KR820000958B1 - 담배 필터 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

담배 필터 제조방법

제1도는 제13도에 도시한 장치의 평면개략도.

제2내지 12도는 제1도의 선(Ⅱ-Ⅱ에서 XII-XII까지)에 따른 단면도.

제13도는 본 발명의 방법을 실시하기 위한 측면 개략도.

제14도는 제13도 장치의 충전장치의 종단면도.

제15도는 제13도 장치로 제조한 담배 필터의 종단면도.

제16도는 제15도의 선(XVI-XVI)에 따른 단면도.

본 발명은 섬유상 여과 물질과 입자상 여과물질을 연달아서 배치하여 구성한 담배 필터 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 범위는 본 발명의 방법으로 제조된 담배 필터까지도 포함한다.

본 발명의 목적은 입자상 여과물질이 충전된 담배필터를 제조하는 방법을 제공하는 데에있다.

섬유상 여과물질과 입자상 여과물질을 연달아서 배치하여 구성한 담배필터를 제조하기 위한 본 발명의 방법은 다음과 같은 단계들, 즉 섬유상 필터 요소들을 그 자신의 둘레길이의 75% 내지 93% 정도되는 너비의 포장지 상에다 서로 간격을 두고 배치하고, 그 포장지를 그 섬유상 필터 요소 둘레에다 말아서 부착시킴으로써 인접한 필터 요소사이에 하나의 구멍이 뚫린 격실이 형성되도록 하고, 그 구명위에 흡입장치를 필터 요소의 노출부위와 포장지에 밀착되도록 배치하여 상술한바 구멍을 통해서 공기를 빨아들이도록 함으로써 상술한 결식내부의 압력을 감소시키고, 이 격실내부의 압력이 감소된 포장지를 입자상 여과물질이 들어 있는 충전장치로 그 충전구가 필터요소의 노출부위와 포장지상에 밀착되게끔 하여 보내고, 그 충전구를 통해서 입자상 여과 물질이상술한 격실속으로 빨려들어가게끔 한 다음, 그 격실의 구멍을 밀폐띠로 덮어서 밀폐시키는 단계들로 구성한다.

본 발명의 모든 면들중에서 중요한 특징을 한가기 들자면 입자상 여과물질들을 채워넣은 공간속의 압력 감소상태는 그 공간이 충전장치에 도달할때까지 유지시킨다는 점이다.

본 발명의 방법을 이용하면 대단히 고속으로, 즉 매분당 60m 정도의 속도(입자상 여과물질이 충전된 필터를 매초당 50 내지 67개 생산할 수 있는 속도에 해당함)로 작업할 수 있으면서도 섬유상 필터 요소들간의 공간이 완벽하게 충전된 매우 짧은 필터를 그 각 필터요소의 둘레면을 손상시키지 않고 또한 그 필터 요소의 둘레면과 포장지사이에 입자상 여과 물질들을 개재시키지 않고 제조할 수 있다.

본 발명에 관해서 첨부한 도면을 예로들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

제13도를 보면, 셀룰로오즈나 아세테이트로 만든 필터요소(1)는 격리 이송장치(2)에의해서 축방향으로 서로 균일한 간격으로 정렬시켜서 화살표(3)의 방향으로 전진시킨다.

이들 축방향으로 균일한 간격으로 정렬되어 전진하는 필터요소(1)는 동시에 연속 공급되는 포장지(4)로 이송되어 제2도에 도시한 바와 같이 안내 부재(5 및 6)를 통하여 안내된 다음, 포장지(7) 위에서 그와 동시에 순환하는 압력벨트(4)에 의해서 그들간의 상대적인 위치가 고정된 채로 포장지(4)와 함께 전진된다.

이 포장지(1)의 필터요소(1)가 놓여있는 쪽에는 열가소성 수지와 같은 접착제를 피복하여 필터 요소(8)들이 가열장치(8)를 통과한 다음에는 바로 그 포장지(4)에 고정되도록 하여 그들 서로 간의 상대적인 간격이 변치못하도록 한다. 제3도에 도시한 바, 이 가열장치는 그포장지(4)를 밑에서 부터 눌러서 필터 요소(1)를 고정시킨다. 이 가열장치(8)의 온도는 자동 조절하는 것이 좋다. 이 가열장치(8)는 포장지(4)가 정지해있을 때에는 포장지를 태우지 않게끔 포장지에서 떨어지도록 되어 있다. 이 포장지(4)는 가열장치(8)를 지난 다음에는 냉각장치(9)로 안내되어 그 가렬장치(8)에 의해서 녹은 접착제 피막이 응고되도록 함으로써 필터 요소(1)가 포장지(4)상에 고정된다.

