KR100650519B1 - 기능성 담배필터의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 담배필터에 담배의 독성화합물 및 돌연변이 유발물질을 흡착하기 위해 사용되는 활성탄이 혼입되는 셀룰로오스 아세테이트 섬유 필터에 활성탄과 기능성 물질이 내장된 마이크로캡슐을 일정량 혼합하여 제조하는 기능성 담배필터에 관한 것이다.

기능성 담배필터. 마이크로캡슐, 향, 필터, 천연추출오일

Description

기능성 담배필터의 제조방법{Tabaco Filter}

도1은 본 발명의 단면도.

도2는 본 발명의 다른 실시예도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

마이크로캡슐(1), 활성탄(2), 3중필터(3), 활성탄이 충진되지 않은 필터(4), 엽초(5)

본 발명은 마이크로캡슐을 담배필터에 적용함으로써 흡연자들의 흡연시 발생할 수 있는 입안의 냄새를 제거하고 상쾌함을 줄 수 있는 기능성 담배 필터에 관한 것으로, 구체적으로는 기능성물질이 포접된 수마크로에서 수천마이크로크기의 마이크로캡슐을 셀룰로오스 아세테이트 섬유 필터에 혼입하여 기능성 마이크로캡슐이 들어있는 담배필터를 제조하므로서, 기능성물질의 임의 방출에 의한 손실을 막고 흡연시나 흡연후에만 기능성물질을 방출시킬 수 있도록 개발한 마이크로캡슐을 이용한 기능성 담배필터의 제조방법에 관한 것이다.

현재 흡연시 향이나는 담배의 경우 엽초에 방향제로 멘톨을 용제에 용해하여 분무하는 방식으로 가향하는 방법을 사용하여 향의 지속 효과를 도모하려 하고 있으나,

예를 들면, 대한민국공개특허공보 공개번호 특2002-0082202호에는 무스콘, 영묘향 또는 그의 혼합물을 함친시킨 기능성 담배필터가 기술되어 있으며, 동 공보 공개번호 제95-005400호에는 박하향 방향성 흡착제를 함유하는 담배필터의 제조방법이 기재되어 있고,

대한민국 등록특허공보 공고번호 10-0193377호에는 담배필터용 입상 복합분자체 조성물의 제조방법이 공개되어 있으나,

이러한 방법으로 가향을 하게 되면 기능성 물질이 공기와 노출되어 변형이 일어나거나, 지속력과 시간의 경과에 따라 향취강도가 약해지는 문제가 있다.

또한, 대한민국등록특허공보 등록번호 10-0301342호(WO1998/15197 ;1998.4.16)에서 담배필터에 캡슐을 이용한 제품으로는 다공성 기재에 피로글루탐산나트륨과 같은 습윤제를 함유시켜 담배연기를 습식여과하여 독성물질을 제거하기위해 사용되어 졌다.

그러나 이러한 제품들의 경우 가향제의 휘산량이 증가함에 따라 담배의 사용 수명이 결정된다는 단점을 보유하고 있다.

상기 종래의 기술에 대한 문제점을 해결하고자, 본 출원의 발명은 기능성물질(향, 천연출오일 등)을 화학적 및 물리적인 방법으로 수미크론에서 수천미크론의 크기로 고분자물질 또는 무기물질로 마이크로캡슐화시켜 사용자가 원할 때 마이크로캡슐에 충격을 가하므로서 마이크로캡슐 벽재가 파괴되어 활성성분(향, 천연추출오일 등)이 방출을 일으켜 흡연시나 흡연후에 상쾌감을 제공하기 위한 마이크로캡슐이 혼입된 기능성 담배필터의 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리비닐알코올(중합도 1700) 10중량부를 증류수 60중량부에 용해시키고, 방향제나 천연추출오일인 내부충전물을 20중량부 가하여 5000~10000rpm에서 3분간 교반한 후, 반응성 우레아수지 10중량부를 가하여 60℃까지 온도를 상승시킨 다음, 2시간 동안 유지하여 마이크로캡슐을 제조하는 과정과;

제조한 마이크로캡슐을 흡입여과 장치를 이용해 분리하여 실온에서 건조하여 마이크로캡슐분말을 분리하는 과정과; 제조한 마이크로캡슐을 셀룰로오스아세테이트 섬유에 활성탄과 함께 분무하여 필터를 제조하거나, 3중 필터의 흡착제층에 활성탄과 마이크로캡슐을 충진하여 마이크로캡슐이 충진된 담배필터를 성형하는 과정으로 이루어지는 기능성 담배필터의 제조방법에 관한 것이다.

상기 제조방법에서 마이크로캡슐(1)내에 충전되는 기능성물질로는 향 등 천연 추출오일과 합성오일 중의 하나나 이들의 혼합물을 사용한다.

또한, 마이크로캡슐(1)을 제조하는 방법으로는 In-suit polymerization법(Core 물질로 오일을 선택해 먼저 유화제가 혼입되어 있는 수계에 유화시킨 후 벽재물질인 멜라민-포름알데히드 수지를 첨가하여 온도와 pH의 조건을 맞추어주면 서서히 반응하여 오일 계면에서 벽재가 성장하는 방법으로 형상된 벽재는 열경화성 수지로 열에 안정하며, 압력에 의해서만 내부 물질의 방출을 유도할 수 있는 방법), 계면중합법, coacervation법(고분자 용액이 서로간의 반응을 유도할 수 있는 염, 금속 또는 pH를 조절함으로써 고분자간의 이온 complex를 일으켜 벽재를 형성하는 방법) 등을 이용하여 제조할수 있으며, 마이크로캡슐의 벽재를 구성할 수 있는 물질로는 멜라민수지, 우레아수지, 우레탄수지, 젤라틴, 전분, 셀룰로오스 및 고비점의 유지를 단독 또는 그의 혼합물을 사용한다.

마이크로캡슐(1)내에 충전되는 방향용 물질로 레몬, 박하, 라벤더, 오렌지, 포도, 바닐라, 제라늄, 솔 등 천연 추출오일과 합성오일 중에서 선택된 하나의 화합물이거나, 추출오일에 대해 합성오일을 1-95중량부 로 혼합한 혼합물을 사용하는 것이다.

한편, 도 2의 도시와 같이 마이크로캡슐(1)을 활성탄과 혼합하여 필터를 제조하였을 경우 기능성이 부여된 담배용 필터를 손쉽게 제조할 수 있으며, 기능성을 발휘할 수 있는 시기를 조절할 수 있다는 장점이 있다.

이하, 상기와 같은 본 발명 제조방법에 의해 아래와 같이 마이크로캡슐제조에 관한 방법은 멜라민을 이용한 방법을 일예로 들어 설명하였으며, 상기의 마이크로캡슐을 이용해 기능성 담배필터를 제조하였다.

이하 본 발명을 실시예를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

제1공정(마이크로캡슐 제조)

삼구플라스크에 폴리비닐알코올(중합도 1700) 100g을 증류수 600g에 용해시키고, 내부충전물로 라벤더에서 추출한 오일 200g 을 가하여 5000rpm에서 3분간 교 반한 후 반응성 우레아수지 100g을 가하여 60℃까지 온도를 상승시킨 후 2시간 동안 유지한 다음, 흡인 여과하여 상온에서 건조하여, 다양한 크기(수마이크로에서 수천마이크로)를 갖는 마이크로캡슐을 제조하여 준비한 다음,

제2공정(담배필터 제조)

상기의 마이크로캡슐을 3중필터 제조시 독성물질을 여과하고 담배의 맛을 좋게하기 위해 사용되는 셀룰로오스 아세테이트 필터와 필터사이에 활성탄을 투입하는 부분에 마이크로캡슐을 일정량 투입하여 마이크로캡슐이 함유된 기능성 담배용 3중필터를 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예1의 제1공정에서 제조한 마이크로캡슐을 담배용 필터의 원료인 셀룰로오스아세테이트 섬유에 마이크로캡슐을 분무투입하여 셀룰로오스아세테이트 섬유에 마이크로캡슐이 골고루 함유된 기능성 담배용 2중필터를 제조하였다.

실시예3

상기 실시예1의 제1공정에서 제조한 마이크로캡슐 10g을 활성탄90g으로 혼합하여, 3중 필터의 활성탄 투입부에 일정량 혼입하여 마이크로캡슐이 함유된 기능성 담배용 3중필터를 제조하였다.

실시예4

삼구플라스크에 스티렌-말렉익 안히드라이드 폴리머(Poly(styrene-maleicanhydride)) 10g를 증류수 700g에 용해시키고, 레몬 오일을 200g 가하여 10000rpm에서 3분간 교반한 후 멜라민 수지 190g을 가하여 60℃까지 온도를 상승시킨 후 2시간 동안 유지하여 마이크로캡슐을 제조하고, 흡인 여과하여 상온에서 건조하여 기능성물질이 함유된 마이크로캡슐을 제조 하는 과정과;

제조한 마이크로캡슐을 담배용 필터의 원료인 셀룰로오스아세테이트 섬유에 마이크로캡슐을 분무투입하여 셀룰로오스아세테이트 섬유에 마이크로캡슐이 골고루 함유시켜 기능성 담배필터를 제조하였다.

상기와 같이 본 발명은 흡연시 연기와 같이 흡입되는 독성물질을 여과하는 필터 부분에 기능성물질(향, 추출오일 등)을 함유하고 있는 마이크로캡슐을 수마이크로에서 수천마이크로의 크기로 제조하여 흡연시 발생하는 독성물질을 여과시키거나, 입안의 냄새와 이로인한 거부감을 감소시킬 수 있는 효과를 유도할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 3중필터에 캡슐을 적용한 단면도이며,
담배의 후면에 위치되는 필터에 있어서, 통상 담배필터인 셀룰로오스아세테이트 섬유에 마이크로캡슐(1)을 분무 투입하여 설치된 마이크로캡슐필터와, 상기 마이크로캡슐필터의 전면에 형성된 활성탄(2)으로 구성된 활성탄필터와,
상기 마이크로캡슐필터의 후면에 설치되며 활성탄이 충전되지 않은 필터(4)로 구성된 3중필터를 도시한 것이다.

도 2 는 본 발명의 이중필터에 마이크로캡슐을 적용한 단면도이다. 도 2의 도시와 같이 필터 내부에 방향제나 기능성물질이 충전된 다수의 마이크로캡슐(1)을 활성탄(2)과 혼합하여 셀룰로오스아세테이트 섬유에 분무하여 섬유 내부에 고르게 분산되도록 분무성형하여 형성한 기능성 담배필터이다.

실험예 1

상기 실시예에 따라 제조된 담배필터에서 유해 중금속 검출여부를 실험한 결과 하기 표와 같이 유해 중금속이 전혀 검출되지 않았음을 알 수 있었다.

표1 유해중금속검출 여부

	중금속검출여부	검사방법	비 고
실시예1	검출되지 않음	원자흡광분석 및 USP 23
실시예2	검출되지 않음	원자흡광분석 및 USP 23
실시예3	검출되지 않음	원자흡광분석 및 USP 23

관능검사

상기 실시예에 의해 제조된 기능성 담배필터를 사용한 담배를 30~40대 남녀 각 10명씩을 패널요원으로 무작위 추출하여 기능성 담배필터를 이용하여 흡끽연후의 입맛(텃텃한 맛의 잔상)(A), 끽연시의 향(B), 연기의 향(C)에 관한 관능검사 결 과는 표2과 같다.

표2 관능테스트 결과

구 분	A	B	C
실시예1	95	96	95
실시예2	94	95	94
실시예3	95	95	93
일반담배	89	91	90

아주 좋다 10점, 좋다8~9점, 보통6~7점, 나쁘다 4~5,

아주 나쁘다 3점이하.

이상의 본 발명의 다양한 실시예를 통하여 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 실시예 3의 기능성 담배필터에 의해 제조된 담배가 일반 담배와 달리 끽연후의 맛과 향이 특이하여, 일반 끽연자에게 보급하고 소비자의 기호에 맞게 개발한 것으로서 그 맛, 색상 및 향이 일반 담배필터보다 현저하게 개량되어 스트레스 해소에 많은 도움이 줄 것으로 예상된다.

상기와 같이 본 발명은 기능성물질(향 및 추출오일 등)을 화학적 및 물리적인 방법으로 수미크론에서 수천미크론의 크기로 고분자물질 또는 무기물질로 캡슐화시켜 사용자가 원할 때 외부에 충격을 가하므로서 캡슐이 파괴되어 벽재를 통해 기능성물질(향, 추출오일 등)이 투과되어 흡연시 발생하는 독성물질을 여과시키거 나, 입안의 냄새와 이로인한 거부감을 감소시킬 수 있는 효과를 유도할 수 있는 것이다.

Claims (5)

1. 기능성 담배필터의 제조방법에 있어서,

   제1공정(마이크로캡슐 제조)

   삼구플라스크에 폴리비닐알코올(중합도 1700) 100ｇ을 증류수 600ｇ에 용해시키고, 내부충전물로 레몬, 박하, 라벤더, 오랜지, 포도, 바닐라, 제라늄, 솔의 천연 추출오일과 합성오일중에서 선택된 어느 하나의 화학물인 방향용 물질 200ｇ을 가하여 5000rpm에서 3분간 교반한 후 반응성 우레아수지 100ｇ을 가하여 60℃까지 온도를 상승시킨 후 2시간 동안 유지한 다음, 흡인 여과하여 상온에서 건조하여, 다양한 크기(수마이크로에서 수천마이크로)를 갖는 마이크로캡슐을 제조하여 준비한 다음,

   제2공정(담배필터 제조)

   통상 담배필터인 셀룰로오스아세테이트 섬유에 마이크로캡슐(1)을 분무 투입하여 셀룰로오스아세테이트 섬유에 마이크로캡슐이 골고루 함유한 기능성 필터를 제조함을 특징으로 하는 기능성 담배필터의 제조방법.
2. 기능성 담배필터의 제조방법에 있어서,

   제1공정(마이크로캡슐 제조)

   삼구플라스크에 폴리비닐알코올(중합도 1700) 100ｇ을 증류수 600ｇ에 용해시키고, 내부충전물로 레몬, 박하, 라벤더, 오랜지, 포도, 바닐라, 제라늄, 솔의 천연 추출오일과 합성오일중에서 선택된 어느 하나의 화학물인 방향성 물질 200ｇ 을 가하여 5000rpm에서 3분간 교반한 후 반응성 우레아수지 100ｇ을 가하여 60℃까지 온도를 상승시킨 후 2시간 동안 유지한 다음, 흡인 여과하여 상온에서 건조하여, 다양한 크기(수마이크로에서 수천마이크로)를 갖는 마이크로캡슐을 제조하여 준비한 다음,

   제2공정(담배필터 제조)

   통상 담배필터인 셀룰로오스아세테이트 섬유에 마이크로캡슐(1)을 분무 투입하여 설치된 마이크로캡슐필터와, 상기 마이크로캡슐필터의 전면에 형성된 활성탄(2)으로 구성된 활성탄필터와,

   상기의 마이크로캡슐필터의 후면에 설치되며 활성탄이 충전되지 않은 필터(4)로 구성된 기능성 3중필터를 제조함을 특징으로 하는 기능성 담배필터의 제조방법
3. 삭제
4. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 마이크로캡슐(1)의 벽재는 우레아수지 대신 멜라민수지, 우레탄수지, 젤라틴, 전분, 셀룰로오스 및 고비점의 유지를 단독 또는 그의 혼합물중에서 선택된 어느 하나의 화합물을 사용하여 제조함을 특징으로 하는 기능성담배 필터의 제조방법.
5. 기능성 담배필터의 제조방법에 있어서, 삼구플라스크에 스티렌-말렉익 안히드라이드 폴리머(Poly(styrene-maleic anhydride)) 1중량부를 증류수 70중량부에 용해시키고, 내부충전물로 레몬 오일을 20 중량부 가하여 10000rpm에서 3분간 교반한 후 멜라민 수지 19 중량부를 가하여 60℃까지 온도를 상승시킨 후 2시간 동안 유지하여 마이크로캡슐을 제조하고, 흡인 여과하여 상온에서 건조하여 기능성물질이 함유된 마이크로캡슐을 제조 하는 과정과; 제조한 마이크로캡슐을 담배용 필터의 원료인 셀룰로오스아세테이트 섬유에 마이크로 캡슐(1)을 분무투입하여 셀룰로오스아세테이트 섬유에 마이크로캡슐이 골고루 함유시켜 제조함을 특징으로 하는 기능성 담배필터의 제조방법.

Images