WO2021125497A1 - 튜브필터 제조장치 및 튜브필터의 제조방법 - Google Patents

튜브필터 제조장치 및 튜브필터의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2021125497A1
WO2021125497A1 PCT/KR2020/011440 KR2020011440W WO2021125497A1 WO 2021125497 A1 WO2021125497 A1 WO 2021125497A1 KR 2020011440 W KR2020011440 W KR 2020011440W WO 2021125497 A1 WO2021125497 A1 WO 2021125497A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tube filter
rod
filter
nozzle
tube
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/011440
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
양진철
김종열
김수호
정봉수
안기진
Original Assignee
주식회사 케이티앤지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020200050649A external-priority patent/KR102393804B1/ko
Application filed by 주식회사 케이티앤지 filed Critical 주식회사 케이티앤지
Priority to EP20811950.3A priority Critical patent/EP3864973B1/en
Priority to CN202080004783.4A priority patent/CN113226072B/zh
Priority to US17/264,398 priority patent/US11992040B2/en
Priority to JP2020559443A priority patent/JP7063500B2/ja
Publication of WO2021125497A1 publication Critical patent/WO2021125497A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/46—Making paper tubes for cigarettes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/04—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/14—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as additive
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/17—Filters specially adapted for simulated smoking devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31C—MAKING WOUND ARTICLES, e.g. WOUND TUBES, OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31C1/00—Making tubes or pipes by feeding at right angles to the winding mandrel centre line

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for manufacturing a tube filter, and more particularly, to an apparatus and method for manufacturing a tube filter flavored and/or moisturized through a hollow.
  • TJNS Transfer Jet Nozzle System
  • the present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to maximize the taste and at the same time reduce the flavor loss rate by increasing the amount of menthol transfer, nicotine transfer and atomization during smoking, and An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a tube filter and a method for manufacturing a tube filter capable of increasing the durability of fragrance.
  • one or more filter tows are introduced into the tube-shaped rod formed from the one or more filter tows is discharged from the outer molded case of the tube filter; a tube filter forming rod extending from an inner region of the outer tube filter case to form a hollow of the tubular rod; and a steam chamber having at least one steam nozzle communicating with the inner region of the tube filter outer molding case and supplying steam to the one or more filter tows through the steam nozzle, wherein the tube filter molding rod includes the tube
  • a smoking article comprising: a pipe extending along the longitudinal direction of the filter rod; and a flavoring nozzle formed in the downstream end region of the tube filter rod to deliver the flavoring or moisturizing liquid supplied through the pipe to the hollow of the tubular rod.
  • the flavoring nozzle allows the flavoring liquid or moisturizing liquid supplied through the conduit to freely fall to the lower region of the inner surface of the tubular rod, or by radially ejecting the flavoring liquid or moisturizing liquid supplied through the conduit in the tubular rod. It can be absorbed into the entire area of the inner surface.
  • the tube filter forming rod includes a forming rod body portion and a forming rod tip coupled to a downstream end of the forming rod body, and the forming rod tip includes a first conduit and a fluid formed in the forming rod body portion.
  • a second conduit having a diameter equal to or smaller than that of the first conduit may be formed in communication.
  • the first pipe may have a diameter of 1.5 mm to 4 mm, and the second pipe may have a diameter of 0.8 mm to 2.5 mm.
  • the forming rod tip may be screw-coupled to the forming rod body portion.
  • the forming rod nozzle may be spaced 180 mm to 600 mm downstream from the steam nozzle.
  • the molding rod nozzle may be spaced 180 mm to 600 mm downstream from a first steam nozzle located at the most downstream among the plurality of steam nozzles.
  • the inner diameter of the outer tube filter forming case may be 3 mm to 10 mm
  • the outer diameter of the tube filter forming rod may be 2 mm to 4.5 mm
  • the inner diameter of the tube filter forming rod may be 0.8 mm to 2 mm.
  • the apparatus for manufacturing a tube filter may further include a cooling member for directly or indirectly cooling the tubular rod, and the cooling member may be positioned between the steam nozzle and the directional nozzle.
  • the tube filter manufacturing apparatus further includes a conveying member for transferring the tubular rod discharged from the outer tube filter case, the tube filter forming rod extends to protrude more than the downstream end of the tube filter outer forming case,
  • the directing nozzle may be disposed in a region overlapping the transfer member.
  • the transfer member is a suction rail having a suction unit for discharging the internal air and moisture inside the tubular rod to the outside of the tubular rod, and the directing nozzle is a downstream end of the suction rail rather than an upstream end of the suction rail. It can be arranged to be more adjacent to.
  • At least one filter tow is passed through a tube filter forming case defining an outer shape of the tubular rod and a tube filter forming rod defining an inner hollow of the tubular rod through the tubular rod. guiding in the shape of; spraying steam to the at least one filter tow through a steam nozzle communicating with the inside of the tube filter outer molded case to harden it into the tubular rod; and supplying the flavoring liquid or moisturizing liquid supplied from the inner conduit of the tube filter shaping rod into the hollow of the tubular rod through a flavoring nozzle formed at the downstream end of the tube filter shaping rod.
  • the tubular rod is brought into contact with external air to cool naturally, or is provided separately between the steam nozzle and the flavoring nozzle. It may further comprise the step of cooling by a cooling member.
  • the manufacturing method of the tube filter further comprises a suction step of discharging the internal air and internal moisture of the tubular rod to the outside of the tubular rod while transporting the tubular rod discharged from the outer molded case of the tube filter,
  • the flavoring liquid or moisturizing liquid may be supplied to the tubular rod during the process of the suction step.
  • the flavoring liquid or moisturizing liquid may be supplied into the hollow of the tubular rod in an amount of 0.3 mg to 1.0 mg per 1 mm.
  • the tube filter is internally flavored according to embodiments of the present invention
  • a larger amount of maximum flavoring solution can be applied into the filter compared to the conventional TJNS flavoring processing method.
  • the maximum flavoring amount applicable to the existing TJNS flavoring method is about 0.5mg/mm to 0.8mg/mm, it is possible to apply about 1.2 to 2 times more maximum flavoring than the existing TJNS flavoring method. .
  • the internal orientation of the tube filter according to the embodiments of the present invention allows the fragrance liquid to freely fall into the tube filter hollow, the fragrance liquid is evenly distributed into the tube without a complicated spray nozzle for injecting the fragrance liquid into the tube hollow, in a sufficient amount. Since it can be added, it is also possible to simplify the manufacturing process and secure economic feasibility.
  • the flavoring liquid processing speed, the diameter of the flavoring nozzle, and the separation distance between the flavoring nozzle and the steam nozzle, etc. are applied to the tube filter manufacturing process, it is possible to minimize the loss of flavor due to high-temperature steam.
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining an apparatus for manufacturing a tube filter according to some embodiments of the present invention
  • FIG. 2 is a partial enlarged view of region A of FIG. 1 .
  • 3 to 5 are schematic views for explaining a tube filter manufacturing apparatus according to some other embodiments of the present invention.
  • FIG. 6 is a view exemplarily showing a state in which flavoring is applied to the inside of a tube filter for smoking articles according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 7 is a photograph of the tube filter cut out and unfolded in the second area in order to check whether the inside of the tube filter is uniformly oriented.
  • 'smoking articles' may refer to articles that can generate aerosols, such as cigarettes (cigarettes) and cigars.
  • Smoking articles may include an aerosol-generating material or an aerosol-forming substrate.
  • 'downstream' or 'downstream direction' refers to a direction in which a tube or a tow supplied for manufacturing a tube proceeds
  • 'upstream' or 'upstream direction' refers to the opposite direction.
  • the tubular rod TF is discharged from the upstream to the downstream direction (D1 direction) of the tube filter manufacturing apparatus 1000, and a directional nozzle 1310 . is located downstream of the steam chamber 1200 or the steam nozzle 1210 .
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining an apparatus for manufacturing a tube filter according to some embodiments of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a region A of FIG. 1 .
  • each configuration is simplified and exaggerated for clarity of description, and components that are not essential in the description of the present invention are omitted.
  • the tube filter manufacturing apparatus 1000 may include a tube filter outer molding case 1100 , a steam chamber 1200 , and a tube filter molding rod 1300 .
  • the tube filter manufacturing apparatus 1000 supplies two filter tows, a material used for manufacturing the tube filter, into the tube filter outer molding case 1100 with the tube filter molding rod 1300 interposed therebetween. It may include a tow supply unit and the like.
  • the filter tows may undergo a pre-treatment process necessary to be manufactured into a tube filter through a pre-processor or the like before being supplied into the tube filter outer molding case 1100 .
  • the filter tows may be moved to a stretching machine through a roller, and the stretching machine may supply the filter tows into the outer molding case 1100 after stretching the filter tows.
  • compressed air that allows the filter tows to smoothly flow into the tube filter outer molded case 1100 and advance in a downstream direction may be supplied into the tube filter outer molded case 1100 .
  • the filter tows may be filter tows in which a plasticizer such as triacetin capable of maintaining the shape by curing the tubular rod TF is mixed.
  • a plasticizer such as triacetin capable of maintaining the shape by curing the tubular rod TF is mixed.
  • the amount of the plasticizer added during the manufacture of the tubular rod (TF) of the present invention is greater than the amount of the plasticizer added during the manufacture of the non-tubular cellulose acetate filter (for example, approximately 6% to 15%), about 19% to 24% can be
  • the filter tows may move at a speed of about 500 RPM (rod per minute) to 1200 RPM.
  • 1 RPM is a speed passing 1 Rod per minute
  • 1 Rod may be in the range of approximately 60 mm to 140 mm, but is not limited thereto.
  • the inner surface of the tube filter outer molding case 1100 may have a cylindrical shape, and through this, the outer surface of the tubular rod TF may be formed. That is, the filter tows may be moved inside the tube filter outer molded case 1100 and combined and hardened by high-temperature steam to form a tubular rod TF.
  • a rod-shaped tube filter molding rod 1300 is disposed inside the tube filter outer molding case 1100, and accordingly, the tubular rod TF may have a cylindrical shape with a hollow therein.
  • the tubular rod TF formed by the tube filter manufacturing apparatus 1000 may be completed as individual tube filters through a subsequent process such as cutting.
  • the tube filter outer molding case 1100 may define an outer surface of the tubular rod TF, and the tube filter molding rod 1300 may serve to define an inner hollow of the tubular rod TF.
