WO2026005396A1 - 흡연 물품용 필터, 및 이를 포함하는 흡연 물품 - Google Patents

흡연 물품용 필터, 및 이를 포함하는 흡연 물품

Info

Publication number
WO2026005396A1
WO2026005396A1 PCT/KR2025/008617 KR2025008617W WO2026005396A1 WO 2026005396 A1 WO2026005396 A1 WO 2026005396A1 KR 2025008617 W KR2025008617 W KR 2025008617W WO 2026005396 A1 WO2026005396 A1 WO 2026005396A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
tow
smoking
lyocell
glycol
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
PCT/KR2025/008617
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
황민희
기성종
마경배
양진철
하성훈
정종철
이정훈
서승동
박은영
황영남
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kolon Industries Inc
KT&G Corp
Original Assignee
Kolon Industries Inc
KT&G Corp
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 KR1020250075337A external-priority patent/KR20260001084A/ko
Application filed by Kolon Industries Inc, KT&G Corp filed Critical Kolon Industries Inc
Publication of WO2026005396A1 publication Critical patent/WO2026005396A1/ko
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES OF CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter tips or filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces of cigars or cigarettes
    • A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/08—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent
    • A24D3/10—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent of cellulose or cellulose derivatives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES OF CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter tips or filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces of cigars or cigarettes
    • A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/067—Use of materials for tobacco smoke filters characterised by functional properties
    • A24D3/068—Biodegradable or disintegrable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES OF CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter tips or filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces of 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 OF CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter tips or filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces of cigars or cigarettes
    • A24D3/04—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
    • A24D3/048—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure containing additives

