KR100917283B1 - Tobacco smoking filter or filter element with a content of adjuncts - Google Patents
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Abstract
본 발명은 담배 연기 필터에 관한 것으로, 상기 필터에서 섬유, 필라멘트 또는 포일 형태의 표면에 부가물이 제공되고, 담배 연기 필터의 드로잉 저항 및 담배 연기 필터 내의 부가물의 질량은 하기 수학식(I), 즉 Mad /Δp > 1 을 따르고, 상기 식에서 Δp 는 드로잉 저항[daPa]이고, 상기 드로잉 저항은 7.8 mm 필터 직경으로 계산된 값이 사용되고, Mad [mg]는 부가물의 질량이다. 담배 연기 필터는 채널 구조를 가지고 필터 재료는 편평한 재질로 제공된다. 상기 담배 연기 필터는 흡연시 특히 높은 필터링 작용으로 낮은 드로잉 저항을 갖는다. 또한, 상기 담배 연기 필 터는 비교적 간단하게 제조될 수 있다.The present invention relates to a tobacco smoke filter, wherein the additive is provided on the surface of the fiber, filament or foil form in the filter, the drawing resistance of the tobacco smoke filter and the mass of the additive in the tobacco smoke filter are represented by the following formula (I), That is, M ad / Δp> 1, where Δp is the drawing resistance [daPa], and the drawing resistance is a value calculated with a 7.8 mm filter diameter, and M ad [mg] is the mass of the adduct. The tobacco smoke filter has a channel structure and the filter material is provided in a flat material. The cigarette smoke filter has a low drawing resistance with a particularly high filtering action when smoking. In addition, the cigarette smoke filter can be produced relatively simply.
담배, 필터Cigarette, filter
Description
본 발명은 방적 가능하고 또는 포일로 가공될 수 있는 폴리머 또는 폴리머 혼합물에 기초한 섬유, 필라멘트 또는 포일 및 하나 또는 다수의 부가물을 포함하는 일체로 형성된 담배 연기 필터 또는 필터 소자에 관한 것이다.The present invention relates to an integrally formed tobacco smoke filter or filter element comprising fibers, filaments or foils and one or more adducts based on polymers or polymer mixtures that can be spun or processed into foils.
상기 종류의 담배 필터 소자는 선행기술에 공지되어 있다. "일체형으로"란 담배 연기 필터가 종-축방향으로 하나로 구성되고 다른 인접하는 필터 소자 없이 제조될 수 있는 것을 의미한다. 이 경우, 길이 방향으로 이격 배치된, 종래의 필터 재료로 이루어진 필터 소자들 사이에 커버 페이퍼에 의해 외부에서 제한되고 거의 입자상의 활성탄과 같은 부가물로 채워질 수 있는 챔버가 배치된 소위 "챔버 필터"와 다르다. Cigarette filter elements of this kind are known in the prior art. By "integral" it is meant that the tobacco smoke filter can be constructed in one longitudinal-axial direction and made without other adjacent filter elements. In this case, a so-called "chamber filter" in which the chamber is arranged between the filter elements made of conventional filter material, which are spaced apart in the longitudinal direction, is externally limited by a cover paper and can be filled with adducts such as almost particulate activated carbon. Is different from
특히 다공성 부가물의 효율적인 사용을 가능하게 하는 필터 구조를 설계하려는 시도는 부족했다. 상기 챔버 필터 구조는 삽입된 활성탄의 효율적인 사용에 있어서 단점을 갖는다. 챔버의 충진도의 제한으로 인해 그리고 활성탄의 비교적 거친 입자 상태로 인해 연기의 일부가 챔버의 채워지지 않은 부분을 통해 흘러서 활성탄과 직접 접촉하지 않는다. 활성탄의 입자 크기는 임의적으로 감소될 수 없는 데, 이는 흡연자에게 있어서 허용 불가능한 드로잉 저항을 높이기 때문이다. 이와 관련하여 EP-A-0 014 477에 기술된 필터 구조가 바람직하고, 상기 필터 구조에서 입자상의 활성탄은, 필터 재료의, 균일하게 분포된 섬유 또는 필라멘트 내로 활성탄 입자가 거의 균일한 분포되는 것이 보장되는 방식으로 필터 소자 내로 뿌려져 있다. 동일하게 이러한 방식으로 바이패스 형성물이 차단될 수 있으면, 담배 연기 필터 내에서 상기 입자의 고정을 보장하기 위해 거친 입자의 부가물이 필요하다. 따라서, 거친 입자상 활성탄의 상기 단점은 상기 필터 구조의 경우에도 나타난다. In particular, attempts have been made to design filter structures that enable efficient use of porous adducts. The chamber filter structure has disadvantages in the efficient use of the inserted activated carbon. Due to the limitation of the filling of the chamber and due to the relatively coarse particle state of the activated carbon, some of the smoke flows through the unfilled portion of the chamber and does not come in direct contact with the activated carbon. The particle size of activated carbon cannot be arbitrarily reduced because it increases the unacceptable drawing resistance for smokers. In this connection the filter structure described in EP-A-0 014 477 is preferred, wherein the granular activated carbon in the filter structure ensures that the activated carbon particles are distributed almost uniformly into uniformly distributed fibers or filaments of the filter material. So that it is sprayed into the filter element. Equally, if the bypass formation can be blocked in this way, then the addition of coarse particles is necessary to ensure the fixation of the particles in the tobacco smoke filter. Thus, the above disadvantages of coarse particulate activated carbon also appear in the case of the filter structure.
