명에 따른 세그먼트의 바람직한 실시양태에서, 세그먼트는 적어도 3 mm 및 최대 10 mm, 특히 바람직하게는 적어도 4 mm 및 최대 9 mm, 더 특히 바람직하게는 적어도 5 mm 및 최대 8 mm의 직경을 갖는 원통형이다. 이러한 직경은 본 발명에 따른 세그먼트를 흡연 물품에 사용하는 데 있어서 유익하다.
본 발명에 따른 세그먼트의 바람직한 실시양태에서, 세그먼트는 적어도 4 mm 및 최대 40 mm, 특히 바람직하게는 적어도 6 mm 및 최대 35 mm, 특히 적어도 10 mm 및 최대 28 mm의 길이를 갖는다.
세그먼트의 흡인 저항은 특히 흡연자가 흡연 물품을 소비하는 동안 흡연 물품을 통해 특정한 체적 유량만큼을 흡인하기 위해 흡연자가 적용해야 하는 압력차를 결정하며, 따라서 이는 본질적으로 흡연자에 의한 흡연 물품의 수용도에 영향을 미친다. 세그먼트의 흡인 저항은 ISO 6565:2015에 따라 측정될 수 있으며 mm 수위계 (mmWG)로 표시된다. 매우 우수한 근사값으로, 세그먼트의 흡인 저항은 세그먼트의 길이에 비례하므로, 흡인 저항의 측정은 세그먼트와 길이만 상이한 막대에 대해 수행될 수도 있다. 그로부터 세그먼트의 흡인 저항이 쉽게 계산될 수 있다.
세그먼트의 단위 길이당 세그먼트의 흡인 저항은 바람직하게는 적어도 1 mmWG/mm 및 최대 12 mmWG/mm, 특히 바람직하게는 적어도 2 mmWG/mm 및 최대 10 mmWG/mm이다.
본 발명에 따른 세그먼트의 랩핑 재료는 바람직하게는 종이 또는 필름이다.
본 발명에 따른 세그먼트의 랩핑 재료는 바람직하게는 적어도 20 g/m2 및 최대 150 g/m2, 특히 바람직하게는 적어도 30 g/m2 및 최대 130 g/m2의 평량을 갖는다. 이러한 바람직한 또는 특히 바람직한 평량을 갖는 랩핑 재료는 이에 의해 랩핑된 본 발명에 따른 세그먼트에 특히 유리한 경도를 제공한다. 이는 흡연자가 흡연 물품 내부에 위치한 세그먼트를 우발적으로 압축할 수 없음을 의미한다.
본 발명에 따른 흡연 물품은 관련 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 본 발명에 따른 세그먼트로부터 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 흡연 물품은 에어로졸-형성 재료를 함유하는 세그먼트 및 본 발명에 따른 필터 재료를 포함하는 세그먼트 및 랩핑 재료를 포함한다.
본 발명에 따른 세그먼트의 절단면은 셀룰로스 아세테이트로부터의 세그먼트의 절단면과 시각적으로 매우 유사하기 때문에, 바람직한 실시양태에서, 입쪽 단부의 옆에 위치되는 흡연 물품의 세그먼트는 본 발명에 따른 세그먼트이다.
바람직한 실시양태에서, 흡연 물품은 필터 궐련이고, 에어로졸-생성 재료는 담배를 포함한다.
바람직한 실시양태에서, 흡연 물품은 의도된 사용 동안 에어로졸-형성 재료가 가열되지만 연소되지는 않는 것인 흡연 물품이고, 에어로졸-생성 재료는 담배, 재구성된 담배, 니코틴, 글리세롤, 프로필렌 글리콜 또는 그의 혼합물을 포함한다.
필터 재료의 특수한 구조로 인한 투명도는 추가의 이점을 허용한다. 일부 흡연 물품은 흡연자가 흡연 물품 내부를 볼 수 있도록 구성된다. 이러한 흡연 물품의 경우에, 랩핑 재료는 부분적으로 투명하거나, 필터 재료를 직접 볼 수 있게 하는 구멍이 제공된다. 그러나, 그의 낮은 투명도 때문에 관련 기술분야에 공지된 필터를 더 잘 보는 것은 불가능하다. 본 발명에 따른 필터 재료가 50% 초과의 투명도를 갖는다면, 예를 들어, 필터에 위치한 향료로 채워진 깨지기 쉬운 캡슐을 인식하는 것이 가능하다. 따라서, 흡연 물품의 특히 바람직한 실시양태에서, 흡연 물품은 에어로졸-형성 재료를 함유하는 세그먼트 및 본 발명의 필터 재료를 포함하는 세그먼트 및 랩핑 재료를 포함하고, 여기서 랩핑 재료는 적어도 부분적으로 투명하거나 구멍을 갖고, 필터 재료는 DIN 53147:1993-01에 따라 측정 시 적어도 50%의 투명도를 갖는다.