Definitions

  • the present invention relates to a filter for a smoking article comprising regenerated cellulose tow (preferably lyocell tow and/or viscose tow) and a monomolecular additive dispersed in the regenerated cellulose tow (preferably lyocell tow and/or viscose tow) as a phenol-reducing material, and to a smoking article comprising the same.
  • Regenerated cellulose fibers such as lyocell
  • lyocell which boast excellent biodegradability, as filter materials
  • Regenerated cellulose fibers, such as lyocell are manufactured from cellulose and are known as environmentally friendly materials that decompose quickly under various conditions, including marine environments.
  • phenolic compounds one of the harmful substances produced during smoking, can have a negative impact not only on the user's health but also on the environment. Therefore, technologies that effectively reduce these compounds within filters are also required. Accordingly, technologies that incorporate polymer additives such as triethyl citrate (TEC), triacetin (TA), and polyethylene glycol (PEG) into cigarette filters have been proposed to reduce phenolic compounds.
  • TEC triethyl citrate
  • TA triacetin
  • PEG polyethylene glycol
  • polyethylene glycol (PEG) When polyethylene glycol (PEG) is applied to regenerated cellulose tow, which includes regenerated cellulose fibers, such as lyocell tow, which includes lyocell fibers, as a phenol-reducing material, polyethylene glycol (PEG) is an amphoteric additive, and has excellent phenol-reducing performance in mainstream smoke and does not cause ink to spread. However, it is classified as a synthetic polymer under the standards of the European Chemicals Agency (ECHA), and there is a concern that regenerated cellulose filters, such as lyocell filters, to which polyethylene glycol (PEG) is added may be classified as disposable plastic products.
  • ECHA European Chemicals Agency
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a filter for a smoking article and a smoking article including the same, which can minimize the possibility of being classified as a disposable plastic product while maintaining excellent phenol reduction performance and nicotine transfer amount by including a single-molecule additive instead of a high-molecular additive as a phenol reduction material, and at the same time, minimize ink spreading of tip paper.
  • a filter for a smoking article includes a filter part including regenerated cellulose tow including regenerated cellulose fibers and a single-molecule additive dispersed in the regenerated cellulose tow.
  • the regenerated cellulose fibers may include at least one of viscose fibers and lyocell fibers.
  • the regenerated cellulose fibers comprise lyocell fibers, and the regenerated cellulose tow may be lyocell tow.
  • the lyocell tow may be characterized as consisting solely of the lyocell fibers as fibers.
  • the single molecule additive may be characterized as a phenol-reducing material.
  • the single molecule additive may be characterized as being a polyhydric alcohol.
  • the single molecule additive may be characterized as an oligomer comprising two or more repeating polyhydric alcohols of the same structure, or an ether derivative of the oligomer.
  • the polyhydric alcohol may be characterized as being one of ethylene glycol (EG) and propylene glycol (PG).
  • the single molecule additive may include one or more selected from the group consisting of ethylene glycol oligomers, ethylene glycol oligomer ether derivatives which are ether derivatives of the ethylene glycol oligomers, propylene glycol oligomers, or propylene glycol oligomer ether derivatives which are ether derivatives of the propylene glycol oligomers.
  • the single molecule additive may include at least one of diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG), tetraethylene glycol (TetraEG), and pentaethylene glycol (PentaEG) as the ethylene glycol oligomer.
  • DEG diethylene glycol
  • TEG triethylene glycol
  • TetraEG tetraethylene glycol
  • PentaEG pentaethylene glycol
  • the single molecule additive may include at least one of dipropylene glycol (DPG), tripropylene glycol (TPG), tetrapropylene glycol (TetraEG), and pentapropylene glycol (PentaEG) as the propylene glycol oligomer.
  • DPG dipropylene glycol
  • TPG tripropylene glycol
  • TetraEG tetrapropylene glycol
  • PentaEG pentapropylene glycol
  • the single molecule additive may include at least one of triethylene glycol (TEG), tetraethylene glycol (TetraEG), and tripropylene glycol (TPG).
  • TEG triethylene glycol
  • TetraEG tetraethylene glycol
  • TPG tripropylene glycol
  • the single molecule additive may be triethylene glycol.
  • the single molecule additive may be tetraethylene glycol.
  • the single molecule additive may be dipropylene glycol.
  • the single molecule additive may be tripropylene glycol.
  • the single molecule additive may be dipropylene glycol monomethyl ether.
  • the single molecule additive may be tripropylene glycol butyl ether.
  • the filter member further comprises a filter member wrapper surrounding the filter member, wherein the filter member wrapper may comprise a porous general paper.
  • a smoking article comprises a smoking material portion, a filter for a smoking article disposed downstream of the smoking material portion, and a tip paper wrapping at least a portion of the smoking material portion and the filter for a smoking article, wherein the filter for a smoking article comprises a filter portion comprising regenerated cellulose tow including regenerated cellulose fibers, and a monomolecular additive dispersed in the regenerated cellulose tow, and a filter portion wrapper wrapping the filter portion.
  • the regenerated cellulose tow may be a lyocell tow comprising a plurality of lyocell fibers.
  • the regenerated cellulose tow may be a viscose tow comprising a plurality of viscose fibers.
  • the regenerated cellulose tow may include a lyocell tow comprising a plurality of lyocell fibers and a viscose tow comprising a plurality of viscose fibers.
  • the single molecule additive may be characterized as a phenol-reducing material.
  • the single molecule additive may include one or more selected from the group consisting of ethylene glycol oligomers, ethylene glycol oligomer ether derivatives which are ether derivatives of the ethylene glycol oligomers, propylene glycol oligomers, or propylene glycol oligomer ether derivatives which are ether derivatives of the propylene glycol oligomers.
  • the filter part of the filter for a smoking article includes regenerated cellulose tow including regenerated cellulose fibers having excellent biodegradability, and by adding a single-molecular additive as a phenol-reducing material to the regenerated cellulose tow, excellent phenol-reducing performance and nicotine transfer amount are provided, but by adding a single-molecular material rather than a polymer material (or a high-molecular polymer), the possibility of being classified as a disposable plastic product is minimized, and ink spreading of tip paper can be minimized.
  • FIG. 1 is a drawing showing a schematic configuration of a smoking article according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an image taken over a period of time to check whether ink spreads on a filter for a smoking article according to Example 1 of the present invention.
  • Figure 3 is an image taken over a period of time to check whether ink spreads on a filter for a smoking article according to Example 4 of the present invention.
  • Figure 4 is an image taken to check whether ink is spreading in a filter for a smoking article according to Example 6 of the present invention.
  • Figure 5 is an image taken over a period of time to check whether ink spreads on a filter for a smoking article of Comparative Example 5 of the present invention.
  • Figure 6 is an image taken over a period of time to check whether ink spreads on a filter for a smoking article of Comparative Example 6 of the present invention.
  • first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used to describe components of the present disclosure. These terms are only intended to distinguish the components from other components, and the nature, order, or sequence of the components are not limited by the terms.
  • a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, it should be understood that the component may be directly connected or connected to the other component, but another component may also be “connected,” “coupled,” or “connected” between each component.
  • smoking article may mean any smokeable product or any product capable of providing a smoking experience, whether based on tobacco, tobacco derivatives, expanded tobacco, reconstituted tobacco, or tobacco substitutes.
  • smoking articles may include smokeable products such as cigarettes, cigars, and cigarillos.
  • smoking material may mean any type of material that can be used in smoking articles.
  • upstream or “upstream direction” may mean a direction away from the smoker’s mouth
  • downstream or “downstream direction” may mean a direction toward the smoker’s mouth.
  • the term "longitudinal direction” may refer to a direction corresponding to the longitudinal axis of a smoking article.
  • the "longitudinal axis" of a smoking article may refer to an imaginary line extending along the main longitudinal direction of the smoking article. This axis typically extends from one end of the smoking article (e.g., the mouthpiece or filter end) to the opposite end (e.g., the combustion or heat source end).
  • regenerated cellulose filter refers to a filter comprising or consisting of regenerated cellulose tow.
  • lyocell filter refers to a filter comprising or consisting of lyocell tow.
  • viscose filter refers to a filter comprising viscose tow or composed of lyocell tow.
  • regenerated cellulose tow includes or consists of a plurality of regenerated cellulose fibers.
  • regenerated cellulose tow may refer to a bundle formed by cross-linking adjacent regenerated cellulose fibers.
  • Lyocell tow refers to a bundle comprising or consisting of a plurality of Lyocell fibers. In some embodiments, Lyocell tow may refer to a bundle formed by cross-linking adjacent Lyocell fibers.
  • viscose tow refers to a bundle comprising or consisting of a plurality of viscose fibers. In some embodiments, viscose tow may refer to a bundle formed by cross-linking adjacent viscose fibers.
  • regenerated cellulose fiber may mean a cellulose fiber formed by treating a naturally occurring cellulose material.
  • Lyocell fiber may refer to a fiber made from lyocell cellulose.
  • lyocell fiber and viscose fiber may be fibers made from cellulose derived from or primarily derived from wood pulp, particularly semi-synthetic fibers.
  • non-circular cross-section is defined as a cross-section whose shape is not circular but includes a plurality of protrusions.
  • a cross-section having a shape in which a plurality of protrusions branch and/or extend from the center and/or the center of the cross-section may be referred to as a non-circular cross-section.
  • protrusion may mean a distinct and extended segment or arm extending outward from the central core or joint point of the cross-section of regenerated cellulose fibers (preferably, lyocell fibers and/or viscose fibers).
  • the regenerated cellulose fibers may have a Y-shaped cross-section with three protrusions branching and/or extending from the center and/or center of the cross-section, a cruciform cross-section with four protrusions, and/or a star-shaped cross-section with five or more protrusions, or may have an O-shaped cross-section, but are not limited thereto.
  • the regenerated cellulose fibers may include three or more protrusions branching and/or extending from the center and/or the center of the cross-section.
  • the regenerated cellulose-based fibers (preferably lyocell fibers and/or viscose fibers) included in the regenerated cellulose-based fibers (preferably lyocell fibers and/or viscose fibers) may have a Y-shaped cross-section for purposes of application to cigarette filters.
  • “hollow” may mean a channel extending along the longitudinal direction.
  • a wrapper e.g., a roll
  • molecular additive may mean a single compound, not a mixture, and a low molecular weight compound having a relatively small molecular weight rather than a high molecular weight polymer, for example, a low molecular weight compound having a molecular weight of less than 1000, preferably less than 800, more preferably less than 700, even more preferably less than 600, and even more preferably less than 500.
  • the molecular weight may be a number average molecular weight.
  • Basis weight refers to the mass per unit area of the paper and/or wrapper.
  • the basis weight of the paper and/or wrapper can be determined by measuring the mass and area of the paper and/or wrapper and dividing the mass of the paper and/or wrapper by the area.
  • the unit of basis weight can be gsm (grams per square meter), i.e., g/m 2 .
  • hard paper refers to paper having a basis weight greater than a certain value.
  • oil-resistant paper may refer to paper having an oil-resistant treatment on the paper surface
  • oil-resistant hard paper may refer to hard paper having an oil-resistant treatment on the paper surface
  • “general paper” may refer to paper whose surface has not been treated with an oil-resistant coating
  • “general hard paper” may refer to hard paper whose surface has not been treated with an oil-resistant coating
  • the “fineness” of regenerated cellulose tow means the fineness of a single strand of monofilament separated from a multifilament of regenerated cellulose-based fibers (preferably, lyocell fibers and/or viscose fibers) constituting the regenerated cellulose tow (preferably, lyocell tow and/or viscose tow).
  • the “total fineness” of the regenerated cellulose tow means the fineness of the multifilament of the regenerated cellulose fibers (preferably, lyocell fibers and/or viscose fibers) constituting the regenerated cellulose tow (preferably, lyocell tow and/or viscose tow).
  • phenols means a substance in which some of the hydrogens attached to the functional group of the aromatic hydrocarbon ring are replaced with hydroxyl groups (-OH).
  • the phenols may include a substance selected from the group consisting of phenol, m-cresol, p-cresol, o-cresol, catechol, hydroquinone, resorcinol, and combinations thereof.
  • the phenols may include one or more of m-cresol, p-cresol, o-cresol, and phenol.
  • a filter for a smoking article can capture at least a portion of the smoke components generated when the smoking article is smoked.
  • the filter for a smoking article can capture at least a portion of the phenols contained in the smoke components generated when the smoking article is smoked.
  • a filter of a smoking article according to one aspect of the present invention can capture at least a portion of smoke components generated when smoking the smoking article.
  • the filter of the smoking article can capture one or more of nicotine (hereinafter, abbreviated as “Nic”), phenol, and water ( H2O ) contained in the smoke components generated when smoking the smoking article.
  • “pumping resistance” means the static pressure difference between the two ends of a sample when an airflow passes through the sample.
  • the pumping resistance can be measured using the method specified in ISO Standard 6565:2015.
  • the pumping resistance can mean the static pressure difference between the two ends of a sample when it is passed through by an airflow under normal conditions (22 ⁇ 2°C, 60 ⁇ 5% relative humidity) with a volumetric flow rate of 17.5 mm/s at the discharge end.
  • the temperature means room temperature.
  • room temperature may mean 20° C. to 25° C.
  • component % and component ratio mean weight % of component and weight ratio of component, respectively.
  • puff refers to the act of inhaling or drawing air through a smoking article to produce and inhale smoke or vapor.
  • Puff count may refer to the total number of inhalations or draws made while using the smoking article. Alternatively, or in addition, the puff count may refer to the maximum number of inhalations or draws that the smoking article can provide before being completely consumed or ceases to function.
  • the HC (Health Canada) conditions may be conditions in which the puff volume per puff is 55 ml, the puff frequency is every 30 seconds, and the puff duration is 2 seconds.
  • the HC conditions may be conditions in which the perforations of the filter are blocked.
  • the number of puffs measured under the HC conditions may be 9 puffs.
  • the content of smoke components including phenol, etc. among the collected smoke components can be measured by using a smoking device (cigarette smoking machine), for example, a linear type cigarette smoking machine from Korber, particularly, for example, LX20, collecting the generated smoke on a Cambridge filter pad (CFP), adding 30 mL of a 1% acetic acid aqueous solution to extract components such as phenol from the collected pad, stirring, filtering with a 0.45 ⁇ m PVDF syringe filter, and using an HPLC-FLD analysis device, for example, an Alliance HPLC-FLD analysis device from Water, and a measurement column, Phenomenex LC Column (15 x 4.6 mm Luna 3 ⁇ m).
  • a smoking device for example, a linear type cigarette smoking machine from Korber, particularly, for example, LX20
  • CFP Cambridge filter pad
  • HPLC-FLD analysis device for example, an Alliance HPLC-FLD analysis device from Water, and a measurement column, Phenomenex LC Column (15 x 4.6 mm
  • the contents of general smoke components, including nicotine, water (water, H2O ), etc., in the captured smoke can be analyzed through gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS).
  • GC/MS gas chromatography-mass spectrometry
  • the Cambridge filter (Cambridge Filter Pad (CFP)) on which the smoke components are captured can be immersed in isopropyl alcohol (IPA) for a predetermined period of time (e.g., 20 minutes to 16 hours), and the contents of each component can be measured using a gas chromatograph.
  • the contents of components such as nicotine in the captured smoke can be measured through gas chromatography (GC/MS) using a DB-WAX column (30 m ⁇ 0.320 mm, 0.50 ⁇ m).
  • the above GC/MS may be, for example, a measuring device from Agilent, for example, GC 8890.
  • the above GC/MS may be, for example, a measuring device from Agilent, for example, GC 8890.
  • mmWG means "mmH 2 O" as a unit of pressure.
  • the unit "CU” is a CORESTA (Cooperation Center for Scientific Research Relative to Tobacco) unit, which means the volumetric flow rate (cm 3 /min) passing through a sample of substrate with an area of 1 cm 2 at a pressure difference of 1 kPa.
  • CORESTA Cooperation Center for Scientific Research Relative to Tobacco
  • FIG. 1 is a drawing showing a schematic configuration of a smoking article according to one embodiment of the present invention.
  • smoking article may mean an article capable of generating an aerosol, such as a cigarette (cigarette), cigar, etc.
  • the smoking article may include an aerosol generating material and/or an aerosol forming substrate.
  • the smoking article may also include a solid material based on tobacco raw materials, such as tobacco leaf, tobacco ash, or reconstituted tobacco.
  • the smoking material may include a volatile compound.
  • upstream or upstream direction means a direction away from the mouth of a user (consumer) who smokes the smoking article (100)
  • downstream or downstream direction means a direction toward the mouth of a user (consumer) who smokes the smoking article (100).
  • the smoking material portion (10) is located upstream or in the upstream direction of the filter portion (20) included in the filter for the smoking article.
  • the smoking article (100) is described as an example of a combustion-type cigarette, but is not limited thereto, and the smoking article (100) may correspond to a heated cigarette used with an aerosol generating device such as an electronic cigarette device.
  • a smoking article (100) may include a smoking material portion (10), a filter portion (20), a smoking material portion wrapper (30a), a filter portion wrapper (30b), and a tip paper (40).
  • a filter for a smoking article according to the present invention may include a filter portion (20) and a filter portion wrapper (30b) surrounding the filter portion (20).
  • the smoking material portion wrapper (30a) and/or the filter portion wrapper (30b) may be positioned at the outermost portion of the smoking article (200), and may be a single wrapper, or may be a combination of multiple wrappers.
  • the smoking material portion (10) is positioned upstream compared to the filter portion (20).
  • the smoking material portion (10) may be filled with a smoking material such as raw tobacco leaf, sheet tobacco, or a mixture of leaf tobacco and sheet tobacco.
  • the processed smoking material may be filled into the smoking material portion (10) in the form of a sheet or a piece of paper.
  • the smoking material portion (10) may have an elongated rod shape, and its length, circumference, and diameter are not particularly limited, but may be adjusted to a size generally used in the relevant technical field in consideration of the amount of smoking material filled, the preferences of the user (consumer), etc.
  • the smoking material portion (10) may include at least one aerosol-generating material selected from the group consisting of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and oleyl alcohol.
  • the smoking material portion (10) may contain other additives such as flavoring agents, humectants, and/or acetate compounds.
  • the aerosol-generating material and/or additives may be contained in the smoking material.
  • the above smoking material portion (10) can be packaged by a smoking material portion wrapper (30a).
  • the filter for smoking articles may be positioned downstream of the smoking material section (10).
  • the filter section (20) of the filter for smoking articles is positioned downstream of the smoking material section (10) and functions as a filter through which aerosol substances generated from the smoking material section (10) pass immediately before being inhaled by a user (consumer or smoker).
  • the filter section (20) may be manufactured from various materials or shapes.
  • a filter for a smoking article may include a filter part (20) and a filter part wrapper (30b) surrounding the filter part (20).
  • a filter unit (20) may include a regenerated cellulose tow including a plurality of regenerated cellulose fibers and a single-molecule additive dispersed in the regenerated cellulose tow.
  • the regenerated cellulose fibers may comprise at least one of viscose fibers and lyocell fibers, preferably the regenerated cellulose fibers may be lyocell fibers.