  • the inner diameter of the tube filter outer molding case 1100 can be set according to the outer diameter of the tube filter to be manufactured, and the outer diameter of the tube filter molding rod 1300 is the inner diameter (ie, hollow size) of the tube filter to be manufactured. may be set accordingly, and the inner diameter (ie, the size of the flavoring nozzle) of the tube filter forming rod 1300 may be appropriately set according to the amount of flavoring in consideration of ensuring uniformity of orientation into the hollow of the tube filter and preventing clogging of the tube. have.
  • the inner diameter of the outer tube filter forming case 1100 is about 3mm to 10mm
  • the outer diameter of the tube filter forming rod 1300 is about 2mm to 4.5mm
  • the inner diameter of the tube filter forming rod 1300 is about 0.8mm to about 0.8mm It may be 2 mm.
  • the steam chamber 1200 may serve to supply high-temperature steam to the filter tows transferred from the inside of the tube filter outer molding case 1100 to combine and harden the filter tows into a tubular rod.
  • the high-temperature steam supplied to the filter tows may harden the plasticizer mixed in the filter tows to maintain the shape of the tubular rod.
  • Steam from the steam chamber 1200 may be supplied to the filter tows by a steam nozzle 1210 communicating with the inside of the tube filter outer molding case 1100 .
  • the steam nozzle 1210 may supply steam to each of the upper inner and lower inner sides of the outer molded tube filter case 1100 as shown, but is not limited thereto.
  • steam connectors for introducing high-temperature steam supplied from the outside into the steam chamber 1200 may be formed in the steam chamber 1200 .
  • the steam nozzle 1210 may supply steam at approximately 50° C. to 200° C. to the filter tows, but is not limited thereto.
  • a directional pipe 1320 extending along the longitudinal direction of the tube filter forming rod 1300 is formed inside the tube filter forming rod 1300 .
  • a flavoring nozzle 1310 capable of supplying a flavoring liquid or a moisturizing agent into the hollow inside of the tubular rod TF may be formed.
  • the flavoring nozzle 1310 may freely fall the flavoring liquid or moisturizing agent supplied through the flavoring pipe 1320 into the hollow inside of the tubular rod TF.
  • the free-falling flavoring liquid may be absorbed and diffused into the tubular rod TF through the inner surface TF_IS of the tubular rod TF.
  • a nozzle for supplying the flavoring liquid or moisturizing agent is referred to as a flavoring nozzle 1310, but the flavoring nozzle 1310 is glycerin and/or propylene glycol in addition to a perfume such as menthol Of course, it may also be a nozzle for supplying a moisturizing liquid such as.
  • the tube filter forming rod 1300 may have a structure in which the forming rod body 1300a and the forming rod tip 1300b are combined as shown in FIG. 2 .
  • the forming rod tip 1300b may be screwed to the forming rod body 1300a, and the inner pipe of the forming rod body 1300a is in fluid communication with the inner pipe of the forming rod tip 1300b, and can be connected
  • the directing nozzle 1310 may be located at the downstream end of the shaping rod tip 1300b.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the inner diameter of the inner conduit of the forming rod tip 1300b may be smaller than the inner diameter of the inner conduit of the forming rod body 1300a. That is, the inner diameter of the directional pipe 1320 of the tube filter forming rod 1300 may be changed in size in the region between the forming rod body 1300a and the forming rod tip 1300b.
  • the inner diameter of the pipeline of the forming rod body 1300a is approximately 1.5 mm to 4 mm
  • the inner diameter of the pipeline of the forming rod tip 1300b (that is, the inner diameter of the directing nozzle 1310) is approximately 0.8 mm to 2.5 mm.
  • the inner diameter of the conduit of the forming rod tip 1300b may be gradually decreased toward the downstream side.
  • the stator nozzle 1310 is disposed downstream of the steam nozzle 1210 as shown, wherein the stator nozzle 1310 is approximately 180 mm to 600 mm, preferably approximately 300 mm to 600 mm, from the steam nozzle 1210 . It may be arranged to be spaced apart. That is, the separation distance L1 between the directional nozzle 1310 and the steam nozzle 1210 may be approximately 180 mm to 600 mm. When a plurality of steam nozzles are provided as shown in FIG. 1 , the separation distance may be based on a steam nozzle located at the most downstream of the steam nozzles (ie, a steam nozzle closest to a directional nozzle among steam nozzles). have.
  • the diameter of the directing nozzle 1310 may be between 0.1 mm and 5 mm, preferably between 0.8 mm and 2.5 mm.
  • the diameter of the directing nozzle 1310 and the diameter of the conduit formed in the tube filter forming rod 1300 may be different from each other.
  • the diameter of the conduit may be 4 mm
  • the diameter of the directing nozzle 1310 may be smaller than the diameter of the conduit, for example, 2 mm.
  • the tube filter forming rod 1300 may include a forming rod tip coupled to the downstream end in a screwing manner.
  • the length (L3) of the shaping rod tip may be, for example, 10 mm to 50 mm, but is not limited thereto.
  • the length L2 of the tube filter forming rod 1300 (where L2 is the distance from the downstream end of the tube filter forming rod 1300 to the upstream inlet of the tube filter outer forming case 1100) may also be defined as ) may be approximately 300 mm to 400 mm.
  • the directional pipe 1320 is first formed inside the rod having an outer diameter of about 5 mm or more, and the outer diameter of the tube filter forming rod 1300 is about 5 mm or more. It can be manufactured by grinding to 4.2 mm or less from
  • the directing nozzle 1310 may be disposed upstream of the downstream end 1100E of the tube filter outer molding case 1100 as shown in FIG. 1 , but is not limited thereto.
  • the directional nozzle 1310 may be positioned substantially on the same line as the downstream end 1100E of the tube filter outer molding case 1100 .
  • the directing nozzle 1310 may be disposed downstream of the downstream end of the tube filter outer molding case 1100 as shown in FIG. 5 .
  • FIG. 3 is a schematic view for explaining a tube filter forming rod of an apparatus for manufacturing a tube filter according to some other embodiments of the present invention.
  • the tube filter forming rod 2300 may have a structure in which a forming rod body portion 2300a and a forming rod tip 2300b are combined, and the forming rod tip 2300b has a directional pipe 1320.
  • a flavoring nozzle 2310 that ejects the hyangaek delivered from the radial direction may be provided.
  • the flavoring nozzle 2310 may spray the hyangaek at a predetermined pressure.
  • the sprayed hyangaek can be evenly absorbed in the entire area of the inner surface (TF_IS) of the tubular rod (TF).
  • the fragrance nozzle 2310 ejects hyangaek in a radial direction, and the ejected hyangaek flows down the wall surface of the forming rod tip 2300b and is free to the lower region of the inner surface (TF_IS) of the tubular rod (TF).
  • the hyangaek absorbed into the lower region of the inner surface TF_IS of the tubular rod TF is evenly spread from the lower region to the upper region of the tubular rod TF as in the case of the directing nozzle 1310 shown in FIG. 2 . can be
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an apparatus for manufacturing a tube filter according to some other embodiments of the present invention.
  • the tube filter manufacturing apparatus 3000 may include a tube filter outer molding case 3100 , a steam chamber 3200 , a tube filter molding rod 3300 , and a cooling member 3400 .
  • Each of the tube filter outer molding case 3100, the steam chamber 3200, and the tube filter molding rod 3300 of the tube filter manufacturing apparatus 3000 is a tube of the tube filter manufacturing apparatus 1000 described with reference to FIGS. 1 and 2 .
  • the filter outer molding case 1100, the steam chamber 1200, and the tube filter molding rod 1300 may each have substantially the same and similar configuration, and below, the tube described with reference to FIGS. 1 and 2 for simplicity of description. Only differences from the filter manufacturing apparatus 1000 will be mainly described.
  • a cooling member 3400 for cooling the tubular rod TF heated by steam is provided.
  • the tubular rod TF may have a temperature and hardness optimized for absorption and diffusion of the flavoring liquid, and the cooling member 3400 is provided by the flavoring nozzle 3310 and the steam nozzle 3210. It is possible to narrow the optimal separation distance (L1) of the, thereby reducing the size of the tube filter manufacturing apparatus 3000 and shortening the cooling time, it is possible to further maximize the process efficiency.
  • the separation distance between the steam nozzle 3310 and the steam nozzle 3210 (L1) may be approximately 180 mm to 300 mm.
  • the cooling member 3400 can indirectly cool the tubular rod (TF) by cooling the tube filter outer molded case 1100 as shown in FIG. It is also possible to directly cool the tubular rod (TF), such as by supplying cold air.
  • the cooling method of the cooling member 3400 may be air cooling or water cooling, but is not limited thereto.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an apparatus for manufacturing a tube filter according to some other embodiments of the present invention.
  • the tube filter manufacturing apparatus 4000 may include a tube filter outer molding case 4100 , a steam chamber 4200 , a tube filter molding rod 4300 , and a transfer member 4500 .
  • Each of the tube filter outer molding case 4100, the steam chamber 4200, and the tube filter molding rod 4300 of the tube filter manufacturing apparatus 4000 is a tube of the tube filter manufacturing apparatus 1000 described with reference to FIGS. 1 and 2 .
  • the filter outer molding case 1100, the steam chamber 1200, and the tube filter molding rod 1300 may each have substantially the same and similar configuration, and below, the tube described with reference to FIGS. 1 and 2 for simplicity of description. Only differences from the filter manufacturing apparatus 1000 will be mainly described.
  • the tube filter forming rod 4300 may extend to protrude further than the downstream end 4100E of the tube filter outer forming case 4100 . That is, the directional nozzle 4310 of the tube filter forming rod 4300 may be disposed downstream of the downstream end 4100E of the tube filter outer forming case 4100 . In other words, the flavoring liquid input by the flavoring nozzle 4310 may be performed while the tubular rod TF is discharged from the outer molded case 4100 and then transported by the conveying member 4500 .
  • the tubular rod TF may be naturally cooled by external air in the process of being transported by the transport member 4500 .
  • the transfer member 4500 may include a cooling unit (not shown) for cooling the tubular rod (TF).
  • the cooling unit may be a suction unit that sucks moisture and air in the tubular rod TF. That is, the transfer member 4500 may be a suction rail for cooling and transferring the tubular rod TF.
  • the suction rail may extend approximately 100 mm to 1,000 mm L2 in the longitudinal direction of the tubular rod TF (ie, the traveling direction D1 of the tubular rod TF). .
  • the steering process by the steering nozzle 4310 may be performed together with the suction process by the suction rail.
