KR960014866B1 - 담배 연기로부터 니코틴 부산물을 선택적으로 운반 및 잔류시키는 방법 - Google Patents

담배 연기로부터 니코틴 부산물을 선택적으로 운반 및 잔류시키는 방법 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

담배 연기로부터 니코틴 부산물을 선택적으로 운반 및 잔류시키는 방법
제1도는 본 발명에 따라 처리된 기재를 담배 필터 요소로 전환시킬 수 있는 통상적인 담배 필터 봉의 제조장치를 도시한 것이다.
제2도-제4도는 본 발명의 추가의 변형예들을 도시한 것이다.
본 발명은 1종 이상의 수용성 활성 조절제(modifier) 성분을 함유하는 담배 필터 요소를 사용하여 담배 연기로부터 방출되는 미립자 물질과 관련된 니코틴 방출을 선택적으로 조절하기 위한 방법 및 개선된 담배 필터에 관한 것이다.
섬유를 기재로 하는 담배 필터 요소는 공지되어 있으며 수년간 사용되어 왔지만, 이러한 부류의 필터를 구성하는 성분들은 필터 봉 제조장치를 사용하는 고속 필터 생산에 대해서는 많은 천연 섬유의 전반적인 적합성 결여 및 가격 조건 때문에 수년간 그 선택이 제한되어 왔다. 또한, 오늘날 상업적인 담배 필터 요소에 대한 요건은 특히 전반적인 여과 효능면에 있어서 부합되지 않는바, 담배 연기 성분의 선택적인 여과에 대한 필요성이 증가하고 있는 실정이다.
각종 섬유와 섬유 혼합물이 시험 및 평가되었지만, 특정의 가격 및 취급상의 장점 때문에 다수의 담배 필터 요소는 기존의 기법을 계속해서 선호하여 왔다. 예를 들면, 셀룰로오즈 아세테이트 토우(tow)는 심각한 걸림 현상(jamming)의 문제없이 근본적으로 변형시키지 않은 기술 수준의 필터 봉-제조장치를 사용하여 절단가능한 필터 봉으로 쉽게 가공할 수 있다.
이러한 장점은 윤활제, 향료, 약제, 선택성 여과제 등 뿐만 아니라, 트리아세틴, 디아세틴, 시트르산 등의 유기 가소제를 비롯한 첨가제의 필요량이 상당히 많다는 점에도 불구하고 얻어지는 장점이다. 일반적으로, 상기 첨가제는 공지의 침지, 분무 또는 프린팅 기법으로 산개형(open) 섬유 토우상에 수용액으로서 도포된다.
그러나, 필터 기재인 셀룰로오즈 아세테이트 섬유의 장점은 몇가지 불리한 점에 당면하게 된다. 예컨대, 상기 섬유는 폴리올레핀 섬유나 필라멘트 같은 열가소성 합성 섬유에 비해 매우 약하다. 이러한 특성은 통상적인 필터 봉 제조장치에 유입시키기 이전에 dpf 값이 낮은 셀룰로오즈 아세테이트 섬유 토우가 견딜 수 있는 장력 및 주름의 양을 극히 제한한다.
그러나, 폴리올레핀 섬유와 같은 합성 섬유도 몇가지 단점을 갖는다. 이는 공지된 대부분의 담배 필터의 첨가제가 친수성인 반면에 폴리올레핀 기재가 일반적으로 소수성이어서 화학적으로 불활성인 경향이 있는 점에서 비롯된다. 이러한 이유 때문에 주요 기재 성분으로서 소수성 합성 섬유를 사용하여 필터 요소내에서 적절한 용량과 작용 조건하에 상기 첨가제를 보유 및 첨가하는 것이 매우 곤란한 경우도 있다.
담배 필터 기술분야에 관계된 기타 고유의 문제점은 치수 안정성, 경도 및 필터 요소를 교차하는 압력 저하 또는 인출(draw)에 있어서 손실을 유발하는 일 없이 합성 섬유 필터의 전반적인 필터 효능과 섬유 데니어를 최적화하기 곤란하다는 것이다.
본 발명의 목적은 각종 필터 기재 또는 그 배합물의 공지된 장점을 보유함과 동시에 다양한 담배 혼합물에 적용시킬 수 있는 우수한 효능과 인출성을 가진 담배 필터를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 총 미립자 물질의 통과 농도와 비교하여, 담배 연기중의 니코틴 부산물의 필터 운반 및 필터 잔류율을 선택적으로 조절하는 것이다.