본 발명자들은 놀랍게도 필터 재료가 경구용 니코틴 전달 제품에도 적합하다는 것을 발견하였다. 본 발명자들은 본 발명에 따른 필터 재료가 그의 조성으로 인한 우수한 생분해성을 갖고, 투명도를 특징으로 하는 특수한 구조로 인해, 사용 동안 경구용 니코틴 전달 제품의 니코틴-함유 재료로부터 방출되는 물질에 대해 우수한 투과도를 가지므로, 그것이 니코틴 전달 제품에 특히 적합하다는 것을 발견하였다.
따라서 본 발명에 따른 경구용 니코틴 전달 제품은 본 발명에 따른 필터 재료에 의해 형성되고 니코틴-함유 재료를 함유하는 파우치를 포함한다. 바람직하게는, 필터 재료는 DIN 53147:1993-01에 따라 측정 시 적어도 50% 및 최대 70%의 투명도를 갖는다.
니코틴-함유 재료는 바람직하게는 담배일 수 있다.
본 발명에 따른 필터 재료는 본 발명에 따른 방법에 따라 제조될 수 있고, 상기 방법은 하기 단계 A 내지 D:
A - 셀룰로스 섬유를 포함하는 섬유 웹을 제공하는 단계,
B - 섬유 웹으로 지향되는 적어도 하나의 워터 제트를 사용하여 섬유 웹을 수력얽힘시켜 수력얽힘된 섬유 웹을 제조하는 단계,
C - 수력얽힘된 섬유 웹에 구조를 생성하는 단계,
D - 수력얽힘된 섬유 웹을 건조시키는 단계
를 포함하고,
여기서 단계 A에서 셀룰로스 섬유의 양은 단계 D에서의 건조 후 필터 재료가 필터 재료의 질량에 대해 적어도 50% 및 최대 100%의 셀룰로스 섬유를 함유하도록 선택되고,
단계 D에서의 건조 후에, 필터 재료는 적어도 25 g/m2 및 최대 60 g/m2의 평량을 갖고,
단계 D에서의 건조 후에, 필터 재료는 DIN 53147:1993-01에 따라 측정 시 적어도 45% 및 최대 70%의 투명도를 갖는 필터 재료를 제공하는 것을 특징으로 하는 구조를 갖고,
단계 C에서의 구조의 생성은 섬유 웹이 복수의 돌출부를 갖는 표면에 의해 지지되는 동안 적어도 하나의 워터 제트가 섬유 웹으로 지향되게 함으로써 수행된다.
단계 C에서 섬유 웹으로 지향되는 적어도 하나의 워터 제트는 섬유들이 그 자체로 돌출부 주위에 배열되고 돌출부에 의해 변위되도록 하는 섬유의 재분배를 야기한다. 따라서 돌출부는 워터 제트의 압력 및 처음에 돌출부 영역에 존재한 섬유의 양에 따라 구멍 또는 얇은 부분을 생성한다. 상기 구조는 처음에 설명된 특징적으로 증가된 투명도를 갖는 필터 재료를 제공한다. 그러나, 일반적으로, 돌출부의 형상은 섬유 웹에 부정확하게 전달되기 때문에, 모든 돌출부가 동일한 형상을 갖더라도 섬유 웹 및 필터 재료의 구멍 또는 얇은 부분은 그의 형상 및 크기에 있어서 불규칙하다. 그러나, 투명도의 증가는 확실하게 증명될 수 있다. 더 얇은 부분 및 특히 구멍은 기본적으로 엠보싱 또는 다이-절단에 의해 생성될 수도 있지만, 이와 관련하여 섬유는 압축 또는 절단되며 상이하게 배열되지 않는다. 그러나, 본원에 설명된 본 발명에 따른 방법에 의해, 섬유는 구멍 또는 얇은 부분 주위에 배열되어 망-유사 구조를 생성한다. 이러한 망-유사 구조는, 주어진 재료에 있어서, 거의 균일한 표면을 갖는 필터 재료 또는 엠보싱 또는 다이-절단에 의해 생성된 필터 재료에 비해, 그로부터 제조된 세그먼트의 경도를 높일 수 있고 흡인 저항을 낮출 수 있다.