  • the meaning of "performed together with the suction process and the flavoring process" can be broadly interpreted. That is, the steering treatment by the steering nozzle 4310 may be performed during the suction process by the suction rail, immediately after the suction process starts, at the same time as the suction process starts, or before the suction process starts.
  • the steering treatment by the steering nozzle 4310 may be performed at a point in time when the suction process by the suction rail has progressed by about 70% to 90%, preferably about 75% to 85%). That is, the directing nozzle 4310 may be disposed to be closer to the downstream end than the upstream end of the suction rail (ie, the transfer member 4500 ). For example, when the length L2 of the suction rail is about 500 mm, the directing nozzle 4310 is spaced approximately 350 mm to 450 mm (eg, about 400 mm) from the upstream end of the suction rail and approximately 50 mm to 150 mm from the downstream end ( For example, about 100 mm) may be disposed at a spaced apart location.
  • the suction process before the fall of the flavoring solution serves to cool the tubular rod (TF) while transporting the tubular rod (TF), and the suction process after dropping the flavoring solution transfers the tubular rod (TF) and the added flavoring at the same time It can serve to more evenly spread the liquid into the inner region of the tubular rod (TF).
  • the internally oriented tube filter manufactured by the apparatus for manufacturing a tube filter according to each of the above embodiments is inserted and heated in a combustion type cigarette or an aerosol generating device, etc. to generate an aerosol.
  • a combustion type cigarette or an aerosol generating device etc.
  • One component of the non-combustible cigarette can be used as
  • the internally oriented tube filter may be included in the filter unit of the combustion type cigarette.
  • the filter unit when the filter unit is a mono filter, the filter unit may consist of the internally oriented tube filter, and when the filter unit consists of two or more multiple filters, at least one of the multiple filters is composed of the internally oriented tube filter can be
  • the internally oriented tube filter may be a component of a non-combustible cigarette.
  • the internally oriented tube filter is a support structure that prevents the internal material of the smoking material from being pushed in the downstream direction while the non-combustible cigarette is inserted into the aerosol generating device, and the aerosol generating device is generated by heating the smoking material section.
  • At least one of a cooling structure for cooling the aerosol and a shear plug bordering the smoking material unit upstream of the smoking material unit to prevent the material inside the smoking material unit from escaping to the outside of the cigarette may be employed.
  • FIG. 6 is a view exemplarily showing a state in which flavoring is performed inside a tube filter for smoking articles according to embodiments of the present invention
  • FIG. 7 is a second view of the tube filter in order to check whether the inside of the tube filter is uniformly flavored.
  • tubular rod (TF) and the tubular rod (TF) shown in FIG. 6 and the hollow (TF_H) inside the tubular rod (TF) and the tube filter forming rod 1300 are simplified for clarity of explanation.
  • the present invention is not limited thereto.
  • tubular rod TF shown in FIG. 6 is divided into two regions, that is, the first region TF1 at the bottom of the tubular rod and the second region TF2 at the top of the tubular rod. It goes without saying that the first and second regions are not physically partitioned.
  • the tubular rod (TF) may refer to a state before being cut into a unit tube filter, and, if necessary, the tubular rod and the tube filter will be termed interchangeably.
  • a flavoring solution containing about 70% by weight of menthol and about 30% by weight of PG (Propylene Glycol) in the inside of the tubular rod (ie, hollow (TF_H)) was used for flavoring, and the naked eye A small amount of a colored dye was added to the flavoring solution for the evaluation of uniform flavor.
  • PG Polylene Glycol
  • a tubular rod having an outer diameter of about 7.2 mm and an inner diameter of about 2.5 mm was manufactured, and as the tubular rod moves in the longitudinal direction (D1) in the tube filter forming device, the steerable amount per mm input to the tubular rod is about 0.1 mg, The diameter of the directing nozzle used was about 1.0 mm.
  • high-temperature and high-pressure steam may be sprayed to the tubular rod by a steam nozzle before the flavoring liquid is injected, and the flavoring nozzle is disposed to be spaced apart from the steam nozzle by about 500 mm in the longitudinal direction (D1). .
  • the flavoring liquid was free-falling from the flavoring nozzle and absorbed into the first area TF1 of the tubular rod.
  • a tubular rod was prepared under the same conditions as in Example 1, except that the amount of flavor per mm input to the tubular rod was about 0.3 mg.
  • a tubular rod was manufactured under the same conditions as in Example 1, except that a steering nozzle having a diameter of about 1.3 mm was used, and the amount of steering per mm input to the tubular rod was about 1.2 mg.
  • a tubular rod was prepared under the same conditions as in Example 3, except that the amount of flavoring per mm input to the tubular rod was about 1.5 mg.
  • the tubular rods manufactured by adjusting the amount of flavor as in Examples 1 to 4 were evaluated.
  • Table 1 represents the results of whether or not the uniform flavoring according to Examples 1 to 4.
  • the tubular rod of Example 4 was also uniformly flavored, but as the internally oriented flavoring solution was excessively diffused to the outer surface of the tubular rod, a phenomenon occurred that the flavoring solution flowed down to the outside of the tubular rod. Accordingly, it was confirmed that when the flavoring amount per mm was about 0.3 mg to 1.2 mg, preferably 0.5 mg to 0.9 mg, the flavor properties were improved.
  • the uniform orientation characteristic is the best when the amount of flavor per mm applied to the inside of the tube filter is 0.3 mg to 1.0 mg, and more preferably, a flavoring nozzle 1310 having a diameter of 0.8 mm to 1.1 mm.
  • a tubular rod was prepared under the same conditions as in Example 1, except that the amount of flavor per mm was about 0.6 mg. After the prepared tubular rod was stored for about 48 hours, the first area (TF1) and the second area (TF2) of the tube filter were physically cut.
  • a tubular rod was manufactured under the same conditions as in Example 5, except that the directional nozzle was disposed to be spaced apart from the steam nozzle by about 200 mm.
  • a tubular rod was manufactured under the same conditions as in Example 5, except that the directional nozzle was disposed to be spaced apart from the steam nozzle by about 800 mm.
  • a tubular rod was manufactured under the same conditions as in Example 5, except that a 200 mm long suction rail was used, and the directional nozzle was disposed to be spaced apart from the downstream end of the suction rail by about 100 mm.
  • a tubular rod was manufactured under the same conditions as in Comparative Example 3, except that a 500 mm-long suction rail was used, and the directional nozzle was disposed to be spaced apart by about 100 mm from the downstream end of the suction rail.
  • a tubular rod was manufactured under the same conditions as in Example 6, except that the directional nozzle was disposed to be spaced apart from the downstream end of the suction rail by about 250 mm.
  • a tubular rod was manufactured under the same conditions as in Example 6, except that the directional nozzle was disposed to be spaced apart from the downstream end of the suction rail by about 400 mm.
  • a tubular rod was manufactured under the same conditions as in Comparative Example 4, except that a suction rail having a length of 1,000 mm was used, and the directional nozzle was disposed to be spaced apart from the downstream end of the suction rail by about 600 mm.
  • the fragrance dissipation property is the most excellent when the spacing between the flavoring nozzle and the steam nozzle is about 300 mm to 600 mm, and in particular, in the case of Comparative Example 2, it is significantly A large number of fragrance loss rate (about 19.6%) was observed because, after steam spraying, if the spraying position of the perfume is farther away than necessary, the tube is hardened more than optimized for infusion and diffusion while the tube is transported to the flavoring nozzle. is presumed to be
  • Example 5 0 22.43 2.46 740.2 97.4 93.4 30 22.41 2.45 739.9 97.3 93.6
  • Example 6 0 22.33 2.48 737.4 97.1 93.0 30 22.32 2.49 735.7 97.1 93.1
  • Example 7 0 22.41 2.47 733.8 97.5 94.0 30 22.40 2.48 732.1 97.5 93.8

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예들에 따르면, 하나 이상의 필터 토우가 유입되어 하나 이상의 필터 토우로부터 형성된 튜브형 로드가 배출되는 튜브필터 외부성형 케이스, 튜브형 로드의 중공을 형성하기 위해 튜브필터 외부성형 케이스의 내부 영역에서 연장되는 튜브필터 성형봉, 및 튜브필터 외부성형 케이스의 내부 영역과 연통하는 적어도 하나의 스팀 노즐을 구비하며 스팀 노즐을 통해 하나 이상의 필터 토우에 스팀을 공급하는 스팀 챔버를 포함하며, 튜브필터 성형봉은 튜브필터 성형봉의 길이 방향을 따라 연장되는 관로와, 관로를 통해 공급된 가향액 또는 보습액을 튜브형 로드의 중공에 전달하기 위해 튜브필터 성형봉의 하류 말단 영역에 형성된 가향 노즐을 구비하는 튜브필터 제조장치가 제공된다.

Description

튜브필터 제조장치 및 튜브필터의 제조방법
본 발명은 튜브필터 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중공을 통해 가향처리 및/또는 보습처리된 튜브필터의 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
궐련으로부터 제공되는 에어로졸에 향미를 부가하는 기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 예를 들면, 에어로졸에 향미를 부가할 수 있도록, 궐련을 구성하는 필터에 향료를 분사한 TJNS(Transfer Jet Nozzle System) 필터 등이 궐련 제조에 활용되고 있다.
한편, 종래와 같이 필터 외부면을 통해 필터 내부로 가향액을 첨가할 경우 필터 외부를 감싸는 궐련지로의 향액 전이를 통한 외부오염 등에 따른 제조 공정상 가향액 투입량에 한계가 존재하며, 궐련의 저장 기간이 경과함에 따라 필터 내에 적용된 멘솔이 인접한 무가향 튜브필터 등으로 전이되어 흡연 시 멘솔 이행량이 급격히 감소하는 문제가 발생할 수도 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 흡연 중 멘솔 이행량, 니코틴 이행량 및 무화량의 증대를 통해 끽미감을 극대화시킴과 동시에 향 소실율을 감소시키고, 흡연시의 향 지속성을 증대시킬 수 있는 튜브필터의 제조장치 및 튜브필터의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 하나 이상의 필터 토우가 유입되어 상기 하나 이상의 필터 토우로부터 형성된 튜브형 로드가 배출되는 튜브필터 외부성형 케이스; 상기 튜브형 로드의 중공을 형성하기 위해, 상기 튜브필터 외부성형 케이스의 내부 영역에서 연장되는 튜브필터 성형봉; 및 상기 튜브필터 외부성형 케이스의 내부 영역과 연통하는 적어도 하나의 스팀 노즐을 구비하며 상기 스팀 노즐을 통해 상기 하나 이상의 필터 토우에 스팀을 공급하는 스팀 챔버를 포함하며, 상기 튜브필터 성형봉에는 상기 튜브필터 성형봉의 길이 방향을 따라 연장되는 관로와, 상기 관로를 통해 공급된 가향액 또는 보습액을 상기 튜브형 로드의 중공에 전달하기 위해 상기 튜브필터 성형봉의 하류 말단 영역에 형성된 가향 노즐이 구비된, 흡연물품용 튜브필터를 제조하기 위한 튜브필터 제조장치가 제공된다.