상기의 목적은 셀룰로오즈 아세테이트나 열가소성 합성 섬유 기재 또는 그것의배합물을 포함하는 담배 필터의 통과 특성 및 니코틴 필터 잔류율을 조절하는 본 발명의 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 필터 요소는 (a) 산개형 섬유 토우, (b) 부직물의 리본 (c) 슬라이버(sliver) 또는 (d) 섬유소 필름의 형태로 된 하나 이상의 기재를 단독으로 또는 조합된 형태로 포함하며, 이것은 (A) 활성 조절제인 약산의 비독성 수용성 염을 유효량으로 함유하는 수용액 또는 현탁액으로 상기 필터 요소의 하나 이상의 기재 또는 그것의 플러그 성분을 처리하거나, (B) 활성 조절제인 강산의 비독성 무기 수용성 염을 유효량으로 함유하는 수용액 또는 현탁액으로 상기 필터 요소의 하나 이상의 기재 또는 그것의 플러그 성분을 처리하고; (C) 필터 요소의 건조 단계를 포함하여 소정의 담배 제작을 완료시키므로써 활성화되며; 이때, (1) 약산의 염으로 필터 요소의 기재 또는 플러그 성분을 처리하면 총 미립자 통과 농도에 비해 니코틴 연기 성분의 필터 통과가 증가하며, (2) 강산의 염으로 필터 요소의 기재 또는 플러그 성분을 처리하면 총 미립자 통과 농도에 비해 니코틴 연기 성분의 필터 통과는 감소한다.
일반적인 필터 효능, 특히 고형 입자 제거 효능은 실질적으로 섬유 데니어, 필터 길이 및 밀도에 좌우되지만, 선택적인 여과 특성, 특히 니코틴 잔류 및 통과 특성과 같은 기화된 방향제 성분에 대한 조절은 쉽게 예측하기 곤란하고 필터 기술분야에 있어서 계속 문제점으로 남아있다.
본 발명은 특정한 궐련 혼합물용의 담배 필터를 일층 용이하게 제조하는 방법 및 급변하는 시장에서 맛과 건강에 대한 요건을 만족시키기 위한 방법에 관한 것이다.
특히, 니코틴 운반 또는 통과량의 증가는 1A족, 2A족 및 전이원소의 비독성 수용성 금속염 형태의 탄산, 인산, 아세트산, 시트르산 및 푸마르산으로부터 선택된 1종 이상의 약산의 염, 바람직하게는 Mn(OAc)2, Mg(OAc)2, KHCO3, K2CO3, No2CO3, NaHCO3, K3PO4, KHPO4및 KH2PO4로 예시되는 아세트산염, 탄산염 또는 인산염을 사용하여 처리하므로써 달성된다. 이러한 목적에서, 상기 염 용액이나 현탁액을 pH 범위가 약 8 내지 12, 바람직하게는 약 8 내지 10.5가 되기에 충분한 농도로 하나 이상의 필터 기재에 도포하는 것이 특히 유리한 것으로 밝혀졌다.
궐련 혼합물이 적당한 향기를 내기 위하여 필터 잔류율을 증가시킬 필요가 있는 경우, 이와 같은 증가된 잔류율은 섬유 데니어, 필터 밀도를 거의 변화시키지 않고 단지 유효량의 강한 무기산의 비독성 금속 수성염을 하나 이상의 필터 기재에 첨가하므로써 총 미립자 통과에 비해 선택적으로 증진될 수 있음을 발견하였다. 염산염이나 브롬화수소산염이 상기 목적에 유용한 것으로 밝혀졌다.
이러한 유형의 활성 염의 예를 들면, 칼슘, 칼륨, 아연, 리튬 및 마그네슘을 비롯한 1A족과 2A족 및 전이원소의 선택된 금속염을 포함한다. 상기 염은 구체적으로 ZnCl2, LiBr, KBr, CaBr2, MnCl2및 MgCl2를 포함한다.
상기 정의한 유형의 염을 각각 필요에 따라, 후술하는 바와 같은 유효량 및 방법에 따라 하나 이상의 적당한 섬유-또는 섬유소 필름 기재(들)상에 도포한다.
본 발명의 영역내에서 담배 필터 봉 또는 요소는 하기 (a), (b), (c)의 배합물을 포함하는 것이 유용하다.