이러한 방법에 따라 제조된 필터 재료는 니코틴 전달 제품에 사용하기에 적합해야 한다. 이는 그것이 특히 필터 재료와 관련하여 상기에 설명되고 필터 재료에 대한 청구범위에 규정된 모든 특징을 개별적으로 또는 조합으로서 가질 수 있음을 의미한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 단계 A에서의 섬유 웹의 제공은 복수의 셀룰로스 섬유를 방사하는 것을 포함하며, 여기서 셀룰로스 섬유는 재생 셀룰로스의 필라멘트에 의해 형성되고, 여기서 단계 D에서의 건조 후의 필터 재료의 질량의 적어도 90%는 재생 셀룰로스의 필라멘트에 의해 형성된 것이다. 이러한 방법의 특히 바람직한 실시양태에서, 재생 셀룰로스의 필라멘트는 리오셀®이다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 단계 A에서의 섬유 웹의 제공은, 하기 단계 A1 내지 A4:
A1 - 셀룰로스 섬유를 포함하는 수성 현탁액을 제조하는 단계,
A2 - 단계 A로부터의 현탁액을 진행 와이어에 적용하는 단계,
A3 - 현탁액을 진행 와이어를 통해 탈수시켜 섬유 웹을 형성하는 단계,
A4 - 단계 A3으로부터의 섬유 웹을 지지 와이어로 옮기는 단계
를 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 단계 A1에서의 수성 현탁액은 최대 3.0%, 특히 바람직하게는 최대 1.0%, 더 특히 바람직하게는 최대 0.2%, 특히 최대 0.05%의 고체 함량을 갖는다. 현탁액의 특히 낮은 고체 함량은 단계 A3에서 낮은 밀도의 섬유 웹을 형성할 수 있게 하며, 이는 그로부터 제조된 세그먼트의 여과 효율을 위해 유익하다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 단계 A2 및 A3에서의 진행 와이어는 섬유 웹의 진행 방향에서 수평에 대해 적어도 3° 및 최대 40°의 각도, 특히 바람직하게는 적어도 5° 및 최대 30°의 각도, 더 특히 바람직하게는 적어도 15° 및 최대 25°의 각도만큼 상향으로 경사진다.
바람직한 실시양태에서, 상기 방법은 단계 A3에서 현탁액의 탈수를 돕기 위해 진행 와이어의 두 측 사이에 압력차를 생성하는 단계를 포함하며, 여기서 특히 바람직하게는 압력차가 진공 박스 또는 적합한 형상의 핀에 의해 생성된다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 단계 B에서 복수의 워터 제트를 사용하여 수력얽힘을 수행하며, 여기서 워터 제트는 섬유 웹의 진행 방향에 대해 횡방향인 적어도 하나의 열(row)로 배열된다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 단계 B에서의 수력얽힘이 섬유 웹으로 지향되는 적어도 두 개의 워터 제트에 의해 수행하며, 여기서 특히 바람직하게는 적어도 두 개의 워터 제트는 섬유 웹의 상이한 측 상에 작용한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 단계 C에서 섬유 웹은, 표면 상에 복수의 돌출부를 갖는 원통에 의해 지지된다.
바람직하게는, 단계 C에서 섬유 웹을 지지하는 표면 상에 돌출된 각각의 돌출부의 면적은 적어도 0.1 mm2 및 최대 15 mm2, 특히 바람직하게는 적어도 0.25 mm2 및 최대 10 mm2이다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 상기 방법은 하나 이상의 첨가제를 섬유 웹에 적용하는 추가의 단계를 포함한다. 첨가제는 바람직하게는 알킬 케텐 이량체 (AKD), 알케닐 숙신산 무수물 (ASA), 지방산, 전분, 전분 유도체, 카르복시 메틸 셀룰로스, 알기네이트, 습윤강도제, pH 조절 물질, 예컨대, 예를 들어, 유기 또는 무기 산 또는 염기 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 또는 첨가제는 시트레이트, 말레이트, 타르트레이트, 아세테이트, 니트레이트, 숙시네이트, 푸마레이트, 글루코네이트, 글리콜레이트, 락테이트, 옥살레이트, 살리실레이트, α-히드록시 카프릴레이트, 포스페이트, 폴리포스페이트, 클로라이드 및 히드로겐 카르보네이트 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 연소 첨가제이다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 하나의 첨가제 또는 첨가제들을 적용하는 것을 본 발명에 따른 방법의 단계 C와 단계 D 사이에서 수행한다. 본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 하나의 첨가제 또는 첨가제들을 적용하는 것을 단계 D 후에 수행하고, 이어서 섬유 웹을 건조시키기 위한 추가의 단계를 수행한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 단계 D에서의 건조를 적어도 부분적으로 고온 공기와의 접촉, 적외선 복사 또는 극초단파 복사를 통해 수행한다. 가열된 표면과의 직접 접촉에 의한 건조도 가능하지만 덜 바람직한데, 왜냐하면 그렇게 하면 수력얽힘된 필터 재료의 두께가 감소될 수 있기 때문이다.
추가의 방법에서, 본 발명에 따른 필터 재료는 또한 단계 A, B 및 D에 의해 제조될 수 있다. 여기서, 단계 C는 생략되므로, 상기 방법은 본 발명에 따른 것이 아니다. 단계 B에서 일부 워터 제트에 대해 높은 압력이 선택되므로, 워터 제트는 지지 와이어에 의해 지지된 섬유 웹에 구멍 또는 얇은 부분을 생성한다. 이러한 방법에 의해 제조된 필터 재료의 경우에, 불규칙 부분이 공간적으로 훨씬 덜 확장될 수 있으므로, 기계 설정, 예를 들어 워터 제트의 압력이 필터 재료의 투명도로 하여금 적어도 45% 및 최대 70%가 되게 하도록 선택되는 경우에만, 필터 재료가 본 발명에 따른 것이 된다.