상기 가향 노즐은 상기 관로를 통해 공급된 가향액 또는 보습액을 상기 튜브형 로드의 내측면 중 하부 영역으로 자유낙하 시키거나, 상기 관로를 통해 공급된 가향액 또는 보습액을 방사방향으로 분출하여 상기 튜브형 로드의 내측면 전체 영역으로 흡수시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 튜브필터 성형봉은 성형봉 몸체부 및 상기 성형봉 몸체부의 하류 말단에 결합된 성형봉 팁을 포함하며, 상기 성형봉 팁에는 상기 성형봉 몸체부에 형성된 제1 관로와 유체연통하되 상기 제1 관로의 직경보다 작거나 같은 직경의 제2 관로가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 관로의 직경은 1.5mm 내지 4mm이고, 상기 제2 관로의 직경은 0.8mm 내지 2.5mm일 수 있다. 한편, 상기 성형봉 팁은 상기 성형봉 몸체부와 나사결합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 성형봉 노즐은 상기 스팀 노즐로부터 하류 방향으로 180mm 내지 600mm 이격될 수 있다. 상기 스팀 챔버가 복수의 스팀 노즐들을 구비할 경우, 상기 성형봉 노즐은 상기 복수의 스팀 노즐들 중 최하류에 위치하는 제1 스팀 노즐로부터 하류 방향으로 180mm 내지 600mm 이격될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 튜브필터 외부성형 케이스의 내경은 3mm 내지 10mm, 상기 튜브필터 성형봉의 외경은 2mm 내지 4.5mm, 상기 튜브필터 성형봉의 내경은 0.8mm 내지 2mm일 수 있다.
한편, 튜브필터 제조장치는 상기 튜브형 로드를 직접적으로 또는 간접적으로 냉각시키는 냉각 부재를 더 포함하고, 상기 냉각 부재는 상기 스팀 노즐 및 상기 가향 노즐 사이에 위치할 수 있다.
또한, 튜브필터 제조장치는 상기 튜브필터 외부성형 케이스에서 배출되는 상기 튜브형 로드를 이송하는 이송 부재를 더 포함하고, 상기 튜브필터 성형봉은 상기 튜브필터 외부성형 케이스의 하류 말단보다 더 돌출되도록 연장되며, 상기 가향 노즐은 상기 이송 부재와 오버랩되는 영역에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 이송 부재는 상기 튜브형 로드의 내부 공기 및 내부 수분을 상기 튜브형 로드의 외부로 배출시키는 석션 유닛을 구비하는 석션 레일이고, 상기 가향 노즐은 상기 석션 레일의 상류 말단보다 상기 석션 레일의 하류 말단에 더 인접하도록 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 필터 토우를 튜브형 로드의 외부 형상을 정의하는 튜브필터 외부성형 케이스 및 상기 튜브형 로드의 내부 중공을 정의하는 튜브필터 성형봉을 통해 상기 튜브형 로드의 형상으로 가이드하는 단계; 상기 튜브필터 외부성형 케이스의 내부와 연통되는 스팀 노즐을 통해 상기 적어도 하나의 필터 토우에 스팀을 분사하여 상기 튜브형 로드로 경화시키는 단계; 및 상기 튜브필터 성형봉의 내부 관로로부터 공급된 가향액 또는 보습액을 상기 튜브필터 성형봉의 하류 말단에 형성된 가향 노즐을 통해 상기 튜브형 로드의 중공으로 공급하는 단계를 포함하는, 튜브필터의 제조방법이 제공된다.
튜브필터의 제조방법은 상기 스팀을 분사하는 단계 및 상기 가향액 또는 보습액을 공급하는 단계 사이에서, 상기 튜브형 로드를 외부공기와 접촉시켜 자연냉각 시키거나 상기 스팀 노즐 및 상기 가향 노즐 사이에 별도로 구비된 냉각 부재에 의해 냉각시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 튜브필터의 제조방법은 상기 튜브필터 외부성형 케이스에서 배출되는 상기 튜브형 로드를 이송함과 동시에 상기 튜브형 로드의 내부 공기 및 내부 수분을 상기 튜브형 로드의 외부로 배출시키는 석션 단계를 더 포함하고, 상기 가향액 또는 보습액은 상기 석션 단계가 진행되는 과정 내에서 상기 튜브형 로드로 공급될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 가향액 또는 보습액은 1mm당 0.3mg 내지 1.0mg의 양만큼 상기 튜브형 로드의 중공으로 공급될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라 튜브필터를 내부가향 처리할 경우, 기존 TJNS 가향처리 방식 대비 필터 내로 더 많은 양의 최대가향액 적용이 가능하게 된다. 구체적으로, 기존 TJNS 가향처리 방식에 적용 가능한 최대가향량이 대략 0.5mg/mm 내지 0.8mg/mm임을 고려할 때, 기존 TJNS 가향처리 방식 대비 약 1.2배 내지 2배 많은 최대가향액 적용이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 내부가향 튜브필터의 궐련 채용 시 궐련 저장 기간 중 발생하는 TJNS 필터에 적용된 멘솔의 소실율을 감소시킬 수 있고, 이와 동시에 각초부로의 멘솔 전이량을 증가시킬 수 있어, 흡연 중 멘솔 끽미감을 증대시킬 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예들에 따른 튜브필터의 내부가향은 튜브필터 중공으로 가향액을 자유낙하 시키므로, 튜브 중공 내 향액 분사를 위한 복잡한 스프레이 노즐 등이 없이 향액을 튜브 내로 고르게, 충분한 양으로 투입시킬 수 있게 되어 제조 공정의 단순화 및 경제성 확보 또한 가능하다.
또한, 본 발명의 가향처리방식, 가향액 처리 속도, 가향노즐의 직경 및 가향노즐와 스팀노즐의 이격거리 등을 튜브필터 제조공정에 적용하면, 고온스팀에 의한 향 소실을 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 튜브필터 제조장치를 설명하기 위한 개략도이며, 도 2는 도 1의 A영역 부분확대도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 일부 실시예들에 따른 튜브필터 제조장치를 설명하기 위한 개략도들이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 흡연물품용 튜브필터 내부에 가향처리가 되는 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 튜브필터 내부의 균일가향 여부를 확인하기 위해 튜브필터를 제2 영역에서 절취 및 전개한 사진들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구 성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서 전체에서 '흡연물품'은 담배(궐련), 시가 등과 같이, 에어로졸을 발생시킬 수 있는 물건을 의미할 수 있다. 흡연물품은 에어로졸 발생 물질 또는 에어로졸 형성 기질을 포함할 수 있다.
또한, 제조장치에 대한 설명에 있어서 '하류' 또는 '하류 방향'은 튜브 또는 튜브 제조를 위해 공급되는 토우가 진행되는 방향을 의미하고 '상류' 또는 '상류 방향'은 그 반대 방향을 의미한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 튜브필터 제조장치(1000)에 있어서, 튜브형 로드(TF)는 튜브필터 제조장치(1000)의 상류에서부터 하류 방향(D1 방향)으로 토출되며, 가향 노즐(1310)은 스팀 챔버(1200) 또는 스팀 노즐(1210) 보다 하류에 위치한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 튜브필터 제조장치를 설명하기 위한 개략도이며, 도 2는 도 1의 A영역 부분 확대도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 튜브필터 제조장치(1000)는 설명의 명확화를 위해 각 구성이 단순화되고 과장되게 표현되었으며, 본 발명의 설명에 있어서 필수적이지 않은 구성은 생략되었다.
도 1을 참조하면, 튜브필터 제조장치(1000)는 튜브필터 외부성형 케이스(1100), 스팀 챔버(1200) 및 튜브필터 성형봉(1300)을 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나, 튜브필터 제조장치(1000)는 튜브필터 외부성형 케이스(1100) 내로 튜브필터를 제조하는 데에 사용되는 소재인 필터 토우 2개를 튜브필터 성형봉(1300)을 사이에 두며 공급하는 토우 공급부 등을 포함할 수 있다.
또한, 필터 토우들은 튜브필터 외부성형 케이스(1100) 내로 공급되기 이전에 전처리기 등을 통해 튜브필터로 제조되기 위해 필요한 전처리 과정을 거칠 수 있다. 예를 들어, 롤러를 통해 필터 토우들을 연신기로 이동시킬 수 있고, 연신기는 필터 토우들을 연신 처리한 후 튜브필터 외부성형 케이스(1100) 내로 공급할 수도 있다.
나아가, 일부 실시예들에서, 튜브필터 외부성형 케이스(1100) 내로 필터 토우들이 원활히 유입되어 하류 방향으로 나아갈 수 있도록 하는 압축 공기가 튜브필터 외부성형 케이스(1100) 내로 공급될 수 있다.
한편, 상기 필터 토우들은 튜브형 로드(TF)를 경화시켜 형상을 유지시킬 수 있는 트리아세틴 등의 가소제가 혼합된 필터 토우들일 수 있다. 본 발명의 튜브형 로드(TF) 제조 시 투입되는 가소제의 양은 비-튜브형 셀룰로오스 아세테이트 필터의 제조 시 투입되는 가소제의 양(예를 들어, 대략 6% 내지 15%)보다 많은, 대략 19% 내지 24%일 수 있다.
튜브필터 제조장치(1000) 내에서 필터 토우들은 대략 500RPM(rod per minute) 내지 1200RPM의 속도로 이동할 수 있다. 1RPM은 1분당 1Rod를 지나가는 속도이며, 1Rod는 대략 60mm 내지 140mm의 범위일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
튜브필터 외부성형 케이스(1100)의 내면은 원통 형상일 수 있으며, 이를 통해 튜브형 로드(TF)의 외면이 성형될 수 있다. 즉, 필터 토우들은 튜브필터 외부성형 케이스(1100)의 내부에서 이동되며 고온의 스팀에 의해 결합 경화되어 튜브형 로드(TF)로 형성될 수 있다.