(a) 섬유-형성 또는 필름-형성 폴리올레핀, 폴리에스테르 또는 폴리아미드와 같은 하나 이상의 셀룰로오즈 아세테이트 또는 합성 열가소성 섬유의 연속 기재를 포함하는 압축된 기재의 필터 플러그; (b) 압축된 기재내에 분산된 다수의 활성 필터 부위(그 부위는 소정의 강산 또는 약산의 수용성 염 및 비독성 금속의 고체 및/또는 고체/액체 상을 주성분으로 한다. 이 부위는 저장시 다소 변화할 수 있지만 초기 형태는 포화되거나 농축된 수용성 염 용액 형태로 소량의 주변의 액체 상과 결합된 결정체나 고체로 구성되는 것이 바람직함); 및 (c) 전술한 바와 같은 소정의 니코틴 잔류 또는 통과 특성을 갖는 봉, 궁극적으로는 소정의 필터 요소를 형성하기 위해 압축된 기재를 보호하는 종이나 필름과 같은 플러그의 랩(wrap)
필요하다면, 하나 이상의 활성 조절제 염 성분(들)을 별도의 필터 기재 표면(참고 : 제2-3도)상에 도포하고, 이어서 필터 봉 제조장치내에 단독으로 또는 부속품(garniture) 공급 원료로서 레지스터에서 장치내에 유입시킨다. 이 경우에, 활성 조절제 염 성분의 도포는 부속품 공급원료 성분을 분무시키므로써 용이하게 수행할 수 있고, 활성 조절제 염 용액은 형성된 필터 봉을 통해 진공 인출될 수 있다. 각 경우에 필터 봉 또는 요소는 보관하거나 궐련 플러그와 직접 결합시켜 필터 요소 제작을 완결하기 전에 조절된 열 및 습도 조건하에 오븐 건조시킨다.
본 발명에 있어서, "활성 조절제 성분의 유효량"은 건조된 필터 플러그 기재의 총 중량을 기준으로 합계 약 2중량% 이상, 바람직하게는 약 3-10중량%인 염의 양이다. 전술한 바와 같이, 염은 필터 기재상에 고르게 분포된 다수의 필터 부위 형태로 분포시키고 건조시켜서 필터 요소내에 고체 또는 고체/액체 상을 형성시키는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 영역내에 포함되는 필터 요소는 추가로(1) 소르비탄 지방산 에스테르의 폴리옥시알킬렌 유도체, (2) 폴리히드록시-알코올의 지방산 모노에스테르, 또는 (3) 폴리히드록시 알코올의 지방산 디에스테르중 한 부류 이상의 계면활성제 물질을 약 0.1-10중량%, 바람직하게는 0.5-10중량% 농도로 포함한다.
적당한 계면활성제로서는, 에톡실레이트, 카르복실산 에스테르, 글리세롤 에스테르, 폴리옥시에틸렌 에스테르, 무수소르비톨 에스테르, 에톡시화 무수소리비톨 에스테르, 에톡시화 천연 지방, 오일 및 왁스, 지방산의 글리콜 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 아미드, 폴리알킬렌 옥사이드 블록 공중합체, 옥시에틸렌-옥시프로필렌 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 정의한 용어 "기재"란 중심부보다 낮은 융점을 갖는 외장을 가진 평행한 외장/중심부 변형체를 비롯한 일원, 이원 또는 삼원으로 된 열가소성 합성 섬유 또는 셀룰로오즈 아세테이트 섬유의 산개형 섬유 토우를 하나 이상 포함하는 필터 봉-제조장치에 사용되는 부속품 공급원료로서 유용한 섬유- 또는 섬유소 필름으로 된 웹, 슬라이버 또는 토우를 나타낸다. 상기 언급한 바와 같이 상기 원료 웹은 단독으로 또는 전체적 또는 부분적으로 레지스터에서 필터 봉 제조장치의 부속품으로 용이하게 유입시킨다(제2도 및 제3도 참조).
상기 부속품 공급원료는 균질하거나 혼합된 기재 성분(들)의 4개 이상의 웹을 포함하는데, 소정의 활성성분을 선택된 기재의 한 면 또는 두 면에 도포하며, 처리 방식과 처리되는 면의 수는 소정의 필터 선택성 및 효능과 촉감, 경도 및 인출 특성에 좌우된다.
본 발명에 있어서, 부속품 공급원료가 동일계상에서(즉, 부속품의 직전 상류에서)제작되거나 사용전에 제조 및 보관되는 여부는 중요치 않다.
또한, 특히, 필터 요소중의 모든 기재가 활성 조절제 성분(들)에 대한 담체 표면으로 사용되지 않는 경우, 부속품 공급원료로서 동일하거나 상이한 섬유 조성과 데니어를 갖는 1종 이상의 부직물을 사용하는 것이 적합한 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따라 가니쳐 공급원료 성분으로서 부직물의 리본이나 섬유 토우를 사용하는 경우, 이는 셀룰로오즈 아세테이트-또는 합성 열가소성 기재 약 100중량% 이하 및 바람직하게는 10-100중량%의 평행한 외장/중심부 유형의 폴리올레핀(일원, 이원 또는 삼원)(본 명세서에서는 스테이플 섬유로 정의함)을 포함하는 것이 유용하며, 또한 균질하거나 혼합된 데니어의 섬유소나 하기 (a) 또는 (b)와 같은 섬유의 배합물을 예컨대 USP 3,393,685호에 기술된 바에 따라 섬유 중량을 기준으로 하여 (a) 10%-90%, 90-10% 또는 (b) 10%-90%/45%-5%/45%-5%의 바람직한 비율로 함유하는 웹 또는 토우로 구성될 수도 있다: (a) 폴리프로필렌/폴리에틸렌, 폴리프로필렌/폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리프로필렌/셀룰로오즈 아세테이트, 폴리프로필렌/레이온, 폴리프로필렌/나일론, 셀룰로오즈 아세테이트/폴리에틸렌, 가소화된 셀룰로오즈 아세테이트, 폴리프로필렌/종이; 또는 (b) 폴리프로필렌/폴리스티렌/폴리에틸렌 등.
섬유소 필름은 본 발명의 부속품 공급원료로서 기타 기재 성분과 배합하여 또는 단독으로 기재 성분으로서 사용될 수 있다. 예를 들면, USP 4,151,886호, USP 4,310,594호(야마자키) 및 USP 3,576,931호(코프라)에 개시된 성분을 사용하여 수득할 수 있다.
본 발명에서는, 소정의 필터 요소의 완전한 제작 단계의 일부분으로서 통상적인 필터 봉-제조장치를 사용한다. 상기 장치는 예컨대 USP 3,144,023호 및 USP 2,794,480호에 기술된 성분과 방법에 따라 토우 트럼펫, 부속품, 성형수단, 포장수단 및 절단수단을 포함하는 것이 일반적이다. 그러나, 필요하다면, 필터 플러그를 제조하기 이전 또는 이후에 본 발명에 따른 1종 이상의 염 성분을 유입시키기 위해서, 분무, 침지, 프린팅, 진공 인출, 또는 기타 통상의 처리법을 동일계상에서, 또는 사전에 이용하므로써 변형시킬 수 있다.
또한, 슬라이버 또는 기타 부속품 공급원료는, 필요하다면, 소정의 활성성분(들)을 포함하는 저장소로부터 공급된 하나 이상의 프린팅 롤(들)을 사용하여 연속적으로 침지 피복하거나 가역적으로 접촉시킨 후 전술한 바와 같이, 닢 롤, 가열건조 롤, 오븐 등을 사용하여 통상적으로 건조시키므로써 제작단계를 완료한다.
적당한 건조단계는 약 70℃-125℃ 범위의 온도에서 수행할 수 있다.
필요에 따라, 부속품 공급원료로 사용하기에 적당한 부직물은 공지된 기법을 사용하여 균질하거나 혼합된 데니어를 갖는 섬유로부터 수득한다. 바람직하게는, 10-50g/m2범위의 중량을 가지며 리본의 폭이 약 4"-12"인 부직물이 생성 속도에서 통상의 필터 봉 제조장치를 충분히 통과할 수 있을 것이다.
전술한 바와 같이, 적당한 부속품 공급원료는 약 1-4종 또는 그 이상의 기재 웹을 포함하는데 이것은 각각 동일하거나 상이한 중량, 치수, 결합특성, 흡수성, 섬유 조성 및 데니어를 갖는다. 다수의 상기 웹은 필요에 따라 전체적으로 또는 부분적으로 레지스터에서 종방향, 횡방향 또는 대각선 방향으로 유입시킬 수 있다. 그러나, 최상의 결과를 위해서는, 하나의 부직물과, 또는 두개의 부직물 사이에 합치된 매우 약하게 열결합된 직물, 토우, 슬라이버 또는 섬유소 필름(참고, 제2도)이 우수한 염 잔류율, 필터 인출 및 경도를 제공하는 것으로 밝혀졌다.
부속품 공급원료로서 다른 폴리올레핀 섬유와 결합된 폴리올레핀과 같은 부가의 저용융 섬유를 포함시키는 것도 결합 및 흡착성이 광범위한 토우 플러그를 수득하는데 유용한 것으로 밝혀졌다.
비용면에서 효과적인 산개형 섬유 토우 및 부직 리본이 특히 유용한 배합물로 밝혀졌는데, 비교적 저렴한 혼합 데니어의 폴리올레핀을 사용할 수 있고, 기재 피복을 위한 프린팅 롤과 분사 헤드 등의 공지의 기법 및 장치로 조절제 염 성분의 정확한 분포를 간단히 수행할 수 있기 때문이다.
상기 정의한 활성 조절제 염 성분에 추가하여 보조제 성분, 예를 들면, 수용액, 유제, 현탁액 또는 1종 이상의 습윤제(예 : 글리세롤, 글리콜 등의 다가 알코올)로 된 분산액; 원터그린, 스파이민트, 페파민트, 쵸콜렛, 리코라이스, 육계피, 과일향, 감귤향 등을 비롯한 케토오즈 및 다당류등의 향료; 멘톨과 충혈 제거제 등의 의약 및 기타 USP 4,485,828호 및 4,715,390호에 기술되어 있는 공지된 첨가제를 사용할 수 있다.
첨가제의 용량을 정확하게 조절하기 위하여, 필터 요소로 젼환시키기 이전에 수용 기재를 면밀하게 제어하여 수분 함량을 일정하게 하는 것이 유용한 것으로 밝혀졌다. 또한, 필터 요소 및 그것에 사용된 첨가제는 투과성이 적은 2종 이상의 미처리된 부직물 사이에 샌드위치된 토우, 슬라이버 또는 부직물상에 활성 성분을 도포하므로써 립(lip)과의 직접 접촉을 부가로 방지 또는 차단하는 것이 유용하다(제3도 참조). 필요하다면, 수득한 필터 요소를 코르크나 유사한 불활성의 절연물질(도시하지 않음)로 외부에서 피복할 수도 있다. 상기 방식으로 필터 요소에 도포된 조절제(들)의 유효량은 대체로 담배 연기에 노출되는 필터 요소의 처리 표면의 양 뿐만아니라 부속품으로서 동시에 공급된 기재의 수와 그 폭에 의해 결정된다.
본 발명의 목적을 달성함에 있어서, 처리된 것과 미처리된 직물 리본, 토우등의 배합물 및 처리된 직물 리본, 토우등은 필요에 따라 약 25-90g/m2이상의 중량을 갖는 종이와 같은 통상의 플러그 랩을 사용하여 포장하는 것이 유용하다.
본 발명을 제1도-제4도에 일층 상세히 예시하였으며, 제1도는 본 발명에 의해 처리된 기재를 담배 필터 요소로 전환시킬 수 있는 통상의 담배 필터 봉-제조장치를 도시한 것이고, 제2도-제4도는 1종 이상의 토우, 슬라이버, 부직물 리본 및 섬유소 필름을 분무, 침지 또는 포장된 필터 플러그의 진동 인출에 의해 1종 이상의 활성 조절제 성분으로 처리하므로써, 본 발명의 범위내에서 추가의 변형 및 개선이 가능함을 도시한 것이며, 이러한 방식으로 다수의 기재를 사용하면 필터 요소의 용적을 증가시키며 파괴에 대한 저항성 또는 경도를 향상시킨다.
더욱 상세하게, 제1도에서는 산개형 섬유 토우, 슬라이버, 섬유소 필름 또는 부직물 리본(10)등 단일 연속 기재를 공급 릴(11)이나 베일(도시하지 않음)로부터 공급하고 외부 공급원(도시하지 않음)으로부터 공급라인(21)에 가역적으로 접촉된 1 이상의 역전 분무헤드를 거쳐 1종 이상의 활성 조절제 성분(22)를 도포한다. 수득한 처리된 기재를 공기 건조 수단(도시하지 않음) 및 건조 롤(12)에 통과시키므로써 건조시켜서 소정의 건조도를 얻은 후에, 가이드 롤(17)에 의해 담배 필터 봉 제조장치(1)의 부속품 트럼펫(15) 및 부속품(14)로 급송하는데, 상기 장치는 기재 원료를 성형하고 잔류시키기 위한 수단, 포장 수단 및 포장된 플러그 또는 봉을 필터 요소(16)으로 전환시키기 위한 절단 수단(16)을 포함하며; 상기 포장 수단은 지지 롤(19)에 의해 지지된 랩 원료 릴(5)로부터 토우 랩을 용이하게 공급하고 봉-제조장치로 유입하기 위하여 연속 부속품 벨트(3)으로 이동시킨다.
전술한 바와 같은 장치는 필터 플러그 주위(나타내지 않음)의 토우 랩을 봉하고,이어서 포장된 플러그를 소정의 길이(보통 90mm 이상)의 실린더형 필터 요소(16)으로 절단하기 위한 통상의 수단을 포함하며, 이 때 얻어진 필터 요소는 용기내에 포장하기 위하여 필터 슈우트(shute)(18)(일부만 도시함)을 통해 제거한다.
제2도는 하나 이상의 필터 조절제 염 성분(들)이나 기타 첨가제를 기재(10A)와 (10B)상에 별도로 도포하기 위한 장치 배열을 도시한 것이며, 이때 공급라인(21A)로부터 공급되는 상이한 배열의 분무헤드(20A)는 활성 조절제 성분들(동일하거나 상이함)(22A)를 각각의 기재(10A,10B)상에 도포하고, 이어서 공기 및 가열 롤(12A)를 사용하여 적어도 부분적으로 건조시킨 후 봉-제조장치(1A)의 가니쳐(14A)를 통해 공급하여 필터 요소(16A)를 형성시킨다. 기재(10A와 10B)는 공급 롤(11A)와 (11B) 또는 베일(도시하지 않음)으로 부터 공급되며, 가열된 닙 롤(12A)에서 레지스터로 급송한 후 가이드 롤(17A)에 의해 부속품(14a)로 공급하는 것이 용이하며, 부속품 공급원료나 기재 성분은 제1도 내지 제3도에 아라비아 숫자로 정의한 것과 유사하게 나타내었다.
제3도는 제1도와 제2도의 방법 및 장치의 추가의 변형예를 도시한 것이며, 전술한 바와 같이 릴이나 박스(도시하지 않음)로부터 동일하거나 상이한 유형의 몇가지 기재(10C,10D 및 10E)를 가열 롤(12B)에 의해 형성된 닙을 통해 공급하고, 중간 기재(10D)는 2종의 미처리된 외부 기재(10C와 10E) 보다 잔류하는 활성 성분(22B)에 대한 더 높은 흡수성 또는 흡착성을 가지며 상이한 폭을 갖는 것이 바람직하다. 도시한 바와 같이, 기재(10D)는 선택적으로 노출된 양면에 공급라인(21B)로부터 공급된 분무헤드(20B)로 1종 이상의 활성 조절제 성분(22B)를 분무하며, 한 기재(10E)는 리본(10D)에 의해 잔류되거나 포착되지 않은 잘못된 방향의 활성 성분이나 나머지 낙하물을 포획할 수 있도록 배치하며, 나머지 세 기재는 가열된 닙 롤(12B)를 통해 레지스터내에 통과시키므로써 적어도 부분적으로 공기 건조시키며 가이드 롤(도시하지 않음)을 이용하여 제1도와 제2도의 방식으로 필터 봉 제조장치의 부속품으로 급송한다.
제4도는 상기 정의한 바와 같이 1종 이상의 기재(10C)를 베일이나 박스(24C)로부터 개별적으로 공급하고 가이드 롤(17C)에 통과시키고, 용액, 현탁액 또는 유제중 하나 이상의 활성 조절제 성분(들)(22C)를 포함한 저장소(23C)내에 침지시킨 후, 가열 오븐(27C), 인출 롤(28C), 3단계 건조 오븐(29C)를 거쳐서 닙 롤(26C)에 통과시키고 제1도-제3도의 담배 봉 제조장치용 부속품 또는 박스로 전달하거나 차후 사용을 위해 보관한다.
연속 섬유 토우를 기재 성분으로 사용하는 경우, 토우의 제조는 유체 벌크 또는 텍스쳐제트(도면에는 도시하지 않음)을 거쳐서 하나 이상의 크리일로부터 섬유를 인출하고 상기 제시한 바와 같이 처리하여 일반적인 방식으로 수행한다.
상기 방법에 사용되는 기재는 전술한 바와 같이 각종 유형의 합성 필라멘트를 포함하는 것이 유용하다. 따라서, 폴리프로필렌 등 뿐만 아니라, 폴리에스테르, 폴리아미드, 아크릴 섬유를 사용할 수 있다. 다른 합성 섬유 물질과 비교하여 매우 낮은 밀도와 우수한 회전 특성 때문에, 에틸렌이나 기타 저급 올레핀 단량체와 프로필렌의 필라멘트-형성 공중합체의 배합물은 특히 토우, 부직물 리본 및 섬유소 필름 물질로서 바람직하다.
본 발명을 수행하기 위한 토우의 부피 데니어는 약 2,000 내지 10,000인 것이 용이하며, 이 기재는 단일 크리일이나 베일로부터 주름진 섬유로 공급되거나 몇가지 크리일 또는 베일의 복합체를 겸용하고 유체 제트를 통해 동시에 통과시킨다. 그러나, 담배 필터로서 섬유 토우의 최상의 성능을 위해서는, 적어도 몇개의 토우는 유체 제트로 진입하기 이전에 꼬인 것을 풀고 텍스쳐 조직을 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명을 후술되는 실시예에 의거하여 보다 자세히 설명하고자 한다.
[실시예 1]
(A) 용융 유속(MER)이 16인 용융 스펀 이소택틱 폴리프로필렌으로부터 수득된 4.5dpf의 "y"단면의 폴리프로필렌 섬유를 절단하고 노출시키고, 카딩하여 크림프 가공하고 압축시켜서 폭이 약 12-14인치인 얇은 토우를 형성시켰다. 이 리본을 더 이상 처리하지 않고, 영국 몰린 주식회사에서 생산한 모델 PM-2의 일반적인 필터-봉 제조장치의 부속품을 통해 인출시켰다; 부속품 공급원료를 압축시켜 필터 플러그를 형성시키고, 이를 BXT-100 폴리프로필렌 필름으로 포장하여 108mm의 필터 봉을 형성시켰다. 이 봉을 절단하고 거의 동일한 중량의 27mm 길이로 분류하여, 인출*1하고, R. J. 레이놀드의 카멜 라이트 궐련 플러그로 감아서 22℃*2에서 55%-65% 상대습도의 습윤 캐비넷에 48시간 동안 보관한후 C-1과 C-2로 규정한 대조 샘플로 사용하고 Borgwalft 흡연 기기*3으로 1분당 2초로 팽창시켜 35mm 길이로 감소시켰다. 방출된 연기중의 미립자 물질을 미리 평량한 캠브리지 필터 패드에 포획하고 담배 필터를 통과한 전체 미립자 및 평균 미립자 물질(TPM)을 측정하기 위해 이 패드를 다시 평량했다. 이어서 캠브리지 패드를 밤새 무수이소프로필 알코올에 담가 두고 수득한 추출물을 GC(가스 크로마토그래피) 오토샘플러*4를 사용하여 니코틴과 물 함량에 대해 테스트했다.
Figure kpo00001
(B) 절단한 필터 요소를 1%, 2% 및 5%의 KHCO3, K2CO3/KHCO3혼합염, Mg(OAc)2, Mn(OAc)2와 MgCl2로 각각 처리하고 흡인 밸브를 사용하여 인출하고 각 필터 요소를 조절제 염 약 20mg으로 균일한 방식으로 처리하기에 충분한 양의 용액에 투입하는 것을 제외하고는, 동일한 베일로부터 섬유 토우를 실시예 1A와 동일한 방식을 처리하여 10개의 테스트 필터 요소를 수득했다. 이어서 시험 필터 요소를 공기 건조 및 오븐 건조시키고 48시간 동안 습윤 캐비넷에 보관한 후 전술한 바대로 R. J. 레이놀드의 카멜 라이트 궐련 플러그에 감는다. 니코틴, 총 미립자 물질(TPM) 및 필터 효능에 관한 통상적인 테스트를 전술한 바와 같이 수행하고, 담배 1개당 평균을 내어, S-1 내지 S-19에 대한 결과를 표1에 기록하였다.
Figure kpo00002
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 베일로부터 섬유 토우를 동일하게 처리하되, 단, 절단부(S-20 내지 S-24로 규정함)을 KPO와 KHPO로 함침시켜 약 20mg/필터 요소의 유효 활성 염 농도를 만들어 필터 요소를 수득했다. 처리 및 건조된 필터 요소를 R. J. 레이놀드의 라이트 궐련 플러그로 감고, 공기 건조한 후, 48시간 동안 습윤 캐비넷에 보관하고 동일한 방식으로 흡연한다. 샘플을 수집하고 전술한 바와 같이 시험하여 하기 표 2에 그 결과의 평균 값을 기록하였다.
Figure kpo00003

Claims (22)

  1. 셀룰로오즈 아세테이트 기재 또는 열가소성 합성 섬유 기재 또는 이의 배합물을 포함하는 담배 필터 요소의 니코틴 필터 잔류 및 통과 특성을 조절하는 방법으로서, (A) 활성 조절제로서 유효량의 약산의 비독성 수용성 염을 함유하는 수용액 또는 현탁액으로 상기 필터 요소 또는 그것의 플러그(plug) 성분을 형성하는 1종 이상의 섬유 또는 필름 기재를 처리하거나; (B) 활성 조절제로서 유효량의 강산의 비독성 수용성 무기 염을 함유하는 수용액 또는 현탁액으로 상기 필터 요소 또는 그것의 플러그 성분을 형성하는 1종 이상의 섬유 또는 필름 기재를 처리하고; (C) 소정의 필터 요소 제작을 완료하여; (1) 상기 필터 요소의 플러그 성분 또는 상기 기재를 약산염으로 처리하는 경우에는 총 미립자 통과 농도에 비해 니코틴 연기 성분의 필터 통과 농도를 증가시키며, (2) 상기 필터 요소의 플러그 성분 또는 상기 기재를 강산염으로 처리하는 경우에는 총 미립자 통과 농도에 비해 니코틴 연기 성분의 필터 통과 농도를 감소시키는 것을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 산의 비독성 수용성 금속염을 pH 8 내지 pH 12의 범위의 완충 용액 또는 현탁액으로서 상기 필터 요소 또는 그것의 플러그의 1종 이상의 기재에 도포하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 완충 용액 또는 현탁액의 pH 범위가 pH 8.0 내지 pH 10.5인 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 기재가 열가소성 합성 섬유를 포함하며, 상기 수용액 또는 현탁액은 탄산, 인산, 아세트산, 시트르산 및 푸마르산으로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상의 산의 비독성 금속염을 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 비독성 금속염이 Mg(OAc)2, Mn(OAc)2, KHCO3, K2CO3/KHCO3, NaHCO3, KHPO4및 KH2PO|4중 하나 이상으로 구성된 군중에서 선택된 것인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 수용액 또는 현탁액이 염산과 브롬화수소산으로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상의 산의 비독성 금속염을 함유하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 비독성 금속염이 ZnCl2, LiBr, KBr, CaBr2및 MgCl2로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상의 성분인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 담배 필터 요소가 100중량% 미만의 셀룰로오즈 아세테이트를 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 담배 필터의 기재가 100중량% 미만의 합성 열가소성 기재를 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 담배 필터가 100중량% 미만의 폴리올레핀을 포함하는 방법.
  11. (a) 1종 이상의 셀룰로오스 아세테이트 섬유 또는 합성 열가소성 섬유를 포함하는 압축된 기재로 된 필터 플러그; (b) 상기 압축된 기재내에 분포된 다수의 활성 필터 부위로서, 강산 또는 약산 및 비독성 금속으로 이루어진 소정의 수용성 염의 고체 및/또는 고체/액체 상을 주성분으로 하는 부위; 및 (c) 상기 압축된 기재를 보호하는 플러그 랩을 함께 포함하며, 이때 약산의 비독성 수용성 염을 포함하는 필터 부위가 존재할 경우 총 미립자 필터 통과 농도에 비해 니코틴의 필터 통과가 증가되고, 강산의 비독성 수용성염을 포함하는 필터 부위가 존재할 경우에는 총 미립자 필터 통과 농도에 비해 니코틴의 필터 잔류가 증가되는, 담배 필터 봉 또는 필터 요소.
  12. 제11항에 있어서, 상기 활성 필터 부위가 약산이 비독성 수용성 염의 고체/액체 상을 주성분으로 하며, 상기 액체상의 pH 범위가 8 내지 12인 담배 필터 봉 또는 필터 요소.
  13. 제12항에 있어서, 상기 수용성 염이 아세트산, 탄산, 인산, 시트르산 및 푸마르산으로 이루어진 군중에서 선택된 산의 비독성 금속염인 담배 필터 봉 또는 필터 요소.
  14. 제13항에 있어서, 상기 수용성 염이 Mg(OAc)2, Mn(OAc)2, KHCO3, K2CO3및 NaHCO3중 하나 이상인 담배 필터 봉 또는 필터 요소.
  15. 제11항에 있어서, 상기 수용성 염이 MgCl2, LiBr, CaCl2및 CaBr2중 하나 이상인 담배 필터 봉 또는 필터 요소.
  16. 제11항에서 정의한 요소를 필터 요소로서 사용한 담배.
  17. 제12항에서 정의한 요소를 필터 요소로서 사용한 담배.
  18. 제13항에서 정의한 요소를 필터 요소로서 사용한 담배.
  19. 제14항에서 정의한 요소를 필터 요소로서 사용한 담배.
  20. 제15항에서 정의한 요소를 필터 요소로서 사용한 담배.
  21. 셀룰로오즈 아세테이트 기재 또는 열가소성 합성 섬유 기재 또는 이의 배합물을 포함하는 담배 필터 요소의 니코틴 필터 잔류 및 통과 특성을 조절하는 방법으로서, 산개형 섬유 토우, 부직물 리본, 슬라이버, 및 섬유소 필름으로 이루어진 1종 이상의 기재를 활성 조절제로서 유효량의 약산 비독성 수용성 염을 함유하고 pH 범위가 약 8 내지 약 12인 완충 수용액 또는 현탁액으로 처리하고; 소정의 필터 요소 제작을 완료하여; 상기 필터 요소의 플러그 성분 또는 상기 기재를 약산염으로 처리하므로써, 총 미립자 통과 농도에 비해 니코틴 연기 성분의 필터 통과 농도를 증가시키는 것을 포함하는 방법.
  22. (a) 산개형 섬유 토우, 부직물 리본, 슬라이버 및 섬유소 필름중의 하나 이상의 형태인 1종 이상의 셀룰로오즈 아세테이트 섬유 또는 합성 열가소성 섬유를 포함하는 압축된 기재로 된 필터 플러그; (b) 상기 압축된 기재내에 분포된 다수의 활성 필터 부위로서, 강산 또는 약산의 비독성 수용성 염으로 이루어진 소정의 고체 및/또는 고체/액체 상을 주성분으로 하는 부위; 및 (c) 상기 압축된 기재를 보호하는 플러그 랩을 함께 포함하며, 이때 약산의 비독성 수용성 염을 포함하는 필터 부위가 존재할 경우 총 미립자 필터 통과 농도에 비해 니코틴의 필터 통과가 증가되고, 강산의 비독성 수용성 염을 포함하는 필터 소재지가 존재할 경우에는 총 미립자 필터 통과 농도에 비해 니코틴의 필터 잔류가 증가되는 , 담배 필터 봉 또는 필터 요소.
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