담배 연기 필터 또는 사용 및 하기에 기술된 본 발명의 배경은 다음과 같이 설명된다: 필터 담배의 유입구측 단부에 담배 연기 필터가 제공되고, 상기 필터는 담배의 연소 생성물의 적어도 일부를 수용하고 이로써 흡연시 연소 생성물이 흡입되는 것을 저지한다. 다른 한편으로 담배 연기 필터는 흡연자가 담배 연기의 맛을 포지티브하게 판단하도록 담배 연기의 맛에 영향을 미친다. 일부 필터 담배에서, 담배 연기 필터에 다공성, 입자형태의 부가물이 섞여있고, 상기 부가물은 입자형태의 부가물을 포함하지 않은 담배 연기 필터에 비하여 담배 연기의 필터링 능력을 높인다. 흔히, 이러한 효과는 다공성 부가물이 바람직하게 기체형태의 연소 생성물을 그 내부 표면에서 흡수하여 흡연시 상기 연소 생성물의 농도가 감소되는 것으로 설명된다. 상기 종류의 담배 필터의 가장 대표적인 경우에, 다공성, 입자형태의 부가물로서 활성탄이 사용된다. 다른 종류의 담배 필터는 DE-A-2 658 479에 기술된 바와 같이, 실리콘, 알루미늄, 마그네슘, 철 및/또는 티타늄과 같은 다양한 금속의 산화물, 수산화물 및/또는 산화수화물(Oxidhydrate)을 포함한다. 상기와 같은 다공성, 입자형태의 부가물의 작용에 기체형태의 연기 함유 물질에 대한 상기 부가물의 접근 능력이 중요하다. 따라서, 특히 미세한 다공성 재료가 더 거친 입자에 비해 높은 필터링 능력을 제공하는 것을 알 수 있다. 상기 챔버 필터의 다른 단점은, 그것의 제조시 복잡한 공정을 필요로 하는 것이다. Tobacco smoke filter or use and the background of the invention described below are described as follows: Filter A cigarette smoke filter is provided at the inlet side end of the cigarette, the filter receiving at least a portion of the combustion product of the cigarette and thereby smoking To prevent inhalation of combustion products. On the other hand, the cigarette smoke filter affects the taste of the cigarette smoke so that the smoker positively judges the taste of the cigarette smoke. In some filter cigarettes, the tobacco smoke filter incorporates a porous, particulate adduct, which enhances the ability to filter tobacco smoke as compared to tobacco smoke filters that do not contain particulate adducts. Frequently, this effect is explained by the fact that the porous adduct preferably absorbs gaseous combustion products at its inner surface, reducing the concentration of the combustion products upon smoking. In the most representative case of tobacco filters of this kind, activated carbon is used as a porous, particulate adduct. Other types of tobacco filters include oxides, hydroxides and / or Oxidhydrates of various metals, such as silicon, aluminum, magnesium, iron and / or titanium, as described in DE-A-2 658 479. Accessibility of such adducts to gaseous smoke-containing materials is important to the action of such porous, particulate adducts. Thus, it can be seen that particularly fine porous materials provide high filtering capability compared to coarser particles. Another disadvantage of the chamber filter is that it requires a complicated process in its manufacture.
다른 공지된 필터 구조는, 담배 연기 필터 내의 미세 입자상의 부가물을 결합하는 가능성을 제공한다. US-A-3 043 736 및 US-A-2 881 770에 셀룰로스아세테이트로 이루어진 주름진, 무한 필터 소자의 번들로 이루어진 담배 연기 필터가 기술되어 있고, 상기 담배 연기 필터는 커버 페이퍼에 의해 필터 바를 형성하고, 개별 필라멘트들은 미세한 활성탄으로 채워져 있다. 미립자 부가물을 제공하기 위한 가능한 장치는 a) 수성 침전물 또는 휘발성 유기 담체(support) 또는 유연제액으로 이루어진 부가물을 제공하는 장치, b) 먼저 접착제 또는 유연제로 적셔질 수 있는 작은 입자로 이루어진 부가물을 블로잉하는 장치, c) 라텍스에멀전으로부터 제공하는 장치 및 d) 먼저 접착제 및 유연제로 적셔진, 필라멘트 또는 섬유의 번들이 미세한 활성탄의 말려 올라간 커버(bed)를 통해 안내됨으로써 부가물을 제공하는 장치로 분류될 수 있다. 이와 관련하여 DE 127 4 946이 참조된다. Another known filter structure offers the possibility of binding fine particulate adducts in tobacco smoke filters. US-A-3 043 736 and US-A-2 881 770 describe a tobacco smoke filter consisting of a bundle of pleated, endless filter elements consisting of cellulose acetate, the tobacco smoke filter forming a filter bar by a cover paper and The individual filaments are filled with fine activated carbon. Possible devices for providing particulate adducts are a) devices for providing adducts consisting of aqueous precipitates or volatile organic supports or softener solutions, b) adducts consisting of small particles that can first be wetted with an adhesive or softener. Device for providing adducts by c) a device provided from a latex emulsion, and d) a bundle of filaments or fibers, first moistened with an adhesive and a softening agent, through a rolled bed of fine activated carbon. Can be classified. In this regard reference is made to DE 127 4 946.