한편, 도시된 것과 같이 튜브필터 외부성형 케이스(1100)의 내부에는 봉 형상의 튜브필터 성형봉(1300)이 배치되며, 이에 따라 튜브형 로드(TF)는 내부에 중공이 형성된 원통 형상을 가질 수 있다. 튜브필터 제조장치(1000)에 의해 형성된 튜브형 로드(TF)는 절단 등의 후속공정을 통해 개별 튜브필터들로 완성될 수 있다.
여기서, 튜브필터 외부성형 케이스(1100)는 튜브형 로드(TF)의 외면을 정의하고, 튜브필터 성형봉(1300)은 튜브형 로드(TF)의 내부 중공을 정의하는 역할을 수행할 수 있다.
이에 따라, 튜브필터 외부성형 케이스(1100)의 내경은 제조될 튜브필터의 외경에 따라 설정될 수 있으며, 튜브필터 성형봉(1300)의 외경은 제조될 튜브필터의 내경(즉, 중공 크기)에 따라 설정될 수 있으며, 튜브필터 성형봉(1300)의 내경(즉, 가향 노즐의 크기)은 튜브필터의 중공 내로의 가향 균일성 확보 및 관로막힘 현상 방지를 고려하여 가향량에 따라 적절히 설정될 수 있다. 예를 들어, 튜브필터 외부성형 케이스(1100)의 내경은 대략 3mm 내지 10mm, 튜브필터 성형봉(1300)의 외경은 대략 2mm 내지 4.5mm, 튜브필터 성형봉(1300)의 내경은 대략 0.8mm 내지 2mm일 수 있다.
스팀 챔버(1200)는 튜브필터 외부성형 케이스(1100)의 내부에서 이송되는 필터 토우들에 고온의 스팀을 공급하여 필터 토우들을 튜브형 로드로 결합 경화시키는 역할을 수행할 수 있다. 구체적으로, 필터 토우들에 공급되는 고온의 스팀은 필터 토우들에 혼합된 가소제를 경화시켜 튜브형 로드의 형상을 유지시킬 수 있다.
스팀 챔버(1200)로부터의 스팀은 튜브필터 외부성형 케이스(1100)의 내부와 연통하는 스팀 노즐(1210)에 의해 필터 토우들로 공급될 수 있다. 스팀 노즐(1210)은 도시된 것과 같이 튜브필터 외부성형 케이스(1100)의 상측 내부 및 하측 내부 각각에 스팀을 공급할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 도시되지 않았으나, 스팀 챔버(1200)에는 외부로부터 공급되는 고온의 증기를 스팀 챔버(1200) 내로 유입시키는 증기 커넥터들이 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 스팀 노즐(1210)은 필터 토우들에 대략 50℃ 내지 200℃의 스팀을 공급할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
튜브필터 성형봉(1300)의 내부에는 튜브필터 성형봉(1300)의 길이 방향을 따라 연장되는 가향 관로(1320)가 형성되어 있다. 튜브필터 성형봉(1300)의 하류 말단(즉, 튜브형 로드(TF)의 출구쪽 말단)에는 튜브형 로드(TF)의 내부 중공으로 가향액 또는 보습제를 공급할 수 있는 가향 노즐(1310)이 형성될 수 있다. 가향 노즐(1310)은 상기 가향 관로(1320)를 통해 공급되는 가향액 또는 보습제를 튜브형 로드(TF)의 내부 중공으로 자유낙하시킬 수 있다. 자유낙하된 가향액 등은 튜브형 로드(TF)의 내측면(TF_IS)을 통해 튜브형 로드(TF)로 흡수 및 확산될 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 설명의 명확화 및 용어의 간략화를 위해 상기 가향액 또는 보습제를 공급하는 노즐을 가향 노즐(1310)로 칭하나, 가향 노즐(1310)은 멘솔 등의 향액 외에 글리세린 및/또는 프로필렌 글리콜 등의 보습액을 공급하는 노즐일 수도 있음은 물론이다.
일부 실시예들에서, 튜브필터 성형봉(1300)은 도 2에 도시된 것처럼 성형봉 몸체부(1300a) 및 성형봉 팁(1300b)이 결합된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 성형봉 팁(1300b)은 성형봉 몸체부(1300a)에 나사결합될 수 있으며, 성형봉 몸체부(1300a)의 내부 관로는 성형봉 팁(1300b)의 내부 관로로 유체연통하며 연결될 수 있다. 이 경우, 가향 노즐(1310)은 성형봉 팁(1300b)의 하류 말단에 위치할 수 있다.
한편, 도 2에는 성형봉 몸체부(1300a)의 내부 관로의 내경 및 성형봉 팁(1300b)의 내부 관로의 내경이 동일한 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않는다.
일부 실시예들에서, 성형봉 팁(1300b)의 내부 관로의 내경은 성형봉 몸체부(1300a)의 내부 관로의 내경보다 작을 수 있다. 즉, 튜브필터 성형봉(1300)의 가향 관로(1320)의 내경은 성형봉 몸체부(1300a) 및 성형봉 팁(1300b) 사이 영역에서 그 크기가 변경될 수 있다. 예를 들어, 성형봉 몸체부(1300a)의 관로 내경은 대략 1.5mm 내지 4mm이고, 성형봉 팁(1300b)의 관로 내경(즉, 가향 노즐(1310)의 내경)은 대략 0.8mm 내지 2.5mm일 수 있다. 이 경우, 가향액 등의 유체흐름을 원활이 하기 위해, 성형봉 팁(1300b)의 관로는 하류측으로 갈수록 내경이 점차적으로 작아질 수 있다.
일부 실시예들에서, 가향 노즐(1310)은 도시된 것처럼 스팀 노즐(1210)보다 하류에 배치되되, 가향 노즐(1310)은 스팀 노즐(1210)로부터 대략 180mm 내지 600mm, 바람직하게는 대략 300mm 내지 600mm 이격되도록 배치될 수 있다. 즉, 가향 노즐(1310)과 스팀 노즐(1210)의 이격 거리(L1)는 대략 180mm 내지 600mm일 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같이 복수개의 스팀 노즐들이 구비된 경우, 상기 이격 거리는 스팀 노즐들 중 최하류에 위치하는 스팀 노즐(즉, 스팀 노즐들 중 가향 노즐과 가장 가까운 스팀 노즐)을 기준으로 할 수 있다.
상기와 같은 가향 노즐(1310)과 스팀 노즐(1210)의 이격 거리(L1)를 가질 경우 튜브필터의 향 소실율을 최소화시킬 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
일부 실시예들에서, 가향 노즐(1310)의 직경은 0.1mm 내지 5mm, 바람직하게는 0.8mm 내지 2.5mm일 수 있다.
한편, 가향 노즐(1310)의 직경과 튜브필터 성형봉(1300)에 형성된 관로의 직경은 서로 상이할 수도 있다. 예를 들어, 상기 관로의 직경은 4mm이고, 가향 노즐(1310)의 직경은 상기 관로의 직경보다 작은 수치, 예를 들면 2mm일 수 있다. 또한, 제조 공정상 필요성에 따라 용이하게 가향 노즐(1310)의 직경을 조절할 수 있도록, 튜브필터 성형봉(1300)에는 하류 말단에 나사결합 방식으로 결합된 성형봉 팁을 구비할 수도 있다. 성형봉 팁의 길이(L3)는 예를 들면 10mm 내지 50mm일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일부 실시예들에서, 튜브필터 성형봉(1300)의 길이(L2)(여기서, L2는 튜브필터 성형봉(1300)의 하류 말단으로부터 튜브필터 외부성형 케이스(1100)의 상류측 입구까지의 이격 거리로도 정의될 수 있음)는 대략 300mm 내지 400mm일 수 있다. 한편, 상기와 같은 길이(L2)를 가지는 튜브필터 성형봉(1300)은 외경이 대략 5mm 이상인 봉의 내부에 가향 관로(1320)를 먼저 형성하고, 튜브필터 성형봉(1300)의 외경을 대략 5mm 이상으로부터 4.2mm이하로 그라인딩함으로써 제조될 수 있다.
일부 실시예들에서, 가향 노즐(1310)은 도 1에 도시된 것처럼 튜브필터 외부성형 케이스(1100)의 하류 말단(1100E)보다 상류에 배치될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일 예로, 가향 노즐(1310)은 튜브필터 외부성형 케이스(1100)의 하류 말단(1100E)과 실질적으로 동일선상에 위치할 수 있다. 다른 예로, 가향 노즐(1310)은 도 5에 도시된 것처럼 튜브필터 외부성형 케이스(1100)의 하류 말단보다 하류에 배치될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일부 실시예들에 따른 튜브필터 제조장치의 튜브필터 성형봉을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3을 참조하면, 튜브필터 성형봉(2300)은 성형봉 몸체부(2300a) 및 성형봉 팁(2300b)이 결합된 구조를 가질 수 있으며, 상기 성형봉 팁(2300b)에는 가향 관로(1320)로부터 전달된 향액을 방사방향으로 분출하는 가향 노즐(2310)이 구비될 수 있다.
일 예로, 상기 가향 노즐(2310)은 향액을 일정 압력으로 스프레잉할 수 있다. 이 경우 스프레잉된 향액은 튜브형 로드(TF)의 내측면(TF_IS) 전 영역에서 고르게 흡수될 수 있다. 다른 예로, 상기 가향 노즐(2310)은 향액을 방사 방향으로 분출하되, 분출된 향액은 성형봉 팁(2300b)의 벽면을 타고 흘러내리며 튜브형 로드(TF)의 내측면(TF_IS) 중 하부 영역으로 자유낙하 될 수 있다. 이 경우, 튜브형 로드(TF)의 내측면(TF_IS) 중 하부 영역으로 흡수된 향액은 도 2에 도시된 가향 노즐(1310)의 경우와 같이 튜브형 로드(TF)의 하측 영역으로부터 상측 영역으로 고르게 확산될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일부 실시예들에 따른 튜브필터 제조장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4를 참조하면, 튜브필터 제조장치(3000)는 튜브필터 외부성형 케이스(3100), 스팀 챔버(3200), 튜브필터 성형봉(3300) 및 냉각 부재(3400)를 포함할 수 있다.
튜브필터 제조장치(3000)의 튜브필터 외부성형 케이스(3100), 스팀 챔버(3200) 및 튜브필터 성형봉(3300) 각각은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 튜브필터 제조장치(1000)의 튜브필터 외부성형 케이스(1100), 스팀 챔버(1200) 및 튜브필터 성형봉(1300) 각각과 실질적으로 동일 유사한 구성을 가질 수 있으며, 이하에서는 설명의 간략화를 위해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 튜브필터 제조장치(1000)와의 차이점만을 위주로 설명하도록 한다.