도 1은 수력얽힘된 필터 재료의 제조를 위한 본 발명에 따른 방법을 수행하는 데 사용될 수 있는 배열을 보여준다.
도 2는 본 발명에 따른 필터 재료 및 본 발명에 따르지 않는 필터 재료를 예로서 보여준다.
바람직한 실시양태, 및 일부 비교 실시예의 설명
필터 재료, 필터 재료를 제조하는 방법, 흡연 물품의 세그먼트 및 흡연 물품의 일부 바람직한 실시양태가 하기에 설명될 것이다. 또한, 본 발명에 따르지 않는 비교 실시예가 설명된다.
필터 재료의 제조를 위해, 도 1에 나와 있는 배열이 사용되었다.
펄프 섬유 및 재생 셀룰로스 섬유의 현탁액(1)이 저장 탱크(2)에 제공되고 (단계 A1), 거기로부터, 수평에 대해 상향으로 경사진 진행 와이어(3) 상으로 펌핑되고 (단계 A2), 진공 박스(9)에 의해 탈수되어 (단계 A3), 섬유 웹(4)이 와이어 상에 형성되었으며, 상기 섬유 웹의 일반적인 이동 방향은 화살표(10)로 표시되어 있다. 섬유 웹(4)이 와이어(3)로부터 제거되고, 또한 진행하고 있는 지지 와이어(5)로 옮겨졌다 (단계 A4). 거기에서, 섬유 웹(4)의 진행 방향에 대해 횡방향인 여러 열로 배열된 워터 제트(11)가 장치(6)로부터 섬유 웹(4)으로 지향되게 함으로써 섬유를 얽히게 하고 섬유 웹(4)을 부직물로 압밀한다 (단계 B). 추가의 단계에서, 워터 제트(12)가 또한 추가적인 장치(7)에 의해 섬유 웹(4)의 다른 측으로 지향되며, 여기서 섬유 웹(4)은 표면 상에 복수의 돌출부가 제공되어 있는 원통형 릴(13)에 의해 지지되었다 (단계 C). 이어서, 여전히 축축한 부직물이 건조 장치(8)를 통과하고, 거기에서 건조되어 (단계 D), 필터 재료가 수득되었다.
예시적 실시예 1
수력얽힘된 필터 재료를 제조하기 위해, 침엽수 목재로부터의 펄프 섬유와 리오셀® 섬유의 혼합물이 사용되었으며, 여기서 섬유의 양은 완성된 필터 재료가 65% 펄프 섬유 및 35% 리오셀® 섬유로 구성되도록 선택되었다. 완성된 필터 재료는 55 g/m2의 평량 및 330 μm의 두께를 가졌다.
제조 방법의 단계 C에서, 섬유 웹(4)이 도 1의 릴(13)에 의해 지지되는 동안, 도 1의 일렬의 워터 제트(12)가 섬유 웹(4)으로 지향되었다. 릴은 1 mm × 1 mm의 정사각형 기저부를 갖고서 서로 옆으로 배열된 각주형 돌출부를 가졌다 (도 1에는 나와 있지 않음). 돌출부들은 열을 이루어 배열되었고, 여기서 이웃한 열들 사이 및 각각의 열을 이룬 돌출부들 사이의 간격은 1 mm였다.
돌출부 및 워터 제트의 작용에 의해, 필터 재료에 전체적으로 불규칙한 구조를 제공하는 얇은 부분뿐만 아니라 구멍이 필터 재료에 생성되었다. 필터 재료의 투명도는 무작위로 선택된 여러 위치에서 DIN 53147:1993-01에 따라 측정되었으며 0.76% (절대값)의 표준 편차와 함께 49.1%의 값이 수득되었다. 도 2는 1로 표시된 예시적 실시예 1의 필터 재료를 보여주며, 여기서 선(4)은 길이가 약 1 cm이다.
예시적 실시예 2
수력얽힘된 필터 재료를 제조하기 위해, 침엽수 목재로부터의 펄프 섬유와 비스코스 섬유의 혼합물이 사용되었으며, 여기서 섬유의 양은 완성된 필터 재료가 80% 펄프 섬유 및 20% 비스코스 섬유로 이루어지도록 선택되었다. 완성된 필터 재료는 50 g/m2의 평량 및 290 μm의 두께를 가졌다.
제조 방법의 단계 C에서, 섬유 웹(4)이 도 1의 릴(13)에 의해 지지되는 동안, 도 1의 일렬의 워터 제트(12)가 섬유 웹(4)으로 지향되었다. 도 1의 릴(13)은 예시적 실시예 1에서와 같이 구성되었지만, 도 1의 워터 제트(12)의 압력은 더 높도록 선택되었다.