필터요소(1)를 포장지(4)상에 고정시킨 다음에는, 그 포장지를 무단 컨베이어 벨트로 안내하여 그 포장지와 필터요소가 성형장치(11)로 들어가서 포장지(4)가 필터요소(1)둘레에 감기도록 한다. 이때, 포장지(4)의 너비는 필터요소(1)의 둘레 보다 작기 때문에, 예컨대 포장지의 너비는 21 내지 22mm이고 필터 요소(1)의 둘레는 25mm 이기 때문에 그 상부에는 충전구(12)가 형성된다. 이 작업은 포장지(4)가 전진하는 과정에서 이루어진다. 이 포장지(4)를 필터요소(1)에 완전히 접착시킴과 아울러 필터의 직경을 정확하게 형성시키기 위해서는 필터요소(1)와 포장지(4)의 조합체를 두번째 가열장치(13) 밑으로 보내서 이 필터요소와 포장지로 이루어진 줄(strand)(이하 그냥“줄”이라함)의 상부반이 더욱 가열되게끔 한 다음에 두 번째 냉각장치(14)밑으로 보내서 냉각시켜야 한다.

이와 같이해서 형성된 줄은 컨베이어 벨트(10)에 의해서 제14도에 도시한 바와 같은 충전장치(15)로 이송하여 그 필터요소(1)간에 형성된 공간(16) 속으로 활성탄소와 같은 입자상 여과물질이 흘러 들어가도록 한다. 이 공간(16)속에 들어가는 여과물질의 양을 증가시키기 위해서 제14도에 도시한 바와 같이 충전장치(15)의 저장용기(17)의 하방출구(19)를 도면의 우측에 배치한 흡입장치(20)와 연결시킨다. 이러한 연결은 미끄럼부재(18)를 거쳐서 이루어지는 데, 이 미끄럼부재(18)는 포장지(4)의 양 가장자리와 그 사이에 노출된 필터요소(1)의 부분상에 밀착 지지된다.

미끄럼부재속(18)의 흡입장치(20)와 하방출구(19)간의 거리는 필터요소(1)간의 형성된 공간(16)의 길이(C) 보다 크게 함으로써 필터요소(1)가 흡입장치(20)와 하방 출구(19) 사이에서는 완전히 폐쇄되도록 하여 흡입장치(20)로 하여금 충전구(12)를 통하여 공간(16)을 흡입하게끔 한다.

공간(16)의 양쪽에 있는 두 개의 필터요소(1)는 통상서로 다른 재료로서 하나는 셀루로오즈로 하고 다른 하나는 아세테이트로 한다, 따라서, 서로 계속된 두 필터요소(1)는 그 측방향을 따라서 서로 다른 유속저항을 갖게 된다. 이러한 서로 다른 유속저항으로 인해서 개개의 공간(16)이 서로 다르게 충전되는 현상을 방지하기 위해서는 포장지(4)의 운동방향을 기준으로 하여 하방출구(19)의 상류에 위치한 미끄럼 부재(18)의 미끄럼 표면의 길이(L)를 최소한 셀루로오즈로된 필터요소의 길이(a)의 두배 더하기 아세테이트로된 필터 소요의 길이(b)의 두 배 더하기 공간(16)의 길이(c)의 두 배로, 즉 2a+2b+2c로 해야 한다. 미끄럼 부재(18) 속의 흡입장치(20)는 미끄럼 표면에서

되는 지점에 배치하여 흡입장치를 중심으로 양쪽이 대칭을 이루도록 함과 동시에 흡입장치(20)의 길이(s)는 필터요소(1)의 최소길이(a 또는 b)보다 작게 함으로써 흡입장치(20) 밑으로 지나가는 공간(16)속에 똑같은 흐름상태가 존재하도록 한다.

이렇게 해서 배기가 이루어진 공간(16)은 미끄럼부재(18)에서 빠져나와 저장용기(17)의 하방출구(19)밑에 위치되는 즉시로 여과물질로 채워지게 된다. 제13도에 도시한 바와 같이 저장용기(17)는 통로(21)와 계량기(22)를 통해서 두 개의 저장기(23 및 24)에 연결하여 서로 다른 두 종류의 여과물질을 받을 수 있게끔 한다.

여과물질이 저장용기(17)속에서 하방출구(19)를 통해서 공간(16)속으로 잘 빠져들어갈 수 있게끔 하기 위해서 충전 장치(15)에 진동기(25)를 부착시켜 충전장치(15)가 수직면상에서 100헤르츠의 주파수로 진동 하도록 한다. 아울러, 통로(21)에는 압축공기 공급장치를 연결하여 통로(21)와 저장용기(17) 속에서 하방으로 작용하는 압력을 더욱 증가시킬 수도 있다.

하방 출구(19)의 후방 단부 모서리에는 필터요소(1)의 단면 윤곽에 맞게끔 대략 반원형의 스트리퍼(26)를 형성시켜 초과의 여과물질을 벗겨 내도록 한다. 이 스트리퍼(26)가 형성되어 있는 스트리퍼 부재(27)의 하부면에는 횡방향으로 초생달 모양의 홈(27)을 형성시켜 필터요소(28)와 포장지(4)의 양 가장자리에 남아 있는 여과물질 입자들을 제거해내도록 한다. 홈(28) 속에 남아 있는 여과물질 입자들을 제거하기 위해서 홈(28)은 흡입구(29)를 통해서 흡입실(30)로 연결하고, 이 흡입실(30)은 다시 한편으로는 흡입관(31)을 통해서 진공장치로 연결함과 동시에 다른 한편으로는 구멍(32)을 통해서 대기로 연결시키는 데, 구멍(32)의 넓이는 조정나사(33)로 조정하여 반압(negative pressure)의 정도를 조정한다. 흡입실(30)에들어온 여과물질을 확실하게 제거하기 위해서는 그 속에 최소한의 기류를 일정하게 유지시켜야 하는데, 이것을 위하여 흡입실의 단부에 영구적인 개방구(34)를 형성시켜 흡입실을 대기와 통하도록 한다.

제13도에서 충전장치(15)의 하류에는 회전하는 스트리퍼 브러쉬(35)를 설치하여 여과물질을 충전하고난 다음에 포장지(4)의 양가장자리와 그 사이에 노출된 필터요소의 부위에 퇴적되어 남아서 그 부위들을 더럽히는 쓸데 없는 찌꺼기들을 제거하도록 한다. 스트리퍼 브러쉬(35)에 의해서 교란된 찌꺼기는 브러쉬의 스트리퍼 부위에 있는 공기를 빼내는 흡입관(36)에 의해서 제거된다. 또는, 브러쉬(35)대신에 밀링커터를 사용하여 필터요소와 포장지의 양가장자리 부위의 더럽혀진 표면을 약간 깍아낼 수도 있다.

스트리퍼 브러쉬(35)의 하류에서는 충전구(12)보다 너비가 약간 더 큰 밀폐띠(37)를 위에서 부터 공급하여 충전구(12)를 덮어서 포장지(4)의 양 가장자리와 그 사이에 노출된 필터요소(1)의 표면상에 가열장치(38)에 의해서 밀폐띠(37)의 열가소성 수지 피막이 녹게끔하여 접착시킨다. 이 가열장치(38)는 위로 들어올릴 수 있게끔 장치하여 작업을 하고 있지 않을 때에는 정지하고 있는 밀폐띠(37)로 부터 떼어놓는다.

담배 필터의 외형을 정확하게 유지시키기 위해서는 밀폐띠(37)가 덮힌 줄을 냉각장치(39)밑으로 통과시켜 녹은 열가소성 수지피막이 응고되도록 해야한다.

이 밀봉한 필터줄은 절단기(40)로 보내서 담배 한 가치의 필터 길이의 네배 또는 여섯배되는 길이로 절단한다.

밀폐띠로 투명한 재료로 하면 완성된 필터의 공간속에 여과 물질이 얼마나 들어 있는가를 육안으로 잘 검사할 수 있기 때문에 필터 생산 장치가 정확하게 조정되어 있는가를 검사하는 수단이 된다.

여과 입자들이 들어 있는 공간을 투명하게 포장해 놓은 담배 필터를 만들려고 수 많은 노력을 기울여 온 바 있으나 지금까지는 불가능 하였는데, 그 까닭은 공지의 모든 방법이 필터 입자를 제대로 채워넣지 못하였거나 또는 투명한 포장지와 필터요소의 외주면 사이에 비교적 많은 양의 여과 입자들을 불가피하게 개재시켜 놓는다는 사실 때문이었다. 여과입자들이 포장지와 필터요소의 외주면 사이에 끼어 있게되면 담배 필터의 절단지점으로부터 여과 입자들이 나와서 종종 흡연자의 입속으로 들어가게 되므로 대단히 좋지 못한 단점을 초래하게 된다.

이렇한 결점들로 인해서 여과 입자들이 있는 공간을 투명하게 포장해 놓은 필터가 필요하였음에도 불구하고 시판되지는 못하였다.

본 발명의 방법을 이용하면 여과입자가 들어 있는 공간(16)을 투명하게 포장한 필터를 완벽하게, 즉 공간(16)을 여과 물질로 완전히 채움과 동시에 필터 요소의 외주면이 아주 깨끗한 필터를 생산할 수 있다. 즉, 포장지(4)를 필터요소(1)에 단단히 접착시킨 다음에 여과물질을 공간(16)속에 충전시킴과 아울러 그 여과물질을 충전하는 비교적 좁은 충전구는 그 부위를 완전히 닦아낸 다음에 밀폐띠(37)로 접착 밀봉시키기 때문에 완성된 담배필터의 투명한 포장지(4)와 필터요소(1)의 외주면간에는 아무런 여과물질도 끼어 있지 않게 된다.

밀폐띠(37)에 잘 접착되는 어떤 종류의 접착제는 사용한 다음에 눈에 보이는 흔적을 남겨놓기 때문에 밀폐띠(37)는 불투명한 재질로 하여 그 밀폐띠(37)에 붙어 있는 접착제가 눈에 보이지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 포장지(4)만 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드 또는 셀루로오즈 아세테이트 필름과 같은 재료로 하는 것이 좋다.

물론, 접착제의 흔적이 눈에 띠지만 않는다면 포장지(4)와 밀폐띠(37)를 모두 투명한 재료로 하는 것이 좋다.

투명한 포장지(4)를 사용할 경우에는 인체에 해로운 연기성분과 반응하여 최소한 일부가 변색되는 여과 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 철염(iron salt)은 황화 수소를 흡수하면 검게 변한다. 물론, 이러한 변색되는 부분은 해로운 성분을 함유하고 있지 않아야 한다.

여과 물질로 이용할 수 있는 것은 여러 가지가 있다. 예컨데, 화학적으로 무해한 착색피막을 갖춘 활성탄소입자가 적당한데, 이 경우에는 변색되지 않는다. 또는 변색되는 여과 물질로서는 산이나 염기의 작용에 의해서 변색되는 산-염기표시 성분을 함유하는 부스러뜨릴 수 있는 물질이 적당하다. 기타 여과물질로서는 일산화탄소를 이산화탄소로 산화시키는 촉매를 함유하는 것도 있다. 적당한 산화 촉매는 무수 이산화 망간으로서, 필요에 따라서 질산구리를 3 내지 12%, 또는 질산은을 4 내지 14% 혼합하여 사용한다.

Claims (1)

1. 너비가 필터요소가 둘레길이의 75% 내지 93% 정도되는 포장지를 연속적으로 공급하면서 그 포장지 위에 필터 요소들을 일정한 간격으로 고정시키고, 이 포장지를 필터 요소 둘레로 감아서 결합시킴으로써 포장지의 양가장자리와 필터 요소들 간에 입자상 여과물질 충전용 공간과 충전구가 형성되게끔 하고, 포장지로 감싸인 필터요소들로 구성된 줄위에서 그 포장지의 양 가장자리 부분과 그 사이에 노출된 필터 요소의 상부면 상에 흡입장치와 충전장치를 미끄럼식으로 밀착 지지시켜 상술한 공간이 흡입장치에 의해서 충전구를 통해서 배기되어 압력이 감소된 다음 그 감소된 압력으로 인해서 여과물질을 급속히 받아들이도록 함으로써 그 공간을 여과물질로 충전시킨 다음 그 충전구를 그 보다 약간 너비가 큰 밀폐띠로 폐쇄시킴으로써, 섬유상 여과물질과 입자상 여과물질이 일렬로 배치되어 있는 담배 필터를 제조하는 방법.

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