상기 방법에 따라 제조된 담배 연기 필터는, 첨가제로 접착된 필라멘트가 바람직하게 길이 방향으로 정렬되고 접착제 또는 유연제의 작용에 의해 통계적으로 분포된 접촉 위치에서 서로 결합됨으로써, 담배 연기의 유동에 의해 필터에 걸쳐 균일하게 분포된, 인접한 필라멘트 사이에 실질적으로 길이 방향의 작은 개방 챔버가 형성되는 것을 특징으로 한다. Cigarette smoke filters prepared according to the method are characterized in that the filaments bonded with additives are preferably aligned in the longitudinal direction and bonded to each other at statistically distributed contact positions by the action of an adhesive or softener, thereby providing a filter with a flow of tobacco smoke. A substantially longitudinal small open chamber is formed between adjacent filaments, which are evenly distributed throughout.
구현된 실시예에서 그렇게 제조되고 입자 형태 부가물에 의해 혼합된 담배 연기 필터가 입자 형태 부가물이 결합되지 않은 유사 필터와 유사하게 높은 드로잉 저항을 갖는 것을 알 수 있다. 이러한 방법에 따라 낮은 드로잉 저항과 동일하게 높은 첨가제 질량을 갖는 필터가 제조될 수 없다.In the embodied embodiment it can be seen that the tobacco smoke filter so prepared and mixed by the particulate form adduct has a high drawing resistance similar to a similar filter without the particulate form adduct being bound. According to this method a filter with a high additive mass equal to a low drawing resistance cannot be produced.
대안으로서 담배 연기 필터에 활성탄으로 도핑된 종이 필터가 사용된다. 상기 필터는 종이 제조 과정에서 종이에 결합된 작은 입자 크기의 활성탄을 포함한다. 필터 재료의 제조자에 의해 보빈에 롤링된 후 가공업자에게 전달된 편평한 재질이 제조된다. 필터 또는 담배 제조자는 재료를 보빈으로부터 펼치고 로드 형태의 제품을 형성하므로, 상기 재료는 필터 로드 기계의 포맷 부분에서 횡축방향으로 압축되고, 종이로 커버되고, 필터 로드의 최종 길이로 커팅된다. 이에 대해 보완적으로 편평한 재질은 일반적으로 필수적이진 않지만 로드로 변형되기 전에 회전 방향에 대해 평행하게 크레이프 장치를 통해 주름이 지게 된다. 그럼으로써 한편으로는 재료 밀도가 낮아지고 다른 한편으로는 필터의 드로잉 저항에 영향을 미친다. 편평한 재료에 주름을 잡음으로써 제조된 상기와 같은 필터는 채널 구조가 특징적이고, 상기 채널 구조에서 작은 재료 밀도의 길게 정렬된 채널 형태의 영역은 필터 또는 필터 소자의 길이의 상당 부분에 걸쳐 연장된다. 상기 채널들은 더 높은 재료 밀도를 가진 필터 재료에 의해 제한된다. 상기 필터의 비교적 낮은 드로잉 저항은 전적으로 이러한 구조적 특성에 기인한다. 전혀 셀룰로스아세테이트로 이루어지 않거나 또는 부분적으로 셀룰로스아세테이트로 이루어진 상기 편평한 필터의 사용시, 흔히 연기의 맛이 네가티브한 것으로 판단된다. 또한, 상기와 같은 필터 는 셀룰로스아세테이트로 이루어진 담배 연기 필터에 의해 공지된, 페놀 또는 나이트로사민에 대한 특수한 체류 능력을 제공하지 않는다. As an alternative, a paper filter doped with activated carbon in the tobacco smoke filter is used. The filter comprises activated carbon of small particle size bonded to the paper during the paper making process. The flat material rolled into the bobbin by the manufacturer of the filter material and then delivered to the processor is produced. As the filter or tobacco manufacturer unfolds the material from the bobbin and forms a rod shaped product, the material is compressed transversely in the format portion of the filter rod machine, covered with paper, and cut to the final length of the filter rod. Complementary flat materials are generally not essential but are crimped through the crepe device parallel to the direction of rotation before being deformed into a rod. This results in lower material density on the one hand and on the other hand the drawing resistance of the filter. Such filters made by pleating flat materials are characterized by a channel structure, in which the long aligned channel-shaped region of small material density extends over a significant portion of the length of the filter or filter element. The channels are limited by filter material with a higher material density. The relatively low drawing resistance of the filter is entirely due to this structural property. In the use of the flat filter, which consists entirely of cellulose acetate or partially consists of cellulose acetate, it is often judged that the taste of the smoke is negative. In addition, such filters do not provide a special retention capacity for phenol or nitrosamine, known by tobacco smoke filters consisting of cellulose acetate.
본 발명의 목적은, 상기 언급된 일체형으로 이루어진 담배 연기 필터 -또는 필터 소자를, 결합된 미세한 흡착제의 작용이 가능한 작게 손상되지만 입자 형태의 부가물의 결합된 질량이 높은 경우에 낮은 드로잉 저항을 갖도록 개선하는 것으로, 이때 특히 필터 재료로서 셀룰로스아세테이트가 사용되어야 한다.