스팀 챔버(3200)의 스팀 노즐(3210) 및 튜브필터 성형봉(3300)의 가향 노즐(3310) 사이에는, 스팀에 의해 가열된 튜브형 로드(TF)를 냉각시키기 위한 냉각 부재(3400)가 구비될 수 있다.
냉각 부재(3400)에 의해, 튜브형 로드(TF)는 가향액의 흡수 및 확산에 최적화된 온도 및 경도를 가질 수 있으며, 냉각 부재(3400)가 구비됨으로써 가향 노즐(3310)과 스팀 노즐(3210)의 최적의 이격 거리(L1)를 좁힐 수 있고, 이에 따라 튜브필터 제조장치(3000)의 크기를 감소시키고 냉각시간을 단축시켜 공정효율성을 보다 극대화할 수 있게 된다.
일부 실시예들에서, 스팀 노즐(3210) 및 튜브필터 성형봉(3300)의 가향 노즐(3310) 사이에 냉각 부재(3400)가 구비된 경우 가향 노즐(3310)과 스팀 노즐(3210)의 이격 거리(L1)는 대략 180mm 내지 300mm일 수 있다.
한편, 냉각 부재(3400)는 도 4에 도시된 것처럼 튜브필터 외부성형 케이스(1100)를 냉각함으로써 튜브형 로드(TF)를 간접적으로 냉각할 수 있으나, 이와 달리 튜브필터 외부성형 케이스(1100) 내부로 차가운 공기를 공급하는 등 튜브형 로드(TF)를 직접적으로 냉각할 수도 있다. 냉각 부재(3400)의 냉각 방식은 공랭식(air cooling) 또는 수랭식(water cooling)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명의 또다른 일부 실시예들에 따른 튜브필터 제조장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5를 참조하면, 튜브필터 제조장치(4000)는 튜브필터 외부성형 케이스(4100), 스팀 챔버(4200), 튜브필터 성형봉(4300) 및 이송 부재(4500)를 포함할 수 있다.
튜브필터 제조장치(4000)의 튜브필터 외부성형 케이스(4100), 스팀 챔버(4200) 및 튜브필터 성형봉(4300) 각각은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 튜브필터 제조장치(1000)의 튜브필터 외부성형 케이스(1100), 스팀 챔버(1200) 및 튜브필터 성형봉(1300) 각각과 실질적으로 동일 유사한 구성을 가질 수 있으며, 이하에서는 설명의 간략화를 위해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 튜브필터 제조장치(1000)와의 차이점만을 위주로 설명하도록 한다.
튜브필터 성형봉(4300)은 튜브필터 외부성형 케이스(4100)의 하류 말단 (4100E)보다 더 돌출되도록 연장될 수 있다. 즉, 튜브필터 성형봉(4300)의 가향 노즐(4310)은 튜브필터 외부성형 케이스(4100)의 하류 말단(4100E)보다 하류에 배치될 수 있다. 달리 말하면, 가향 노즐(4310)에 의한 가향액 투입은 튜브형 로드(TF)가 외부성형 케이스(4100)에서 배출된 후 이송 부재(4500)에 의해 이송되는 과정에서 수행될 수 있다.
일부 실시예들에서, 튜브형 로드(TF)는 이송 부재(4500)에 의해 이송되는 과정에서 외부 공기에 의해 자연냉각 될 수 있다.
다른 일부 실시예에서, 이송 부재(4500)는 튜브형 로드(TF)를 냉각시키는 냉각유닛(미도시)을 구비할 수 있다. 일 예로, 상기 냉각유닛은 튜브형 로드(TF) 내 수분 및 공기를 빨아들이는 석션(suction) 유닛일 수 있다. 즉, 상기 이송 부재(4500)는 튜브형 로드(TF)를 냉각시키며 이송하기 위한 석션 레일일 수 있다.
이송 부재(4500)가 석션 레일인 경우, 석션 레일은 튜브형 로드(TF)의 길이방향(즉, 튜브형 로드(TF)의 진행방향(D1))으로 대략 100mm 내지 1,000mm 연장(L2)될 수 있다.
이 경우, 가향 노즐(4310)에 의한 가향처리는 석션 레일에 의한 석션 공정과 함께 수행될 수 있다. 여기서, "석션공정과 가향처리와 함께 수행된다"는 의미는 넓게 해석될 수 있다. 즉, 가향 노즐(4310)에 의한 가향 처리는 석션 레일에 의한 석션 공정이 진행되는 도중에, 석션 공정이 시작된 직후에, 석션 공정이 시작됨과 동시에, 또는 석션 공정이 시작되기 전에 수행될 수 있다.
바람직하게는, 가향 노즐(4310)에 의한 가향 처리는 석션 레일에 의한 석션공정이 약 70% 내지 90%, 바람직하게는 약 75% 내지 85%) 진행된 시점에서 수행될 수 있다. 즉, 가향 노즐(4310)은 석션 레일(즉, 이송 부재(4500))의 상류 말단보다 하류 말단에 더 인접하도록 배치될 수 있다. 석션 레일의 길이(L2)가 약 500mm인 경우를 예로 들면, 가향 노즐(4310)은 석션 레일의 상류 말단으로부터 대략 350mm 내지 450mm(예를 들어, 약 400mm) 이격되고 하류 말단으로부터 대략 50mm 내지 150mm(예를 들어, 약 100mm) 이격된 위치에 배치될 수 있다.
이 경우, 가향액 낙하 전의 석션 공정은 튜브형 로드(TF)를 이송함과 동시에 튜브형 로드(TF)를 냉각시키는 역할을, 가향액 낙하 후의 석션 공정은 튜브형 로드(TF)를 이송함과 동시에 투입된 가향액이 튜브형 로드(TF)의 내부영역으로 보다 고르게 확산시키는 역할을 수행할 수 있다.
도시하지 않았지만, 상기한 실시예들 각각에 따른 튜브필터 제조장치에 의해 제조된 내부가향 튜브필터는, 연소형 궐련 또는 에어로졸 생성 장치 등에 삽입 및 가열되어 에어로졸을 생성하는 비연소형 궐련의 일 구성요소로 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 내부가향 튜브필터는 연소형 궐련의 필터부에 포함될 수 있다. 구체적인 예로, 상기 필터부가 모노 필터인 경우 필터부는 상기 내부가향 튜브필터로 구성될 수 있고, 상기 필터부가 2개 이상의 다중 필터로 이루어진 경우 상기 다중 필터 중 적어도 하나는 상기 내부가향 튜브필터로 구성될 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 상기 내부가향 튜브필터는 비연소형 궐련의 일 구성요소일 수 있다. 구체적으로 상기 내부가향 튜브필터는, 비연소형 궐련이 에어로졸 생성 장치에 삽입되는 과정에서 흡연물질부의 내부 물질이 하류 방향으로 밀리는 현상을 방지하는 지지구조체, 에어로졸 생성 장치가 흡연물질부를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시키는 냉각구조체, 및 흡연물질부 내부 물질이 궐련 외부로 이탈하는 것을 방지하기 위해 흡연물질부의 상류에서 흡연물질부와 접경하는 전단 플러그 중 적어도 하나 이상의 구성으로 채용될 수 있다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
후술할 실험예들에 대한 보다 명확한 이해를 위해, 이하에서는 도 6 내지 도 7을 상호 참조하여 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 흡연물품용 튜브필터 내부에 가향처리가 되는 모습을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 튜브필터 내부의 균일가향 여부를 확인하기 위해 튜브필터를 제2 영역에서 절취 및 전개한 사진들이다.
도 6에 도시된 튜브형 로드(TF)와, 튜브형 로드(TF) 내부의 중공(TF_H) 형성 및 튜브필터 성형봉(1300)의 형상, 구조 및 크기 등은 설명의 명확화를 위해 단순화되어 도시되었으므로, 이에 제한되지 않음은 물론이다.
또한, 도 6에 도시된 튜브형 로드(TF)는 설명의 명확화를 위해 2개의 영역, 즉 튜브형 로드 하단의 제1 영역(TF1) 및 튜브형 로드 상단의 제2 영역(TF2)으로 구획 도시하였으나, 상기 제1 및 제2 영역이 물리적으로 구획된 것이 아님은 물론이다. 상기 튜브형 로드(TF)는 단위 튜브필터로 절단되기 전 상태를 의미할 수 있으며, 필요에 따라 튜브형 로드 및 튜브필터를 용어적으로 혼용하여 설명하도록 한다.
실시예 1
튜브필터 성형봉을 이용하여, 튜브형 로드 내부(즉, 중공(TF_H))에 멘솔 약 70중량% 및 PG(Propylene Glycol) 약 30중량%를 포함하는 가향액을 이용하여 가향 처리를 진행하였고, 육안에 의한 균일가향 평가를 위해 유색의 색소가 가향액에 소량 첨가되었다.
외경이 약 7.2mm이고 내경이 약 2.5mm인 튜브형 로드가 제조되었으며, 튜브형 로드가 튜브필터 형성 장치에서 길이 방향(D1)으로 이동함에 따라 튜브형 로드에 투입되는 mm당 가향량은 약 0.1mg이며, 사용된 가향 노즐의 직경은 약 1.0mm이다.
도시되지 않았으나, 상술한 것처럼 튜브형 로드에는 상기 가향액이 투입되기 이전에 스팀 노즐에 의해 고온 고압의 스팀이 분사될 수 있으며, 가향 노즐은 스팀 노즐로부터 길이 방향(D1)으로 약 500mm 이격되도록 배치되었다. 가향액은 가향 노즐로부터 자유낙하되어 튜브형 로드의 제1 영역(TF1)에 흡수되었다.
실시예 2
튜브형 로드에 투입되는 mm당 가향량이 약 0.3mg인 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.
실시예 3
직경이 약 1.3mm인 가향 노즐을 사용하였고, 튜브형 로드에 투입되는 mm당 가향량이 약 1.2mg인 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.
실시예 4
튜브형 로드에 투입되는 mm당 가향량이 약 1.5mg인 점을 제외하고 실시예 3과 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.
실험예 1: 튜브필터 내부 균일 가향을 위한 가향량 설정
튜브필터 내 균일가향 여부를 평가하기 위해, 상술한 실시예 1 내지 4와 같이 가향량을 조절하여 제조된 튜브형 로드들의 평가를 진행하였다.