  • the regenerated cellulose tow comprising a plurality of regenerated cellulose fibers may be a lyocell tow comprising a plurality of lyocell fibers.
  • the filter unit (20) may include a lyocell tow comprising a plurality of lyocell fibers and a single-molecule additive dispersed in the lyocell tow.
  • the filter unit (20) may include a viscose tow comprising a plurality of viscose fibers and a single-molecule additive dispersed in the viscose tow.
  • the filter unit (20) may include a lyocell tow comprising a plurality of lyocell fibers, a viscose tow comprising a plurality of viscose fibers, and a single-molecule additive dispersed in the lyocell tow and the viscose tow.
  • the filter for a smoking article comprising the above-described regenerated cellulose tow (preferably lyocell tow and/or viscose tow) can replace all or part of the filter section (20) of an existing smoking article, and when replacing part of it, the filter material previously used can also be used together.
  • Existing filter materials such as a cellulose acetate filter and a hollow tube filter can be used, for example.
  • the filter unit (20) is illustrated as a mono filter consisting of a single filter, but is not limited thereto.
  • the filter unit (20) may be provided as a dual filter or triple filter having two or more filters to increase filter efficiency.
  • At least one filter among the plurality of filters may be a filter including regenerated cellulose tow (preferably, lyocell tow and/or viscose tow) containing the lyocell fiber of the present invention and a filter including a single-molecular additive dispersed in the regenerated cellulose tow (preferably, lyocell tow and/or viscose tow) (hereinafter, a regenerated cellulose filter (preferably, lyocell filter and/or viscose filter)), and another filter among the plurality of filters may be a cellulose acetate filter and/or a paper filter.
  • the length of the regenerated cellulose filter of the present invention may have a length of 25% to 50% of the total length of the filter unit (20).
  • the inside of the filter unit (20) may further include a crushable capsule (not shown) having a structure in which a liquid containing a fragrance is wrapped with a film.
  • the filter part wrapper (30b) surrounds the filter part (20) and can package the filter part (20).
  • the filter wrapper (30b) may include a paper towel.
  • the filter wrapper (30b) may include a regular paper towel or a hard paper towel.
  • the filter portion wrapper (30b) may comprise porous plain paper.
  • the filter portion wrapper (30b) may comprise porous plain paper having a porosity of 20 kCU to 50 kCU, preferably 22 kCU to 46 kCU, more preferably 23 kCU to 25 kCU, or 34 kCU to 36 kCU, or 44 kCU to 46 kCU, or 35 kCU or 45 kCU.
  • the filter portion wrapper (30b) may comprise porous plain paper having a porosity of 24 kCU.
  • the filter for a smoking article according to some embodiments of the present invention may further improve biodegradability by including a plain paper other than an oil-resistant plain paper or a hard paper as the filter portion wrapper (30b).
  • the filter unit wrapper (30b) may include hard paper.
  • hard paper may refer to paper having a basis weight of a predetermined numerical range or more.
  • hard paper may refer to paper having a basis weight of 40 gsm or more, preferably 50 gsm or more, more preferably 60 gsm or more, even more preferably 70 gsm or more, and even more preferably 75 gsm or more.
  • General paper may refer to paper having a basis weight of less than 40 gsm, preferably 38 gsm or less, and more preferably 36 gsm or less.
  • the filter wrapper (30b) may include general paper or hard paper that has been treated with an oil-resistant coating.
  • the smoking material portion (10) wrapped by the smoking material portion wrapper (30a) and the filter portion (20) wrapped by the filter portion wrapper (30b) can be combined and wrapped by the tip paper (40).
  • the tip paper (40) can be wrapped around at least a portion (e.g., a downstream portion) of the smoking material portion wrapper (30a) and the periphery of the filter portion wrapper (30b) as illustrated in FIG. 1.
  • at least a portion of the smoking material portion (10) and the filter portion (20) can be further wrapped and physically combined by the tip paper (40).
  • the tip paper (40) may be manufactured from non-porous paper that has not been oil-treated, but is not limited thereto.
  • the tip paper (40) may contain a non-combustible material to prevent the filter unit (20) from igniting, but is not limited thereto.
  • the present invention relates to a filter for a smoking article included in a smoking article (100), and the filter for a smoking article according to one embodiment of the present invention includes a filter part (20) including regenerated cellulose tow (preferably, lyocell tow and/or viscose tow) including lyocell fibers, and a monomolecular additive including a monomolecular substance dispersed in the regenerated cellulose tow (preferably, lyocell tow and/or viscose tow).
  • the filter for a smoking article further includes a filter part wrapper (30b) surrounding the filter part (20).
  • the above lyocell fiber may be an environmentally friendly fiber made from cellulose extracted from wood pulp.
  • the above regenerated cellulose tow (preferably lyocell tow and/or viscose tow) may refer to a bundle formed by cross-linking adjacent regenerated cellulose fibers (preferably lyocell fibers and/or viscose fibers).
  • the regenerated cellulose fibers may have a non-circular cross-section.
  • a non-circular cross-section is defined as a cross-section whose shape is not circular but includes multiple protrusions.
  • a cross-section having a shape in which multiple protrusions extend from the center may be considered a non-circular cross-section.
  • the single molecule additive is composed of a single molecule material and can be dispersed in the regenerated cellulose tow (preferably, lyocell tow and/or viscose tow). In some embodiments, the single molecule additive can be distributed throughout the entire area of the regenerated cellulose tow (preferably, lyocell tow and/or viscose tow). In some embodiments, the single molecule additive can be dispersed on the surface of the regenerated cellulose-based fibers (preferably, lyocell fibers and/or viscose fibers) that constitute the regenerated cellulose tow (preferably, lyocell tow and/or viscose tow).
  • the single-molecule additive may be an oligomer, a short-chain compound formed by combining a few or a small number of polyhydric alcohols, which are monomer units having the same structure, or an ether derivative of the oligomer.
  • the single-molecule additive may be a low-molecular-weight polymer formed by repeating two or more polyhydric alcohols having the same structure, and/or a polymer in which at least one hydroxyl group (-OH, or hydroxyl group) of the polymer is substituted with an ether form.
  • an oligomer may be distinguished from a polymer in that it is composed of individual molecules having a specific number of monomers, unlike a polymer.
  • the monomolecular additive may have a repeating unit number of polyhydric alcohols of 2 to 10, preferably 2 to 9, more preferably 2 to 8, even more preferably 2 to 7, even more preferably 2 to 6, even more preferably 2 to 5, and even more preferably 2 to 4.
  • the monomolecular additive is selected to have a repeating unit number within the above range, the possibility that a filter for a smoking article comprising regenerated cellulose tow (preferably lyocell tow and/or viscose tow) in which the monomolecular additive is dispersed will be classified as a disposable plastic product under regulations and standards due to the inclusion of synthetic molecules can be minimized.
  • the single molecule additive may be a phenol reducing material dispersed in the regenerated cellulose tow (preferably lyocell tow and/or viscose tow) that functions to specifically reduce phenolic substances in mainstream smoke produced during smoking.
  • the filter for a smoking article to which regenerated cellulose tow (preferably, lyocell tow and/or viscose tow) according to the present invention is applied includes a monomolecular additive including at least one substance selected from the group consisting of oligomers in which polyhydric alcohols are bonded in a small number (e.g., 2 or more and 10 or less) as a phenol-reducing substance dispersed on the surface of regenerated cellulose fibers (preferably, lyocell fibers and/or viscose fibers) and/or the group consisting of ether derivatives thereof, thereby having an excellent effect in reducing phenols generated during smoking compared to a filter for a smoking article not including a phenol-reducing substance, and since no polymer material is applied, it may not be classified as a disposable plastic product.
  • a monomolecular additive including at least one substance selected from the group consisting of oligomers in which polyhydric alcohols are bonded in a small number (e.g., 2
  • the single molecule additive can be stably present in the regenerated cellulose fibers (preferably lyocell fibers and/or viscose fibers) constituting the regenerated cellulose tow (preferably lyocell tow and/or viscose tow), thereby minimizing ink spreading on the tip paper.
  • the single-molecule additive may include at least one selected from the group consisting of ethylene glycol oligomers in which ethylene glycol (EG) is bound in a small number of units (e.g., 2 or more and less than 10 units), or at least one selected from the group consisting of ethylene glycol oligomer ether derivatives which are ether derivatives thereof, or at least one selected from the group consisting of propylene glycol oligomers in which propylene glycol (PG) is bound in a small number of units (e.g., 2 or more and less than 10 units), or at least one selected from the group consisting of propylene glycol oligomer ether derivatives which are ether derivatives thereof.
  • EG ethylene glycol
  • PG propylene glycol
  • the single-molecule additive may include at least one selected from the group consisting of ethylene glycol oligomers in which ethylene glycol (EG) is bound by a small number of units (e.g., 2 or more and 10 or less), at least one selected from the group consisting of ethylene glycol oligomer ether derivatives which are ether derivatives thereof, at least one selected from the group consisting of propylene glycol oligomers in which propylene glycol (PG) is bound by a small number of units (e.g., 2 or more and less than 10), and at least one selected from the group consisting of propylene glycol oligomer ether derivatives which are ether derivatives thereof.
  • EG ethylene glycol
  • PG propylene glycol
  • the single-molecule additive comprises an ethylene glycol oligomer
  • the single-molecule additive may comprise at least one selected from the group consisting of diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG), tetraethylene glycol (TetraEG), and pentaethylene glycol (PentaEG).
  • the ethylene glycol oligomer may also comprise an oligomer in which six or more ethylene glycols (EG) are combined.
  • the propylene glycol oligomer may include dipropylene glycol (DPG), tripropylene glycol (TPG), tetrapropylene glycol (TetraEG), and pentapropylene glycol (PentaEG).
  • the single-molecule additive may include at least one selected from the group consisting of dipropylene glycol (DPG), tripropylene glycol (TPG), tetrapropylene glycol (TetraEG), and pentapropylene glycol (PentaEG).
  • the propylene glycol oligomer may include an oligomer in which six or more propylene glycols (PG) are bonded.
  • the single molecule additive may include propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), dipropylene glycol monomethyl ether acetate (DPGMEA), etc.
  • PGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • DPGMEA dipropylene glycol monomethyl ether acetate
  • the single molecule additive may include at least one of the materials listed above.
  • the mono denier of the regenerated cellulose tow can be, but is not limited to, in the range of 0.3333 to 1.556 tex (3.0 to 14.0 Denier), preferably 0.3389 to 1.5 tex (3.05 to 13.5 Denier), more preferably 0.3444 to 1.444 tex (3.10 to 13 Denier), even more preferably 0.35 to 1.389 tex (3.15 to 12.5 Denier), and even more preferably 0.3556 to 1.333 tex (3.2 to 12 Denier).
  • the total denier of the regenerated cellulose tow can be, but is not limited to, in the range of 0.3333 to 1.556 tex (3.0 to 14.0 Denier), preferably 0.3389 to 1.5 tex (3.05 to 13.5 Denier), more preferably 0.3444 to 1.444 tex (3.10 to 13 Denier), even more preferably 0.35 to 1.389 tex (3.15 to 12.5 Denier), and even more preferably 0.3556 to 1.333 tex (3.2 to 12 Denier).
  • the single molecule additive may be added in an amount of 30 mg/rod to 300 mg/rod, preferably 40 mg/rod to 280 mg/rod, and more preferably 50 mg/rod to 260 mg/rod, based on a regenerated cellulose filter (preferably a lyocell filter and/or a viscose filter) having a length of 108 mm and a circumference of 24.2 mm.
  • a regenerated cellulose filter preferably a lyocell filter and/or a viscose filter
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the single molecule additive used as a phenol-reducing substance added to lyocell tow was tetraethylene glycol (TetraEG) instead of triethylene glycol (TEG).
  • TetraEG tetraethylene glycol
  • TOG triethylene glycol
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the single molecule additive used as a phenol-reducing substance added to the lyocell tow was dipropylene glycol monomethyl ether (DPGME) instead of triethylene glycol (TEG).
  • DPGME dipropylene glycol monomethyl ether
  • TOG triethylene glycol
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 1, except that no additive, a phenol-reducing substance, was added to the lyocell tow.
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 1, except that polyethylene glycol 600 (PEG 600), a high molecular weight substance rather than a single molecular substance among ethylene glycol derivatives, was added as a phenol-reducing substance to lyocell tow.
  • PEG 600 polyethylene glycol 600
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 1, except that diglycerol (DGL) was added as a phenol-reducing agent to the lyocell tow.
  • DGL diglycerol
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 1, except that triglycerol (TGL) was added as a phenol-reducing substance to the lyocell tow.
  • TGL triglycerol
  • HC conditions Puff volume: 55 ml / Puff frequency: 30 s / Puff duration: 2 s / Number of puffs: 9 puffs
  • Example 2 in which PEG 600, a polymer material, was added as a phenol reduction material, was 63.1%, and Example 1, in which TEG, a single-molecular material, was added, Example 2, in which TetraEG, a single-molecular material, was added, Example 4, in which TPG, a single-molecular material, was added, and Example 6, in which TPGBE, a single-molecular material, had phenol component removal abilities of 43.1%, 51.0%, 41.5%, and 39.5%, respectively, which was slightly decreased compared to the polymer material PEG 600, but it was confirmed that excellent phenol component removal ability was maintained. Accordingly, it was confirmed that phenol reduction performance can be maintained even with a single-molecular material rather than a polymer material.
  • Example 2 which has a higher molecular weight than Example 1
  • the phenol component removal ability of Example 4 which has a higher molecular weight than Example 3, is superior in the propylene glycol oligomer.
  • the smoking article filters of Examples 1 and 4 and Comparative Examples 1 and 2 were divided into four parts substantially the same as Experimental Example 1, and a smoking article filter having a length of 27 mm and a smoking material part having a length of 57 mm to which 3 mg of tar was applied were combined with a tip paper to manufacture a smoking article, and the smoking article including the smoking article filters of each of the manufactured Examples and Comparative Examples was smoked under HC conditions (Puff volume: 55 ml / Puff frequency: 30 s / Puff duration: 2 s / Number of puffs: 9 puffs) using a linear smoking device (Linear type cigarette smoking machine) LX20 of Korber Co., Ltd., and the generated smoke was collected using a Cambridge filter pad (CFP), and 30 mL of a 1% acetic acid aqueous solution was added to the collected pad to extract the phenol component, stirred, and filtered using a 0.45 ⁇ m PVDF syringe filter, and
  • the smoking article filters of Examples 1 and 4 and Comparative Examples 1 and 2 were divided into four parts substantially the same as Experimental Example 1, and a smoking article filter having a length of 27 mm and a smoking material portion having a length of 57 mm and 3 mg tar applied thereto were combined with a tip paper to manufacture a smoking article, and the smoking article including the smoking article filters of each of the manufactured Examples and Comparative Examples was subjected to smoking under HC conditions (Puff volume: 55 ml / Puff frequency: 30 s / Puff duration: 2 s / Number of puffs: 9 puffs) using a rotary smoking device RM20H from Borgwladt to capture tobacco smoke, and then analyzed using a gas chromatograph (GC 8890, Agilent).
  • HC conditions Puff volume: 55 ml / Puff frequency: 30 s / Puff duration: 2 s / Number of puffs: 9 puffs
  • a DB-WAX column (30 m ⁇ 0.320 mm, 0.50 ⁇ m) was used to separate the nicotine component, and the content of the nicotine component was quantified according to the ISO 22253 standard, and the measurement results of the nicotine component are shown in Table 2.
  • the amount of phenol component in the smoke of Comparative Example 2 in which PEG 600, a high molecular weight material, was added as a phenol-reducing material, was 21.6 ⁇ g, and the amounts of phenol component in the smoke of Examples 1 and 4 were 29.3 ⁇ g and 25.9 ⁇ g, respectively. It can be confirmed that the amount of phenol component in the smoke increased compared to Comparative Example 2, but they had similar phenol removal capabilities.
  • the nicotine transfer amount of Comparative Example 2 is 1.26 mg
  • the nicotine transfer amounts of Examples 1 and 4 are 1.18 mg and 1.24 mg, respectively, and have nicotine transfer performance similar to that of Comparative Example 2.
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 4, except that the amount of tripropylene glycol (TPG) added to the lyocell tow was 120 mg/rod (based on a length of 108 mm and a circumference of 24.2 mm). (This is 30 mg/rod based on a length of 27 mm and a circumference of 24.2 mm.)
  • TPG tripropylene glycol
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 4, except that the amount of tripropylene glycol (TPG) added to the lyocell tow was 180 mg/rod (based on a length of 108 mm and a circumference of 24.2 mm). (This is 45 mg/rod based on a length of 27 mm and a circumference of 24.2 mm.)
  • TPG tripropylene glycol
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 4, except that the amount of tripropylene glycol (TPG) added to the lyocell tow was 240 mg/rod (based on a length of 108 mm and a circumference of 24.2 mm). (60 mg/rod based on a length of 27 mm and a circumference of 24.2 mm)
  • TPG tripropylene glycol
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 6, except that the amount of tripropylene glycol butyl ether (TPGBE) added to the lyocell tow was 180 mg/rod (based on a length of 108 mm and a circumference of 24.2 mm). (This is 45 mg/rod based on a length of 27 mm and a circumference of 24.2 mm.)
  • TPGBE tripropylene glycol butyl ether
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 6, except that the amount of tripropylene glycol butyl ether (TPGBE) added to the lyocell tow was 240 mg/rod (based on a length of 108 mm and a circumference of 24.2 mm). (60 mg/rod based on a length of 27 mm and a circumference of 24.2 mm)
  • TPGBE tripropylene glycol butyl ether
  • the smoking article filters of Examples 7 to 12, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 were divided into four parts, and a smoking article filter having a length of 27 mm and a smoking material portion having a length of 57 mm and to which 3 mg of tar was applied were combined with tip paper to manufacture a smoking article.
  • the smoking article including the smoking article filters of each of the manufactured Examples and Comparative Examples was subjected to the same smoking conditions and analysis method as Experimental Example 1 to calculate the amount of phenol component and the phenol removal capacity of the filter, and the results are shown in Table 3 below.
  • FIG. 2 is an image taken at each period to show whether ink spreads in a filter for a smoking article of Example 1 of the present invention
  • FIG. 3 is an image taken at each period to show whether ink spreads in a filter for a smoking article of Example 4 of the present invention
  • FIG. 4 is an image taken at each period to show whether ink spreads in a filter for a smoking article of Example 6 of the present invention
  • FIG. 5 is an image taken at each period to show whether ink spreads in a filter for a smoking article of Comparative Example 5 of the present invention
  • FIG. 6 is an image taken at each period to show whether ink spreads in a filter for a smoking article of Comparative Example 6 of the present invention.
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 1, except that an additive consisting of PEG 600 and TEC (triethyl citrate) mixed in a weight ratio of 7:3 was added as a phenol-reducing substance to lyocell tow.
  • PEG 600 and TEC triethyl citrate
  • a lyocell filter (filter for smoking articles) was manufactured in the same manner as in Example 1, except that polypropylene glycol 1000 (PPG 1000) was added as a phenol-reducing agent to lyocell tow.
  • PPG 1000 polypropylene glycol 1000
  • FIG. 2 shows the ink spreading results of the filter to which Example 1 was applied, in which (a) is an image of the ink spreading results of the tip paper after 2 weeks, (b) is an image of the ink spreading results of the tip paper after 4 weeks of storage, and (c) is an image of the ink spreading results of the filter to which Example 4 was applied, in which (a) is an image of the ink spreading results of the tip paper after 2 weeks of storage, (b) is an image of the ink spreading results of the tip paper after 4 weeks of storage, and (c) is an image of the ink spreading results of the filter to which Example 6 was applied, in which (a) is an image of the ink spreading results of the tip paper after 2 weeks of storage, and FIG.
  • ink smearing occurs in (a) and (b). Accordingly, it can be confirmed that TPG or TEG, which are single-molecule materials of the present invention, can provide superior quality in terms of ink smearing compared to PPG 1000.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Abstract

