KR830002887B1 - 담배 필터의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

담배 필터의 제조방법

제1도는 통상의 담배필터 제조장치의 측면개략도.

제2도는 제1도의 화살표(A)방향으로 본 포장지의 평면확대도.

제3도는 제1도의 화살표(B)방향으로 본 밀폐띠(Covering Strip)의 평면확대도.

제4도는 제1도의 장치로 제조한 담배필터 가닥(Strand)의 측면도.

제5도는 제4도의 선(V-V)에 따른 단면도.

제6도는 포장지에 접착제를 도포하기 위한 장치의 제1실시예.

제7도는 포장지에 접착제를 도포하기 위한 장치의 제2실시예.

제8도는 포장지에 접착제를 도포하기 위한 장치의 제3실시예.

제9도 내지 제11도는 제6도의 도포롤러에 형성되어 있는 도포돌기(rib)의 변형예의 사시도.

제12도는 제2도와 다른 방식으로 접착제를 도포해 놓은 포장지의 평면도.

제13도는 제12도에 도시한 바와같이 접착제를 도포하기 위한 장치의 투시도.

제14도는 본 발명에 의해 제조된 필터담배의 일부측면도.

본 발명은 담배필터(Cigarette Filter unit)의 제조방법에 관한 것으로, 특히 각각의 필터요소가 연속적으로 공급되는 다공성 포장지상에 일정 간격으로 배치되어 적어도 부분적으로 감겨서 다공성 포장지로 접착연결되어 형성된 필터가닥(Filetr Strand)을 절단장치로 보조절단(이는 보통 한 가치의 필터 길이의 4배 내지 6배의 길이로 절단한다)하고 이를 각각 절단하여 형성되는 담배필터에 관한 것이다.

다공성 포장지로 담배필터를 제조하는 공지의 방법에 있어서, 완전히 만들어진 플러그 형태의 필터요소에 포장지의 내측면을 접착제로 완전히 도포하여 연결하도록 되어 있다. 이러한 방법은 포장지로 감싸고 접착 밀폐한 후에 연결지로 담배부분과 필터요소에 접착 연결하면 다공성 부분의 대부분이 접착제로 막혀서 공기 투과성이 대단히 악화됨은 물론 담배마다 공기 투과성이 대단히 달라지기 때문에 필터를 통과한 담배연기속의 성분함량이 정확히 유지되는 것이 어렵다.

다공성 포장지를 사용하는데 있어서, 상기 단점을 극복하기 위해 접착제를 폭이 접은 선으 형태로 포장지의 길이 방향 또는 길이 방향에 수직으로 도포하여 접착시키는 것을 고려할 수 있을 것이다. 그러나, 이러한 해결책은 같은 형상으로 부착 연결되어 만들어진 담배필터와 담배부분을 접착 연결하는 연결지와의 접착시에 접착 위치가 서로 겹치거나 변화되므로써 필터로부터 담배의 공기 투과성이 극심하게 변화되므로 상기와 같은 단점을 갖게 된다.

만일 포장지를 필터의 길이 방향으로 형성된 선의 형태의 접착선에 의해 포장지로 감아 필터요소를 접착연결한다면, 필터 단면의 적은 변형에도 필터의 길이 방향으로 연장된 공기관(이는 필터요소의 섬유질에 의한 공기구멍을 의미한다)의 변형이 일어나고 이에 의해 흡입연기 성분과 맛이 변화하게 된다. 또한, 이러한 필터요소의 접착방법은 입자성 여과재료를 필터요소와 다른 필터요소 사이의 공간에 충진시킨는 필터에서는 사용할 수가 없다. 만일 필터의 횡단면이 약간 변형될 경우, 여과물질이 두 접착선 사이에 형성된 통로를 통해 입안으로 침입할 우려가 있으므로 이는 담배피는 사람에게 해가 되고 성가신 것이 된다.

또한, 만일 필터의 길이 방향과 수직으로 필터요소의 원주방향의 원을 따라 서로 일정간격으로 형성된 접착제층에 의하여 필터요소를 포장지로 감싸고 밀폐시키면, 필터가닥을 각 필터로 세분 절단할 때 포장지가 포장지로 도포된 필터요소의 외부에 대하여 절단 위치에서 접착 연결되도록 절단부위가 항상 비교적 좁은 접착제면상에 놓이도록 절단위치를 배열하는 것이 불가능하다. 즉, 절단부위가 접착 영역을 통과하지 못하게 되어 절단위치로부터 접착선이 내부에 형성되는 경우 포장지가 포장된 필터 요소로부터 절단위치로 약간 돌출하게 되고 필터를 필터담배의 담배부분에 연결시키는 기계 안에서 포장지의 모서리가 일어나서 접히는 등의 결점이 생기며 이는 많은 실험에스 증면되고 있다. 이는 또한 필터요소를 일부 감싸고 공간을 형성하여 여과성 재료를 충진시키는 경우에 이를 밀폐하는 밀폐띠를 사용하는 경우에도 같은 결점을 갖게 된다.

본 발명의 목적은 다공성 포장지로 일련의 필터요소를 감싸고 감싸진 필터요소의 개방된 전 모서리 및 길이에 걸쳐 포장지로 균일하고 단단히 접착시켜서 필터의 절단 위치에서 감싸진 필터요소에 대한 포장지를 확실히 접착시키고 다공성의 감싸진 포장지의 대부분이 접착제로 도포되지 않도록 한 담배필터의 제조방법을 마련하는 것이다.

본 발명에 의하면 상기의 목적과 부합하고 이미 언급된 결점을 극복하기 위해서, 포장지에 접착제가 그 종방향에 대하여 일정한 각도 및 간격을 갖고 선의 형태로 도포되고 그 간격이 포장지의 임의의 지점에서 그 종방향에 대하여 직각으로 선을 그었을 때 그 선과 접착제선의 교차지점이 3점 이상 존재하도록 구성되어 있다.

이러한 것을 간단히 제조하기 위해서는, 포장지에 도포하는 접착제선을 서로 평행하게 구성한다. 따라서, 접착제는 포장지상에 직선의 형태로 특히 포장지의 종방향에 대하여 45°의 각(α)을 이루는 직선의 형태로 도포하는 것이 좋다.

완전한 접촉이 이루어지게 하고 포장지상에 접착제가 존재하지 않는 부분을 최대로 만들기 위해서 접착선 사이의 측면 간격(a)을 접착선의 폭(b)의 3배 이상으로 하는 것이 적당하다.

또한 더 많은 비접착제 부분을 형성하기 위해서 접착제를 점선의 형태로 도포한다.

물론, 접착제를 포장지상에 다수의 곡선의 형태로 특히 사인곡선(Sinusoidal Curve)으로 평행하게 배열할 수도 있다.

그러나, 이렇게 도포된 포장지에서 임의의 위치에서의 그 포장지의 종방향에 대하여 직각으로 선을 그었을 때 그 선을 따라 최소한 4군데의 접착점이 위치하도록 하는 것이 매우 중요하다.

접착제는 열가소성 수지, 예를들면 폴리비닐 아세테이트나 왁스를 주성분으로 하는 고온 용융 접착제로써 보스티취(Bostich), 듀퐁 드네모어(Dupont de Nemours), 이스트맨(East man), 헨켈케믹(Henkel Chemic) 및 모빌(Mobil)회사에서 시판되는 종류의 것을 사용할 수 있다. 접착제는 다공성 포장지로 필터요소를 감기 전에 담배필터 제조기계상에서 포장지에 직접 도포할 수 있다. 물론 이는 본 발명의 방법에 의하여 다른 접착제 피복기계로써 접착제를 포장지에 도포하는 것과 그러한 포장지를 마련하기 전에 필터제조기계상에 릴상태로 저장하는 것이 가능하다. 필터를 제조하는 동안에는 필터요소를 감싸는 포장지상에 도포된 접착제를 가열장치에 의하여 빨리 가열하고 필터요소와 포장지 사이에 접착이 이루어지도록 용융시킬 수 있다.

하나의 필터 안에 공간을 형성하여 여과성 재료를 채우는 쳄버필터(Chamber Filetr)를 만들기 위해서는, 필터가닥을 이동시키고 공간의 개구부를 통하여 미립자의 여과성물질을 필터공간에 완전히 채운 후에 필터가닥위로 연속적인 밀폐띠를 공간의 충진구위로 설치하고 이를 덮어 필터 가닥에 밀폐띠가 부착 연결시킨다 따라서, 밀폐띠는 밀폐띠의 종방향에 대하여 일정각으로 경사져서 서로 거의 일정한 간격으로 연장된 접착선을 따라 접착제를 도포하는 것이 유리하다. 유동이 매우 자유로운 여과성 재료로써 채워지는 필터의 공간을 보다 잘 밀폐시키기 위하여 특히 분쇄된 여과성 물질을 사용할 때에은 각각 그 종방향의 모서리에 접착선을 도포한 밀폐띠를 사용하는 것이 유리하다.

본 발명은 하기에서 첨부된 도면과 함께 실시예로써 보다 상세히 설명한다.

제1도에 도시한 바와같이 셀루로오즈나 아세테이트로 만든 필터요소(1)는 측방향으로 일정한 간격으로 정렬시켜 화살표(3)의 방향으로 전진시킨다.

이 축방향으로 일정한 간격으로 정렬되어 공급되는 필터요소(1)는 이와 동시에 연속적으로 공급되는 포장지(4)상에 놓여져서 안내부재에 의해 안내된 다음, 포장지(4)위로 포장지와 동시에 순환하도록 배치한 압력밸트(5)상에 의해 상대적인 위치가 고정된 채로 그 포장지(4)와 함께 전방으로 이동된다. 제2도를 보면 알 수 있듯이 포장지(4)의 필터요소측 표면에는 열에 녹는 접착제, 예컨대 열가소성 물질이나 "고온용융" 물질을 도포하여 포장지(4)와 필터요소(1)가 가열장치(6)로 이송되는 즉시로 필터요소(1)들이 포장지(4)상에 고정되도록 하여 그들간의 상대적인 간격이 변치 못하도록 한다. 이렇게 하기 위해서 가열장치(6)는 포장지(4)의 밑에서부터 누르도록 되어 있다. 포장지(4)가 정지해 있을 때는 타지 않게끔 가열장치(6)를 떼어놓을 수 있도록 배치한다. 가열장치(6)를 통과한 포장지(4)는 냉각장치(7)로 안내되어 포장지(4)에 녹은 접착제를 응고시켜 필터요소(1)가 포장지상에 고정되게끔 한다.

필터요소(1)가 고정된 약 21 내지 22mm의 폭을 갖는 포장지(4)는 순환콘베이어 벨트(endless conveyor belt, 8)로 이송되어 그와같이, 두 부분으로 된 성형장치(9)를 통과하면서 약 25mm의 둘레를 갖는 필터요소(1)의 둘레로 대략 3 내지 4mm정도의 충전구를 남겨두고서 감겨진다. 이렇게해서 포장지(4)로 둘러싸인 필터요소(1)는 콘베이어벨트(8)에 의해서, 필터요소(1)의 상반부를 둘러싸는 제2 가열장치(10)와 제2 냉각장치(11)를 통과하여 포장지(4)에 정확하고 확실하게 고정된다.

이렇게해서 필터요소와 포장지로 구성된 필터가닥(filter strand)은 콘베이어 벨트(8)에 의해서 충진장치(12)로 이송시켜 각 필터요소(1)들간에 형성된 공간(13) 속에 활성탄소와 같은 입자상 여과재료를 충전시킨다. 공간(13) 속의 입자성 여과재료의 충전량을 증가시키기 위해서, 충진장치(12)에 결합된 저장용기(14)의 하방출구는 포장지(4)의 양 가장자리와 그 사이에 설치된 필터요소(1)의 둘레에 밀착 지지되는 미끄럼부재를 통해서 포장지(4)의 운동방향에서 볼 때 충진장치의 충진구멍의 상류에 위치한 흡입장치(15)에 연결한다.

이러한 방법으로 비워진 공간(13)이 저장용기(14)의 충진기를 형성하는 배기홈 가까이에 지나갈 때 그 안에 있는 여과성 물질은 미끄럼 표면 가까이에 있는 공간(13) 안으로 갑자기 들어간다. 제1도에 도시된 바와 같이 저장용기(14)는 도관(16)과 계량기(17)에 의해서 두 개의 저장용기(18 및 19)에 연결되어 서로 다른 두 종류의 입자성 여과재료를 받아들이도록 되어 있다.

공간(13)을 입자상 여과재료로 채운 다음에는 포장지의 양 가장 자리와 그 사이에 노출된 필터요소의 둘레에 남아있는 입자성 여과재료를 흡입장치(20)로 제거하여 그 표면부위가 더러워지지 않도록 한다.

흡입장치(20)의 하류에는 공간(13)의 충전구보다 너비가 약간 더 큰 밀폐띠(21)를 그 충전구 위로 공급하여 그 밀폐띠(21)상에 제3도에 도시한 바와같이 도포된 접착제가 가열장치(22)에 의해서 녹게끔하여 포장지(4)의 양 가장자리와 그 사이에 노출된 필터요소(1)의 둘레에 접착시킨다. 장치가 정점 등에 의해 밀폐띠(21)가 정지해 있을 때에는 가열장치(22)를 그 밀폐띠(21)에서 떼어놓을 수 있게끔 상방으로 피버트되도록 설치한다.

이 밀폐띠(21)가 덮혀서 가열된 필터가닥은 냉각장치(23)로 보내서 그 밀폐띠(21)상의 녹은 접착제가 응고되도록 한다.

냉각장치를 통과한 필터가닥은 절단기(24)로 부내서 담배 한가치의 필터길이의 네배 또는 여섯배 정도되는 길이로 절단한다. 이는 후에 단일 필터(48)로 절단되어 진다.

본 발명의 방법에서 사용하는 포장지(4)는 고도의 다공성 종이로서 제2도에 도시한 바와같이 포장지의 종 방향에 대하여 45°의 각도(α)로 접착제를 일정한 간격을 두고서 선(25)의 형태로 도포시킴과 아울러 그 간격(a)은 그 포장지상의 임의의 지점에 포장지의 종방향에 대하여 직각으로 선(d 또는 e)을 그었을 때 그 선을 따라서 최소한 세군데에 접착지점(26)이 존재하도록 한다. 이렇게 하면 포장지(4)의 공기 투과성을 현저하게 감소시키지 않고서도 포장지(4)를 필터요소(1)의 둘레에 확실하게 접착시킬 수 있는 동시에 필터가닥을 어느 지점에서 절단할지라도 포장지는 필터요소(1)에 확실하게 접착되어 있게 되기 때문에 필터를 담배부분에 연결시키는 작업을 할 때 필터가 파괴될 염려가 없어진다.

접착제가 이루어진 선(25)들간의 간격(a)은 그 너비(b)의 최소한 세배 정도로 하는 것이 바람직하다.

제2도의 우측에 도시한 바와같이 포장지(4)의 접착제 선을 포장지(4)상에 점선의 형태로 도포할 수 있으며 이에서도 중요한 것은 임의의 직선(d,e)를 그었을 때 그 선을 따라 최소한 세군데의 접착지점이 존재하도록 한다. 제3도와같이, 밀폐띠(21)에도 포장지(4)와 같은 방식으로 접착제를 선(25)의 형태로 도포한다. 밀폐띠(21)로 폐쇄시킨 공간(13)에서 입자성 여과재료가 새어나오는 것을 방지하기 위해서는 밀폐띠(21)의 양쪽 가장 자리에도 종방향으로 접착제를 선(27 및 28)의 형태로 도포해야 한다.

완성된 필터가닥의 일부측면을 제4도에 도시하였으며, 밖에서 보이지 않는 접착선은 점선으로 도시하였다. 제5도는 제4도의 선(V--V)에 따른 단면도이다.

접착제는 제1도의 담배필터 제조장치상에서 직접 포장지(4)와 밀폐띠(21)상에 도포하거나, 또는 미리 도포해둔 다음 이 포장지를 저장해 두고서 필터 제조장치상에 릴의 형태로 배치하여 쓸 수도 있다.

제6도, 제7도 및 제8도는 포장지(4)와 밀폐띠(21)에 접착제를 도포하는 장치의 예를 도시한 것이다.

제6도에서 도시한 장치에서는 접착제가 레터-프레스(letter-press) 작업시에 인쇄잉크를 전달하는 방식과 똑같은 방식으로 포장지(4)에 도포된다. 이 접착제는 접착제 공급장치(29)의 넓고 길다란 노즐에 의해서 접착제 이송롤러(30)로 공급된 다음, 도포롤러(32)의 접착제 전달돌기(rib, 31)로 전달된다. 도포롤러(32)의 맞은편에는 접촉롤러(33)를 배치하여 포장지(4)가 이 두 롤러 사이에 끼어서 지나가도록 함으로써 접착제가 선(25)의 형태로 도포되게끔 한다. 이 장치에서 고온 용융 접착제는 압력에 의해서 접착제 공급장치(29)로 공급한다. 접착제의 양의 조절은 접착제 공급장치(29)를 롤러(30)의 표면에 대하여 화살표(34)의 방향으로 미끄러 뜨림으로써 할 수 있다.

제7도에 도시한 장치에서는 인탤리오 인쇄방법(intaglio printing process)에서 인쇄잉크를 전달하는 방식과 같은 방식으로, 즉 도포롤러(32)의 양쪽모서리(35 및 36)에 지지된 접착된 공급장치(29)로부터 도포롤러(32)의 홈(37) 속으로 접착제가 공급되도록 한 다음 포장지(4)의 표면으로 전달되게끔 함으로써 접착제를 포장지(4)에 도포한다. 이렇게 전달되는 접착제의 양은 홈(37)의 깊이에 따라서 정해진다. 고온 용융 접착제는 압력에 의해서 접착제 공급장치(29)로 공급한다.

제8도에 도시한 장치에서는 폴리비닐 아세테이트와 같은 열가소성 접착제가 저장용기(38)속에 들어있다.

이 용기(38)의 정면에는 공급롤러(39)를 밀착시켜 그 용기(38)의 접착제를 전달롤러(30)로 공급한다. 즉, 제6도에 도시된 장치와 같이 접착제 전달로러(30)으로부터 접착제를 공급한다. 제9도에 도시한 바와같이 접착제 전달돌기(31)의 전달면(40)에는 홈(41)을 형성시켜 포장지(4)에 대한 접착제의 공급작용을 개선시킨다.

이 접착제 전달돌기(31)는 홈(42)에 의해서 다수의 돌기부(43)로 분리시켜(제10도 참조) 제2도의 우측에 도시한 바와같이 접착제를 점선의 형태로 도포하거나, 또는 제11도에 도시한 바와같이 전달돌기를 형성시켜 점의 형태로 도포할 수도 있다.

제12도에는 접착제를 포장지(4)상에 싸인 곡선의 형태로 연속적으로 도포해 놓은 모습을 나타내었다. 이러한 식으로 접착제를 도포하는 장치를 제13도에 개략적으로 도시하였다. 포장지를 화살표(C)의 방향으로 연속 이동시키면서, 접착제 배출 노즐(44)을 갖추고서 접착제 공급장치에 연결된 도포장치(45)를 포장지의 종방향에 대하여 직각방향(D)으로 왕복운동시키면 접착제가 싸인곡선(25)의 형태로 포장시상에 도포된다. 노즐(44)간의 간격은 처리된 포장지(4)의 임의의 지점에서 그 포장지의 종방향에 대하여 직각방향으로 관찰선을 그었을 때 그 선을 따라서 최소한 세군데에 접착점이 존재하도록 해야 한다.

제14도는 본 발명에 따라서 제조한 필터담배의 측면도이다. 필터(46)는 연결지(47)에 의해서 담배부분(48)에 연결시킨다. 연결지(47)에 접착제를 도포할 때에는 그 접착제로 이루어진 선(49)이 포장지(4)상의 접착제로 이루어진 선(25)과 엇갈리는 각도로 또는 직각으로 교차할 수 있게끔 하여 연결지(47)를 포장지(4) 위에 어떻게 겹쳐서 정렬시켜 놓을지라도 포장지(4)와 연결지(47)상의 접착제가 존재하지 않는 비접착영역의 면적은 언제나 똑같도록 함으로써 각 담배의 필터부분의 공기 투과성이 서로 똑같아지도록 해야 한다. 제14도에 의한 실시예에서는, 연결지(47)는 포장지(4)상에 도포된 접착제 선(25)에 대하여 직각으로 교차하는 접착제 선(49)을 마련하고 있다.

상기에 언급한 쳄버필터(chamber filter, 46)의 구조에 의하여 접착제선(25)의 나선특성과 접착되지 않은 영역은, 쳄버필터가 심하게 변형되더라도 필터 공간(13)으로부터 담배피는 사람의 입으로 유등성 여과재료가 침입하는 것을 쉽게 방지할 수 있다. 접착제선(25) 사이의 측면 간격을 설정하는데도 접착제선(25)이 충분히 밀집하여 나란히 배열되도록 하고 접착제선(25) 사이에 형성되나 접착나선에 의해 형성되는 비접착 영역의 두 단부측면(50,51)은 담배필터(46)의 축방향에서 서로 일정거리를 갖고 겹치지 않는다. 따라서, 비접착 영역안으로 공간(13)으로부터 침입하는 미립자 여과재료가 어느 경우에도 접착제가 필터축에 평행한 직선상에 접착 연결됨이 없이 비접착 영역을 통해 담배 피우는 사람의 입으로 침입할 수 없다. 이러한 방법에서는 유동성 여과재료를 단단히 채운 필터공간(13)의 완전한 밀폐를 쉽게 얻을 수 있다.

쳄버필터를 제조하지 않는다면, 즉 필터요소 사이에 미립자의 여과재료를 충진시켜서 필터를 제조하지 않고 단순히 필터요소를 포장지(4)상에 순차적으로 직접 배열하여 플러그 형태의 필터요소(1)을 포장지(4)로 감싸서 접착 연결시킬 경우에는, 약 25mm의 원주 길이를 갖는 필터요소를 약 27mm의 폭을 갖는 포장지(4)로 감싸 접착 연결할 후 완전한 필터를 제조한다. 필터를 완전히 밀폐하기 위해서는 제3도에 도시된 밀폐띠(21)와 마찬가지로 하나 한쪽 모서리만을 접착제로 도포한다. 즉, 포장지의 제1측면 모서리를 따라 종방향으로 접착제를 도포하고, 필터요소를 다른 제2측면 모서리를 감고 그 위로 제1측면 모서리를 감아 접착연결시킨다.

Claims (1)

1. 필터요소를 연속적으로 공급되는 다공성 포장지에 순차적으로 배열하고 이를 최소한 부분적으로 감싸 접착 연결하여 필터가닥을 형성하고 필터가닥을 절단하여 제조하는 담배필터의 제조방법에 있어서 포장지(4)에 포장지의 길이방향에 대하여 각을 형성하고 일정 간격(a)으로 연장된 선을 따라 접착제를 도포하고 상기 선 사이의 간격(a)이 포장지의 길이방향에 대하여 직각으로 임의의 지점에서 직선을 그었을 때 그 선을 따라 적어도 세군데의 접착지점(26)이 형성되도록 구성된 접착제선(25)을 형성한 것을 특징으로 하는 담배필터의 제조방법.

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