도 7은 튜브필터 내부의 균일가향 여부를 확인하기 위해 튜브형 로드를 제1 영역(TF1, 보다 구체적으로, 자유낙하에 의해 가향액이 직접적으로 투입되는 하단부 영역)에서 절취 및 전개한 사진들이며, 표 1은 실시예 1 내지 4에 따른 균일가향여부에 대한 결과를 나타낸다.
구분 mm당 가향량 (mg) 비고
실시예 1 0.1 불균일 가향
실시예 2 0.3 균일 가향
실시예 3 1.2 균일 가향
실시예 4 1.5 균일 가향 / 가향액 흘러내림
표 1 및 도 7의 (a)에 나타난 것과 같이, mm당 가향량이 0.1mg인 실시예 1의 튜브형 로드에서는 D1 방향에서의 향 끊김이 발생하였고, 이에 따라 튜브형 로드 내에 길이 방향으로 균일한 가향이 되지 않았음을 확인할 수 있었다. 도 7의 (b)에 나타난 것과 같이, 실시예 2의 튜브형 로드에서는 향 끊김이 발생하지 않았으며, 도 7의 (c)에 나타난 실시예 3의 튜브형 로드에서는 향 끊김이 발생하지 않았을 뿐 아니라 가향액이 튜브형 로드 내에 더욱 균일하게 처리되었음을 확인할 수 있다. 실시예 4의 튜브형 로드 또한 균일가향 처리되었음을 확인하였으나, 내부가향된 가향액이 튜브형 로드의 외측면까지 과하게 확산됨에 따라 튜브형 로드 외부로 가향액이 흘러내리는 현상이 발생하였다. 이에 따라, mm당 가향량이 약 0.3mg 내지 1.2mg, 바람직하게는 0.5mg 내지 0.9mg인 경우 가향 특성이 우수해짐을 확인할 수 있었다.
한편, 실시예로 언급되지 않았으나, 가향 노즐(1310)의 직경이 0.7mm이고 mm당 가향량이 약 0.3mg 내지 1.2mg인 실험에서는 멘솔 결정화 발생에 의한 노즐 막힘 문제가 발생하였고, 이에 따라 해당 실험결과는 상기 표 1에서 제외되었다. 또한, 가향 노즐(1310)의 직경이 1.3mm이고 mm당 가향량이 약 0.1mg 내지 0.7mg인 실험에서는 가향액의 표면장력에 의한 불규칙적 가향액 낙하 현상이 발생하여, 이 또한 상기 표 1에서 제외되었다.
상술한 결과를 통해, 튜브필터 내부에 적용되는 mm당 가향량이 0.3mg 내지 1.0mg인 경우에서 균일가향 특성이 가장 우수하고, 보다 바람직하게는 직경이 0.8mm 내지 1.1mm인 가향 노즐(1310)을 사용하여 0.3mg 내지 0.7mg 범위의 mm당 가향량을 적용하거나, 직경이 1.2mm 내지 1.4mm인 가향 노즐(1310)을 사용하여 0.7mg 내지 1.0mg 범위의 mm당 가향량을 적용하는 것이 멘솔 결정화 발생 이슈 해소 및 균일가향성 확보에 가장 유리한 것으로 확인되었다.
실시예 5
mm당 가향량이 약 0.6mg인 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다. 제조된 튜브형 로드를 약 48시간동안 보관한 이후, 튜브필터의 제1 영역(TF1) 및 제2 영역(TF2)을 물리적으로 절단하였다.
실험예 2: 튜브필터 내부 가향 확산 평가
튜브필터 내 가향 확산 여부를 확인하기 위해, 실시예 5 및 6 각각에서의 절단된 튜브 영역에 포함된 멘솔 함량을 분석하여 표 2에 나타내었다.
구분 가향액 총량(mg/80mm) 투입 멘솔량(mg/80mm) 잔존 멘솔량 필터상부(1/2) 필터하부(1/2)
함량(mg) CV(%) 함량(mg) 비율(%) 함량(mg) 비율(%)
실시예 5 48 33.6 32.2 0.9 15.3 47.5 16.9 52.5
표 2에 나타난 바와 같이, 튜브형 로드에 투입된 총 멘솔량 대비 약 96% 수준의 멘솔이 튜브형 로드 내에 잔존하는 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 가향처리 공정에서의 향액 소실량 및 튜브형 로드 제조 후 보관기간동안의 향액 소실량이 매우 경미한 수준(4% 미만)임을 확인할 수 있다.또한, 튜브의 하부영역인 제1영역(TF1) 내 멘솔 잔존량(약 52.5%)과 튜브의 상부영역인 제2영역(TF2) 내 멘솔 잔존량(약 47.5%)은 크게 차이나지 않았으며, 이를 통해 제1영역(TF1)의 중공으로 투입된 가향액에 포함된 멘솔이 제1영역(TF1)으로, 즉 튜브필터 전체로 고르게 확산되었음을 확인할 수 있었다.
비교예 1
가향 노즐이 스팀 노즐로부터 약 200mm 이격되도록 배치된 점을 제외하고, 실시예 5와 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.
비교예 2
가향 노즐이 스팀 노즐로부터 약 800mm 이격되도록 배치된 점을 제외하고, 실시예 5와 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.
비교예 3
200mm 길이의 석션레일을 사용하되, 가향 노즐이 석션레일의 하류말단과 약 100mm 이격되도록 배치된 점을 제외하고, 실시예 5와 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.
실시예 6
500mm 길이의 석션레일을 사용하되, 가향 노즐이 석션레일의 하류말단과 약 100mm 이격되도록 배치된 점을 제외하고, 비교예 3과 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.
실시예 7
가향 노즐이 석션레일의 하류말단과 약 250mm 이격되도록 배치된 점을 제외하고 실시예 6과 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.
비교예 4
가향 노즐이 석션레일의 하류말단과 약 400mm 이격되도록 배치된 점을 제외하고 실시예 6과 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.
비교예 5
1,000mm 길이의 석션레일을 사용하되, 가향 노즐이 석션레일의 하류말단과 약 600mm 이격되도록 배치된 점을 제외하고, 비교예 4와 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.
실험예 3: 가향조건별 향 소실 평가
튜브필터 내부가향 공정 조건에 따른 향소실 정도를 확인하기 위해, 튜브필터 제조 시 투입된 멘솔량과 제조가 완료된 튜브필터에 함유된 멘솔량을 분석하여 표 3에 나타내었다.
구분 스팀노즐/가향노즐이격거리(mm) 석션레일길이(mm) 석션레일 하류말단/가향노즐이격거리(mm) 멘솔 잔존량(mg) 투입량 대비(%)
비교예 1 200 - - 31.8 94.6
실시예 5 500 - - 32.3 96.1
비교예 2 800 - - 27.0 80.4
비교예 3 500 200 100 31.9 94.9
실시예 6 500 100 32.8 97.6
실시예 7 250 32.5 96.7
비교예 4 400 30.1 89.6
비교예 5 1,000 600 26.7 79.5
표 3을 참조하면, 내부가향 방식을 채용 시 비교예들 및 실시예들 모두 전반적으로 튜브 필터의 성형 및 제조 공정에 필수적으로 수반되는 고온스팀에 의한 향 소실이 크지 않음을 확인할 수 있었다.다만, 가향 공정에서 동일한 양(33.6mg/80mm)의 멘솔이 투입되었음에도, 가향 노즐과 스팀 노즐의 이격거리, 석션레일의 길이, 석션레일과 가향 노즐의 상대적 위치관계에 따라 실시예들 및 비교예들간 멘솔 잔존량에서 유의미한 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로, 비교예 1,2 및 실시예 5의 결과를 살펴보면, 가향 노즐과 스팀 노즐의 이격거리가 약 300mm 내지 600mm인 경우 향소실 특성이 가장 우수함을 확인할 수 있으며, 특히 비교예 2의 경우 상당히 큰 수치의 향 소실율(약 19.6%)이 나타났는데 이는 스팀분사 이후 향액 분사 위치가 필요 이상 멀어지면 가향노즐까지 튜브가 이송되는 동안 향 투입 및 확산에 최적화된 것보다 더 많이 튜브 경화가 이루어진 것 때문으로 추측된다.
비교예 3 내지 5 및 실시예 6 내지 7의 결과를 살펴보면, 대체적으로 가향처리 시 석션레일이 함께 사용될 경우 향 잔존량이 증대되는 것을 확인할 수 있다. 특히, 석션레일 길이가 약 300mm 내지 700mm이고 가향노즐이 석션레일의 하류측 또는 중간영역에 위치할 경우(실시예 6 또는 실시예 7) 향소실 특성이 가장 우수한 것을 확인할 수 있다. 석션레일 길이가 기준치 미달인 경우(비교예 3) 석션처리에 따른 유의미한 효과가 나타나지 않았으며, 석션레일 길이가 기준치를 초과하고 석션레일 상류측에서 가향처리 시(비교예 5) 비교예 2에서와 유사한 이유로 향소실 특성에 불리한 것을 알 수 있다.
실험예 4: 가향조건별 튜브필터 물리성 평가
가향조건별 튜브필터의 물리성 변화를 검토하기 위해, 상술한 실시예 7 내지 12의 튜브형 로드들에 대한 무게, 원주, 내경, 진원도 및 경도를 분석하여 표 4에 나타내었다.
구분 원주(mm) 내경(mm) 중량(mg) 진원도(%) 경도(%)
No. 경과(일)
실시예 5 0 22.43 2.46 740.2 97.4 93.4
30 22.41 2.45 739.9 97.3 93.6
실시예 6 0 22.33 2.48 737.4 97.1 93.0
30 22.32 2.49 735.7 97.1 93.1
실시예 7 0 22.41 2.47 733.8 97.5 94.0
30 22.40 2.48 732.1 97.5 93.8
표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 5 내지 7의 튜브형 필터들 모두 가향조건에 따른 물리성의 큰 차이 없이 모든 양산 규격 기준에 부합함을 확인하였다.이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 흡연용품용 필터 및 이를 포함하는 흡연물품에 따르면, 흡연자의 흡연 후 발생되는 손냄새와 입냄새를 모두 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 흡연물품용 튜브필터를 제조하기 위한 튜브필터 제조장치에 있어서,
    하나 이상의 필터 토우가 유입되어 상기 하나 이상의 필터 토우로부터 형성된 튜브형 로드가 배출되는 튜브필터 외부성형 케이스;
    상기 튜브형 로드의 중공을 형성하기 위해, 상기 튜브필터 외부성형 케이스의 내부 영역에서 연장되는 튜브필터 성형봉; 및
    상기 튜브필터 외부성형 케이스의 내부 영역과 연통하는 적어도 하나의 스팀 노즐을 구비하며 상기 스팀 노즐을 통해 상기 하나 이상의 필터 토우에 스팀을 공급하는 스팀 챔버를 포함하며,
    상기 튜브필터 성형봉에는 상기 튜브필터 성형봉의 길이 방향을 따라 연장되는 관로와, 상기 관로를 통해 공급된 가향액 또는 보습액을 상기 튜브형 로드의 중공에 전달하기 위해 상기 튜브필터 성형봉의 하류 말단 영역에 형성된 가향 노즐이 구비된 것을 특징으로 하는, 튜브필터 제조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 가향 노즐은 상기 관로를 통해 공급된 가향액 또는 보습액을 상기 튜브형 로드의 내측면 중 하부 영역으로 자유낙하 시키거나, 상기 관로를 통해 공급된 가향액 또는 보습액을 방사방향으로 분출하여 상기 튜브형 로드의 내측면 전체 영역으로 흡수시키는 것을 특징으로 하는, 튜브필터 제조장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 튜브필터 성형봉은 성형봉 몸체부 및 상기 성형봉 몸체부의 하류 말단에 결합된 성형봉 팁을 포함하며,
    상기 성형봉 팁에는 상기 성형봉 몸체부에 형성된 제1 관로와 유체연통하되 상기 제1 관로의 직경보다 작거나 같은 직경의 제2 관로가 형성된 것을 특징으로 하는, 튜브필터 제조장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 관로의 직경은 1.5mm 내지 4mm이고, 상기 제2 관로의 직경은 0.8mm 내지 2.5mm인 것을 특징으로 하는, 튜브필터 제조장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 성형봉 팁은 상기 성형봉 몸체부와 나사결합되는 것을 특징으로 하는, 튜브필터 제조장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 성형봉 노즐은 상기 스팀 노즐로부터 하류 방향으로 180mm 내지 600mm 이격된 것을 특징으로 하는, 튜브필터 제조장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 스팀 챔버는 복수의 스팀 노즐들을 구비하며,
    상기 성형봉 노즐은 상기 복수의 스팀 노즐들 중 최하류에 위치하는 제1 스팀 노즐로부터 하류 방향으로 180mm 내지 600mm 이격된 것을 특징으로 하는, 튜브필터 제조장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 튜브필터 외부성형 케이스의 내경은 3mm 내지 10mm, 상기 튜브필터 성형봉의 외경은 2mm 내지 4.5mm, 상기 튜브필터 성형봉의 내경은 0.8mm 내지 2mm인 것을 특징으로 하는, 튜브필터 제조장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 튜브형 로드를 직접적으로 또는 간접적으로 냉각시키는 냉각 부재를 더 포함하고,
    상기 냉각 부재는 상기 스팀 노즐 및 상기 가향 노즐 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는, 튜브필터 제조장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 튜브필터 외부성형 케이스에서 배출되는 상기 튜브형 로드를 이송하는 이송 부재를 더 포함하고,
    상기 튜브필터 성형봉은 상기 튜브필터 외부성형 케이스의 하류 말단보다 더 돌출되도록 연장되며,
    상기 가향 노즐은 상기 이송 부재와 오버랩되는 영역에 배치된 것을 특징으로 하는, 튜브필터 제조장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 이송 부재는 상기 튜브형 로드의 내부 공기 및 내부 수분을 상기 튜브형 로드의 외부로 배출시키는 석션 유닛을 구비하는 석션 레일이고,
    상기 가향 노즐은 상기 석션 레일의 상류 말단보다 상기 석션 레일의 하류 말단에 더 인접하도록 배치된 것을 특징으로 하는, 튜브필터 제조장치.
  12. 흡연물품용 튜브필터의 제조방법에 있어서,
    적어도 하나의 필터 토우를, 튜브형 로드의 외부 형상을 정의하는 튜브필터 외부성형 케이스 및 상기 튜브형 로드의 내부 중공을 정의하는 튜브필터 성형봉을 통해 상기 튜브형 로드의 형상으로 가이드하는 단계;
    상기 튜브필터 외부성형 케이스의 내부와 연통되는 스팀 노즐을 통해 상기 적어도 하나의 필터 토우에 스팀을 분사하여 상기 튜브형 로드로 경화시키는 단계; 및
    상기 튜브필터 성형봉의 내부 관로로부터 공급된 가향액 또는 보습액을 상기 튜브필터 성형봉의 하류 말단에 형성된 가향 노즐을 통해 상기 튜브형 로드의 중공으로 공급하는 단계를 포함하는, 튜브필터의 제조방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 스팀을 분사하는 단계 및 상기 가향액 또는 보습액을 공급하는 단계 사이에서, 상기 튜브형 로드를 외부공기와 접촉시켜 자연냉각 시키거나 상기 스팀 노즐 및 상기 가향 노즐 사이에 별도로 구비된 냉각 부재에 의해 냉각시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 튜브필터의 제조방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 튜브필터 외부성형 케이스에서 배출되는 상기 튜브형 로드를 이송함과 동시에 상기 튜브형 로드의 내부 공기 및 내부 수분을 상기 튜브형 로드의 외부로 배출시키는 석션 단계를 더 포함하고,
    상기 가향액 또는 보습액은 상기 석션 단계가 진행되는 과정 내에서 상기 튜브형 로드로 공급되는 것을 특징으로 하는, 튜브필터의 제조방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 가향액 또는 보습액은 1mm당 0.3mg 내지 1.0mg의 양만큼 상기 튜브형 로드의 중공으로 공급되는 것을 특징으로 하는, 튜브필터의 제조방법.
PCT/KR2020/011440 2019-12-19 2020-08-27 튜브필터 제조장치 및 튜브필터의 제조방법 WO2021125497A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20811950.3A EP3864973B1 (en) 2019-12-19 2020-08-27 Tube filter manufacturing apparatus and tube filter manufacturing method
CN202080004783.4A CN113226072B (zh) 2019-12-19 2020-08-27 管式过滤器制造装置以及管式过滤器的制造方法
US17/264,398 US11992040B2 (en) 2019-12-19 2020-08-27 Tube filter production device and tube filter production method
JP2020559443A JP7063500B2 (ja) 2019-12-19 2020-08-27 チューブフィルター製造装置およびチューブフィルターの製造方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0170671 2019-12-19
KR20190170671 2019-12-19
KR10-2020-0050649 2020-04-27
KR1020200050649A KR102393804B1 (ko) 2019-12-19 2020-04-27 튜브필터 제조장치 및 튜브필터의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021125497A1 true WO2021125497A1 (ko) 2021-06-24

Family

ID=76477589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/011440 WO2021125497A1 (ko) 2019-12-19 2020-08-27 튜브필터 제조장치 및 튜브필터의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2021125497A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050005249A (ko) * 2003-07-01 2005-01-13 주식회사 셀 담배필터 제조장치 및 그 방법
KR20150064199A (ko) * 2012-10-11 2015-06-10 셀라네세 아세테이트 앨앨씨 연기 필터용 다공체를 형성시키기 위한 장치, 시스템 및 관련 방법
KR20170031766A (ko) * 2014-07-22 2017-03-21 제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님 필터 로드 형성 방법 및 필터 로드 형성 장치
KR20180088374A (ko) * 2015-11-27 2018-08-03 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 필터 제조 기구
KR20190038178A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 주식회사 케이티앤지 필터 성형 장치 및 필터 성형 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050005249A (ko) * 2003-07-01 2005-01-13 주식회사 셀 담배필터 제조장치 및 그 방법
KR20150064199A (ko) * 2012-10-11 2015-06-10 셀라네세 아세테이트 앨앨씨 연기 필터용 다공체를 형성시키기 위한 장치, 시스템 및 관련 방법
KR20170031766A (ko) * 2014-07-22 2017-03-21 제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님 필터 로드 형성 방법 및 필터 로드 형성 장치
KR20180088374A (ko) * 2015-11-27 2018-08-03 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 필터 제조 기구
KR20190038178A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 주식회사 케이티앤지 필터 성형 장치 및 필터 성형 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102393804B1 (ko) 튜브필터 제조장치 및 튜브필터의 제조방법
WO2021167213A1 (en) A cooling structure and a smoking article including the same
WO2020105965A1 (ko) 에어로졸 생성장치용 궐련 및 그 궐련을 사용하는 에어로졸 생성장치
WO2021125497A1 (ko) 튜브필터 제조장치 및 튜브필터의 제조방법
WO2022240252A1 (en) Aerosol-generating article
KR102593732B1 (ko) 가향처리된 튜브필터를 포함하는 흡연물품 및 그의 제조 방법
EP3917341A1 (en) Aerosol-generating article including a plurality of segments
WO2021075805A1 (en) Aerosol-generating device and preheating method thereof
EP4138589A1 (en) Aerosol generating device including multiple inductance channels
WO2021261729A1 (en) Aerosol generating article, thread filter, and cooling article including thread filter
WO2022103127A1 (ko) 에어로졸 생성 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 시스템
WO2022045605A1 (en) Aerosol generating apparatus including pressure sensor
EP4312617A1 (en) Vaporizer and aerosol-generating device including the same
WO2022045585A1 (en) Aerosol generating article including porous tobacco solid and method of manufacturing porous tobacco solid
WO2022010191A1 (ko) 고체풍미제를 포함하는 흡연물품용 필터 및 그의 제조 방법
WO2022240249A1 (en) Aerosol-generating article
WO2023140663A1 (en) Aerosol generating article and aerosol generating device for receiving the same
WO2022240245A1 (en) Aerosol-generating article and aerosol-generating device having same
WO2024128513A1 (en) Cooling segment for aerosol generating article and aerosol generating article comprising the same
WO2023140661A1 (en) Aerosol generating article and aerosol generating device for receiving the same
WO2022240246A1 (en) Aerosol-generating article and aerosol-generating device having same
WO2023277375A1 (en) Aerosol generating device for providing puff compensation and method thereof
WO2024143878A1 (ko) 담배용 에어로졸 냉각 소재 및 이를 포함하는 흡연물품
WO2024117540A1 (ko) 에어로졸 이행 물품을 수용하는 포장재
WO2024063252A1 (ko) 에어로졸 발생 물품 및 매질 세그먼트의 제조 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020559443

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020811950

Country of ref document: EP

Effective date: 20201208

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20811950

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE