WO2016060359A1 - 통기성 담배 필터 및 그의 제조방법 - Google Patents

통기성 담배 필터 및 그의 제조방법 Download PDF

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WO2016060359A1
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filter
tow
hollow
injected
mold
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PCT/KR2015/006296
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이호석
이기식
김상진
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태영산업 주식회사
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    • A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters

Definitions

  • the present invention relates to a breathable tobacco filter and a method for manufacturing the same, and more particularly, to provide a functional filter that efficiently improves harmful components in cigarette smoke and improves the flavor of cigarette smoke, while improving the productivity and quality of the filter.
  • a tobacco filter and a method for producing the same are particularly, to provide a functional filter that efficiently improves harmful components in cigarette smoke and improves the flavor of cigarette smoke, while improving the productivity and quality of the filter.
  • the cigarette is wrapped with tobacco tobacco such as tobacco leaves in the cigarette paper, and to inhale the smoke generated by burning the cigarette paper and tobacco, the filter is provided in the suction portion to improve the harmful components of the smoke and the taste of the smoke.
  • tobacco tobacco such as tobacco leaves in the cigarette paper
  • the filter is provided in the suction portion to improve the harmful components of the smoke and the taste of the smoke.
  • the cigarette paper may be made of flax or wood pulp as a paper rolling the tobacco part.
  • a filter is provided at the back portion of the tobacco covered with cigarette paper to inhale the mouth of the smoker.
  • the filter is classified into an acetate filter, a paper filter, a carbon filter, and the like according to a material, and depending on the shape, a single filter and a dual filter , Triple filter, and the like.
  • the filter prevents tobacco from touching the tip of the smoker's tongue
  • the filter wrapper is provided on the outer circumference of the filter.
  • the filter wrap may be provided with a thin paper to maintain the shape of the filter.
  • the cigarette paper and the filter are connected by a tip paper, and fine tips may be formed in the tip paper.
  • the conventional cigarette filter is provided with a solid cylinder having a cross-sectional shape filled with tow, not only gives a hard feeling to the smoker, but also has a problem that the suction resistance is increased, resulting in inconvenience during smoking and the satisfaction is lowered .
  • the filter outer periphery has been disclosed as a structure in which a ventilation flow path is formed by wrapping the uneven paper separately, which is a complicated manufacturing process, the uneven paper is easily deformed by the force of smoking, so that the function of the ventilation flow passage is not substantially performed. There was this.
  • this general solid cylindrical filter has a constant mixing ratio of tobacco combustion extract and air, and there is not enough space for vortex phenomena during smoking. There was a problem that the purchase desire is lowered due to the effect.
  • the present invention provides a functional filter that efficiently improves the harmful components of the tobacco smoke and improves the flavor of the tobacco smoke, but a breathable tobacco filter and a method of manufacturing the filter productivity and quality is improved The challenge is to provide.
  • the first embodiment of the present invention comprises a first step of preparing and stretching the filter tow; Calcinating the stretched tow; A third step of dispersing and injecting the plasticized tow into each of the first inlet having a circular cross section to form a core portion and a second inlet provided to be partitioned outside the first inlet; The dispersion-injected tow is respectively pressurized by a first narrow tube part connected to the first inlet port and a second narrow tube part connected to the second inlet port so as to be connected to the first outlet port connected to the first narrow tube part and the second narrow tube part; A fourth step of dividing into a second outlet and injecting the second outlet; Injecting the tow injected into the second outlet into the forming mold formed with an uneven groove in the inner circumference to form a vent formed with an air flow passage along the outer circumference, and the core portion at the confluence of the forming mold and the first outlet are joined. And a fifth step of manufacturing a filter by overlapping the vents.
  • the present invention is the filter tow is agglomerated at a low compression rate is formed at a low density, core portion disposed in the central portion;
  • the tow for the filter is agglomerated at a high compression rate is formed in a high density, disposed to surround the outside of the core portion, the ventilation portion provided with a multi-stage ventilation passage in the circumferential direction in the longitudinal direction on the outer periphery; And it provides a breathable tobacco filter comprising a filter wrap surrounding the outside of the vent.
  • the second embodiment of the present invention comprises a first step that the tow for the filter is prepared and drawn; A second step of plasticizing the stretched tow; A third step in which the plasticized tow is injected into an inner central part through an injection hole of a cylindrical outer mold having a hollow forming mold for forming a hollow part; And the injected tow is pressurized in the buccal tube portion provided in the center portion of the outer mold, and the tow injected into the outlet is heated and cured while passing between the hollow forming mold and the outer mold disposed in the inner center portion, and the heat curing.
  • the tow is cooled with compressed air to provide a method for producing a breathable tobacco filter comprising a fourth step of making a hollow filter.
  • the present invention is the plasticized tow injected through the injection hole of the cylindrical shape of the cylindrical shape is formed in the inner central portion is formed hollow forming mold for forming a hollow portion is pressed from the buccal tube portion provided in the central portion of the outer mold, A hollow filter formed by passing the tow injected into the discharge hole between the hollow forming mold and the outer mold disposed at an inner central portion thereof, and heat-curing the cooled tow by compressed air; A solid filter connected to one side of the hollow filter; And it provides a breathable tobacco filter comprising a filter wrap around the outside of the combined hollow filter and the solid filter.
  • the present invention provides the following effects.
  • the filter manufactured in the hollow form maintains the nicotine content as the vortex phenomenon occurs in which air is strongly rotated in the hollow part of the filter when smoking. At the same time, you can enjoy the mild taste and rich taste.
  • the hollow filter formed with the hollow part has a distinctive appearance from the conventional filter, provides a buyer with a high-quality aesthetic, and provides a soft and mild touch of the hollow filter only when smoking, thereby making the smoker use satisfaction. Can be improved.
  • the tow injected into the second outlet is injected into the mold formed with the uneven groove in the inner circumference, and the vent formed with the ventilation path along the outer circumference is firmly formed in the outer circumference of the filter, thereby minimizing the shape change due to the force of the smoking.
  • the aeration passage can be maintained firmly.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a method for manufacturing a breathable tobacco filter according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exemplary view showing a process applied to the manufacturing method of the breathable tobacco filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exemplary view showing an injection machine in which a first inlet and a second inlet are formed in a method of manufacturing a breathable tobacco filter according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an exemplary view showing a molding die in the method of manufacturing a breathable tobacco filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is an exemplary view showing a breathable tobacco filter according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing a combined state of a breathable tobacco filter and another functional filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flow chart showing a method for manufacturing a breathable tobacco filter according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exemplary view showing an injection machine in which a hollow forming mold is disposed in a method of manufacturing a breathable tobacco filter according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exemplary view showing a molding die in a method of manufacturing a breathable tobacco filter according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a hollow filter according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exemplary view showing a coupling state of a hollow filter and another functional filter according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a breathable tobacco filter according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exemplary view illustrating a process to which a method of manufacturing a breathable tobacco filter according to a first embodiment of the present invention is applied.
  • the filter tow (t) may be provided as a filament (fiber) provided with semi-synthetic fibers such as cellulose acetate (cellulose acetate), compressed and bound in the form of bales It may be disposed in the supply unit 10.
  • the filter tow t may be drawn out from the supply part 10 and introduced into the drawing machine 11 (S10).
  • the drawing machine 11 is formed with a spiral or circumferential groove along the outer circumference is arranged up and down, a pair of first rolls each outer circumference is in contact with, a pair of first disposed in front of the first roll It may comprise two rolls.
  • the tow may pass between the first roll and the second roll, and may be transported aligned by short fibers along the grooves of the first roll and the second roll.
  • the rotation speed of the second roll is preferably faster than the rotation speed of the first roll.
  • the tow is tensioned by a difference in rotational speeds of the first roll and the second roll, and twist may be formed on each short fiber passing through the second roll, and by the degree of twist of the short fiber. Aeration rate of the manufactured filter can be adjusted.
  • the tow passing through the stretching machine 11 may be widened through the band machine 12 and introduced into the plasticizer 13 in a state where the contact area per single fiber is maximized (s20).
  • the tow introduced into the plasticizer 13 may be plasticized by using an organic ester-based plasticizer such as triacetin.
  • the plasticizer may also use dimethyl ether such as triethyl citrate, dimethylethyl phthalate, triethylene, tetraethylene glycol and the like.
  • the plasticizer 13 may supply a plasticizer to the tow using a spray device or a brush, and the tow is introduced into the plasticizer 13 in a state where the contact area is maximized by the band machine 13. Therefore, each short fiber can be plasticized uniformly.
  • the plasticized tow passes through the guide roller 14 and the bandwidth can be reduced. That is, after the plasticizing treatment can be aggregated through the guide roller 14 to facilitate the injection into the injection molding machine (15).
  • FIG 3 is an exemplary view showing an injection machine in which a first inlet and a second inlet are formed in the method of manufacturing a breathable tobacco filter according to the first embodiment of the present invention.
  • the plasticized tow is injected into the injection machine 15 (S30).
  • the injection machine 15 has a first inlet 15a and a second inlet 15b to which the tow is injected, and a first narrow tube part 15c and a second narrow tube part 15d connected to each of the inlets 15a and 15b. And a first outlet 15e and a second outlet 15f connected to each of the buccal tubes 15c and 15d.
  • the first inlet 15a is disposed at the center of the second inlet 15b, and is provided in a circular cross section so as to be partitioned from the second inlet 15b, and the second inlet 15b is provided in the first portion. It is provided with a donut-shaped cross section surrounding the periphery of the injection hole 15a.
  • the plasticized tow may be dispersed and injected into each of the first inlet 15a and the second inlet 15b (s30).
  • the second inlet 15b has a larger cross-sectional area than the first inlet 15a, and a higher amount of tow t2 is injected into the second inlet 15b, thereby having a higher compression ratio.
  • the tow t1 injected into the first inlet 15a and the tow t2 injected into the second inlet 15b are buccal portions 15c and 15d connected to the rear of each inlet 15a and 15b. Pressurized at
  • the buccal ducts 15c and 15d are provided in a shape in which the diameter is narrowed along the traveling direction of the tow so that the injected tow can be compressed.
  • the direction of the tow means the direction in which the tow is injected and injected, it is preferable that the inlet side is understood as the front, the outlet side is rearward.
  • Tow flowing along the inside of each of the buccal tubes 15c and 15d may be compressed and aggregated, and the tow compression ratio of the second narrow tube portion 15d having a large inner diameter reduction ratio may be increased.
  • the compression ratio of the tow increases in the buccal ducts 15c and 15d, where the inner diameter reduction ratio refers to the ratio of the inner diameter difference between the inlets 15a and 15b and the outlets 15e and 15f. It is preferable to mean represented by.
  • the second inlet 15b is agglomerated at a high compression rate because a large amount of tow is injected, so that a high-density vent 130 is formed, and the first inlet 15a is injected at a low compression rate because a small amount of tow is injected. Agglomerated to form a core portion 140 of low density.
  • the tow injected into each of the injection holes (15a, 15b) is pressurized by each of the narrow tube (15c, 15d) is injected into each discharge port (15e, 15f) (s40).
  • Figure 4 is an exemplary view showing a molding die in the method of manufacturing a breathable tobacco filter according to the first embodiment of the present invention.
  • the tow injected into the second outlet 15f is injected into the mold 16 having the uneven groove 16a formed therein (s50).
  • the inner diameter of the mold 16 is preferably formed larger than the inner diameter of the second outlet (15f), so that the tow discharged to the second outlet (15f) to the interior of the mold 16 It can be easily injected.
  • the tow injected into the mold 16 may be expanded by a restoring force in a compressed state to be in close contact with the inside of the uneven groove 16a.
  • the vent 130 may be in contact with the uneven groove 16a to have an outer profile that is joined to the uneven groove 16a.
  • the uneven groove 16a is formed along the longitudinal direction of the forming die 16, and the uneven groove is formed in the circumferential direction on the inner circumference of the forming die 16.
  • the vent 130 may be provided with a vent passage 120 in a longitudinal direction, and a plurality of vent passages 120 may be formed in a circumferential direction on the outer circumference of the vent 130.
  • vent 130 is a large amount of tow injected through the second inlet (15b) is agglomerated at a high compression rate is formed at a high density, it is hardened after contacting the heated mold. Therefore, the ventilation passage 120 provided in a shape that is mated with the uneven groove 16a may be maintained firmly, and the shape of the ventilation passage 120 is not deformed even when the filter winding 110 is packaged outside. Can be kept stable.
  • the core part 140 may improve the filtering performance by maximizing the contact area with the cigarette smoke. Furthermore, since the core part 140 is correctly partitioned from the ventilation flow path 120 by a high-density vent part 130 formed outside, smoke generated during smoking can be easily sucked through the core part 140. have. Therefore, an increase in suction resistance by the ventilation passage 120 can be prevented.
  • the smoke filtered through the core part 140 may be mixed with the outside air introduced through the ventilation passage 120 and sucked into the mouth of the smoker.
  • the shape of the ventilation passage 120 is maintained without being deformed by the force of the smoker's biting force, the humidity in the mouth, the packing pressure due to the filter winding, etc. synergistic effect (synergy) to improve the filtering performance and flavor of the cigarette at the same time May be provided.
  • the molding die 16 is steam heated It is preferable to include.
  • steam supply pipes 16b are provided at upper and lower portions of the mold 16, and the mold is heated by steam ejected from the steam supply pipe 16b. Accordingly, the mold 16 may be provided with a curing temperature suitable for the plasticized tow without excessive heating.
  • the first outlet 15e is preferably extended to the confluence 16c along the center of the mold 16.
  • the confluence 16c is preferably understood to mean a point after the end of the first outlet 15e extending along the inside of the second outlet 15f.
  • the tow flowing along the first discharge port 15e may be discharged to the central portion of the confluence portion 16c to form the core portion 140, and the core portion 140 may include the vent portion 130. May be cured by residual heat after curing.
  • the core part 140 and the vent part 130 may overlap each other in the confluence part 16c and may be manufactured as a filter (S50).
  • S50 a filter
  • the core unit 140 and the vent unit 130 are integrated, so that a separate bonding process is not required, thereby improving productivity of the product.
  • the core part 140 may be tightly coupled to the inner circumferential side of the vent part 130 by the elastic restoring force of the material, and thus may be firmly coupled at the same time, thereby improving the coupling quality.
  • the core part 140 is cured in a state in which the vent part 130 is cured in correspondence with the shape of the uneven groove 16a and then restrained by the vent part 130, thereby restoring and expanding the material itself. It can have an accurate air flow rate without changing the density. Accordingly, the degradation of the filtering performance due to the change in the density of the core unit 140 can be prevented, so that the quality of the product can be improved.
  • the filter 100 manufactured in the mold 16 may be cooled by compressed air, cut into a predetermined length after cooling, and flow toward the inside of the packaging machine 19.
  • the manufactured filter 100 is heat-cured in the molding die 16 and then transferred to the rear of the molding die 16.
  • a cooler 17 may be provided at the rear of the mold 16, and the cooler 17 may be provided with an injection nozzle for injecting compressed air.
  • some of the short fibers constituting the tow may be cured in a broken state or chopped during curing.
  • the short fibers broken into small pieces form fine dust on the outside of the filter 100 and the inside of the forming mold 16.
  • the cured filter is cooled and fine dust adhering to the outside of the filter can be removed. Accordingly, the adhesive force may be prevented from being deteriorated due to fine dust when the filter wrapper 110 is adhered, and after the adhesion of the filter wrapper 110, the fine dust is prevented from remaining inside the ventilation passage 120. Can be improved.
  • the filter cooled through the compressed air is transferred to the cutter 18 and moved to the packaging machine 19 in a state that is cut to meet the specifications of the cigarette, and transported to the subsequent tobacco manufacturing process with the filter wrap 110 attached. Can be.
  • FIG 5 is an exemplary view showing a breathable tobacco filter according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 6 is an illustration showing a combined state of the breathable tobacco filter and another functional filter according to a first embodiment of the present invention.
  • the step (s60) of attaching the filter wrap 110 in the circumferential direction along the outer periphery of the manufactured filter 100 is the filter 100 is manufactured It is preferred to include the step of combining with the functional filter 200.
  • the functional filter 200 may be prepared in advance through a different process line than the breathable filter 100, it can be understood that it means a general functional filter in which the fragrance capsule is inserted or the carbon particles are inserted.
  • the functional filter 200 may be provided with a diameter continuous with the outermost portion of the vent 130, the filter wrapper surrounding the outer periphery of the functional filter 200 and the breathable filter 100 ( The two filters can be combined by attaching 110.
  • the two filters may be combined, which is not limited to the first embodiment of the present invention.
  • the core unit 140 may be connected to the central portion of the functional filter 200 to provide smoke added with fragrance capsules.
  • the vent 130 may be connected to an outer portion of the functional filter 200 to provide a part of smoke filtered by the functional filter 200 and external air flowing through the filter wrap 110 to a smoker. have.
  • the core unit 140 since the core unit 140 is integrated into the vent 130, the filter having multiple structures can be accurately and easily manufactured along one process line, thereby improving productivity and quality of the product. Can be.
  • Figure 7 is a flow chart showing a method of manufacturing a cigarette filter according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 8 is an injection machine in which the hollow forming mold is disposed in the method of manufacturing a cigarette filter according to the second embodiment of the present invention It is an exemplary view shown.
  • the basic configuration except for the structure in which the hollow part may be formed in the filter is the same as in the first embodiment, detailed description of the same configuration is omitted.
  • the breathable tobacco filter may be made of a filter having a hollow central portion.
  • the filter tow is prepared and stretched (s110). Then, the stretching treatment toe is plasticized (s120). In this way, the method in which the filter is stretched and plasticized is the same as in the above-described first embodiment, and thus a detailed description of the same parts will be omitted.
  • an outer mold 115i and a hollow forming mold 115g are disposed in the injection machine 115, and the hollow forming mold 115g is provided inside the outer mold 115i to form a hollow part 300. This is preferable.
  • the plasticized tow is injected through the injection hole 115b of the outer mold 115i (S130).
  • the outer mold 115i in which the hollow forming mold 115g is disposed is provided with the injection hole 115b of one side open shape, and a tow t12 may be injected into the injection hole 115b.
  • the tow t12 may be pressurized in the buccal tube part 115d.
  • the buccal tube part 115d may be provided at the center portion of the outer mold 115i, and the shape of the buccal tube part 115d corresponds to the second buccal tube part 15d of the first embodiment described above. Is omitted.
  • the hollow forming mold 115g is disposed at the inner central portion of the hollow filter 500 to form the hollow 300.
  • the hollow forming mold (115g) is provided so that one end of the inclined surface is parallel to the inclined surface of the buccal tube (115d), the tow (t12) pressed from the buccal tube (115d) smoothly to the outlet (115f). Can be injected.
  • the other end is formed in a wedge shape that is narrowed toward the injection hole 115b, the injection of the tow t12 may be smoothly performed along the profile of the outer mold 115i. In addition, since a large amount of tow t12 may be uniformly injected, manufacturing may be facilitated.
  • the diameter of one end and the other end of the hollow forming mold 115g is not limited to the second embodiment of the present invention.
  • the hollow forming mold (115g) can be fixed by having a support in front. That is, since the hollow forming mold 115g is fixed to the support, the tow may be constantly injected along the profiles 310a, 310b, 310c of the hollow forming mold 115g, and the amount of the tow is imbalanced. It is possible to prevent the defects caused by being made.
  • the hollow forming mold 115g may be narrowed in a wedge shape and fixed to the support, and in some cases, the central portion of the hollow forming mold 115g in the injection hole 115b may be the outer mold 115i. It may be a form fixed to the branch). That is, the form in which the hollow forming mold 115g is fixed is not limited to the second embodiment of the present invention described above.
  • the blowing speed for the tow injected into the injection molding machine 115 by plasticization may be adjusted to form a section having a different density along the longitudinal direction of the filter.
  • a small amount of tow is injected at a speed lower than the standard blowing speed until a predetermined time from the start time of the tow is injected, and a low compression ratio is agglomerated and formed at a low density, so that the filtering performance can be improved by maximizing the contact area with tobacco smoke. have.
  • the tow of the above-described method may be manufactured as a filter passing through the mold 116 to form a section divided into high density and low density.
  • the smoke generated during smoking may be easily sucked by the sections having a lower density.
  • the high density section is provided, it is possible to stably maintain the shape without being deformed by the packing pressure by the filter winding 110.
  • the suction resistance can be maintained while the deformation for the smoking force is small, and the quality can be improved because the filter can have a different filter structure.
  • Figure 9 is an exemplary view showing a molding die in the manufacturing method of the cigarette filter according to the second embodiment of the present invention.
  • the tow pressurized and agglomerated by the buccal tube part 115d flows into the discharge port 115f connected to the buccal tube part 115d and is injected into the molding mold 116 (S140).
  • the tow injected into the mold 116 is expanded and heat-cured by a restoring force in a compressed state, and as the heat-cured tow is cooled with compressed air, a filter having a central portion in a hollow shape may be manufactured. have.
  • the filter manufactured in the hollow type may cause a vortex phenomenon in which air is strongly rotated in the hollow part 300 of the filter when smoking, and thus, nicotine content may be maintained, but a mild taste may be felt.
  • a hollow part 300 having a diameter corresponding to the hollow forming mold 115g is formed to be manufactured as the hollow filter 500.
  • the confluence part 116c may further include a ring-shaped groove having a diameter corresponding to the outlet, to support the outer shape of the filter in which the hollow part 300 is formed, thereby preventing the shape from being deformed. The failure rate can be minimized.
  • an uneven groove may be formed in the forming mold 116 for manufacturing a filter in some cases.
  • the shape of the uneven groove portion and the subsequent cooling and curing, and the filter winding bonding step are also the same as the first embodiment of the present invention, a detailed description of the same parts will be omitted.
  • Figure 10 is a cross-sectional view of a hollow filter according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 11 is an exemplary view showing a coupling state of the hollow filter and another functional filter according to a second embodiment of the present invention
  • the front portion of the manufactured hollow filter 500 may include a functional filter 200 having a solid inside coupled to the longitudinal direction to wrap the outside with a filter wrap 110.
  • the step of combining the hollow filter 500 and the functional filter 200 corresponds to the coupling method of the breathable filter 100 and the functional filter 200 of the first embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted. That is, as shown in the cross-sectional view of FIG. 10, the tow passing through the forming mold 116 may be manufactured as a filter in which the hollow part 300 is formed at the center of the inner chamber part 400.
  • the manufactured filter may be manufactured by the hollow filter 500 by being wrapped with the filter wrapper 110.
  • the hollow filter 500 provides a differentiated appearance from the conventional filter, and can increase the desire to purchase by delivering a high-quality aesthetic to the buyer as it is reflected in the innovative shape in the eyes of the buyer with refinement. have.
  • the high-density inner chamber 400 is formed, the hollow portion 300 is formed therein, the smoking can feel the soft and mild touch of the hollow filter 500 only, the buyer's satisfaction Can be raised.
  • the breathable tobacco filter and the method of manufacturing the same according to the present invention provide the following effects.
  • the tow is injected and injected into the inside of the outer mold in which the hollow forming mold is formed so that the hollow part is formed in the filter, so that it can be manufactured as a solid filter so that a stable form is maintained without deforming even when the smoking force or the humidity in the oral cavity is maintained. Can be.
  • the present invention can be used in the industry of the tobacco filter field by providing a hollow filter having a different appearance from commercially available tobacco filters and having improved soft touch and taste and a method of manufacturing the same.

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Abstract

담배 연기 속 유해 성분을 효율적으로 개선하며 담배 연기 고유의 풍미를 개선하는 기능성 필터를 제공하되 필터의 생산성 및 품질이 향상되도록, 본 발명은 필터용 토우를 준비하고 연신 처리하는 제1단계; 상기 연신 처리된 토우를 가소 처리하는 제2단계; 코어부를 형성하도록 원형 단면으로 구비된 제1주입구 및 상기 제1주입구의 외부에 구획되도록 구비된 제2주입구 각각으로 상기 가소 처리된 토우를 분산하여 주입하는 제3단계; 상기 분산 주입된 각 토우를 상기 제1주입구에 연결된 제1협관부 및 상기 제2주입구에 연결된 제2협관부에서 각각 가압하여 상기 제1협관부에 연결된 제1배출구 및 상기 제2협관부에 연결된 제2배출구로 분할하여 사출하는 제4단계; 상기 제2배출구로 사출된 토우를 내주에 요철홈부가 형성된 성형틀로 주입하여 외주를 따라 통기유로가 형성된 통기부를 형성하고, 상기 성형틀 및 상기 제1배출구가 합류되는 합류부에서 상기 코어부 및 상기 통기부를 중첩하여 필터를 제조하는 제5단계; 및 상기 제조된 필터의 외주를 따라 원주방향으로 필터 권지를 부착하는 제6단계를 포함하는 통기성 담배 필터의 제조방법을 제공한다.

Description

통기성 담배 필터 및 그의 제조방법
본 발명은 통기성 담배 필터 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 담배 연기 속 유해 성분을 효율적으로 개선하며 담배 연기 고유의 풍미를 개선하는 기능성 필터를 제공하되 필터의 생산성 및 품질이 향상되는 통기성 담배 필터 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 담배는 담뱃잎 등 연초를 궐련지로 감싸고, 궐련지와 연초를 태워 발생되는 연기를 흡입하는 것으로, 연기의 유해성분과 연기의 맛을 개선하기 위해 흡입부에 필터가 구비된다.
상세히, 상기 궐련지(cigarette paper)는 연초 부분을 마는 종이로 마(flax)나 목재펄프로 제조될 수 있다. 그리고, 궐련지로 감싸진 연초의 뒷부분에는 흡연자의 입을 대고 흡입하는 부분에 필터가 구비된다.
여기서, 상기 필터는 재질에 따라 아세테이트 필터(acetate filter), 종이 필터(paper filter), 탄소 필터(charcoal filter) 등으로 구분되고, 형태에 따라서는 단일 필터(mono filter), 이중 필터(dual filter), 삼중 필터(triple filter) 등으로 구분된다.
이때, 상기 필터는 연초가 흡연자의 혀끝에 닿는 것을 방지해주며, 상기 필터의 외주에는 필터 권지가 구비된다. 여기서, 상기 필터 권지는 필터의 형태를 유지하기 위해 얇은 종이로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 궐련지와 상기 필터는 팁 페이퍼(tip paper)에 의해 연결되며, 상기 팁 페이퍼에는 미세한 천공이 형성될 수 있다.
한편, 종래의 담배 필터는 토우가 가득 충진된 단면형상을 가지는 중실 원통형으로 구비되어, 흡연자에게 딱딱한 감촉을 줄 뿐만 아니라 그로 인한 흡인 저항이 증대되어 흡연시 불편함을 주며 만족도가 저하되는 문제점이 있었다.
그리고, 상기 필터 외주에는 별도로 요철종이를 감싸 통기유로가 형성되는 구조로 개시되었으나 이는 제조공정이 복잡하고, 흡연시 무는 힘에 의해 요철종이가 쉽게 변형되어 통기유로의 기능이 실질적으로 행해지지 못하는 문제점이 있었다.
게다가, 이와 같이 일반적인 중실 원통형 필터는 담배연소 추출물 및 공기의 혼합비가 항상 일정하고, 흡연시 와류 현상이 일어날 공간이 부족하므로 마일드함과 더불어 끽미가 저하되었으며, 필터 외관에 차별화된 특징이 없어 낮은 시각적 효과로 인해 구매욕구가 저하되는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 담배 연기 속 유해 성분을 효율적으로 개선하며 담배 연기 고유의 풍미를 개선하는 기능성 필터를 제공하되 필터의 생산성 및 품질이 향상되는 통기성 담배 필터 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1실시예는 필터용 토우를 준비하고 연신 처리하는 제1단계; 상기 연신 처리된 토우를 가소 처리하는 제2단계; 코어부를 형성하도록 원형 단면으로 구비된 제1주입구 및 상기 제1주입구의 외부에 구획되도록 구비된 제2주입구 각각으로 상기 가소 처리된 토우를 분산하여 주입하는 제3단계; 상기 분산 주입된 각 토우를 상기 제1주입구에 연결된 제1협관부 및 상기 제2주입구에 연결된 제2협관부에서 각각 가압하여 상기 제1협관부에 연결된 제1배출구 및 상기 제2협관부에 연결된 제2배출구로 분할하여 사출하는 제4단계; 상기 제2배출구로 사출된 토우를 내주에 요철홈부가 형성된 성형틀로 주입하여 외주를 따라 통기유로가 형성된 통기부를 형성하고, 상기 성형틀 및 상기 제1배출구가 합류되는 합류부에서 상기 코어부 및 상기 통기부를 중첩하여 필터를 제조하는 제5단계; 및 상기 제조된 필터의 외주를 따라 원주방향으로 필터 권지를 부착하는 제6단계를 포함하는 통기성 담배 필터의 제조방법을 제공한다.
이를 통해, 본 발명은 필터용 토우가 낮은 압축율로 응집되어 저밀도로 형성되되, 중앙부에 배치되는 코어부; 상기 필터용 토우가 높은 압축율로 응집되어 고밀도로 형성되되, 상기 코어부의 외부를 감싸도록 배치되며, 외주에 길이방향의 통기유로가 원주방향을 따라 다단으로 구비되는 통기부; 및 상기 통기부의 외부를 감싸는 필터 권지를 포함하는 통기성 담배 필터를 제공한다.
한편, 본 발명의 제2실시예는 필터용 토우가 준비되고 연신 처리되는 제1단계; 상기 연신 처리된 토우가 가소 처리되는 제2단계; 내부 중앙부에는 중공부를 형성하기 위한 중공형성금형이 배치된 원통형태의 외곽금형의 주입구를 통해 상기 가소 처리된 토우가 주입되는 제3단계; 및 상기 주입된 토우가 상기 외곽금형의 중앙부에 구비된 협관부에서 가압되되, 상기 배출구로 사출된 토우가 내부 중앙부에 배치된 상기 중공형성금형과 상기 외곽금형 사이로 통과되면서 가열 경화되고, 상기 가열 경화된 토우가 압축 공기로 냉각되어 중공형 필터로 제조되는 제4단계를 포함하는 통기성 담배 필터의 제조방법을 제공한다.
이를 통해, 본 발명은 내부 중앙부에는 중공부를 형성하기 위한 중공형성금형이 배치된 원통형태의 외곽금형의 주입구를 통해 주입된 가소 처리된 토우가 상기 외곽금형의 중앙부에 구비된 협관부에서 가압되되, 상기 배출구로 사출된 토우가 내부 중앙부에 배치된 상기 중공형성금형과 상기 외곽금형 사이로 통과되면서 가열 경화되고, 상기 가열 경화된 토우가 압축 공기로 냉각되어 형성된 중공형 필터; 상기 중공형 필터 일측에 연결되는 중실형 필터; 및 상기 결합된 중공형 필터 및 중실형 필터의 외부를 감싸는 필터 권지를 포함하는 통기성 담배 필터를 제공한다.
상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 내부에 상기 중공형성금형이 구비된 상기 외곽금형으로 토우를 주입함에 따라 중공형으로 제조된 필터는 흡연시 공기가 상기 필터의 중공부에서 강하게 회전되는 와류현상이 일어남에 따라 니코틴 함량은 유지되면서도 마일드하면서 풍부한 끽미를 느낄 수 있다.
둘째, 상기 중공부가 형성된 상기 중공형 필터는 종래의 필터와 차별화된 외관을 구비하여 구매자에게 고품격의 미감을 제공하며, 흡연시 상기 중공형 필터만의 소프트하고 마일드한 촉감을 제공하여 흡연자의 사용 만족도가 향상될 수 있다.
셋째, 상기 제2배출구로 사출된 토우가 내주에 요철홈부가 형성된 성형틀로 주입되고 외주를 따라 통기유로가 형성된 통기부가 상기 필터의 외주에 굳건하게 형성되므로 흡연시 무는 힘에 의한 형상 변화가 최소화되어 상기 통기유로가 견고하게 유지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터의 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터의 제조방법이 적용된 공정을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터의 제조방법에서 제1주입구 및 제2주입구가 형성된 사출기를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터의 제조방법에서 성형틀을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터와 다른 기능성 필터의 결합 상태를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 통기성 담배 필터의 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 통기성 담배 필터의 제조방법에서 중공형성금형이 배치된 사출기를 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 통기성 담배 필터의 제조방법에서 성형틀을 나타낸 예시도.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 중공형 필터의 단면도.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 중공형 필터와 다른 기능성 필터의 결합 상태를 나타낸 예시도.
본 발명의 실시를 위한 최선의 형태는 아래에서 상술한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터 및 그의 제조방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터의 제조방법이 적용된 공정을 나타낸 예시도이다.
도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 필터용 토우(t)는 셀룰로우즈 아세테이트(cellulose acetate) 등 반합성섬유로 구비된 단섬유(filament)로 구비될 수 있으며, 곤포 형태로 압축 및 결속되어 공급부(10)에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 필터용 토우(t)는 상기 공급부(10)로부터 인출되어 연신기(11)로 투입될 수 있다(s10). 이때, 상기 연신기(11)는 외주를 따라 나선형 또는 원주방향의 홈이 형성되되 상하로 배치되어, 각각의 외주가 접하는 한쌍의 제1롤과, 상기 제1롤의 전방에 배치된 한쌍의 제2롤을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 토우는 상기 제1롤의 사이 및 상기 제2롤의 사이를 통과하며, 상기 제1롤 및 상기 제2롤의 홈을 따라 단섬유별로 정렬되어 이송될 수 있다. 이때, 상기 제2롤의 회전속도는 상기 제1롤의 회전속도보다 빠른 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 토우가 상기 제1롤 및 상기 제2롤의 회전속도 차이에 의해 인장되고, 상기 제2롤을 통과한 각 단섬유에 꼬임이 형성될 수 있으며, 상기 단섬유의 꼬임 정도에 의해 제조된 필터의 통기율이 조절될 수 있다.
그리고, 상기 연신기(11)를 통과(s10)한 토우는 밴드기(12)를 통해 넓게 펴져 단섬유당 접촉면적이 최대화된 상태로 가소기(13)로 투입될 수 있다(s20). 이때, 상기 가소기(13)로 투입된 토우는 트리아세틴 등 유기 에스터 계열의 가소제가 사용되어 가소 처리될 수 있다.
물론, 상기 가소제는 트리에틸 시트레이트, 디메틸에틸 프탈레이트, 트리에틸렌, 테트라에틸렌 글리콜 등의 디메틸 에테르를 사용하는 것도 가능하다. 여기서, 상기 가소기(13)는 분무장치나 브러쉬 등을 이용하여 토우에 가소제를 공급할 수 있으며, 상기 토우는 상기 밴드기(13)에 의해 접촉면적이 최대화된 상태에서 가소기(13)로 투입되므로 각 단섬유가 균일하게 가소 처리될 수 있다.
그리고, 상기 가소 처리된 토우는 가이드 롤러(14)를 통과하며 밴드폭이 감소될 수 있다. 즉, 가소 처리 후에는 사출기(15)로 투입이 용이하도록 상기 가이드 롤러(14)를 통해 응집될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터의 제조방법에서 제1주입구 및 제2주입구가 형성된 사출기를 나타낸 예시도이다.
여기서, 도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 가소 처리된 토우는 사출기(15)로 주입된다(s30). 이때, 상기 사출기(15)는 토우가 주입되는 제1주입구(15a) 및 제2주입구(15b), 상기 각 주입구(15a,15b)에 연결된 제1협관부(15c) 및 제2협관부(15d), 그리고 상기 각 협관부(15c,15d)에 연결된 제1배출구(15e) 및 제2배출구(15f)를 포함한다.
상세히, 상기 제1주입구(15a)는 상기 제2주입구(15b)의 중앙부에 배치되되, 상기 제2주입구(15b)와 구획되도록 원형 단면으로 구비되고, 상기 제2주입구(15b)는 상기 제1주입구(15a)의 외곽을 둘러싼 도넛 형상의 단면으로 구비된다.
여기서, 상기 가소 처리된 토우는 상기 제1주입구(15a) 및 상기 제2주입구(15b) 각각으로 분산되어 주입될 수 있다(s30). 이때, 상기 제2주입구(15b)가 상기 제1주입구(15a)보다 넓은 단면적을 가지는 것이 바람직하며, 상기 제2주입구(15b)로 더 많은 양의 토우(t2)가 주입되므로 더 높은 압축률을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제1주입구(15a)로 주입된 토우(t1) 및 상기 제2주입구(15b)로 주입된 토우(t2)는 각 주입구(15a,15b)의 후방에 연결된 협관부(15c,15d)에서 가압될 수 있다.
상세히, 상기 협관부(15c,15d)는 상기 주입된 토우가 압축될 수 있도록 토우의 진행방향을 따라 직경이 협관되는 형상으로 구비된다. 여기서, 토우의 진행방향은 토우가 주입되어 사출되는 방향을 의미하므로, 상기 주입구 측이 전방, 배출구 측이 후방으로 이해됨이 바람직하다.
여기서, 각 협관부(15c,15d)의 내부를 따라 유동 되는 토우가 압축되어 응집될 수 있고, 내경감소비가 큰 제2협관부(15d)에서의 토우 압축률이 증가될 수 있다. 즉, 내경감소비가 클수록 상기 협관부(15c,15d)에서 토우의 압축률이 증가하며, 여기서, 내경감소비라는 말은 상기 주입구(15a,15b)와 상기 배출구(15e,15f) 간의 내경 차이를 비율로 나타낸 것을 의미함이 바람직하다.
이에 따라, 상기 제2주입구(15b)는 다량의 토우가 주입되므로 높은 압축률로 응집되어 고밀도의 통기부(130)가 형성되고, 상기 제1주입구(15a)는 소량의 토우가 주입되므로 낮은 압축율로 응집되어 저밀도의 코어부(140)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 각 주입구(15a,15b)로 주입된 토우는 상기 각 협관부(15c,15d)에서 가압되어 각 배출구(15e,15f)로 사출된다(s40).
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터의 제조방법에서 성형틀을 나타낸 예시도이다.
상세히, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제2배출구(15f)로 사출된 토우는 내주에 요철홈부(16a)가 형성된 성형틀(16)로 주입된다(s50). 이때, 상기 성형틀(16)의 내경은 상기 제2배출구(15f)의 내경보다 크게 형성됨이 바람직하며, 이에 따라 상기 제2배출구(15f)로 배출된 토우가 상기 성형틀(16)의 내부로 용이하게 주입될 수 있다.
그리고, 상기 성형틀(16)로 주입된 토우는 압축된 상태에서 복원력에 의해 팽창되어 상기 요철홈부(16a)의 내부에 밀착될 수 있다. 이때, 상기 통기부(130)는 상기 요철홈부(16a)와 접촉되어 요철홈부(16a)에 형합되는 외부 프로파일을 가질 수 있다. 상세히, 상기 요철홈부(16a)는 상기 성형틀(16)의 길이방향을 따라 형성되며, 상기 성형틀(16)의 내주에 원주방향으로 요철을 형성하게 된다.
이에 따라, 상기 통기부(130)에는 길이방향의 통기유로(120)가 형성될 수 있으며, 상기 통기유로(120)는 상기 통기부(130)의 외주에 원주방향으로 복수개 형성될 수 있다.
또한, 상기 통기부(130)는 상기 제2주입구(15b)를 통해 주입된 다량의 토우가 높은 압축률로 응집되어 고밀도로 형성되되, 가열된 성형틀에 접촉된 후 경화된다. 따라서, 상기 요철홈부(16a)와 형합되는 형상으로 구비된 상기 통기유로(120)가 견고하게 유지될 수 있으며, 외부에 필터 권지(110)로 포장되더라도 상기 통기유로(120)의 형상이 변형되지 않고 안정적으로 유지될 수 있다.
한편, 상기 코어부(140)는 상기 제1주입구(15a)를 통해 주입된 소량의 토우가 낮은 압축률로 응집되어 저밀도로 형성되므로 담배 연기와의 접촉면적을 최대화하여 필터링 성능이 개선될 수 있다. 더욱이, 외부에 형성된 고밀도의 통기부(130)에 의해 상기 코어부(140)가 상기 통기유로(120)와 정확하게 구획되므로 흡연시 발생된 연기가 상기 코어부(140)를 통해 용이하게 흡입될 수 있다. 그러므로, 상기 통기유로(120)에 의해 흡인 저항이 증가되는 것이 방지될 수 있다.
그리고, 상기 코어부(140)를 통과하여 필터링된 연기는 상기 통기유로(120)를 통해 유입된 외부 공기와 혼합되어 흡연자의 구강으로 흡입될 수 있다. 또한, 상기 통기유로(120)의 형상이 흡연자의 무는 힘, 구강 내의 습도, 필터 권지에 의한 포장압 등으로 변형되지 않고 안정적으로 유지되어 필터링 성능과 담배의 풍미가 동시에 개선되는 시너지(synergy) 효과가 제공될 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 상기 요철홈부(16a)에 접촉된 토우가 상기 제1배출구(15e)로 유동되는 토우보다 높은 경화율을 갖도록 하기 위해 상기 성형틀(16)이 스팀 가열되는 단계를 포함함이 바람직하다.
그리고, 상기 성형틀(16)의 상부 및 하부에는 증기 공급관(16b)이 구비되며, 상기 성형틀이 상기 증기 공급관(16b)에서 분출된 증기에 의해 가열된다. 이에 따라, 상기 성형틀(16)이 과다하게 가열되지 않고 상기 가소 처리된 토우에 적합한 경화온도가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1배출구(15e)는 상기 성형틀(16)의 중심부를 따라 합류부(16c)로 연장됨이 바람직하다. 여기서, 상기 합류부(16c)는 상기 제2배출구(15f)의 내부를 따라 연장된 상기 제1배출구(15e)가 끝나는 지점 이후를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다. 상세히, 상기 제1배출구(15e)를 따라 유동 되는 토우는 상기 합류부(16c)의 중앙부로 배출되어 상기 코어부(140)가 형성될 수 있으며, 상기 코어부(140)는 상기 통기부(130)의 경화 후 잔열에 의해 경화될 수 있다.
그리고, 상기 합류부(16c)에서 상기 코어부(140) 및 상기 통기부(130)가 중첩되어 필터로 제조될 수 있다(s50). 이처럼, 가소화된 토우가 구획되어 주입 및 경화됨에 의해 상기 코어부(140)와 상기 통기부(130)가 일체화되므로 별도의 접착 공정이 요구되지 않아 제품의 생산성이 향상될 수 있다. 더욱이, 상기 코어부(140)는 소재의 탄성복원력에 의해 상기 통기부(130)의 내주측으로 밀착되어 균일한 상태임과 동시에 견고하게 결합될 수 있으므로 결합 품질이 현저히 개선될 수 있다.
또한, 상기 코어부(140)는 상기 통기부(130)가 상기 요철홈부(16a)의 형상에 대응되어 경화된 후, 상기 통기부(130)에 의해 구속된 상태에서 경화되므로 소재 자체의 복원 팽창으로 인한 밀도 변화없이 정확한 통기율을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 코어부(140)의 밀도 변화로 인한 필터링 성능의 저하를 방지할 수 있으므로 제품의 품질이 향상될 수 있다.
한편, 상기 성형틀(16)에서 제조된 필터(100)는 압축 공기에 의해 냉각되고, 냉각 후 기설정된 길이로 절단되어 포장기(19) 내부를 향해 유동될 수 있다. 여기서, 상기 제조된 필터(100)는 상기 성형틀(16)의 내부에서 가열 경화된 후 상기 성형틀(16)의 후방으로 이송된다. 이때, 상기 성형틀(16)의 후방에는 냉각기(17)가 구비될 수 있으며, 상기 냉각기(17)에는 압축 공기를 분사하는 분사노즐이 구비될 수 있다. 상세히, 토우를 구성하는 단섬유 중 일부는 끊어진 상태에서 경화되거나 경화 도중 잘게 끊어질 수 있다.
그리고, 작은 조각으로 끊어진 단섬유는 필터(100)의 외부 및 상기 성형틀(16)의 내부에 미세한 먼지를 형성하게 된다. 이때, 상기 성형틀(16)에서 배출된 필터(100)에 압축 공기를 가함으로써 경화된 필터가 냉각됨과 동시에 필터 외부에 점착된 미세한 먼지를 제거할 수 있다. 이에 따라, 필터 권지(110)의 접착시 미세한 먼지로 인한 접착력 저하를 방지할 수 있으며, 상기 필터 권지(110) 접착 후 통기유로(120) 내부에 미세한 먼지가 잔존하는 것을 방지하여 제품의 품질이 향상될 수 있다.
그리고, 압축 공기를 통해 냉각된 필터는 절단기(18)로 이송되어 담배의 규격에 맞게 잘린 상태에서 포장기(19)로 이동되며, 상기 필터 권지(110)가 부착된 상태로 후속 담배 제조공정으로 이송될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터를 나타낸 예시도이며, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 통기성 담배 필터와 다른 기능성 필터의 결합 상태를 나타낸 예시도이다.
한편, 도 2 내지 도 6을 참조하면, 상기 제조된 필터(100)의 외주를 따라 원주방향으로 상기 필터 권지(110)를 부착하는 단계(s60)는 상기 제조된 필터(100)가 기제조된 기능성 필터(200)와 결합되는 단계를 포함함이 바람직하다. 여기서, 상기 기능성 필터(200)는 상기 통기성 필터(100)와 다른 공정 라인을 통해 미리 제조될 수 있으며, 내부에 향기캡슐이 삽입되거나 탄소입자가 삽입된 일반적인 기능성 필터를 의미하는 것으로 이해할 수 있다.
이때, 상기 기능성 필터(200)는 상기 통기부(130)의 최외곽부와 연속되는 직경으로 구비될 수 있으며, 상기 기능성 필터(200) 및 상기 통기성 필터(100)의 외주를 감싸는 상기 필터 권지(110)를 부착함으로써 두 필터가 결합될 수 있다. 물론, 경우에 따라 상기 기능성 필터(200) 및 상기 통기성 필터(100) 사이에 별도의 접착제를 도포한 후 두 필터가 결합될 수도 있으며, 이는 본 발명의 제1실시예에 한정되지 않는다.
이에 따라, 상기 코어부(140)는 상기 기능성 필터(200)의 중앙부와 연결되어 향기캡슐 등으로 향기가 부가된 연기를 제공할 수 있다. 그리고, 상기 통기부(130)는 상기 기능성 필터(200)의 외곽부에 연결되어 기능성 필터(200)에서 필터링된 연기 일부와 상기 필터 권지(110)를 통해 유동되는 외부 공기를 흡연자에게 제공할 수 있다. 이처럼, 상기 통기부(130)의 내부에 일체화된 상기 코어부(140)를 형성하므로 하나의 공정 라인을 따라 다중 구조를 가진 필터를 정확하고 용이하게 제조할 수 있어 제품의 생산성 및 품질이 향상될 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 담배 필터의 제조방법을 나타낸 흐름도이며, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 담배 필터의 제조방법에서 중공형성금형이 배치된 사출기를 나타낸 예시도이다. 제2실시예에서는 필터에 중공부가 형성될 수 있는 구조를 제외한 기본적인 구성은 상술한 제1실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 상기 통기성 담배 필터는 중앙부가 중공형인 필터로 제조될 수 있다.
먼저, 필터용 토우가 준비되고 연신 처리된다(s110). 그리고, 상기 연신 처리도니 토우가 가소 처리된다(s120). 이렇게, 상기 필터가 연신 처리되고 가소 처리되는 방법은 전술한 제1실시예와 동일하므로 동일한 부분에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
그리고, 상기 사출기(115)에는 외곽금형(115i)과 중공형성금형(115g)이 배치되되, 상기 중공형성금형(115g)은 상기 외곽금형(115i)의 내부에 구비되어 중공부(300)가 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 가소 처리된 토우는 상기 외곽금형(115i)의 주입구(115b)를 통해 주입된다(s130).
상세히, 상기 중공형성금형(115g)이 배치된 상기 외곽금형(115i)에는 일측 개방 형태의 상기 주입구(115b)가 구비되어 토우(t12)가 상기 주입구(115b)로 주입될 수 있으며, 상기 주입된 토우(t12)는 협관부(115d)에서 가압될 수 있다. 이때, 상기 협관부(115d)는 상기 외곽금형(115i)의 중앙부에 구비될 수 있으며, 상기 협관부(115d)의 형상은 전술한 제1실시예의 제2협관부(15d)와 대응되므로 상세한 설명은 생략한다.
여기서, 상기 중공형 필터(500)의 내부 중앙부에는 중공부(300)를 형성하기 위해 상기 중공형성금형(115g)이 배치된다. 이때, 상기 중공형성금형(115g)은 일단의 경사면이 상기 협관부(115d)의 경사면과 평행을 이루도록 구비되어, 상기 협관부(115d)에서 가압된 토우(t12)가 배출구(115f)로 원활하게 사출될 수 있다.
또한, 타단의 끝단이 상기 주입구(115b)를 향해 협관되는 쐐기형으로 형성됨으로써 토우(t12)의 주입이 상기 외곽금형(115i)의 프로파일을 따라 원활하게 이루어질 수 있다. 그리고, 다량의 토우(t12)가 균일하게 주입될 수 있으므로 제조가 용이해질 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 본 발명의 제2실시예에 한정되지 않고 중공형성금형(115g)의 일단과 타단의 직경이 동일한 연속적인 원통 형태로 구비될 수도 있다.
또한, 상기 중공형성금형(115g)의 내경이 작을수록 상기 외곽금형(115i)의 내주면 및 상기 중공형성금형(115g)의 외주면 간에 공간이 커지므로 다량의 토우가 주입될 수 있다. 이에 따라, 상기 주입된 다량의 토우가 외곽금형(115i)의 협관되는 형상에 따라 상기 협관부(115d)에서 가압되므로 높은 압축률을 가지며 상기 배출구(115f)로 사출될 수 있다.
한편, 상기 중공형성금형(115g)의 타단이 쐐기형으로 형성되되, 전방에 지지대를 구비하여 상기 중공형성금형(115g)이 고정될 수 있다. 즉, 상기 중공형성금형(115g)이 상기 지지대에 고정되므로 토우가 상기 중공형성금형(115g)의 프로파일(310a,310b,310c)을 따라 일정하게 주입될 수 있어, 토우의 양이 불균형을 이루며 주입되는 것에 따른 불량을 방지할 수 있다. 이때, 상기 중공형성금형(115g)은 쐐기형으로 협관되며 상기 지지대에 고정되는 형태일 수도 있고, 경우에 따라서는 상기 주입구(115b) 내의 상기 중공형성금형(115g)의 중앙부가 상기 외곽금형(115i)에 분지형으로 고정되는 형태일 수도 있다. 즉, 상기 중공형성금형(115g)이 고정되는 형태는 전술한 본 발명의 제2실시예에 한정되지 않는다.
또한, 가소 처리되어 상기 사출기(115)로 주입되는 토우에 대한 송풍속도가 조절되어 필터의 길이방향을 따라 밀도가 상이한 구간이 형성될 수도 있다. 상세히, 토우의 주입 시작시점으로부터 기설정된 시간 전까지는 기준 송풍속도 이하의 속도로 토우가 소량 주입되어, 낮은 압축률로 응집되고 저밀도로 형성되므로 담배 연기와의 접촉면적을 최대화하여 필터링 성능이 개선될 수 있다. 그리고, 기설정된 시간 경과 후에는 기준 송풍속도 이상의 속도로 토우가 다량 주입되어, 높은 압축률로 응집되고 고밀도로 형성되므로 필터가 견고하게 제조되어 안정적일 수 있다.
이에 따라, 전술한 방식의 토우는 성형틀(116)을 통과하여 고밀도와 저밀도로 구획된 구간이 형성되는 필터로 제조될 수 있다. 여기서, 밀도가 상이한 두 구간이 구비됨에 따라 흡연시 발생된 연기가 저밀도의 구간에 의해 용이하게 흡입될 수 있다. 또한, 고밀도의 구간이 구비됨에 따라 필터 권지(110)에 의한 포장압 등에서 변형되지 않고 안정적으로 형태를 유지할 수 있다. 더불어, 밀도가 상이한 두 구간이 길이 방향을 따라 구비되므로 흡연시 무는 힘에 대한 변형이 적으면서 적절한 흡인저항이 유지될 수 있으며, 차별화된 필터의 구조를 가질 수 있으므로 품질이 개선될 수 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 담배 필터의 제조방법에서 성형틀을 나타낸 예시도이다.
여기서, 상기 협관부(115d)에서 가압되어 응집된 토우는 상기 협관부(115d)에 연결된 상기 배출구(115f)로 유동 되어 사출되며 상기 성형틀(116)로 주입된다(s140). 이때, 상기 성형틀(116)의 형상 및 증기 공급관(116b)에 대한 자세한 설명은 전술한 제1실시예와 대응되므로 생략한다. 이에 따라, 상기 성형틀(116)로 주입된 토우는 압축된 상태에서 복원력에 의해 팽창 및 가열 경화되고, 상기 가열 경화된 토우가 압축 공기로 냉각됨에 따라 중앙부가 중공형으로 형성된 필터가 제조될 수 있다. 여기서, 중공형으로 제조된 필터는 흡연시 공기가 필터의 중공부(300)에서 강하게 회전되는 와류현상이 일어날 수 있고, 이에 따라, 니코틴의 함량은 유지되되, 마일드하면서도 풍부한 끽미를 느낄 수 있다.
상세히, 토우가 상기 중공형성금형(115g) 및 상기 성형틀(116) 사이로 주입됨에 따라 상기 중공형성금형(115g)과 대응되는 직경의 중공부(300)가 형성되어 중공형 필터(500)로 제조될 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 합류부(116c)에서 상기 배출구와 대응되는 직경을 가진 링형홈부가 추가로 구비되어, 상기 중공부(300)가 형성된 필터의 외형을 지지하여 형태가 변형되는 것을 방지하므로 제조시 불량률이 최소화될 수 있다. 더불어, 경우에 따라 필터를 제조하기 위한 상기 성형틀(116)에는 요철홈부가 형성될 수도 있다. 여기서, 상기 요철홈부의 형상 및 이후 냉각 및 경화, 그리고 필터 권지 접착 단계 또한 본 발명의 제1실시예와 동일하므로, 동일한 부분에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 중공형 필터의 단면도이며, 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 중공형 필터와 다른 기능성 필터의 결합 상태를 나타낸 예시도이다. 여기서, 제조된 상기 중공형 필터(500)의 전방부에는 내부가 중실형인 기능성 필터(200)가 길이방향으로 결합 되어 외부를 필터 권지(110)로 포장하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 중공형 필터(500) 및 상기 기능성 필터(200)가 결합되는 단계는 제1실시예의 통기성 필터(100) 및 기능성 필터(200)의 결합 방식과 대응되므로 자세한 설명은 생략한다. 즉, 도 10의 단면도에서 보는 바와 같이 상기 성형틀(116)을 통과한 토우는 내실부(400)의 중앙에 중공부(300)가 형성된 필터로 제조될 수 있다. 그리고, 상기 제조된 필터가 상기 필터 권지(110)로 포장됨으로써 상기 중공형 필터(500)로 제조될 수 있다.
이에 따라, 상기 중공형 필터(500)는 종래의 필터와 차별화된 외관을 제공하며, 세련미를 갖추어 구매자들의 시각에 혁신적인 형상으로 비추어짐에 따라 고품격의 미감을 구매자에게 전달함으로써 구매욕구를 상승시킬 수 있다. 더불어, 고밀도의 상기 내실부(400)가 형성되되, 내부에는 상기 중공부(300)가 형성됨에 따라 흡연시 상기 중공형 필터(500)만의 소프트하고 마일드한 촉감을 느낄 수 있어, 구매자의 사용 만족도가 상승될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 통기성 담배 필터 및 그의 제조방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
먼저, 단순한 중실 원통형이 아니라 중앙부에 상기 중공부가 형성된 상기 중공형 필터로 형성됨으로써 흡연시 소프트한 촉감이 제공되고, 상기 중공부에서 와류 현상이 활발히 일어남에 따라 끽미가 개선되어 담배의 풍미가 향상될 수 있다.
더욱이, 필터에 중공부가 형성되도록 상기 중공형성금형이 형성된 상기 외곽금형의 내부로 토우가 주입 및 사출되어 견고한 필터로 제조될 수 있으므로 흡연시 무는 힘, 구강 내의 습도 등에도 변형되지 않고 안정적인 형태가 유지될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
본 발명은 시판되는 담배 필터와 차별화된 외관을 제공하며, 소프트한 촉감 및 끽미가 개선된 중공형 필터 및 그의 제조방법을 제공함으로써, 담배 필터 분야의 산업에 이용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 필터용 토우를 준비하고 연신 처리하는 제1단계;
    상기 연신 처리된 토우를 가소 처리하는 제2단계;
    코어부를 형성하도록 원형 단면으로 구비된 제1주입구 및 상기 제1주입구의 외부에 구획되도록 구비된 제2주입구 각각으로 상기 가소 처리된 토우를 분산하여 주입하는 제3단계;
    상기 분산 주입된 각 토우를 상기 제1주입구에 연결된 제1협관부 및 상기 제2주입구에 연결된 제2협관부에서 각각 가압하여 상기 제1협관부에 연결된 제1배출구 및 상기 제2협관부에 연결된 제2배출구로 분할하여 사출하는 제4단계;
    상기 제2배출구로 사출된 토우를 내주에 요철홈부가 형성된 성형틀로 주입하여 외주를 따라 통기유로가 형성된 통기부를 형성하고, 상기 성형틀 및 상기 제1배출구가 합류되는 합류부에서 상기 코어부 및 상기 통기부를 중첩하여 필터를 제조하는 제5단계; 및
    상기 제조된 필터의 외주를 따라 원주방향으로 필터 권지를 부착하는 제6단계를 포함하는 통기성 담배 필터의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3단계에서 상기 제2주입구로 유입된 토우가 더 높은 압축율을 갖도록 상기 제2주입구는 상기 제1주입구보다 넓은 단면적을 갖되,
    상기 제4단계에서 상기 제2협관부는 상기 제1협관부보다 높은 내경감소비를 갖는 것을 특징으로 하는 통기성 담배 필터의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제5단계는 상기 요철홈부에 접촉된 토우가 상기 제1배출구로 유동되는 토우보다 높은 경화율을 갖도록 상기 성형틀을 스팀 가열하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 통기성 담배 필터의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제5단계는 상기 제조된 필터를 압축 공기로 냉각하는 단계와, 상기 냉각된 필터를 기설정된 길이로 절단하는 단계를 포함하며,
    상기 제6단계는 상기 제조된 필터를 기제조된 기능성 필터와 결합하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 통기성 담배 필터의 제조방법.
  5. 필터용 토우가 낮은 압축율로 응집되어 저밀도로 형성되되, 중앙부에 배치되는 코어부;
    상기 필터용 토우가 높은 압축율로 응집되어 고밀도로 형성되되, 상기 코어부의 외부를 감싸도록 배치되며, 외주에 길이방향의 통기유로가 원주방향을 따라 다단으로 구비되는 통기부; 및
    상기 통기부의 외부를 감싸는 필터 권지를 포함하는 통기성 담배 필터.
  6. 필터용 토우가 준비되고 연신 처리되는 제1단계;
    상기 연신 처리된 토우가 가소 처리되는 제2단계;
    내부 중앙부에는 중공부를 형성하기 위한 중공형성금형이 배치된 원통형태의 외곽금형의 주입구를 통해 상기 가소 처리된 토우가 주입되는 제3단계; 및
    상기 주입된 토우가 상기 외곽금형의 중앙부에 구비된 협관부에서 가압되되, 상기 배출구로 사출된 토우가 내부 중앙부에 배치된 상기 중공형성금형과 상기 외곽금형 사이로 통과되면서 가열 경화되고, 상기 가열 경화된 토우가 압축 공기로 냉각되어 중공형 필터로 제조되는 제4단계를 포함하는 통기성 담배 필터의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제3단계에서, 상기 협관부는 상기 토우가 압축되도록 토우의 진행방향을 따라 직경이 좁아지는 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 통기성 담배 필터의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제3단계에서, 상기 중공형성금형은 일단의 경사가 상기 외곽금형의 상기 협관부 경사에 평행하도록 구비되고, 타단은 상기 주입구를 향해 협관되는 쐐기형의 끝단이 형성됨을 특징으로 하는 통기성 담배 필터의 제조방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제4단계에서, 제조된 중공형 필터의 전방부에는 내부가 중실형인 필터가 길이방향으로 결합되고, 외부가 필터 권지로 포장되는 단계를 더 포함하며,
    상기 제3단계에서, 상기 가소 처리된 토우가 주입되기 위한 송풍속도는 기설정된 시간의 전후를 기준으로 가변됨을 특징으로 하는 통기성 담배 필터의 제조방법.
  10. 내부 중앙부에는 중공부를 형성하기 위한 중공형성금형이 배치된 원통형태의 외곽금형의 주입구를 통해 주입된 가소 처리된 토우가 상기 외곽금형의 중앙부에 구비된 협관부에서 가압되되, 상기 배출구로 사출된 토우가 내부 중앙부에 배치된 상기 중공형성금형과 상기 외곽금형 사이로 통과되면서 가열 경화되고, 상기 가열 경화된 토우가 압축 공기로 냉각되어 형성된 중공형 필터;
    상기 중공형 필터 일측에 연결되는 중실형 필터; 및
    상기 결합된 중공형 필터 및 중실형 필터의 외부를 감싸는 필터 권지를 포함하는 통기성 담배 필터.
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