돌출부 및 워터 제트의 작용에 의해 얇은 부분이 생성되었지만, 더 높은 압력 때문에 예시적 실시예 1의 필터 재료보다 더 많은 구멍이 생성되었다. 필터 재료의 투명도는 무작위로 선택된 여러 위치에서 DIN 53147:1993-01에 따라 측정되었으며, 1.62% (절대값)의 표준 편차와 함께 55.7%의 값이 수득되었다. 도 2는 2로 표시된 예시적 실시예 2의 필터 재료를 보여주며, 여기서 선(4)은 길이가 약 1 cm이다.
예시적 실시예 3
수력얽힘된 필터 재료를 제조하기 위해, 예시적 실시예 2에서와 동일한 섬유 혼합물이 사용되었다. 완성된 필터 재료는 35 g/m2의 평량 및 200 μm의 두께를 가졌다.
본 발명에 따른 방법과 달리, 단계 C는 생략되었고, 단계 B에서의 워터 제트의 압력은 필터 재료의 얇은 부분 및 구멍이 매우 불규칙한 배열로 생성될 정도로 높도록 선택되었다.
필터 재료의 투명도는 무작위로 선택된 여러 위치에서 DIN 53147:1993-01에 따라 측정되었으며 2.47% (절대값)의 표준 편차와 함께 52.3%의 값이 수득되었다. 도 2는 3으로 표시된 예시적 실시예 3의 필터 재료를 보여주며, 여기서 선(4)은 길이가 약 1 cm이다.
비교 실시예 A
본 발명에 따르지 않는 필터 재료를 제조하기 위해, 예시적 실시예 1에서와 동일한 섬유 혼합물이 사용되었다. 그러나, 평량은 특히 낮도록 선택되었고 완성된 필터 재료에서 25.8 g/m2에 불과했다.
필터 재료는 본 발명에 따른 방법의 단계 A, B 및 D에 따라 제조되었으나, 단계 C에서의 구조의 생성이 생략되었다. 필터 재료의 표면은 예시적 실시예 1 내지 3의 표면보다 명백히 훨씬 더 균일하였다.
본 발명에 따른 필터 재료의 투명도는 무작위로 선택된 여러 위치에서 DIN 53147:1993-01에 따라 측정되었으며, 0.53% (절대값)의 표준 편차와 함께 38.2%의 값이 수득되었다. 도 2는 A로 표시된, 본 발명에 따르지 않는 비교 실시예의 필터 재료를 보여주며, 여기서 선(4)은 길이가 약 1 cm이다.
길이 100 mm 및 직경 7.85 mm의, 종이로 랩핑된 필터 막대가 예시적 실시예 1 내지 3 및 비교 실시예의 각각의 필터 재료로부터 제조되었다. 필터 재료의 웹의 폭 및 필터 제조 동안의 기계 설정은, 각각의 필터 막대에 대해 440±15 mmWG의 유사한 흡인 저항이 수득되도록 선택되었다. 길이 20 mm의 세그먼트가 필터 막대로부터 절단되었고 그로부터 필터 환기 없는 길이 83 mm의 아메리칸 블렌드 궐련이 제조되었다. 궐련의 평균 중량은 932.7 mg이었다. 궐련은 ISO 3308:2012에 명시된 방법에 따라 흡연되었고 궐련당 무-니코틴 건조 미립자의 양이 결정되었다. 궐련의 필터 세그먼트가 제거되고 각각의 필터 세그먼트에 함유된 무-니코틴 건조 미립자의 양이 또한 결정되고 그로부터 퍼센트 단위의 여과 효율이 계산되었으며, 여기서 여과 효율은 필터 세그먼트로 유입되는 무-니코틴 건조 미립자가 필터 내에 보유되는 비율을 표현한다. 따라서, 필터 재료의 특성 외에도, 여과 효율은 필터 세그먼트의 길이 및 직경에 따라서도 달라진다.
필터 막대의 경도는 보르그왈트 케이씨(Borgwaldt KC)의 DD60A 측정기를 사용하여 측정되었다. 여기서, 필터 막대는 규정된 시간 동안 규정된 힘으로 시험체에 의해 하중에 노출되고 변형이 측정되고 변형되지 않은 상태에 대한 백분율로서 표시된다.
필터 막대의 흡인 저항 (PD), 무-니코틴 건조 미립자에 대한 여과 효율 (FE) 및 필터 세그먼트의 경도 (HD)가 표 1에 나와 있다. 또한, DIN 53147:1993-01에 따른 필터 재료의 투명도 (TR)가 표 1에 나와 있다. 예시적 실시예 1-3 및 비교 실시예 A 외에도, 셀룰로스 아세테이트로부터 제조된 필터에 대한 데이터가 비교 실시예 B로서 나와 있다. 비교 실시예 B의 경우에, 필터 재료가 섬유 웹 형태가 아니었기 때문에 투명도가 측정될 수 없었다.
<표 1>
Figure pct00001
필적할 만한 흡인 저항에서, 예시적 실시예 1 내지 3로부터의 세그먼트의 여과 효율은 본 발명에 따르지 않는 비교 실시예 A의 세그먼트보다 비교 실시예 B의 셀룰로스 아세테이트 필터의 여과 효율에 훨씬 더 가깝다는 것을 표 1로부터 알 수 있다. 명백히, 유사한 흡인 저항에도 불구하고, 예시적 실시예 1 내지 3의 망-유사 구조는 세그먼트를 통한 에어로졸의 더 우수한 유동을 허용하여, 더 적은 무-니코틴 건조 미립자가 에어로졸로부터 여과되게 한다. 또한 이러한 여과 효율의 감소는 투명도의 증가를 수반하므로, 투명도는 실제로 필터 재료의 불규칙 부분을 특징짓고 여과 효율과의 연관성을 확립하는 데 적합한 매개변수임을 알 수 있다.
본 발명에 따른 예시적 실시예 1 내지 3로부터의 세그먼트의 경도는 비교 실시예 A 및 B의 것보다 약간 더 낮다. 이는 덜 중요한데, 왜냐하면 이러한 작은 경도 차이는 세그먼트를 위한 랩핑 재료를 더 뻣뻣한 것으로 선택함으로써 보완될 수도 있기 때문이다.
예시적 실시예 1 내지 3으로부터의, 입쪽 단부에서 눈에 보이는 궐련의 필터 단면의 시각적 외관을, 비교 실시예 B의 셀룰로스 아세테이트로부터 제조된 필터와 주관적으로 비교한 결과, 그것들은 약간만 상이하며, 이런 점에서 어쨌든 종래의 종이 필터보다 훨씬 더 비교 실시예 B와 유사한 것으로 나타났다
따라서, 흡인 저항, 여과 효율, 경도 및 시각적 외관과 관련하여, 본 발명에 따르지 않는 종이 또는 수력얽힘된 필터 재료로부터 제조된 필터 재료보다 셀룰로스 아세테이트로부터 제조된 필터에 전체적으로 더 가까운 특성을 갖는 세그먼트가 본 발명에 따른 필터 재료로부터 제조될 수 있는 것으로 나타났다. 그러나, 본 발명에 따른 필터 재료의 생분해성은 셀룰로스 아세테이트로부터 제조된 것들보다 훨씬 더 우수하다.
제조된 담배로 채워진 파우치 형태의 경구용 니코틴 전달 제품이 예시적 실시예 2의 본 발명에 따른 필터 재료로부터 제조되었으며, 여기서 그 용도와 관련하여, 종래의 경구용 니코틴 전달 제품과 차이가 없다는 것이 발견되었다. 그러나, 상기 파우치는 종래 파우치보다 더 우수한 생분해성을 갖는다.

Claims (38)

  1. 니코틴 전달 제품을 제조하기 위한 필터 재료로서, 여기서 필터 재료는 수력얽힘되고, 각각 필터 재료의 질량에 대해 적어도 50% 및 최대 100%의 셀룰로스 섬유를 함유하고, 여기서 필터 재료는 적어도 25 g/m2 및 최대 60 g/m2의 평량을 갖고, 여기서 필터 재료는 DIN 53147:1993-01에 따라 측정 시 적어도 45% 및 최대 70%의 투명도를 갖는 필터 재료를 제공하는 것을 특징으로 하는 구조를 갖는 것인 필터 재료.
  2. 제1항에 있어서, 필터 재료 중의 셀룰로스 섬유의 비율이 각각 필터 재료의 질량에 대해 적어도 60% 및 최대 100%, 바람직하게는 적어도 70% 및 최대 95%인 필터 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 셀룰로스 섬유가 펄프 섬유, 재생 셀룰로스로부터의 섬유 또는 그의 혼합물에 의해 형성된 것인 필터 재료.
  4. 제3항에 있어서, 펄프 섬유가 침엽수 목재, 낙엽수 목재, 대마, 아마, 황마, 모시풀, 케나프, 케이폭, 코코넛, 아바카, 사이잘, 대나무, 목화, 또는 에스파르토 그래스로부터 유래되거나, 또는 이러한 공급원 중 둘 이상으로부터의 펄프 섬유의 혼합물에 의해 형성된 것인 필터 재료.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 재생 셀룰로스로부터 제조된 섬유의 비율이 각각 필터 재료의 질량에 대해 적어도 5% 및 최대 50%, 바람직하게는 적어도 10% 및 최대 45%, 특히 바람직하게는 적어도 15% 및 최대 40%인 필터 재료.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 재생 셀룰로스로부터 제조된 섬유가 비스코스 섬유, 모달 섬유, 리오셀(Lyocell)®, 텐셀(Tencel)® 또는 그의 혼합물인 필터 재료.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, ISO 536:2012에 따른 평량이 적어도 28 g/m2 및 최대 55 g/m2, 바람직하게는 적어도 30 g/m2 및 최대 55 g/m2인 필터 재료.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, DIN 53147:1993-01에 따라 측정된 투명도가 적어도 50% 및 최대 66%인 필터 재료.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조가 필터 재료에 복수의 구멍을 포함하고, 여기서 구멍의 적어도 90%가 10 mm2 미만의 면적을 갖는 것인 필터 재료.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 알킬 케텐 이량체 (AKD), 알케닐 숙신산 무수물 (ASA), 지방산, 전분, 전분 유도체, 카르복시 메틸 셀룰로스, 알기네이트, 습윤강도제, 또는 pH 조절 물질, 특히 유기 또는 무기 산 또는 염기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 추가적인 성분, 또는 시트레이트, 말레이트, 타르트레이트, 아세테이트, 니트레이트, 숙시네이트, 푸마레이트, 글루코네이트, 글리콜레이트, 락테이트, 옥살레이트, 살리실레이트, α-히드록시 카프릴레이트, 포스페이트, 폴리포스페이트, 클로라이드 및 히드로겐 카르보네이트 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 연소 첨가제를 추가로 함유하는 필터 재료.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 트리아세틴, 프로필렌 글리콜, 소르비톨, 글리세롤, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리비닐 알콜 및 트리에틸 시트레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 추가로 함유하는 필터 재료.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, ISO 534:2011에 따라 측정된 두께가 적어도 70 μm 및 최대 1000 μm, 바람직하게는 적어도 100 μm 및 최대 800 μm, 특히 바람직하게는 적어도 150 μm 및 최대 750 μm인 필터 재료.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 방향에서 ISO 1924-2:2008에 따라 측정된 폭에 대한 인장 강도가 적어도 0.05 kN/m 및 최대 5 kN/m, 바람직하게는 적어도 0.07 kN/m 및 최대 4 kN/m인 필터 재료.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 방향에서 ISO 1924-2:2008에 따라 측정된 파단 신율이 적어도 1% 및 최대 50%, 바람직하게는 적어도 3% 및 최대 40%인 필터 재료.
  15. 니코틴 전달 제품을 위한 세그먼트로서, 여기서 니코틴 전달 제품은, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 필터 재료 및 필터 재료를 랩핑하는 랩핑 재료를 포함하는 흡연 물품인 세그먼트.
  16. 제15항에 있어서, 원형 기저부 영역을 갖는 원통의 형상이고, 여기서 원형 기저부 영역은 적어도 3 mm 및 최대 10 mm, 바람직하게는 적어도 4 mm 및 최대 9 mm, 특히 바람직하게는 적어도 5 mm 및 최대 8 mm의 직경을 갖는 것인 세그먼트.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 적어도 4 mm 및 최대 40 mm, 바람직하게는 적어도 6 mm 및 최대 35 mm, 특히 바람직하게는 적어도 10 mm 및 최대 28 mm의 길이를 갖는 세그먼트.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, ISO 6565:2015에 따라 측정된 세그먼트의 길이당 흡인 저항이 적어도 1 mmWG/mm 및 최대 12 mmWG/mm, 바람직하게는 적어도 2 mmWG/mm 및 최대 10 mmWG/mm인 세그먼트.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 랩핑 재료가 종이 또는 필름인 세그먼트.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 랩핑 재료가 적어도 20 g/m2 및 최대 150 g/m2, 바람직하게는 적어도 30 g/m2 및 최대 130 g/m2의 평량을 갖는 것인 세그먼트.
  21. 에어로졸-형성 재료를 함유하는 세그먼트 및 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 세그먼트를 포함하는 흡연 물품.
  22. 제21항에 있어서, 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 세그먼트가 흡연 물품의 입쪽 단부의 옆에 위치되는 세그먼트인 흡연 물품.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 흡연 물품이 필터 궐련이고, 에어로졸-형성 재료가 담배인 흡연 물품.
  24. 제21항 또는 제22항에 있어서, 의도된 사용 동안 에어로졸-형성 재료가 가열되기만 하고 연소되지는 않고, 에어로졸-형성 재료가 담배, 재구성된 담배, 니코틴, 글리세롤, 프로필렌 글리콜 또는 이러한 성분 중 둘 이상의 혼합물을 포함하는 것인 흡연 물품.
  25. 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 상기 세그먼트의 랩핑 재료가 적어도 부분적으로 투명하거나 구멍을 갖고, 필터 재료가 DIN 53147:1993-01에 따라 측정 시 적어도 50%의 투명도를 갖는 것인 흡연 물품.
  26. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 필터 재료에 의해 형성되고 니코틴-함유 재료를 함유하는 파우치를 포함하는 경구용 니코틴 전달 제품으로서, 여기서 필터 재료는 바람직하게는 DIN 53147:1993-01에 따라 측정 시 적어도 50% 및 최대 70%의 투명도를 갖는 것인 경구용 니코틴 전달 제품.
  27. 필터 재료를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은 하기 단계 A 내지 D:
    A - 셀룰로스 섬유를 포함하는 섬유 웹을 제공하는 단계,
    B - 섬유 웹으로 지향되는 적어도 하나의 워터 제트를 사용하여 섬유 웹을 수력얽힘시켜 수력얽힘된 섬유 웹을 제조하는 단계,
    C - 수력얽힘된 섬유 웹에 구조를 생성하는 단계,
    D - 수력얽힘된 섬유 웹을 건조시키는 단계
    를 포함하고,
    여기서 단계 A에서 셀룰로스 섬유의 양은 단계 D에서의 건조 후에 필터 재료가 필터 재료의 질량에 대해 적어도 50% 및 최대 100%의 셀룰로스 섬유를 함유하도록 선택되고,
    단계 D에서의 건조 후에, 필터 재료는 적어도 25 g/m2 및 최대 60 g/m2의 평량을 갖고,
    단계 D에서의 건조 후에, 필터 재료는 DIN 53147:1993-01에 따라 측정 시 적어도 45% 및 최대 70%의 투명도를 갖는 필터 재료를 제공하는 것을 특징으로 하는 구조를 갖고,
    단계 C에서의 구조의 생성은 섬유 웹이 복수의 돌출부를 갖는 표면에 의해 지지되는 동안 적어도 하나의 워터 제트가 섬유 웹으로 지향되게 함으로써 수행되는 것인
    방법.
  28. 제26항에 있어서, 단계 A가 복수의 셀룰로스 섬유를 방사하는 것을 포함하고, 여기서 셀룰로스 섬유는 재생 셀룰로스의 필라멘트에 의해 형성되고, 단계 D에서의 건조 후의 필터 재료의 질량의 적어도 90%는 재생 셀룰로스의 필라멘트에 의해 형성된 것이고, 바람직하게는 재생 셀룰로스의 필라멘트가 리오셀®로부터 형성된 것인 방법.
  29. 제26항에 있어서, 단계 A가 하기 단계 A1 내지 A4:
    A1 - 셀룰로스 섬유를 포함하는 수성 현탁액을 제조하는 단계,
    A2 - 단계 A로부터의 현탁액을 진행 와이어에 적용하는 단계,
    A3 - 현탁액을 진행 와이어를 통해 탈수시켜 섬유 웹을 형성하는 단계,
    A4 - 단계 A3으로부터의 섬유 웹을 지지 와이어로 옮기는 단계
    를 포함하는 것인 방법.
  30. 제29항에 있어서, 단계 A1에서의 수성 현탁액이 최대 3.0%, 바람직하게는 최대 1.0%, 특히 바람직하게는 최대 0.2%, 특히 최대 0.05%의 고체 함량을 갖는 것인 방법.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서, 단계 A2 및 A3의 진행 와이어가 진행 방향에서 수평에 대해 적어도 3° 및 최대 40°의 각도, 바람직하게는 적어도 5° 및 최대 30°의 각도, 특히 바람직하게는 적어도 15° 및 최대 25°의 각도만큼 상향으로 경사진 것인 방법.
  32. 제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 A3에서 현탁액의 탈수를 돕기 위해 진행 와이어의 양측 사이에 압력차를 생성하는 단계를 추가로 포함하고, 여기서 압력차는 바람직하게는 진공 박스 또는 적합한 형상의 핀에 의해 생성되는 것인 방법.
  33. 제27항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 B에서의 수력얽힘을 수행하기 위해 복수의 워터 제트가 사용되고, 여기서 워터 제트는 섬유 웹의 진행 방향에 대해 횡방향인 적어도 하나의 열로 배열된 것인 방법.
  34. 제27항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 B에서의 수력얽힘이 섬유 웹으로 지향되는 적어도 두 개의 워터 제트에 의해 수행되고, 여기서 적어도 두 개의 워터 제트는 바람직하게는 섬유 웹의 상이한 측으로부터 작용하는 것인 방법.
  35. 제27항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 C에서 섬유 웹이, 표면 상에 복수의 돌출부가 위치하는 원통에 의해 지지되는 것인 방법.
  36. 제27항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 C에서 섬유 웹을 지지하는 표면 상에 돌출된 각각의 돌출부의 면적이 적어도 0.1 mm2 및 최대 15 mm2, 바람직하게는 적어도 0.25 mm2 및 최대 10 mm2인 방법.
  37. 제27항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 D에서의 건조가 적어도 부분적으로 고온 공기와의 접촉, 적외선 복사 또는 마이크로웨이브 복사를 통해 수행되는 것인 방법.
  38. 제27항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 D에서의 건조 후의 필터 재료가 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 필터 재료인 방법.
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