본 발명에 따라, 상기 목적은 a) 섬유, 필라멘트 또는 포일의 표면에 부가물이 제공되고, b) 담배 연기 필터의 드로잉 저항과 담배 연기 필터 내의 부가물의 질량이 하기식(I)을 따르고,
Mad /Δp > 1 mg/daPa (I)
상기 식에서, Δp는 드로잉 저항[daPa]이고, 상기 저항은 7.8 mm 필터 직경으로 계산된 값으로서 사용되고, Mad[mg]는 부가물의 질량이고, c) 담배 연기 필터는 채널 구조를 갖고, d) 필터 재료가 편평한 재질로서 제공됨으로써 달성된다.
본 발명의 범주에서 방적 가공이 가능한 또는 포일로 가공될 수 있는 폴리머 또는 폴리머 혼합물에 기초한 일반적인 섬유, 필라멘트 및 포일이 사용될 수 있다. 본 발명의 범주에서 바람직하게, 필터 재료는 섬유 또는 필라멘트로 이루어진 편평한 재질 또는 포일이고, 이 경우 편평한 재질 및/또는 포일은 매끄럽고, 접히고, 스탬핑 및/또는 부분 압축되어 있다.
필터 재료가 셀룰로스에스테르로 이루어지면 특히 바람직하고, 셀룰로스에스테르로서 특히 셀룰로스아세테이트, 셀룰로스부티레이트, 셀룰로스아세토부티레이트, 셀룰로스아세토프로피오네이트 및/또는 셀룰로스프로피오네이트가 사용된다. 특히 바람직한 셀룰로스아세테이트는 대략 1.5 내지 3.0, 특히 대략 2.2 내지 2.6, 바람직하게 2.5의 치환도를 갖는다. 본 발명의 범주에서 또는 그것의 구현시 WO 01/28369에 기술된 담배 연기 필터를 사용하는 것이 바람직한 것으로 입증되었다. 본 발명의 약간의 변형시 그리고 최적화를 위해 필라멘트 적정값에 대한 섬유-또는 필라멘트 질량/드로잉 저항비 S는 약 0.7보다 큰 것이 바람직하고, 이 경우 S 값은 하기식에 따라 계산되고,
S = (mA/Δp7.8)/dpf[10 m/daPa} (II)
상기 식에서, mA는 섬유 질량 [g], Δp는 드로잉 저항[daPa] 이고, dpf는 필라멘트 적정값(filamenttiter)(detex)이고, 7.8 mm의 필터 직경으로 계산된 값이 드로잉 저항에 사용되고, 담배 필터의 경도는 약 90 필트론(filtron) 경도를 초과한다.
또한, 섬유 질량은 최대 10 mg/mm 필터 길이이고 및/또는 필터 재료의 잔여 주름은 1.45의 값을 초과하지 않는 것이 바람직하고, 이 경우 하기식 (III)이 적용된다.
IR = 10000 x mA/(G x l) (III)
상기 식에서, mA는 섬유 질량 [g], G는 전체 적정값[g/10 exp 4 x m]이고, l은 필터 길이[mm]이다.
최적의 잔여 주름은 대략 1.05 내지 1.4, 특히 1.1 내지 1.3 사이이다. 또한 바람직하게, 필라멘트 적정값에 대한 섬유-또는 필라멘트 질량/드로잉 저항비 S는 기껏해야 대략 2, 특히 0.8 내지 1.3이다.
특히 바람직한 결과는 섬유-또는 필라멘트 질량이 적어도 대략 4 mg/ 필터 길이, 특히 5 내지 8 mg/mm의 필터 길이일 때, 본 발명에 따른 담배 연기 필터에 의해 달성된다.
필트론 경도의 최적화와 관련하여, 상기 필트론 경도는 바람직하게 90 내지 95, 특히 91 내지 93으로 정해질 수 있다.
본 발명의 범주에서 상기 목적의 달성을 위한 부가물은 섬유, 필라멘트 또는 포일의 표면에 배치된다. 이 경우, 상기 부가물이 입자상이고, 특히 300 ㎛ 보다작은 입자 크기, 특히 100 ㎛보다 작은 입자 크기를 갖는 것이 바람직하다. 입자 직경이 50 ㎛ 미만인 것이 특히 바람직하고, 30 ㎛보다 작은 입자 크기는 특히 양호한 결과를 제공한다. 입자상의 부가물 또는 다공성 부가물의 선택시 본 발명은 실질적으로 제한되지 않는다.
당업자는 문제없이 적절한 부가물을 선택할 수 있고, 상기 부가물은 바람직하게 활성탄, 금속 산화물, 금속수산화물 및/또는 금속 산수화물에 기초한 흡착제의 형태로 제공되고, 이 경우 특히 알루미늄, 실리콘, 티타늄 및/또는 마그네슘이다. 개별적인 경우에, 다공성 부가물은 특히 산화방지제, 향료 및/또는 항돌연변이부가물질 형태의 활성 물질과 혼합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 담배 연기 필터에 입자상의 부가물을 제공하는 것은 엄격하게 제한되지 않는다. 그러나, 입자상의 부가물이 결합제, 특히 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜, 수용성 에스테르 또는 에테르, 전분, 및/또는 전분 유도체 및/또는 셀룰로스에스테르에 의해 필터 재료의 표면에 고정되는 것이 바람직하다.