흡연 물품용 필터 및 이를 포함하는 흡연 물품을 제공한다. 상기 흡연 물품용 필터는 재생 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 재생 셀룰로오스 토우, 및 상기 재생 셀룰로오스 토우에 분산된 단분자 첨가제를 포함하는 필터부를 포함한다.

Description

흡연 물품용 필터, 및 이를 포함하는 흡연 물품
본 발명은 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스(Viscose) 토우) 및 페놀류 저감 물질로서 상기 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)에 분산된 단분자 첨가제(Monomolecular additive)를 포함하는 흡연 물품용 필터 및 이를 포함하는 흡연 물품에 관한 것이다.
최근 환경 보호에 대한 관심이 높아짐에 따라, 담배 필터에 사용되는 재료 또한 생분해성을 갖추는 것이 중요시되고 있다. 특히, 기존의 셀룰로오스 아세테이트 기반 담배 필터는 자연 분해에 장시간이 소요되는 문제점이 있어, 이를 대체하기 위한 생분해성 소재에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
이러한 요구에 부응하여, 생분해성이 우수한 라이오셀 섬유 등의 재생 셀룰로오스계 섬유를 필터 소재로 사용하는 시도가 주목받고 있다. 라이오셀 섬유 등의 재생 셀룰로오스계 섬유는 셀룰로오스를 기반으로 하여 제조되며, 해양 환경을 포함한 다양한 조건 하에서 빠르게 분해되는 친환경 소재로 알려져 있다.
한편, 흡연 시 발생하는 유해물질 중 하나인 페놀류 화합물은 사용자의 건강뿐 아니라 환경에도 악영향을 미칠 수 있으므로, 필터 내에서 이러한 성분을 효과적으로 저감하는 기술 또한 요구된다. 이에 따라, 기존에는 페놀류 화합물의 저감을 위해 트리에틸 시트레이트(TEC), 트리아세틴(TA), 폴리에틸렌글리콜(PEG) 등과 같은 고분자 첨가제를 담배 필터에 포함시키는 기술이 제안되어 왔다.
그러나, 트리에틸 시트레이트(TEC), 트리아세틴(TA) 중 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 페놀류 저감 물질로서 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 토우, 비스코스 섬유를 포함하는 비스코스 토우 등의, 재생 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 재생 셀룰로오스 토우에 적용하는 경우 팁페이퍼의 잉크가 번지는 문제가 발생하였다. 이는 상기 첨가제는 소수성이나, 라이오셀 섬유, 비스코스 섬유 등의 재생 셀룰로오스계 섬유는 친수성이어서, 첨가제가 상기 섬유 사이사이에 존재하기 힘들고 외부의 팁페이퍼 측으로 누설되면서 발생하는 것으로 확인되었다.
폴리에틸렌글리콜(PEG)을 페놀류 저감 물질로서 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 토우 등의, 재생 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 재생 셀룰로오스 토우에 적용하는 경우 폴리에틸렌글리콜(PEG)은 양쪽성 첨가제로 주류연의 페놀류 저감 성능도 우수하고 잉크가 번지지 않으나, 유럽 화학물질청(ECHA) 기준 상 합성 고분자로 분류되어, 폴리에틸렌글리콜(PEG)이 라이오셀 토우 등의 재생 셀룰로오스 토우에 첨가된, 라이오셀 필터 등의 재생 셀룰로오스 필터가 일회용 플라스틱 제품으로 분류될 우려가 존재한다.
따라서, 라이오셀 필터 등의 재생 셀룰로오스 필터에 합성 고분자가 적용되어 일회용 플라스틱 제품으로 분류되는 경우 생분해성 인증이나 규제 대응 측면에서 불리할 수 있으며, 필터 제품의 생분해성 적합도 판정에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 페놀 저감 성능을 유지하면서도 팁페이퍼의 잉크 번짐 문제를 발생시키지 않으면서 필터의 생분해성을 저해하지 않아 일회용 플라스틱 제품으로 분류되지 않는 라이오셀 토우, 비스코스 토우 등의 재생 셀룰로오스 토우에 적용되는 새로운 첨가제의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 페놀류 저감 물질로서 고분자 첨가제를 포함하지 않고 단분자 첨가제를 포함함으로써, 페놀 저감 성능 및 니코틴 이행량이 우수하게 유지하되 일회용 플라스틱 제품으로 분류될 가능성을 최소화함과 동시에, 팁페이퍼의 잉크 번짐을 최소화할 수 있는 흡연 물품용 필터 및 이를 포함하는 흡연 물품을 제공하는 데 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.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 흡연 물품용 필터는 재생 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 재생 셀룰로오스 토우, 및 상기 재생 셀룰로오스 토우에 분산된 단분자 첨가제를 포함하는 필터부를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 상기 재생 셀룰로오스계 섬유는 비스코스(Viscose) 섬유 및 라이오셀(lyocell) 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 재생 셀룰로오스계 섬유는 라이오셀 섬유를 포함하고, 상기 재생 셀룰로오스 토우는 라이오셀 토우일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 라이오셀 토우는 섬유로서 상기 라이오셀 섬유만으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 페놀류 저감 물질인 것을 특징으로 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 다가 알코올인 것을 특징으로 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 동일한 구조의 다가 알코올이 2개 이상 반복하여 결한한 올리고머(oligomer), 또는 상기 올리고머의 에테르 유도체인 것을 특징으로 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 다가 알코올은 에틸렌 글리콜(EG) 및 프로필렌 글리콜(PG) 중 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 에틸렌 글리콜 올리고머(ethylene glycol oligomers), 상기 에틸렌 글리콜 올리고머의 에테르 유도체인 에틸렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체, 프로필렌 글리콜 올리고머(Propylene glycol oligomers), 또는 상기 프로필렌 글리콜 올리고머의 에테르 유도체인 프로필렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 상기 에틸렌 글리콜 올리고머로서 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol, DEG), 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG), 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol, TetraEG), 및 펜타에틸렌 글리콜(Pentaethylene glycol, PentaEG) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 상기 프로필렌 글리콜 올리고머로서 디프로필렌 글리콜(Dipropylene glycol, DPG), 트리프로필렌 글리콜(Tripropylene glycol, TPG), 테트라프로필렌 글리콜(Tetrapropylene glycol, TetraEG), 및 펜타프로필렌 글리콜(Pentapropylene glycol, PentaEG) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 트리에틸렌 글리콜(TEG), 테트라에틸렌 글리콜(TetraEG) 및 트리프로필렌 글리콜(TPG) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 트리에틸렌 글리콜일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 테트라에틸렌 글리콜일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 디프로필렌 글리콜일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 트리프롤필렌 글리콜일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 트리프로필렌 글리콜 부틸 에테르일 수 있다.
몇몇 실시에에서, 상기 필터부를 감싸는 필터부 래퍼를 더 포함하되, 상기 필터부 래퍼는 다공성 일반 권지를 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 흡연 물품은 흡연 물질부, 및 상기 흡연 물질부의 하류에 배치된 흡연 물품용 필터 및 상기 흡연 물질부와 상기 흡연 물품용 필터의 적어도 일부를 감싸는 팁페이퍼를 포함하되, 상기 흡연 물품용 필터는 재생 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 재생 셀룰로오스 토우, 및 상기 재생 셀룰로오스 토우에 분산된 단분자 첨가제를 포함하는 필터부 및 상기 필터부를 감싸는 필터부 래퍼를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 상기 재생 셀룰로오스 토우는 복수의 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 토우일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 재생 셀룰로오스 토우는 복수의 비스코스 섬유를 포함하는 비스코스 토우일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 재생 셀룰로오스 토우는 복수의 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 토우 및 복수의 비스코스 섬유를 포함하는 비스코스 토우를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 페놀류 저감 물질인 것을 특징으로 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 에틸렌 글리콜 올리고머(ethylene glycol oligomers), 상기 에틸렌 글리콜 올리고머의 에테르 유도체인 에틸렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체, 프로필렌 글리콜 올리고머(Propylene glycol oligomers), 또는 상기 프로필렌 글리콜 올리고머의 에테르 유도체인 프로필렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 흡연 물품용 필터 및 흡연 물품에 따르면, 흡연 물품용 필터의 필터부를 생분해성이 우수한 재생 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 재생 셀룰로오스 토우를 포함하고, 상기 재생 셀룰로오스 토우에 페놀류 저감 물질로서 단분자 첨가제를 첨가함으로써, 우수한 페놀 저감 성능 및 니코틴 이행량을 제공하되, 고분자 물질(또는 고분자 중합체)가 아닌 단분자 물질을 첨가함으로써 일회용 플라스틱 제품으로 분류될 가능성을 최소화하면서, 팁페이퍼의 잉크 번짐을 최소화할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연 물품의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 흡연 물품용 필터의 잉크 번짐 여부를 기간 별로 촬영한 이미지이다.
도 3은 본 발명의 실시예 4의 흡연 물품용 필터의 잉크 번짐 여부를 기간 별로 촬영한 이미지이다.
도 4는 본 발명의 실시예 6의 흡연 물품용 필터의 잉크 번짐 여부를 촬영한 이미지이다.
도 5는 본 발명의 비교예 5의 흡연 물품용 필터의 잉크 번짐 여부를 기간 별로 촬영한 이미지이다.
도 6은 본 발명의 비교예 6의 흡연 물품용 필터의 잉크 번짐 여부를 기간 별로 촬영한 이미지이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 기술적 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 개시에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
먼저, 본 명세서에서 사용되는 몇몇 용어들에 대하여 명확하게 하기로 한다.
본 명세서에서, "흡연 물품"(smoking article)이란, 담배, 담배 파생물, 팽화처리 담배(expanded tobacco), 재생 담배(reconstituted tobacco) 또는 담배 대용물에 기반하느냐에 상관없이 흡연 가능한 임의의 제품 또는 흡연 체험을 제공할 수 있는 임의의 제품을 의미할 수 있다. 예를 들어, 흡연 물품은 궐련, 엽궐련(cigar) 및 작은 엽궐련(cigarillo) 등 같은 흡연 가능 제품을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, "흡연 물질"(smoking material)이란, 흡연 물품에 사용될 수 있는 모든 종류의 물질을 의미할 수 있다.
본 명세서에서, 용어 “사용자”는 “소비자”와 교환적으로 사용될 수 있다.
본 명세서에서, "상류"(upstream) 또는 "상류 방향"은 흡연자의 구부로부터 멀어지는 방향을 의미하고, "하류"(downstream) 또는 "하류 방향"은 흡연자의 구부를 향해 가까워지는 방향을 의미할 수 있다.
본 명세서에서, "길이 방향"(longitudinal direction)은 흡연 물품의 길이 방향 축에 상응하는 방향을 의미할 수 있다. 흡연 물품의 “길이 방향 축”은 흡연 물품의 주된 세로 방향을 따라 연장되는 가상의 선을 의미할 수 있다. 이 축은 일반적으로 흡연 물품의 한쪽 끝(예: 마우스피스 또는 필터의 끝)에서 반대쪽 끝(예: 연소 또는 열원 끝)까지 이어진다.
본 명세서에서, “재생 셀룰로오스 필터”는 재생 셀룰로오스 토우를 포함하거나 재생 셀룰로오스 토우로 구성된 필터를 지칭한다.
본 명세서에서, “라이오셀 필터”는 라이오셀 토우를 포함하거나 라이오셀 토우로 구성된 필터를 지칭한다.
본 명세서에서, “비스코스 필터”는 비스코스 토우를 포함하거나 라이오셀 토우로 구성된 필터를 지칭한다.
본 명세서에서, “재생 셀룰로오스 토우”는 복수의 재생 셀룰로오스계 섬유를 포함하거나 복수의 재생 셀룰로오스계 섬유로 구성된다. 몇몇 실시예에서, 재생 셀룰로오스 토우는 인접한 재생 셀룰로오스계 섬유끼리 교차 연결되어 형성된 다발을 의미할 수 있다.
본 명세서에서, “라이오셀 토우”는 복수의 라이오셀 섬유를 포함하거나 복수의 라이오셀 섬유로 구성된다. 몇몇 실시예에서, 라이오셀 토우는 인접한 라이오셀 섬유끼리 교차 연결되어 형성된 다발을 의미할 수 있다.
본 명세서에서, “비스코스 토우”는 복수의 비스코스 섬유를 포함하거나 복수의 비스코스 섬유로 구성된다. 몇몇 실시예에서, 비스코스 토우는 인접한 비스코스 섬유끼리 교차 연결되어 형성된 다발을 의미할 수 있다.
본 명세서에서, “재생 셀룰로오스계 섬유”는 자연적으로 발생하는 셀룰로오스계 재료를 처리함으로써 형성된 셀룰로오스계 섬유를 의미할 수 있다.
본 명세서에서, “라이오셀 섬유”는 라이오셀 셀룰로오스로 만든 섬유를 의미할 수 있다. 특히, 라이오셀 섬유 및 비스코스 섬유는 목재 펄프에서 파생되거나 주로 파생된 셀룰로오스로 만든 섬유, 특히 반합성(semi-synthetic) 섬유일 수 있다.
본 명세서에서, “이형 단면”이란, 그 단면의 형상이 원형이 아니라 다수 개의 돌기를 포함하는 형상으로 정의된다. 예를 들어, 복수의 돌기가 중심 및/또는 그 단면의 중심으로부터 분지 및/또는 연장된 형상의 단면을 이형 단면이라고 할 수 있다. 여기서 “돌기”는 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 섬유 및/또는 비스코스 섬유) 단면의 중앙 코어 또는 접합 지점에서 바깥쪽으로 뻗은 뚜렷하고 확장된 세그먼트 또는 팔을 의미할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 섬유 및/또는 비스코스 섬유)는 중심 및/또는 단면의 중심으로부터 분지 및/또는 연장된 돌기가 3개인 Y형 단면, 돌기가 4개인 십자형 단면, 및/또는 돌기가 5개 이상인 별모양 단면을 가질 수도 있고, O형 단면을 가질 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.
몇몇 실시예에서, 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 섬유 및/또는 비스코스 섬유)는 중심 및/또는 단면의 중심으로부터 분지 및/또는 연장된 세 개 이상의 돌기를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 섬유)에 포함되는 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 섬유 및/또는 비스코스 섬유)는 담배필터에 적용하기 위한 용도 측면에서 Y형 단면을 가질 수 있다.
본 명세서에서, "중공"은 길이방향을 따라 연장된 채널을 의미할 수 있다.
본 명세서에서, 어떤 요소로 "구성되다"는, 그 요소를 포함하거나 해당 요소로 이루어짐을 의미할 수 있다.
본 명세서에서, 래퍼(wrapper; 예를 들어, 권지)는 흡연 물품의 각부(분) 및/또는 구조체 등의 길이 방향 축의 주위 표면의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다.
본 명세서에서, "단분자 첨가제(Monomolecular additive)"는 혼합물이 아닌 단일한 화합물로서, 고분자량 폴리머가 아닌 분자량이 비교적 작은 저분자 화합물, 예컨대 분자량이 1000 미만, 바람직하게는 800 미만, 더 바람직하게는 700 미만, 그보다 더 바람직하게는 600 미만, 그보다 더 바람직하게는 500 미만의 저분자 화합물을 의미할 수 있다. 상기 분자량은 수평균 분자량일 수 있다.
본 명세서에서, “평량”은 권지 및/또는 래퍼의 단위 면적당 질량을 지칭한다. 권지 및/또는 래퍼의 평량은 권지 및/또는 래퍼의 질량과 면적을 측정하고 상기 권지 및/또는 래퍼의 질량을 면적으로 나눔으로써 결정될 수 있다. 평량의 단위는 gsm(gram per square meter), 즉 g/m2일 수 있다.
본 명세서에서, “하드 권지”는 일정 수치 이상의 평량을 가지는 권지를 지칭한다.
몇몇 실시예에서, “내유성 권지”는 권지 표면에 내유 처리가 된 권지를 지칭할 수 있고, “내유성 하드 권지”는 권지 표면에 내유 처리가 된 하드 권지를 지칭할 수 있다.
몇몇 실시예에서, “일반 권지”는 권지 표면에 내유 처리가 되지 않은 권지를 지칭할 수 있고, “일반 하드 권지”는 권지 표면에 내유 처리가 되지 않은 하드 권지를 지칭할 수 있다.
본 명세서에서, 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)의 “단섬도”는 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)를 구성하는 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 섬유 및/또는 비스코스 섬유)의 멀티필라멘트로부터 분리된 모노필라멘트 한 올(가닥)의 섬도를 의미한다.
본 명세서에서, 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)의 “총섬도”는 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)를 구성하는 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 섬유 및/또는 비스코스 섬유)의 멀티필라멘트의 섬도를 의미한다.
본 명세서에서, "페놀류"는 방향족 탄화수소 고리의 작용기에 붙은 수소의 일부가 하이드록시기(-OH)로 치환된 물질을 의미한다.
몇몇 실시예에서, 페놀류는 페놀(phenol), m-크레졸(m-cresol), p-크레졸(p-cresol), o-크레졸(o-cresol), 카테콜(catechol), 하이드로퀴논(hydroquinone), 레조르시놀(resorcinol) 및 그 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 페놀류는 m-크레졸, p-크레졸, o-크레졸, 및 페놀 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
흡연 물품용 필터는 흡연 용품의 흡연시 발생하는 연기 성분의 적어도 일부를 포집할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 흡연 물품용 필터는 흡연 용품의 흡연시 발생하는 연기 성분에 포함된 페놀류의 적어도 일부를 포집할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 흡연 물품의 필터는 흡연 용품의 흡연시 발생하는 연기 성분의 적어도 일부를 포집할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 흡연 물품의 필터는 흡연 용품의 흡연시 발생하는 연기 성분에 포함된 니코틴(Nicotine(이하 “Nic”로 약칭 가능)), 페놀(Phenol), 물(H20) 중 어느 하나 이상을 포집할 수 있다.
본 명세서에서, “흡인저항”은 기류가 시료를 가로지를 때, 시료의 두 말단들 간의 정압차를 의미한다. 예를 들어, 흡인저항은 ISO 표준 6565:2015에 규정된 방법을 사용하여 측정될 수 있다. ISO 표준 6565:2015에 따르면, 흡인저항은 부피 유량이 배출 말단에서 초당 17.5 mm인 정상 조건(22±2 ℃, 상대습도 60±5%) 하에서 기류에 의해 가로지를 때, 시료의 두 말단들 간의 정압차를 의미할 수 있다.
본 명세서에서, 별도의 온도가 표시되지 않은 경우, 해당 온도는 상온을 의미한다.
몇몇 실시예에서, 상온은 20 ℃ 내지 25 ℃를 의미할 수 있다.
본 명세서에서, 별도의 물리량이 표시되지 않은 경우, 성분 % 및 성분 비율은 각각 성분의 중량% 및 성분의 중량 비율을 의미한다.
본 명세서에서, “퍼프(puff)”는 연기나 증기를 생성하고 흡입하기 위한 흡연 물품을 통해 공기를 흡입하거나 끌어들이는 행위를 의미한다. “퍼프 수”는 흡연 물품을 사용하는 동안 흡입 또는 끌어들이는 동작의 총 횟수를 의미할 수 있다. 대안적으로, 또는 이에 더하여, 퍼프 수는 흡연 물품이 완전히 소비되거나 기능을 멈추기 전에 제공할 수 있는 최대 흡입 동작 또는 끌어들이는 동작 수를 나타낼 수 있다.
본 명세서에서, HC(Health Canada) 조건은, 퍼프당 포집 부피(Puff volume) 55 ml, 포집 빈도(Puff frequency) 30초마다, 포집 시간(Puff duration) 2초간인 조건일 수 있다. 특히, HC 조건은 필터의 천공부위를 막은 상태일 수 있다. HC 조건에서 측정시 퍼프(puff) 횟수는 9 퍼프인 조건일 수 있다.
포집된 연기성분 중 페놀(Phenol) 등을 포함하는 연기 성분들의 함량은, 흡연 장치(cigarette smoking machine), 예를 들어 Korber사의 선형 흡연 장치(Linear type cigarette smoking machine), 특히 예를 들어 LX20을 사용하여, 발생된 연기를 캠브리지필터패드(CFP)에 포집하고, 포집된 패드에서 페놀 등의 성분 물질을 추출하기 위해 1% Acetic acid 수용액 30mL를 첨가 후 교반하고, 0.45 μm PVDF 시린지 필터로 필터링하여 HPLC-FLD 분석 기기, 예를 들어, Water사의 Alliance HPLC-FLD 분석 기기와 측정 컬럼 Phenomenex LC Column(15 x 4.6 mm Luna 3 μm)을 이용하여 측정할 수 있다.
포집된 연기중 니코틴(nicotine), 물(수분, water, H20) 등을 포함하는 일반 연기 성분들의 함량은 GC/MS(gas chromatography-mass spectrometry)를 통해 분석할 수 있다. 예를 들어, 타르(tar) 및/또는 니코틴(nicotine)의 경우, 연기 성분이 포집된 캠브리지필터(캠브리지필터패드(CFP))를 이소프로필 알코올(Isopropyl Alcohol (IPA))에 소정의 시간(예를 들어, 20분 내지 16시간) 동안 침지하고, 기체 크로마토그래프를 사용하여 각 성분의 함량을 측정할 수 있다. 예를 들어, DB-WAX 컬럼(30 m Х 0.320 mm, 0.50 μm)을 사용하여 기체 크로마토그래프(GC/MS)를 통해 포집된 연기중 니코틴(nicotine) 등 성분의 함량을 측정할 수 있다. 상기 GC/MS는 예를 들어 Agilent사의 측정장비일 수 있으며, 예를 들어 GC 8890일 수 있다.
상기 GC/MS는 예를 들어 Agilent사의 측정장비일 수 있으며, 예를 들어 GC 8890일 수 있다.
본 명세서에서, 단위 "mmWG"는 압력의 단위로서 "mmH2O"를 의미한다.
본 명세서에서, 단위 "CU"는 CORESTA(Cooperation Center for Scientific Research Relative to Tobacco) 단위(unit)로서, 1 kPa의 압력차에서 1 cm2 면적의 시편(sample of substrate)을 통과하는 부피 유속(volumetric flow rate; cm3/min)을 의미한다.
이하에서는, 본 개시의 다양한 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연 물품의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
명세서 전체에서 "흡연 물품”은 담배(궐련), 시가 등과 같이, 에어로졸을 발생시킬 수 있는 물건을 의미할 수 있다. 흡연 물품은 에어로졸 생성 물질 및/또는 에어로졸 형성 기질을 포함할 수 있다. 또한, 흡연 물품은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있다. 흡연물질은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 명세서 전체에서 "상류" 또는 "상류 방향"은 흡연 물품(100)을 흡연하는 사용자(소비자)의 구부로부터 멀어지는 방향을 의미하고, "하류" 또는 "하류 방향"은 흡연 물품(100)을 흡연하는 사용자(소비자)의 구부를 향해 가까워지는 방향을 의미한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 흡연 물품(100)에 있어서, 흡연 물질부(10)는 흡연 물품용 필터에 포함되는 필터부(20)의 상류 또는 상류 방향에 위치한다.
나아가, 본 명세서에서는 흡연 물품(100)이 연소형 궐련인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 흡연 물품(100)은 전자 담배 기기 등의 에어로졸 생성 장치와 함께 사용되는 가열식 궐련 등에 해당할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 흡연 물품(100)은 흡연 물질부(10) 및 필터부(20), 흡연 물질부 래퍼(30a), 필터부 래퍼(30b) 및 팁페이퍼(40)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 흡연 물품용 필터는 필터부(20) 및 필터부(20)를 둘러싸는 필터부 래퍼(30b)를 포함할 수 있다. 흡연 물질부 래퍼(30a) 및/또는 필터부 래퍼(30b)는 흡연 물품(200)의 최외곽에 위치될 수 있으며, 단일 래퍼일 수 있으나, 복수 개의 래퍼들의 조합일 수도 있다. 흡연 물품(100)에서 흡연 물질부(10)는 필터부(20)에 비해 상류에 위치한다.
흡연 물질부(10)는 원료 잎담배, 판상엽 또는 잎담배와 판상엽이 배합된 혼합물과 같은 흡연물질로 충전될 수 있다. 가공된 흡연물질은 시트 형태 또는 각초 형태로 흡연 물질부(10)에 충전될 수 있다. 상기 흡연 물질부(10)는 길게 연장된 로드 형태를 가질 수 있고, 그 길이, 둘레 및 직경은 특별히 한정되는 것은 아니나 흡연물질의 충전량, 사용자(소비자)의 기호 등을 고려한 해당 기술분야에서 일반적으로 사용되는 크기로 조절될 수 있다.
흡연 물질부(10)는 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나의 에어로졸 발생 물질을 포함할 수 있다. 상기 흡연 물질부(10)는 풍미제, 습윤제 및/또는 아세테이트 화합물과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 상기 에어로졸 발생 물질 및/또는 첨가 물질은 흡연물질에 함유될 수 있다.
상기 흡연 물질부(10)는 흡연 물질부 래퍼(30a)에 의하여 포장될 수 있다.
흡연 물품용 필터는 흡연 물질부(10)의 하류에 배치될 수 있다. 흡연 물품용 필터의 필터부(20)는　흡연 물질부(10)의 하류에 배치되어, 흡연 물질부(10)에서 발생한 에어로졸 물질을 사용자(소비자 또는 흡연자)가 흡입하기 직전 통과하는 필터로서의 역할을 수행하게 된다. 상기 필터부(20)는 다양한 재질 또는 형태로 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 흡연 물품용 필터는 필터부(20) 및 상기 필터부(20)를 둘러싸는 필터부 래퍼(30b)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필터부(20)는 복수의 재생 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 재생 셀룰로오스 토우 및 상기 재생 셀룰로오스 토우에 분산된 단분자 첨가제를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 재생 셀룰로오스계 섬유는 비스코스 섬유 및 라이오셀 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게 재생 셀룰로오스계 섬유는 라이오셀 섬유일 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 재생 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 재생 셀룰로오스 토우는 복수의 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 토우일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 라이오셀 토우는 섬유로서 복수의 라이오셀 섬유만을 포함하고, 상기 라이오셀 섬유 이외의 추가 섬유는 포함하지 않을 수 있다. 즉, 라이오셀 토우는 복수의 라이오셀 섬유로 이루어질 수 있다. 상기 라이오셀 토우가 섬유로서 라이오셀 섬유만으로 이루어짐에 따라 라이오셀 토우를 포함하는 필터부를 포함하는 흡연 물품용 필터의 생분해성은 우수할 수 있다.
일 실시예에서, 필터부(20)는 복수의 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 토우 및 상기 라이오셀 토우에 분산된 단분자 첨가제를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 필터부(20)는 복수의 비스코스 섬유를 포함하는 비스코스 토우 및 상기 비스코스 토우에 분산된 단분자 첨가제를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 필터부(20)는 복수의 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 토우, 복수의 비스코스 섬유를 포함하는 비스코스 토우, 및 상기 라이오셀 토우와 비스코스 토우에 분산된 단분자 첨가제를 포함할 수 있다.
상기 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)를 포함하는 흡연 물품용 필터는 기존 흡연 물품의 필터부(20) 전체 또는 일부를 대체할 수 있고, 일부를 대체하는 경우, 기존에 사용하였던 필터 소재를 함께 사용할 수도 있다. 기존의 필터 소재는 예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트 필터, 중공 튜브 필터 등이 사용될 수 있다.
도 1에서는 필터부(20)가 단일 필터로 이루어진 모노 필터로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 필터부(20)는 필터 효율을 높이기 위해 2개 이상의 필터를 구비한 듀얼 필터 또는 삼중 필터 등으로 마련될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 필터부(20)가 듀얼 필터 또는 삼중 필터 등으로 마련되는 경우, 복수의 필터 중 적어도 어느 하나의 필터는 본 발명의 라이오셀 섬유를 포함하는 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우) 및 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)에 분산된 단분자 첨가제를 포함하는 필터(이하, 재생 셀룰로오스 필터(바람직하게, 라이오셀 필터 및/또는 비스코스 필터))가 적용되고, 복수의 필터 중 다른 필터는 셀룰로오스 아세테이트 필터 및/또는 종이 필터가 적용될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 재생 셀룰로오스 필터의 길이는 필터부(20)의 전체 길이 100% 대비 25% 내지 50%의 길이를 가질 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 필터부(20)의 내부에는 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조의 파쇄가능한 캡슐(미도시)이 더 포함될 수도 있다.
필터부 래퍼(30b)는 필터부(20)를 둘러싸며, 필터부(20)를 포장할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 필터부 래퍼(30b)는 권지를 포함할 수 있다. 필터부 래퍼(30b)는 일반 권지 또는 하드 권지를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 필터부 래퍼(30b)는 다공성 일반 권지를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 필터부 래퍼(30b)는 기공도가 20 kCU 내지 50 kCU, 바람직하게는 22 kCU 내지 46 kCU, 더 바람직하게는 23 kCU 내지 25 kCU, 또는 34 kCU 내지 36 kCU, 또는 44 kCU 내지 46 kCU, 또는 35 kCU 또는 45 kCU의 기공도를 가지는 다공성 일반 권지를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 필터부 래퍼(30b)는 기공도가 24 kCU인 다공성 일반 권지를 포함할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 흡연 물품용 필터는 필터부 래퍼(30b)가 내유 처리가 된 일반 권지 또는 하드 권지가 아닌 일반 권지를 포함함으로써 생분해성이 더욱 향상될 수 있다.
다만, 이에 제한되지 않고 필터부 래퍼(30b)는 하드 권지를 포함할 수도 있다. 이하, 본 명세서에서 하드 권지는 소정의 수치 범위 이상의 평량을 가지는 권지를 의미할 수 있다. 특히, 하드 권지는 평량이 40 gsm 이상, 바람직하게 50 gsm 이상, 더 바람직하게 60 gsm 이상, 그보다 더 바람직하게 70 gsm 이상, 그보다 더 바람직하게 75 gsm 이상의 평량을 가지는 권지를 의미할 수 있다. 일반 권지는 평량이 40 gsm 미만, 바람직하게 38 gsm 이하, 더 바람직하게 36 gsm 이하의 평량을 가지는 권지를 의미할 수 있다.
또한, 이에 제한되지 않고 필터부 래퍼(30b)는 내유 처리가 된 일반 권지 또는 하드 권지를 포함할 수도 있다.
상기 흡연 물질부 래퍼(30a)에 의해 포장된 흡연 물질부(10) 및 필터부 래퍼(30b)에 의해 포장된 필터부(20)는 팁페이퍼(40)에 의해 결합 및 포장될 수 있다. 상기 팁페이퍼(40)는 도 1에서 도시된 것과 같이 흡연 물질부 래퍼(30a)의 적어도 일부분(예를 들어, 하류 일부 영역) 및 필터부 래퍼(30b)의 외곽에 둘러질 수 있다. 다시 말해, 흡연 물질부(10)의 적어도 일부분 및 필터부(20)는 팁페이퍼(40)에 의해 더 포장될 수 있으며 물리적으로 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 팁페이퍼(40)는 내유 처리가 되지 않은 비다공성 권지로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 상기 팁페이퍼(40)는 불연성 물질을 포함함으로써 필터부(20)가 연소되는 현상을 방지할 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연 물품용 필터의 필터부(20)에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 흡연 물품(100)에 포함되는 흡연 물품용 필터에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연 물품용 필터는 라이오셀 섬유를 포함하는 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우), 및 상기 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)에 분산되며 단분자 물질을 포함하는 단분자 첨가제를 포함하는 필터부(20)를 포함한다. 흡연 물품용 필터는 상기 필터부(20)를 둘러싸는 필터부 래퍼(30b)를 더 포함한다.
상기 라이오셀 섬유는 목재 펄프에서 추출한 셀룰로오스로 만든 친환경 섬유일 수 있다. 상기 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)는 인접한 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 섬유 및/또는 비스코스 섬유)끼리 교차 연결되어 형성된 다발을 의미할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 섬유 및/또는 비스코스 섬유)는 이형 단면을 가질 수 있다. 이형 단면이란, 그 단면의 형상이 원형이 아니라 다수 개의 돌기를 포함하는 형상으로 정의된다. 예를 들어, 복수의 돌기가 중심으로부터 연장된 형상의 단면을 이형 단면이라고 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 섬유 및/또는 비스코스 섬유)는 중심으로부터 분지된 돌기가 3개인 Y형 단면, 돌기가 4개인 십자형 단면, 돌기가 5개 이상인 별모양 단면을 가질 수도 있고, O형 단면을 가질 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다. 여기 언급된 용어들은 상술했던 바와 같은 의미를 가진다.
일 실시예에서, 단분자 첨가제는 단분자 물질로 구성되며, 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)에 분산될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)의 전체 영역에 분포되어 있을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)를 구성하는 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 섬유 및/또는 비스코스 섬유)의 표면 상에 분산되어 있을 수 있다.
구체적으로, 단분자 첨가제는 동일한 구조의 모노머 단위인 다가 알코올이 소수(a few or a small number)개 결합하여 만들어진 짧은 사슬 구조의 화합물인 올리고머(oligomer), 또는 상기 올리고머의 에테르(Ether) 유도체일 수 있다. 다시 말해서, 상기 단분자 첨가제는 동일한 구조의 다가 알코올이 2개 이상 반복하여 결한한 분자량이 낮은 중합체, 및/또는 상기 중합체의 적어도 하나 이상의 하이드록실기(-OH, 또는 하이드록시기)가 에테르 형태로 치환된 중합체일 수 있다. 한편, 올리고머는 고분자(Polymer)와는 상이하게 특정 단량체 수를 가진 개별 분자로 구성되는 바, 고분자와 구분될 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나, 단분자 첨가제는 다가 알코올의 반복 단위 수가 2개 이상 10 개 이하, 바람직하게는 2개 이상 9개 이하, 더 바람직하게는 2개 이상 8개 이하, 그보다 더 바람직하게는 2개 이상 7개 이하, 그보다 더 바람직하게는 2개 이상 6개 이하, 그보다 더 바람직하게는 2개 이상 5개 이하, 그보다 더욱 바람직하게는 2개 이상 4개 이하일 수 있다. 단분자 첨가제가 반복 단위 수가 상기 범위 내에서 선택됨에 따라 단분자 첨가제가 분산된 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)를 포함하는 흡연 물품용 필터가 합성 분자를 포함하여 규제 및 기준 상 일회용 플라스틱 제품으로 분류될 가능성이 최소화될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 단분자 첨가제는 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)에 분산되어 흡연 시 발생하는 주류연 내의 페놀류 물질을 특이적으로 감소시킬 수 있는 기능을 수행하는 페놀류 저감 물질일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우), 및 단분자 페놀류 저감 물질을 포함하는 단분자 첨가제를 포함하는 흡연 물품용 필터는, 페놀류 물질을 감소시키는 페놀류 저감 물질이 단분자 물질이기 때문에 해당 물질(즉, 페놀류 저감 기능을 수행하는 단분자 첨가제)이 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)에 분산되더라도, 고분자 페놀류 저감 물질이 아닌 단분자 페놀류 저감 물질이 첨가되는 것이어서, 페놀 저감 성능은 유지하면서도 비생분해성 플라스틱으로 분류될 우려를 방지할 수 있다. 이에 따라, 비생분해성 플라스틱 분류 기준에 대응하여 보다 안정적인 생분해성 흡연 물품용 필터를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)가 적용된 흡연 물품용 필터는 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 섬유 및/또는 비스코스 섬유)의 표면 및/또는 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)에 분산된 페놀류 저감 물질로서 다가 알코올이 소수 개(예컨대, 2개 이상 10개 이하)로 결합한 올리고머로 이루어진 군 또는 이들의 에테르 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 단분자 첨가제가 포함됨으로써 페놀류 저감 물질을 포함하지 않은 흡연 물품용 필터 대비 흡연시 발생하는 페놀류의 저감 효과가 우수하며, 고분자 물질이 적용되지 않아 일회용 플라스틱 제품으로 분류되지 않을 수 있다. 아울러, 후술하는 바와 같이, 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)를 구성하는 재생 셀룰로오스계 섬유(바람직하게, 라이오셀 섬유 및/또는 비스코스 섬유) 내에 상기 단분자 첨가제게 안정적으로 존재하여 팁페이퍼의 잉크 번짐 발생도 최소화할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 단분자 첨가제는 다가 알코올일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 단분자 첨가제에 포함되는 올리고머 또는 이들의 중합체의 단위 물질인 상기 다가 알코올은 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG) 및 프로필렌 글리콜(Propylene glycol, PG) 중 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 단분자 첨가제는, 에틸렌 글리콜(EG)이 소수 개(예컨대, 2개 이상 10개 이하)로 결합된 에틸렌 글리콜 올리고머(Ethylene glycol oligomers)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, 또는 이들의 에테르 유도체인 에틸렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체(Ethylene glycol oligomer ether derivatives)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, 또는 프로필렌 글리콜(PG)이 소수 개(예컨대, 2개 이상 10개 미만)로 결합된 프로필렌 글리콜 올리고머(Propylene glycol oligomers)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, 또는 이들의 에테르 유도체인 프로필렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체(Propylene glycol oligomer ether derivatives)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
구체적으로, 단분자 첨가제는, 에틸렌 글리콜(EG)이 소수 개(예컨대, 2개 이상 10개 이하)로 결합된 에틸렌 글리콜 올리고머(Ethylene glycol oligomers)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, 이들의 에테르 유도체인 에틸렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체(Ethylene glycol oligomer ether derivatives)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, 프로필렌 글리콜(PG)이 소수 개(예컨대, 2개 이상 10개 미만)로 결합된 프로필렌 글리콜 올리고머(Propylene glycol oligomers)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, 및 이들의 에테르 유도체인 프로필렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체(Propylene glycol oligomer ether derivatives)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 에틸렌 글리콜 올리고머는 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol, DEG), 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG), 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol, TetraEG), 및 펜타에틸렌 글리콜(Pentaethylene glycol, PentaEG) 등을 포함할 수 있다.
에틸렌 글리콜 올리고머는 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol, DEG), 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG), 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol, TetraEG), 및 펜타에틸렌 글리콜(Pentaethylene glycol, PentaEG) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 단분자 첨가제가 에틸렌 글리콜 올리고머를 포함하는 경우, 상기 단분자 첨가제는 디에틸렌 글리콜(DEG), 트리에틸렌 글리콜(TEG), 테트라에틸렌 글리콜(TetraEG), 및 펜타에틸렌 글리콜(PentaEG)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 에틸렌 글리콜 올리고머는 6개 이상의 에틸렌 글리콜(EG)이 결합된 올리고머를 포함할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 에틸렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체는 상기 에틸렌 글리콜 올리고머 군으로부터 선택된 물질의 적어도 하나 이상의 하이드록실기(또는 하이드록시기)가 에테르 형태로 치환된 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예예서, 에틸렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체는 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(Diethylene Glycol Monomethyl Ether, DEGME), 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(Diethylene Glycol Monoethyl Ether, DEGEE) 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(Diethylene Glycol Monobutyl Ether, DEGBE) 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(Diethylene Glycol Dimethyl Ether, DEGDME) 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르(Diethylene Glycol Diethyl Ether, DEGDEE), 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(Triethylene Glycol Monomethyl Ether, TEGME), 트리에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(Triethylene Glycol Monoethyl Ether, TEGEE), 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(Triethylene Glycol Dimethyl Ether, TEGDME), 트리에틸렌 글리콜 디에틸 에테르(Triethylene Glycol Diethyl Ether, TEGDEE), 테트라에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(Tetraethylene Glycol Monomethyl Ether, TetraEGME), 테트라에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(Tetraethylene Glycol Monoethyl Ether, TetraEGEE) 등을 포함할 수 있다. 상기 단분자 첨가제가 에틸렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체를 포함하는 경우, 상기 단분자 첨가제는 상기 나열된 물질 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 프로필렌 글리콜 올리고머는 디프로필렌 글리콜(Dipropylene glycol, DPG), 트리프로필렌 글리콜(Tripropylene glycol, TPG), 테트라프로필렌 글리콜(Tetrapropylene glycol, TetraEG), 및 펜타프로필렌 글리콜(Pentapropylene glycol, PentaEG) 등을 포함할 수 있다. 상기 단분자 첨가제가 프로필렌 글리콜 올리고머를 포함하는 경우, 상기 단분자 첨가제는 디프로필렌 글리콜(Dipropylene glycol, DPG), 트리프로필렌 글리콜(Tripropylene glycol, TPG), 테트라프로필렌 글리콜(Tetrapropylene glycol, TetraEG), 및 펜타프로필렌 글리콜(Pentapropylene glycol, PentaEG)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 프로필렌 글리콜 올리고머는 6개 이상의 프로필렌 글리콜(PG)이 결합된 올리고머를 포함할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 프로필렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체는 상기 프로필렌 글리콜 올리고머 군으로부터 선택된 물질의 적어도 하나 이상의 하이드록실기(또는 하이드록시기)가 에테르 형태로 치환된 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예예서, 에틸렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체는 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(Dipropylene Glycol Monomethyl Ether, DPGME), 디프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르(Dipropylene Glycol Monoethyl Ether, DPGEE), 디프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르(Dipropylene Glycol Monopropyl Ether, DPGPE), 디프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르(Dipropylene Glycol Monobutyl Ether, DPGBE), 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르(Dipropylene Glycol Dimethyl Ether, DPGDME), 트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(Tripropylene Glycol Monomethyl Ether, TPGME), 트리프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르(Tripropylene Glycol Monoethyl Ether, TPGEE), 트리프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르(Tripropylene Glycol Monobutyl Ether, TPGBE), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate, PGMEA), 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(Dipropylene Glycol Monomethyl Ether Acetate, DPGMEA) 등을 포함할 수 있다. 상기 단분자 첨가제가 프로필렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체를 포함하는 경우, 상기 단분자 첨가제는 상기 나열된 물질 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)의 단섬도(모노 데니어)는 0.3333 내지 1.556 tex(3.0 내지 14.0 Denier), 바람직하게는 0.3389 내지 1.5 tex(3.05 내지 13.5 Denier), 더욱 바람직하게는 0.3444 내지 1.444 tex(3.10 내지 13 Denier), 그보다 더욱 바람직하게는 0.35 내지 1.389 tex(3.15 내지 12.5 Denier), 그보다 더욱 바람직하게는 0.3556 내지 1.333 tex(3.2 내지 12 Denier)의 범위에 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
몇몇 실시예에서, 재생 셀룰로오스 토우(바람직하게, 라이오셀 토우 및/또는 비스코스 토우)의 총섬도(토탈 데니어)는 0.3333 내지 1.556 tex(3.0 내지 14.0 Denier), 바람직하게는 0.3389 내지 1.5 tex(3.05 내지 13.5 Denier), 더욱 바람직하게는 0.3444 내지 1.444 tex(3.10 내지 13 Denier), 그보다 더욱 바람직하게는 0.35 내지 1.389 tex(3.15 내지 12.5 Denier), 그보다 더욱 바람직하게는 0.3556 내지 1.333 tex(3.2 내지 12 Denier)의 범위에 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에서 단섬도는 단위 길이인 9000 m 당 섬유 한 가닥의 중량(g)에 의해 표현되는 섬유의 섬도를 의미하고, 총섬도는 단위 길이인 9000 m 당 토우의 중량(g)에 의해 표현되는 섬유의 섬도를 의미할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 길이가 108mm이고 원주가 24.2mm인 재생 셀룰로오스 필터(바람직하게, 라이오셀 필터 및/또는 비스코스 필터)를 기준으로 30mg/rod 내지 300mg/rod, 바람직하게는 40mg/rod 내지 280mg/rod, 더 바람직하게는 50mg/rod 내지 260mg/rod로 첨가될 수 있다. 다시 말해서, 상기 단분자 첨가제는 길이가 27mm이고 원주가 24.2mm인 재생 셀룰로오스 필터(바람직하게, 라이오셀 필터 및/또는 비스코스 필터)를 기준으로 7.5mg/rod 내지 75mg/rod, 바람직하게는 10mg/rod 내지 70mg/rod, 더 바람직하게는 12.5mg/rod 내지 65mg/rod로 첨가될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 단분자 첨가제는 분자량이 1000 미만, 바람직하게는 800 미만, 더 바람직하게는 700 미만, 그보다 더 바람직하게는 600 미만, 그보다 더 바람직하게는 500 미만의 에틸렌 글리콜 올리고머, 에틸렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체, 프로필렌 글리콜 올리고머, 또는 프로필렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 분자량은 수평균 분자량일 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.
실시예 1
0.3778 tex(3.4 Denier)의 단섬도(모노 데니어) 및 433.3 tex(3,900 Denier)의 총섬도(토탈 데니어)를 갖는 라이오셀 토우에 길이가 108mm이고 원주가 24.2mm인 라이오셀 필터를 기준으로, 페놀류 저감 물질로서 단분자 첨가제인 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG)을 60mg/rod 첨가한 후, 폭이 26.5mm, 기공도가 24 kCU, 평량이 21gsm인 다공성 일반 권지로 둘러싸서, 길이가 108mm이고, 원주가 24.2mm, 흡인 저항이 405mmWG인 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다.
실시예 2
라이오셀 토우에 첨가되는 페놀류 저감 물질로서 단분자 첨가제가 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG) 대신 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol, TetraEG)인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다.
실시예 3
라이오셀 토우에 첨가되는 페놀류 저감 물질로서 단분자 첨가제가 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG) 대신 디프로필렌 글리콜(Dipropylene glycol, DPG)인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다.
실시예 4
라이오셀 토우에 첨가되는 페놀류 저감 물질로서 단분자 첨가제가 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG) 대신 트리프롤필렌 글리콜(Tripropylene glycol, TPG)인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다.
실시예 5
라이오셀 토우에 첨가되는 페놀류 저감 물질로서 단분자 첨가제가 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG) 대신 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 (Dipropylene glycol monomethyl ether, DPGME)인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다.
실시예 6
라이오셀 토우에 첨가되는 페놀류 저감 물질로서 단분자 첨가제가 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG) 대신 트리프로필렌 글리콜 부틸 에테르(Tripropylene glycol butyl ether, TPGBE)인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다.
비교예 1
라이오셀 토우에 페놀류 저감 물질인 첨가제를 첨가하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다.
비교예 2
라이오셀 토우에 페놀류 저감 물질로서, 에틸렌 글리콜계 유도체 중 단분자 물질이 아닌 고분자 물질인 폴리에틸렌 글리콜 600(Polyethylene Glycol 600, PEG 600)이 첨가된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다.
비교예 3
라이오셀 토우에 페놀류 저감 물질로서디글리세롤(Diglycerol, DGL)이 첨가된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다.
비교예 4
라이오셀 토우에 페놀류 저감 물질로서 트리글리세롤(Triglycerol, TGL)이 첨가된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다.
실험예 1: 페놀류 저감 물질을 포함하는 첨가제에 따른 연기 내 페놀 저감 성능 분석- 가혹 조건
길이가 108mm인 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4의 흡연 물품용 필터를 4등분하여 길이가 27mm인 흡연 물품용 필터와, 3mg 타르가 적용되며 길이가 57mm인 흡연 물질부를 팁페이퍼로 결합하여 흡연 물품을 제조하고, 제조된 각 실시예 및 비교예의 흡연 물품용 필터를 포함하는 흡연 물품을 흡연 조건으로 HC 조건(Puff volume: 55 ml / Puff frequency : 30 s / Puff duration: 2s / puff 횟수: 9 퍼프)에서 Korber 사의 선형 흡연 장치(Linear type cigarette smoking machine) LX20 사용하여, 발생된 연기를 캠브리지필터패드(CFP)를 사용하여 포집하여 분석하였다. 구체적으로, 포집된 패드에서 물질을 추출하기 위해 1% Acetic acid 수용액 30mL를 첨가 후 교반하여 0.45 μm PVDF 시린지 필터로 필터링하여 Water 사의 Alliance HPLC-FLD 분석 기기를 이용하여 측정 컬럼 Phenomenex LC Column(15 x 4.6 mm Luna 3 μm)을 이용하여 페놀 성분량을 측정하고, 페놀 성분의 측정 결과를 아래의 수학식 1에 대입하여 필터의 페놀 제거능을 계산하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[수학식 1]
구분 페놀(Phenol) (㎍) 제거능(%)
비교예 1 (BLANK) 45.5 -
비교예 2 (PEG 600) 16.8 63.1
비교예 3 (DGL) 42.6 6.3
비교예 4 (TGL) 38.8 14.7
실시예 1 (TEG) 25.9 43.1
실시예 2 (TetraEG) 22.3 51.0
실시예 3 (DPG) 35.3 22.4
실시예 4 (TPG) 26.6 41.5
실시예 5 (DPGME) 40.3 11.4
실시예 6 (TPGBE) 27.5 39.5
상기 표 1을 참조하면, 다가 알코올 물질인 단분자 첨가제로 글리세롤계 올리고머 군으로부터 선택된 DGL, TGL가 각각 첨가된 비교예 3 및 비교예 4의 페놀 제거능 대비 실시예 1 내지 실시예 6의 페놀 제거능이 더 우수한 것을 확인할 수 있다. 즉, 글리세롤계 올리고머 물질(DGL, TGL) 대비 에틸렌 글리콜계 올리고머(예를 들어, TEG, TetraEG), 또는 이들의 에테르 유도체, 프로필렌 글리콜계 올리고머(예를 들어, DPG, TPG) 또는 이들의 에테르 유도체(예를 들어, DPGME, TPGBE)의 페놀 제거능이 우수함을 확인할 수 있다.
또한, 페놀 저감류 물질로서 고분자 물질인 PEG 600을 첨가한 비교예 2의 페놀 성분 제거능은 63.1%이고, 단분자 물질인 TEG를 첨가한 실시예 1, 단분자 물질인 TetraEG를 첨가한 실시예 2, 단분자 물질인 TPG를 첨가한 실시예 4, 및 단분자 물질인 TPGBE를 첨가한 실시예 6은 각각 페놀 성분 제거능이 43.1%, 51.0%, 41.5%, 39.5%로 고분자 물질 PEG 600 대비 소폭 감소하였으나 우수한 페놀 성분 제거능을 유지하는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 고분자 물질이 아닌 단분자 물질로도 페놀 저감 성능을 유지할 수 있음을 확인할 수 있다.
특히, 에틸린 글리콜 올리고머 내에서 실시예 1 대비 분자량이 높은 실시예 2의 페놀 성분 제거능이 우수하고, 프로필렌 글리콜 올리고머 내에서 실시예 3 대비 분자량이 높은 실시예 4의 페놀 성분 제거능이 우수함을 확인할 수 있다.
실험예 2: 페놀류 저감 물질을 포함하는 첨가제에 따른 연기 내 성분 분석- 가혹 조건
연기 내 페놀 성분을 측정하기 위하여, 실험예 1과 실질적으로 동일하게 실시예 1 및 4, 비교예 1 및 2의 흡연 물품용 필터를 4등분하여 길이가 27mm인 흡연 물품용 필터와, 3mg 타르 가 적용되며 길이가 57mm인 흡연 물질부를 팁페이퍼로 결합하여 흡연 물품을 제조하고, 제조된 각 실시예 및 비교예의 흡연 물품용 필터를 포함하는 흡연 물품을 흡연 조건으로 HC 조건(Puff volume: 55 ml / Puff frequency : 30 s / Puff duration: 2s / puff 횟수: 9 퍼프)에서 Korber 사의 선형 흡연 장치(Linear type cigarette smoking machine) LX20 사용하여, 발생된 연기를 캠브리지필터패드(CFP)를 사용하여 포집하여 포집된 패드에 페놀 성분 물질을 추출하기 위해 1% Acetic acid 수용액 30mL를 첨가 후 교반하여 0.45 μm PVDF 시린지 필터로 필터링하여 Water 사의 Alliance HPLC-FLD 분석 기기와 측정 컬럼 Phenomenex LC Column(15 x 4.6 mm Luna 3 μm)을 이용하여 포집된 패드 내의 페놀 성분량을 측정하고, 페놀 성분의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.
또한, 연기 내 니코틴 성분을 측정하기 위하여 실험예 1과 실질적으로 동일하게 실시예 1 및 4, 비교예 1 및 2의 흡연 물품용 필터를 4등분하여 길이가 27mm인 흡연 물품용 필터와, 3mg 타르 가 적용되며 길이가 57mm인 흡연 물질부를 팁페이퍼로 결합하여 흡연 물품을 제조하고, 제조된 각 실시예 및 비교예의 흡연 물품용 필터를 포함하는 흡연 물품을 흡연 조건으로 HC 조건(Puff volume: 55 ml / Puff frequency : 30 s / Puff duration: 2s / puff 횟수: 9 퍼프)에서 Borgwladt 사의 회전 흡연 장치 RM20H를 사용하여, 담배 연기를 포집한 후, 기체 크로마토그래프(GC 8890, Agilent)를 이용하여 분석하였다. 이때, 니코틴 성분의 분리를 위해 DB-WAX 컬럼(30 m Х 0.320 mm, 0.50 μm)을 사용하였으며, 니코틴 성분의 함량은 ISO 22253 기준에 따라 정량되어 니코틴 성분의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.
구분 페놀 (㎍) 니코틴 (mg)
비교예 1 (BLANK) 39.9 1.30
비교예 2 (PEG 600) 21.6 1.26
실시예 1 (TEG) 29.3 1.18
실시예 4 (TPG) 25.9 1.24
상기 표 2를 참조하면, 페놀 저감류 물질로서 고분자 물질인 PEG 600을 첨가한 비교예 2의 연기 내 페놀 성분량은 21.6㎍이고, 실시예 1 및 실시예 4의 연기 내 페놀 성분량은 각각 29.3㎍, 25.9㎍로 비교예 2 대비 연기 내 페놀 성분의 양이 증가하였으나 유사한 페놀 제거능을 가지는 것을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 2의 니코틴 이행량은 1.26 mg이고, 실시예 1 및 실시예 4의 니코틴 이행량은 각각 1.18mg, 1.24mg로 비교예 2와 유사한 니코틴 이행 성능을 가지는 것을 확인할 수 있다.
결론적으로, 단분자 첨가제가 라이오셀 토우에 적용됨에도 불구하고, 고분자 첨가제인 PEG 600와 유사한 페놀 저감 성능 및 니코틴 이행 성능을 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.
실시예 7
라이오셀 토우에 첨가되는 트리프롤필렌 글리콜(Tripropylene glycol, TPG)의 첨가량이 120mg/rod인 것(길이 108mm, 원주 24.2mm 기준)을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다. (길이 27mm, 원주 24.2mm 기준으로는 30mg/rod 임)
실시예 8
라이오셀 토우에 첨가되는 트리프롤필렌 글리콜(Tripropylene glycol, TPG)의 첨가량이 180mg/rod인 것(길이 108mm, 원주 24.2mm 기준)을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다. (길이 27mm, 원주 24.2mm 기준으로는 45mg/rod 임)
실시예 9
라이오셀 토우에 첨가되는 트리프롤필렌 글리콜(Tripropylene glycol, TPG)의 첨가량이 240mg/rod인 것(길이 108mm, 원주 24.2mm 기준)을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다. (길이 27mm, 원주 24.2mm 기준으로는 60mg/rod 임)
실시예 10
라이오셀 토우에 첨가되는 트리프로필렌 글리콜 부틸 에테르 (Tripropylene glycol butyl ether, TPGBE)의 첨가량이 120mg/rod인 것(길이 108mm, 원주 24.2mm 기준)을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다. (길이 27mm, 원주 24.2mm 기준으로는 30mg/rod 임)
실시예 11
라이오셀 토우에 첨가되는 트리프로필렌 글리콜 부틸 에테르 (Tripropylene glycol butyl ether, TPGBE)의 첨가량이 180mg/rod인 것(길이 108mm, 원주 24.2mm 기준)을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다. (길이 27mm, 원주 24.2mm 기준으로는 45mg/rod 임)
실시예 12
라이오셀 토우에 첨가되는 트리프로필렌 글리콜 부틸 에테르 (Tripropylene glycol butyl ether, TPGBE)의 첨가량이 240mg/rod인 것(길이 108mm, 원주 24.2mm 기준)을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다. (길이 27mm, 원주 24.2mm 기준으로는 60mg/rod 임)
실험예 3: 페놀류 저감 물질을 포함하는 첨가제의 첨가량에 따른 연기 내 페놀 저감 성능 분석-가혹 조건
실시예 7 내지 실시예 12, 비교예 1, 및 비교예 2의 흡연 물품용 필터를 4등분하여 길이가 27mm인 흡연 물품용 필터와, 3mg 타르가 적용되며 길이가 57mm인 흡연 물질부를 팁페이퍼로 결합하여 흡연 물품을 제조하고, 제조된 각 실시예 및 비교예의 흡연 물품용 필터를 포함하는 흡연 물품을 실험예 1과 동일한 흡연 조건 및 분석 방법을 이용하여 페놀 성분량, 및 필터의 페놀 제거능을 계산하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 Tar(㎍) 제거능(%)
비교예 1 (BLANK) 47.7 -
비교예 2 (PEG 600) 26.6 44.2
실시예 4 (TPG)-15 26.6 44.2
실시예 7 (TPG)-30 22.3 53.2
실시예 8 (TPG)-45 20.0 58.1
실시예 9 (TPG)-60 16.9 64.6
실시예 6 (TPGBE)-15 29.3 38.6
실시예 10 (TPGBE)-30 21.5 54.9
실시예 11 (TPGBE)-45 21.9 54.1
실시예 12 (TPGBE)-60 19.6 58.9
상기 표 3을 참조하면, 프로필렌 글리콜 올리고머 중 하나인 TPG를 단분자 첨가제로 첨가한 실시예 4, 실시예 7 내지 9와, 프로필렌 글리콜 올리고머의 에테르 유도체 중 하나인 TPGBE를 단분자 첨가제로 첨가한 실시예 6, 및 실시예 10 내지 12에서 모두 고분자 첨가제인 PEG 600의 제거능 대비 더 우수하거나 유사한 것을 확인할 수 있다. 특히, 필터 내 첨가되는 단분자 첨가제의 양이 증가할수록 페놀 저감 성능이 우수한 것을 확인할 수 있다. 아울러, 유사한 첨가량이 적용된 경우 TPGBE 대비 TPG가 첨가된 실시예 4 및 실시예 7 내지 9의 페놀 저감 성능이 더 우수한 것을 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 흡연 물품용 필터의 잉크 번짐 여부를 기간 별로 촬영한 이미지이고, 도 3은 본 발명의 실시예 4의 흡연 물품용 필터의 잉크 번짐 여부를 기간 별로 촬영한 이미지이며, 도 4는 본 발명의 실시예 6의 흡연 물품용 필터의 잉크 번짐 여부를 촬영한 이미지이고, 도 5는 본 발명의 비교예 5의 흡연 물품용 필터의 잉크 번짐 여부를 기간 별로 촬영한 이미지이며, 도 6은 본 발명의 비교예 6의 흡연 물품용 필터의 잉크 번짐 여부를 기간 별로 촬영한 이미지이다.
비교예 5
라이오셀 토우에 페놀류 저감 물질로서 PEG 600과 TEC(트리에틸시트레이트)를 중량배합비가 7:3으로 혼합된 첨가제를 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다.
비교예 6
라이오셀 토우에 페놀류 저감 물질로서 폴리프로필렌 글리콜 1000 (Polypropylene glycol 1000, PPG 1000)을 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필터(흡연 물품용 필터)를 제조하였다.
실험예 4: 페놀 저감류 물질을 포함하는 첨가제에 따른 팁페이퍼 잉크 번짐 발생 평가
길이가 108mm인 실시예 1, 실시예 4, 실시예 6, 비교예 5, 및 비교예 6의 흡연 물품용 필터를 2등분(반으로 절단)하여 길이가 54mm인 흡연 물품용 필터를 전면에 코르크 형태가 인쇄된 종이로 이루어진 팁페이퍼(코팅 없음)로 완전히 밀착하여 둘러싸고 접착하여 코르크 형태가 인쇄된 팁페이퍼로 감싸진 필터를 제조한다. 이어, 상기 제조된 팁페이퍼가 감싸진 필터를 챔버 내의 온도가 45±5℃이고, 상대 습도가 75±5%인 가혹 조건 챔버 내에 기간 별(2주, 4주, 8주 동안)로 보관하여 팁페이퍼의 잉크 번짐을 확인하였다. 팁페이퍼의 잉크 번짐 확인은 A4 용지 위에 팁페이퍼가 감싸진 필터를 위치시키고 길이 방향 좌우로 10회 반복하여 돌리면서 문질러 잉크가 번지는 지 확인하여 그 결과를 도 2 내지 도 6에 도시하였다.
구체적으로 도 2는 실시예 1이 적용된 필터의 잉크 번짐 결과로서 도 2에서 (a)는 2주, (b)는 4주, (c)는 8주 보관 후 팁페이퍼의 잉크 번짐 결과를 촬영한 이미지이고, 도 3은 실시예 4가 적용된 필터의 잉크 번짐 결과로서 도 3에서 (a)는 2주, (b)는 4주, (c)는 8주 보관 후 팁페이퍼의 잉크 번짐 결과를 촬영한 이미지이고, 도 4는 실시예 6이 적용된 필터의 잉크 번짐 결과로서 도 4에서 (a)는 2주 보관 후 팁페이퍼의 잉크 번짐 결과를 촬영한 이미지이며, 도 5는 비교예 5가 적용된 필터의 잉크 번짐 결과로서 도 5에서 (a)는 2주, (b)는 4주, (c)는 8주 보관 후 팁페이퍼의 잉크 번짐 결과를 촬영한 이미지이고, 도 6은 비교예 6이 적용된 필터의 잉크 번짐 결과로서 도 6에서 (a)는 2주, (b)는 4주 보관 후 팁페이퍼의 잉크 번짐 결과를 촬영한 이미지이다.
도 2, 도 3, 도 5에서 (a) 및 (b)에서는 잉크 묻어남이 거의 발생하지 않았고, 도 2, 도 3, 도 5에서 (c)는 아주 흐릿하게 소량의 잉크가 묻어나는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라 TEG 또는 TPG인 단분자 첨가제를 페놀류 저감 물질로서 적용하는 경우(실시예 1, 실시예 4), 잉크 번짐을 최소화하기 위해 양쪽성 첨가제인 PEG 600를 포함하여 적용되는 경우(비교예 5)와 잉크 번짐 정도가 유사하며, 라이오셀 토우를 구성하는 라이오셀 섬유 내에 안정적으로 존재하여 팁페이퍼 측으로 누설되지 않는 것을 확인할 수 있다.
도 4에서 (a)는 잉크 묻어남이 아주 많이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, TPGBE는 페놀 저감 성능은 우수하나 라이오셀 토우를 구성하는 라이오셀 섬유 내에 안정적으로 존재하지 못하고 외부로 누설되어 외관 품질 저하를 발생하는 것을 확인할 수 있다.
도 6에서 (a) 및 (b)에서 잉크 묻어남이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, PPG 1000인 경우 대비 본 발명의 단분자 물질인 TPG 또는 TEG가 잉크 번짐에 있어서 우수한 품질을 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 개시가 다른 구체적인 형태로도 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시에 의해 정의되는 기술적 사상의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 재생 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 재생 셀룰로오스 토우, 및 상기 재생 셀룰로오스 토우에 분산된 단분자 첨가제를 포함하는 필터부;를 포함하는,
    흡연 물품용 필터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 재생 셀룰로오스계 섬유는 비스코스(Viscose) 섬유 및 라이오셀(lyocell) 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함하는,
    흡연 물품용 필터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 재생 셀룰로오스계 섬유는 라이오셀 섬유를 포함하고,
    상기 재생 셀룰로오스 토우는 라이오셀 토우인,
    흡연 물품용 필터.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 라이오셀 토우는 섬유로서 상기 라이오셀 섬유만으로 이루어진 것을 특징으로 하는,
    흡연 물품용 필터.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 단분자 첨가제는 페놀류 저감 물질인 것을 특징으로 하는,
    흡연 물품용 필터.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 단분자 첨가제는 다가 알코올인 것을 특징을 하는,
    흡연 물품용 필터.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 단분자 첨가제는 에틸렌 글리콜 올리고머(ethylene glycol oligomers), 상기 에틸렌 글리콜 올리고머의 에테르 유도체인 에틸렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체, 프로필렌 글리콜 올리고머(Propylene glycol oligomers), 및 상기 프로필렌 글리콜 올리고머의 에테르 유도체인 프로필렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는,
    흡연 물품용 필터.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 에틸렌 글리콜 올리고머는 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol, DEG), 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG), 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol, TetraEG), 및 펜타에틸렌 글리콜(Pentaethylene glycol, PentaEG) 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
    상기 프로필렌 글리콜 올리고머는 디프로필렌 글리콜(Dipropylene glycol, DPG), 트리프로필렌 글리콜(Tripropylene glycol, TPG), 테트라프로필렌 글리콜(Tetrapropylene glycol, TetraEG), 및 펜타프로필렌 글리콜(Pentapropylene glycol, PentaEG) 중 적어도 하나 이상을 포함하는,
    흡연 물품용 필터.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 단분자 첨가제는 트리에틸렌 글리콜(TEG) 및 테트라에틸렌 글리콜(TetraEG) 트리프로필렌 글리콜(TPG) 중 적어도 하나 이상을 포함하는,
    흡연 물품용 필터.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 단분자 첨가제는 동일한 구조의 다가 알코올이 2개 이상 반복하여 결한한 올리고머(oligomer), 또는 상기 올리고머의 에테르 유도체인 것을 특징으로 하는,
    흡연 물품용 필터.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 다가 알코올은 에틸렌 글리콜(ethylene glycol, EG) 및 프로필렌 글리콜(Propylene glycol, PG) 중 하나인 것을 특징으로 하는,
    흡연 물품용 필터.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 필터부를 감싸는 필터부 래퍼를 더 포함하되,
    상기 필터부 래퍼는 다공성 일반 권지를 포함하는,
    흡연 물품용 필터.
  13. 흡연 물질부; 및
    상기 흡연 물질부의 하류에 배치된 흡연 물품용 필터; 및
    상기 흡연 물질부와 상기 흡연 물품용 필터의 적어도 일부를 감싸는 팁페이퍼를 포함하되,
    상기 흡연 물품용 필터는,
    재생 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 재생 셀룰로오스 토우, 및 상기 재생 셀룰로오스 토우에 분산된 단분자 첨가제를 포함하는 필터부; 및
    상기 필터부를 감싸는 필터부 래퍼;를 포함하는,
    흡연 물품.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 재생 셀룰로오스 토우는 복수의 라이오셀 섬유를 포함하는 라이오셀 토우이고,
    상기 단분자 첨가제는 페놀류 저감 물질인 것을 특징으로 하는,
    흡연 물품.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 단분자 첨가제는,
    에틸렌 글리콜 올리고머(ethylene glycol oligomers), 상기 에틸렌 글리콜 올리고머의 에테르 유도체인 에틸렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체, 프로필렌 글리콜 올리고머(Propylene glycol oligomers), 및 상기 프로필렌 글리콜 올리고머의 에테르 유도체인 프로필렌 글리콜 올리고머 에테르 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는,
    흡연 물품.
PCT/KR2025/008617 2024-06-26 2025-06-20 흡연 물품용 필터, 및 이를 포함하는 흡연 물품 Pending WO2026005396A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20240083618 2024-06-26
KR10-2024-0083618 2024-06-26
KR10-2025-0075337 2025-06-10
KR1020250075337A KR20260001084A (ko) 2024-06-26 2025-06-10 흡연 물품용 필터, 및 이를 포함하는 흡연 물품

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2026005396A1 true WO2026005396A1 (ko) 2026-01-02

Family

ID=96091647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2025/008617 Pending WO2026005396A1 (ko) 2024-06-26 2025-06-20 흡연 물품용 필터, 및 이를 포함하는 흡연 물품

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4670528A1 (ko)
WO (1) WO2026005396A1 (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3227164A (en) * 1963-07-23 1966-01-04 Eastman Kodak Co Tobacco smoke filter
US20080087290A1 (en) * 2005-02-02 2008-04-17 Hiroki Taniguchi Cigarette Filter Material and Cigarette Filter
KR20230085386A (ko) * 2021-12-07 2023-06-14 주식회사 케이티앤지 라이오셀 토우를 포함하는 담배 필터 및 이의 제조방법
KR20230112071A (ko) * 2022-01-19 2023-07-26 주식회사 케이티앤지 보습제 함유 담배용 신규 필터
KR20230147314A (ko) * 2022-04-14 2023-10-23 주식회사 케이티앤지 라이오셀 토우를 포함하는 담배 필터 및 이의 제조방법
KR20230149942A (ko) * 2022-04-21 2023-10-30 주식회사 케이티앤지 기능성 향상 바인더가 적용된 필터 및 이를 포함하는 흡연 물품
KR20250020301A (ko) * 2023-08-02 2025-02-11 주식회사 케이티앤지 생붕괴성을 가지는 흡연 물품용 친환경 필터

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20250098736A1 (en) * 2022-01-19 2025-03-27 Kt & G Corporation Novel cigarette filter containing moisturizer
KR102864708B1 (ko) * 2022-07-28 2025-09-29 주식회사 케이티앤지 생분해도를 가지는 친환경 필터

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3227164A (en) * 1963-07-23 1966-01-04 Eastman Kodak Co Tobacco smoke filter
US20080087290A1 (en) * 2005-02-02 2008-04-17 Hiroki Taniguchi Cigarette Filter Material and Cigarette Filter
KR20230085386A (ko) * 2021-12-07 2023-06-14 주식회사 케이티앤지 라이오셀 토우를 포함하는 담배 필터 및 이의 제조방법
KR20230112071A (ko) * 2022-01-19 2023-07-26 주식회사 케이티앤지 보습제 함유 담배용 신규 필터
KR20230147314A (ko) * 2022-04-14 2023-10-23 주식회사 케이티앤지 라이오셀 토우를 포함하는 담배 필터 및 이의 제조방법
KR20230149942A (ko) * 2022-04-21 2023-10-30 주식회사 케이티앤지 기능성 향상 바인더가 적용된 필터 및 이를 포함하는 흡연 물품
KR20250020301A (ko) * 2023-08-02 2025-02-11 주식회사 케이티앤지 생붕괴성을 가지는 흡연 물품용 친환경 필터

Also Published As

Publication number Publication date
EP4670528A1 (en) 2025-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021125613A1 (en) A smoking article comprising a tube filter and a method of manufacturing the same
WO2020091394A1 (ko) 에어로졸 발생 물품 및 그를 포함하는 에어로졸 발생 장치
WO2021167213A1 (en) A cooling structure and a smoking article including the same
WO2023140594A1 (ko) 보습제 함유 담배용 신규 필터
WO2021040131A1 (ko) 트리플 케어 담배 냄새 저감 기술이 적용된 흡연 물품
WO2020256224A1 (ko) 부류연 개질 기술이 적용된 흡연물품 및 이를 포함하는 흡연물품 케이스
EP4445757A1 (en) Filter having applied thereto functionality-enhanced binder and smoking article including same
WO2022255766A1 (en) Heater assembly for aerosol-generating device and aerosol-generating device including the same
WO2021085827A1 (ko) 손가락 담배냄새 저감 기술이 적용된 팁페이퍼와 이를 포함하는 흡연물품, 및 상기 팁페이퍼의 제조 방법
WO2020256223A1 (ko) 손냄새 및 입냄새 저감 기술이 적용된 흡연물품용 필터 및 이를 포함하는 흡연물품
WO2024143879A1 (ko) 쿨링 블록을 포함하는 가향 시트, 필터, 래퍼 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 물품
WO2024162823A1 (ko) 화학적으로 변형되지 않은 라이오셀 섬유를 포함하는 흡연 물품용 필터, 및 이를 포함하는 흡연 물품
WO2023200091A1 (ko) 라이오셀 토우를 포함하는 담배 필터 및 이의 제조방법
WO2025143826A1 (ko) 흡연 물품용 필터 및 이를 포함하는 흡연 물품
WO2024162778A1 (ko) 라이오셀 토우를 포함하는 흡연 물품용 필터, 제조 방법 및 이를 포함하는 흡연 물품
WO2025029040A1 (ko) 생붕괴성을 가지는 흡연 물품용 친환경 필터
WO2024162781A1 (ko) 라이오셀 토우를 포함하는 흡연 물품용 필터, 및 이를 포함하는 흡연 물품
WO2025155076A1 (ko) 라이오셀 토우를 포함하는 흡연 물품
WO2025155075A1 (ko) 라이오셀 토우를 포함하는 흡연 물품
WO2025155077A1 (ko) 라이오셀 토우를 포함하는 흡연 물품
WO2021241850A1 (ko) 기능성 물질이 코팅된 흡연물품용 팁페이퍼 및 상기 팁페이퍼의 코팅 방법
WO2025155070A1 (ko) 라이오셀 토우를 포함하는 흡연 물품
WO2025155074A1 (ko) 라이오셀 토우를 포함하는 흡연 물품
WO2022010191A1 (ko) 고체풍미제를 포함하는 흡연물품용 필터 및 그의 제조 방법
WO2025155078A1 (ko) 라이오셀 토우를 포함하는 흡연 물품

Legal Events

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

Ref document number: 25827361

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1