섬유, 필라멘트 및 포일의 표면은 하기와 같이 최적화된다. 즉, 그 위에 있는 부가물은 특히 유기산, 산성 카본산에스테르, 폴리페놀 및/또는 포르피린 유도체 형태의 필터링 보조제의 기능을 충족한다. 섬유, 필라멘트 및 포일 재료의 포일 또는 담배 연기 필터 또는 - 필터 소자를 형성하는 섬유, 필라멘트 또는 포일은 내부에 그것의 특성을 개선시키는 다른 부가물을 포함한다. 이는 바람직하게 유연제, 광택제, 색소제 및/또는 안정화제이다. 유연제의 가열은 특히 중요하다. 이 경우, 상기 유연제는 섬유 또는 필라멘트 또는 포일 내부에 0 내지 15 질량%, 특히 5 내지 12 질량% 양으로 제공된다. 유연제는 바람직하게 트리아세틴, 에틸렌글리콜디아세테이트 및/또는 시트르산디에틸에스테르로서 제공된다. 또한, 본 발명에 따른 담배 연기 필터는, 특히 12 ㎛보다 작은 중간 입자 크기의 아나타스형의 미세한 이산화티타늄 형태의 광반응성 첨가제를 포함한다.
앞에서 규정된 본 발명의 특징 b)에 의해 특수한 특성이 주어진다. 따라서 본 발명의 조건은 담배 연기 필터의 드로잉 저항 및 담배 연기 필터 내의 부가물의 질량이 하기식(I)을 따른다.
Mad /Δp7.8 > 1 mg/daPa (I)
상기 식에서, Δp[daPa]는 7.8 mm 필터 직경으로 계산된 값으로 사용된 드로잉 저항이고, Mad [mg]는 부가물의 질량이다. Mad /Δp 의 비가 2 mg/daPA, 특히 3mg/daPA 이상이면 특히 바람직하다.The object of the present invention is to improve the above-mentioned integrated tobacco smoke filter-or filter element so that the action of the bound fine adsorbent is as small as possible, but with low drawing resistance when the combined mass of the adduct in the form of particles is high. In this case, in particular, cellulose acetate should be used as the filter material.
According to the invention, the object is that a) an adduct is provided on the surface of the fiber, filament or foil, b) the drawing resistance of the tobacco smoke filter and the mass of the adduct in the tobacco smoke filter follow the formula (I),
M ad / Δp> 1 mg / daPa (I)
Where Δp is the drawing resistance [daPa], the resistance is used as the value calculated for the 7.8 mm filter diameter, M ad [mg] is the mass of the adduct, c) the tobacco smoke filter has a channel structure, d) This is achieved by providing the filter material as a flat material.
In the scope of the present invention, conventional fibers, filaments and foils based on polymers or polymer mixtures that can be spin processed or can be processed into foils can be used. Preferably in the scope of the invention, the filter material is a flat material or foil consisting of fibers or filaments, in which case the flat material and / or foil is smooth, folded, stamped and / or partially compressed.
Particular preference is given if the filter material consists of cellulose esters, in particular cellulose acetate, cellulose butyrate, cellulose acetobutyrate, cellulose acetopropionate and / or cellulose propionate. Particularly preferred cellulose acetates have a degree of substitution of about 1.5 to 3.0, in particular about 2.2 to 2.6, preferably 2.5. It has proven to be desirable to use tobacco smoke filters as described in WO 01/28369 in the scope of the invention or in its implementation. For some modifications of the invention and for optimization the fiber- or filament mass / drawing resistance ratio S to the filament titration value is preferably greater than about 0.7, in which case the S value is calculated according to the following formula,
S = (m A / Δp 7.8 ) / dpf [10 m / daPa} (II)
Where m A is fiber mass [g], Δp is drawing resistance [daPa], dpf is filament titer (detex), and a value calculated with a filter diameter of 7.8 mm is used for drawing resistance, The hardness of the filter exceeds about 90 filtron hardness.
It is also preferred that the fiber mass is at most 10 mg / mm filter length and / or the residual pleats of the filter material do not exceed the value of 1.45, in which case the following formula (III) is applied.
I R = 10000 xm A / (G xl) (III)
Wherein m A is the fiber mass [g], G is the overall titer [g / 10 exp 4 xm], and l is the filter length [mm].
The optimum residual wrinkle is between about 1.05 and 1.4, in particular between 1.1 and 1.3. Also preferably, the fiber- or filament mass / drawing resistance ratio S to the filament titration value is at most approximately 2, in particular 0.8 to 1.3.
Particularly preferred results are achieved by the tobacco smoke filter according to the invention when the fiber- or filament mass is at least approximately 4 mg / filter length, in particular a filter length of 5 to 8 mg / mm.
With regard to the optimization of the piltron hardness, the piltron hardness can preferably be defined as 90 to 95, in particular 91 to 93.
Additives for achieving this object in the scope of the invention are arranged on the surface of the fiber, filament or foil. In this case, it is preferred that the adduct is particulate, in particular having a particle size smaller than 300 μm, in particular particle size smaller than 100 μm. Particularly preferred is a particle diameter of less than 50 μm, and particle sizes smaller than 30 μm give particularly good results. The invention is not substantially limited in the selection of particulate adducts or porous adducts.
A person skilled in the art can select the appropriate adduct without problems, which adduct is preferably provided in the form of adsorbents based on activated carbon, metal oxides, metal hydroxides and / or metal oxyhydrates, in particular aluminum, silicon, titanium and / or Or magnesium. In individual cases, the porous adduct is particularly preferably mixed with the active substance in the form of antioxidants, perfumes and / or antimutagenic adducts.
The provision of particulate adducts to the tobacco smoke filter according to the invention is not strictly limited. However, it is preferred that the particulate adduct is fixed to the surface of the filter material by a binder, in particular polyvinylacetate, polyvinylalcohol, polyethyleneglycol, water soluble ester or ether, starch, and / or starch derivative and / or cellulose ester. .
The surfaces of the fibers, filaments and foils are optimized as follows. That is, the adduct thereon fulfills the function of the filtering aid in the form of organic acids, acidic carboxylic acid esters, polyphenols and / or porphyrin derivatives in particular. Foil or tobacco smoke filter of fibers, filaments and foil materials or fibers, filaments or foils forming filter elements include other additives therein that improve their properties. It is preferably a softening agent, a brightening agent, a coloring agent and / or a stabilizer. Heating of the softener is particularly important. In this case, the softener is provided in the fiber or filament or foil in an amount of 0 to 15% by mass, in particular 5 to 12% by mass. Softeners are preferably provided as triacetin, ethylene glycol diacetate and / or diethyl citrate. The tobacco smoke filter according to the invention also comprises photoreactive additives in the form of anatase fine titanium dioxide, in particular of medium particle size smaller than 12 μm.
Special features are given by the features b) of the invention as defined above. Therefore, the condition of the present invention is that the drawing resistance of the tobacco smoke filter and the mass of adducts in the tobacco smoke filter follow the following formula (I).
M ad / Δp 7.8 > 1 mg / daPa (I)
Where [Delta] p [daPa] is the drawing resistance used as the value calculated for the 7.8 mm filter diameter and M ad [mg] is the mass of the adduct. It is especially preferable if the ratio of M ad / Δp is at least 2 mg / daPA, in particular 3 mg / daPA.
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본 발명의 다른 주요 특징은 언급된 일체형으로 이루어진 담배 연기 필터 또는 -필터 소자의 채널 구조이다. 채널 구조에서, 낮은 재료 밀도의 종방향으로 정렬된 채널 형태의 영역은 필터 또는- 필터 소자의 길이의 상당부분에 걸쳐 연장되는 것이 중요하다. 상기 채널들은 더 높은 재료 밀도를 갖는 필터 재료에 의해 제한된다. 채널 구조는 특히, 필터 재료로서 본 발명에 따라 편평한 재질이 사용된다. Another main feature of the present invention is the channel structure of the cigar smoke filter or filter element which is mentioned integrally. In the channel structure, it is important that the longitudinally aligned channel-shaped regions of low material density extend over a significant portion of the length of the filter or filter element. The channels are limited by filter material with a higher material density. The channel structure is used in particular flat material according to the invention as filter material.
당업자는 다른 기술적인 정보 없이 일체형으로 구성된 담배 연기 필터 또는 일체형으로 구성된 담배 연기 필터 소자를 문제없이 제조할 수 있다. 하기에 특히 적절한 방법이 기재되어 있다. 즉, 본 발명에 따른 담배 연기 필터의 제조를 위해 필터 토우는 베일(bale)로부터 분리되고, 압축 공기에 의해 처리되어 챔버 필터에 대한 일반적인 방법에 따라 연장된다. 고유의 활성 단계 이전에, 중간에 2개의 표면 축선의 방향으로 가능한 높은 강성을 갖는 부직포가 형성되고, 상기 부직포는 코일에 감겨있고 부가물이 제공될 수 있다. 분말을 섬유 형태 표면에 분포시키기 위해 담배 연기 필터를 형성하기 위한 각각의 적절한 방법이 이용될 수 있다. a) 결합제가 첨가되어 있을 수 있는 실을 위한 수용액 또는 휘발성 유기 담체 또는 유연제액 내의 침전물로부터 부가물을 공급하는 장치 및 b) 먼저 접착제 또는 유연제로 적셔질 수 있는 실에 작은 입자로 이루어진 부가물을 블로잉하는 장치가 특히 적합하다. 대안으로 또는 추가적으로 입자상의 부가물의 접착은 용융 접착제에 의해 보장될 수 있고, 상기 접착제는 입자상의 부가물과 함께 제공되거나 또는 별도로 제공되거나 또는 일시적인 가열에 의해 활성화된다. One skilled in the art can produce an integrated tobacco smoke filter or an integrated tobacco smoke filter element without any other technical information without problems. Particularly suitable methods are described below. That is, the filter tow is separated from the bale for the manufacture of the tobacco smoke filter according to the invention and treated by compressed air to extend in accordance with the usual method for the chamber filter. Prior to the intrinsic activation step, a nonwoven fabric with the highest stiffness possible in the direction of the two surface axes is formed in the middle, which is wound around the coil and an adjunct can be provided. Each suitable method for forming a tobacco smoke filter may be used to distribute the powder to the fiber form surface. a) an apparatus for supplying an adduct from an aqueous solution for a yarn to which a binder may be added or from a precipitate in a volatile organic carrier or softener solution, and b) an adduct consisting of small particles in a yarn that may first be wetted with an adhesive or softener. Blowing devices are particularly suitable. Alternatively or additionally the adhesion of the particulate adduct may be ensured by a molten adhesive, which adhesive is provided with the particulate adduct or is provided separately or activated by temporary heating.
본 발명에 따른 담배 연기 필터는 필터 로드로부터 연속해서 제조되어 일정한 길이로 커팅될 수 있다. 상기와 같이 제한된 길이의 각각의 개별 소자들은 자체로 담배를 위한 담배 연기 필터로 사용될 수 있지만, 바람직하게는 구성된(예컨대 이중 또는 3중) 담배 필터의 일부인 적어도 하나의 다른 필터 소자를 포함하는, 종방향으로 정렬된 구조에서 사용된다. 바람직하게 개별 필터 소자들은 본 발명에 따라 종방향으로 정렬되어 배치된, 일반적인 형상의 마우스피스 소자와 함께, 예컨대 셀룰로스-섬유케이블로 이루어진 일체형 로드와 함께 사용된다.Tobacco smoke filters according to the invention can be produced continuously from the filter rod and cut to a constant length. Each individual element of the limited length as described above may itself be used as a tobacco smoke filter for tobacco, but preferably comprises at least one other filter element which is part of a configured (eg double or triple) tobacco filter. Used in oriented alignment. Preferably the individual filter elements are used together with a generally shaped mouthpiece element, arranged longitudinally in accordance with the invention, for example with an integral rod made of cellulose-fiber cable.
본 발명과 관련된 장점은 하기와 같이 요약된다. 즉, 본 발명의 사상을 준수하는 경우 미세 부가물이 담배 연기 필터에 장착될 수 있고, 선행 기술의 상응하는 유사 제품에서와 달리 흡연시 특히 작은 드로잉 저항을 확인할 수 있다. 본 발명에 따른 필터에서, 특히 큰 또는 높은 필터링 능력이 달성될 수 있다. The advantages associated with the present invention are summarized as follows. In other words, when adhering to the spirit of the present invention, fine adducts may be mounted on tobacco smoke filters, and unlike in the corresponding similar products of the prior art, it is possible to identify particularly small drawing resistance during smoking. In the filter according to the invention, particularly large or high filtering capability can be achieved.
또한, 본 발명에 따라 일체형으로 구성된 담배 연기 필터는 선행 기술의 해당 유사 제품과 달리 간단하게 제조될 수 있다. 따라서, 다수의 필터 소자로 이루어진 상기 챔버 필터의 복잡한 제조가 생략된다. 특히 필터 재료가 연기맛을 특히 포지티브한 것으로 판단되게 하는 셀룰로스아세테이트로 이루어지는 것이 다른 장점이다. 페놀렌에 대한 선택적 체류 작용이 관찰된다. In addition, the cigarette smoke filter integrally constructed in accordance with the present invention can be produced simply, unlike the corresponding analogous products of the prior art. Thus, complicated manufacture of the chamber filter consisting of a plurality of filter elements is omitted. Another advantage is that the filter material consists of cellulose acetate, which makes the smoke taste particularly judged to be particularly positive. Selective retention action on phenolene is observed.
본 발명은 하기에서 실시예에 의해 상세히 설명된다. The invention is illustrated in detail by the examples which follow.
실시예 1(본 발명에 따른 필터의 제조)Example 1 Preparation of Filters According to the Invention
사양 2,1Y48(필라멘트 적정값 2.33 dtex; 전체 적정값 53 333 dtex)의 필터 토우는 Hauni사(함부르크)의 2단계 스트레칭 유닛(stretching unit)에서 가공되고 8% 트리아세틴이 뿌려진다. 편향 롤러를 벗어난 후 250 mm의 최소 폭을 가진 필터 토우 레일은 한 쌍의 가열된 캘린더 롤러 내로 삽입되고 40 kg/cm의 유효 선형 부하에 의해 캘린더 가공된다. 프로파일된 캘린더 롤러들 중 하나는 230 cm의 직경 및 350 mm의 홈 폭을 갖고, cm 당 20 프로필 홈을 갖는 한편, 다른 롤러들은 프로필화되지 않는다. 상기 캘린더 롤러들은 실리콘오일에 의해 150 ℃까지 가열된다. 홈 프로필은 0.4 mm의 상부 폭 및 0.5 mm의 깊이의 사다리꼴 형태이다. The filter tow of specification 2,1Y48 (filament titration 2.33 dtex; total titration 53 333 dtex) is processed in a Hauni (Hamburg) two-stage stretching unit and sprayed with 8% triacetin. After leaving the deflection roller, a filter tow rail with a minimum width of 250 mm is inserted into a pair of heated calender rollers and calendered by an effective linear load of 40 kg / cm. One of the profiled calender rollers has a diameter of 230 cm and a groove width of 350 mm, with 20 profile grooves per cm, while the other rollers are not profiled. The calender rollers are heated to 150 ° C. by silicon oil. The groove profile is trapezoidal in shape with a top width of 0.4 mm and a depth of 0.5 mm.
캘린더 롤러를 벗어난 후 그렇게 형성된 부직포는 코일에 감긴다. 상기와 같은 부직포 코일은 일반적인 풀라천(foulard)에서 계속해서 풀어지고 수용성 활성탄 현탁액으로 채워진 액제(liquor)를 통해 안내된다. 부직포는 아래를 향해 5 cm 로 현탁액에 담궈지고 편향 롤러에서 위로 편향된다. 현탁액 용기의 분리 후 남은 현탁액은 한 쌍의 스퀴징 롤러에서 스퀴징 된다. 스퀴징 롤러는 10 m/min 으로 구동되고 현탁액을 통해 부직포의 균일한 이동이 이루어진다. 스퀴징 롤러를 벗어난 후 부직포는 150 ℃에서 건조기를 통해 안내된다. 건조기는 4 m의 건조길이를 갖고 따라서 현탁액의 건조 및 부직포에 활성탄을 고정하는 것이 보장된다.After leaving the calender roller, the thus formed nonwoven fabric is wound on a coil. Such nonwoven coils are guided through a liquor filled with a water-soluble activated carbon suspension which is continuously released from a conventional foulard. The nonwoven is immersed in the suspension 5 cm downward and deflected upward on the deflection roller. The suspension remaining after separation of the suspension vessel is squeezed on a pair of squeegee rollers. The squeegee rollers are driven at 10 m / min and allow a uniform movement of the nonwoven through the suspension. After leaving the squeegeeing roller, the nonwoven is led through a dryer at 150 ° C. The dryer has a drying length of 4 m and therefore it is ensured that the suspension is dried and the activated carbon is fixed to the nonwoven fabric.
건조기를 벗어난 후 Koerber(함부르크)사의 시중 제품 KDF 2에서 활성탄으로 도핑된 부직포는 유입 노즐 내로 삽입됨으로써 스트링 형상으로 접혀지고, 종이로 커버되고, 126 mm의 필터 로드 길이로 커팅된다. 필터 로드의 직경은 7.8 mm로 설정된다. After leaving the dryer, the nonwoven fabric doped with activated carbon in Koerber (Hamburg) commercial product KDF 2 is folded into a string shape by insertion into the inlet nozzle, covered with paper, and cut to a filter rod length of 126 mm. The diameter of the filter rod is set at 7.8 mm.
비교 실시예 1(필터 토우 내에서 탄소입자의 삽입을 통한 활성탄 필터의 제조)compare Example 1 Preparation of Activated Carbon Filter by Insertion of Carbon Particles in Filter Tow
사양 2,1Y48(필라멘트 적정값 2.33 dtex; 전체 적정값 53 333 dtex)의 필터 토우는 Hauni사(함부르크)의 2단계 스트레칭 유닛(stretching unit)에서 가공되고 트리아세틴이 뿌려진다. 편향 롤러를 벗어난 후 200 mm의 최소 폭을 가진 필터 토우 레일은 확산 노즐을 통해 안내되고, 대략 250 ㎛ 입자 크기의 활성탄 입자와 압축 공기식으로 혼합된다. 이를 위해 도우징 계량기에 의해 계속해서 활성탄 분말이 흡입관에 도우징되고 압축 공기에 의해 튜브 라인을 지나 확산 노즐로 블로잉 된다. 탄소 먼지가 주변으로 배출되는 것을 방지하기 위해, 확산 노즐은 바람직하게 흡입부를 가진 박스에 의해 캡슐화되고, 상기 박스는 필터 토우 레일의 공급과 배출을 위한 개구만 포함한다. 이송된 활성탄량이 필터 토우 레일의 속도에 맞게 조절됨으로써 필터 토우 레일에서 활성탄량은 매우 정학하게 세팅될 수 있다. 상기 장치를 벗어난 후 필터 토우 레일은 유입 노즐에서 스트링 형태로 접히고 Koerber(함부르크)사의 시중 제품 KDF 2에서, 50 m/min의 스트링 속도에서 종이로 커버되고 126 mm의 필터 로드 길이로 커팅된다. 필터 로드 직경은 7.8 mm로 설정된다.The filter tow of specification 2,1Y48 (filament titration 2.33 dtex; total titration 53 333 dtex) is processed in a Hauni (Hamburg) two-stage stretching unit and sprayed with triacetin. After leaving the deflection roller, a filter tow rail having a minimum width of 200 mm is guided through the diffusion nozzle and compressed air mixed with activated carbon particles of approximately 250 μm particle size. For this purpose the activated carbon powder is subsequently dosed into the suction tube by the dosing meter and blown through the tube line by the compressed air into the diffusion nozzle. In order to prevent carbon dust from being discharged to the surroundings, the diffusion nozzle is preferably encapsulated by a box with an intake, which box contains only openings for supply and discharge of the filter tow rail. The amount of activated carbon transferred can be adjusted very precisely to the speed of the filter tow rail so that the amount of activated carbon in the filter tow rail can be set very precisely. After leaving the device the filter tow rail is folded in string form at the inlet nozzle and covered with Koerber (Hamburg) commercial product KDF 2, covered with paper at a string speed of 50 m / min and cut to a filter rod length of 126 mm. The filter rod diameter is set at 7.8 mm.
표에 드로잉 저항 및 활성탄 질량에 대한 실험의 결과가 요약되어 있다.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| B701 | Decision to grant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |