KR20040019080A - 궐련용 필터 - Google Patents

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KR20040019080A
KR20040019080A KR10-2004-7001281A KR20047001281A KR20040019080A KR 20040019080 A KR20040019080 A KR 20040019080A KR 20047001281 A KR20047001281 A KR 20047001281A KR 20040019080 A KR20040019080 A KR 20040019080A
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KR
South Korea
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filter
cigarette
activated carbon
ascorbic acid
ferrous sulfate
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KR10-2004-7001281A
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아토베이치로
오모리후미히로
Original Assignee
니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
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Abstract

복수의 여과재(2)를 개별적으로 권취지(3)로 싼 복수의 필터섹션과, 복수의 필터섹션을 일체적으로 싼 성형지(5)와, 궐련부와 접속하여 궐련으로 만들기 위해 성형지를 덮은 칩페이퍼를 갖는 궐련용 필터에 있어서, 여과재(2)중 또는 여과재(2)간의 공극중 적어도 어느 한쪽에, 흡착제로서 활성탄(41) 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(42)를 함유한다.

Description

궐련용 필터{FILTER FOR CIGARETTE}
예컨대, 일본국특개소 63-160659호 공보에는, 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체로 이루어진 탈취제(흡착제)가 개시되어 있고, 권지담배의 필터에 이 탈취제를 넣은 예가 기재되어 있다.
그러나, 상기 공보는 주로 암모니아의 흡착을 목적으로 한 것으로, 상기 흡착제를 궐련용 필터에 적용한 경우에 어떠한 주류연 성분이 제거되는가가 전혀 기재되어 있지 않다. 일반적으로, 주류연중의 여러가지의 성분을 비선택적으로 흡착하는 흡착제를 포함하는 필터를 사용한 경우, 궐련의 향끽미에 영향을 미치는 것이 알려져 있다.
본 발명의 목적은, 향끽미에 대한 영향을 최소한으로 억제하고, 주류연중의 특정성분을 선택적으로 제거할 수 있는 궐련용 필터를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 주류연중의 특정성분을 특이적으로 흡착할 수 있는 개량된 궐련용 필터에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 궐련용 필터의 일예의 구성을 모식적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 궐련용 필터의 다른 예의 구성을 모식적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 궐련용 필터의 다른 예의 구성을 모식적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 궐련용 필터의 또 다른 예의 구성을 모식적으로 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 궐련용 필터를 적용한 궐련홀더의 단면도.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명에 있어서는, 궐련의 주류연중의 특정성분으로서 피라진류와 페놀류에 착안하고 있다.
본 발명자는, 궐련의 필터의 흡착제로서 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 병용한 경우에, 이들의 상승효과에 의해 주류연중의 특정성분을 특이적으로 제거할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.
본 발명에 있어서, 여과재로서는, 아세테이트, 종이, 부직포 등이 사용될 수 있다. 흡착제중 활성탄으로서는, 일반적인 야시가라활성탄 등이 사용된다. 흡착제중 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체로서는 예컨대, (주)동해로부터 아니코W라는 상품명으로 시판되고 있는 것을 사용할 수 있다. 이 제품은, 황산제일철 및 L-아스코르빈산을 제올라이트에 담지시킨 것으로, 벤토나이트나 다른 무기염류를 더 포함하고 있다. 황산제일철의 2가철이온은, 궐련의 주류연중의 특정성분과 반응한다. 다만, 2가철이온은 불안정하여 산소에 의해 산화되어 용이하게 3가철이온으로 변화하므로, 산화를 억제하는 L-아스코르빈산이 첨가되어 있다.
본 발명에 있어서, 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체의 양은, 흡착제를 여과재중에 함유시키는 경우에는 여과재 10mm당 흡착제의 총량으로 1mg∼150mg, 바람직하게는 20mg∼60mg, 흡착제를 여과재간의 공극에 함유시키는 경우에는 공극 5mm당 흡착제의 총량으로 5mg∼300mg, 바람직하게는 30mg∼120mg으로 설정된다.
또한, 흡착제로서, 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체와 함께 실리카/알루미나를 병용하여도 좋다. 실리카/알루미나로서는 예컨대, 협화화학공업으로부터 쿄와도700SN이라는 상품명으로 시판되고 있는 것을 사용할 수 있다. 이 제품은, SiO2함유율이 63.0중량%, Al2O3함유율이 10.3중량%, 건조감량이 14.5중량%인 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.
대조표준(콘트롤)으로 되는 궐련용 필터(흡착제 없음)를 이하와 같이 하여 제작하였다. 필라멘트섬도 2.2데니어, 토우섬도 40000데니어의 아세테이트를 길이 10mm로 성형한 2개의 여과재(플레인필터)를 준비하고, 각각의 여과재의 주위에 권취지를 감아서 2개의 필터섹션을 형성하였다. 2개의 여과재간에 5mm의 공극을 설치하고, 이 공극에 흡착제를 충전시키지 않고, 2개의 필터섹션의 주위에 성형지를 감았다. 이 필터의 통기저항은 80mmH2O(1050mL/min)이었다.
도 1에, 본 실시예에서 제작한 궐련용 필터의 일예를 나타낸다. 이 궐련용 필터(1)는 이하와 같이 하여 제작하였다. 필라멘트섬도 2.2데니어, 토우섬도 40000데니어의 아세테이트를 길이 10mm로 성형한 2개의 여과재(플레인필터)(2)를 준비하고, 각각의 여과재(2)의 주위에 권취지(3)를 감아서 2개의 필터섹션을 형성하였다. 2개의 여과재(2) 사이에 공극을 설치하고, 이 공극에 흡착제(4)로서 30mg의 활성탄(41)과 30mg의 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(상품명 아니코W)(42)와의 혼합물을 충전한 상태에서, 2개의 필터섹션의 주위에 성형지(5)를 감았다. 이 경우, 흡착제의 겉보기밀도가 100%로 되도록 공극을 조절하였다.
상기와 동일하게 하여, 2개의 여과재(2) 사이에 공극을 설치하고, 이 공극에흡착제(4)로서, 30mg의 활성탄과 15mg의 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(상품명 아니코W)와 15mg의 실리카/알루미나(상품명 쿄와도700SN)와의 혼합물을 충전한 상태에서, 2개의 필터섹션의 주위에 성형지를 감아서, 궐련용 필터를 제작하였다.
도 2에, 본 실시예에서 제작한 궐련용 필터의 다른 예를 나타낸다. 이 궐련용 필터(1)는 아세테이트를 성형한 3개의 여과재(플레인필터)(2)를 준비하고, 각각의 여과재(2)의 주위에 권취지(3)를 감아서 3개의 필터섹션을 형성하고, 3개의 여과재(2) 사이의 살측 및 흡구측의 2개의 공극에, 흡착제(4)로서 30mg의 활성탄(41)과 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(상품명 아니코W)(42)를 개별적으로 충전하고, 3개의 필터섹션의 주위에 성형지(5)를 감은 것이다. 도 2에 있어서는, 흡구측에 활성탄(41), 살측에 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(42)를 충전한 예를 나타내고 있지만, 역으로 흡구측에 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(42), 살측에 활성탄(41)을 충전한 궐련용 필터도 제작하였다.
참조하기 위하여, 흡착제로서 30mg의 활성탄 단독, 30mg의 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(상품명 아니코W) 단독, 또는 30mg의 실리카/알루미나(상품명 쿄와도700SN) 단독을 충전한 궐련용 필터도 제작하였다.
또한, 흡착제를 상기의 배량으로 하여, 60mg의 활성탄 단독, 60mg의 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(상품명 아니코W) 단독, 또는 60mg의 실리카/알루미나 단독을 충전한 궐련용 필터도 제작하였다.
이상의 궐련용 필터를, 담배살을 권지로 감은 궐련부에 테이프로 접속하고, 표 1에 나타낸 바와 같이, 흡착제가 다른 각종 실험용 궐련을 제작하였다. 궐련부에는 코머샬궐련의 권(卷)을 사용하였다. 이들의 궐련에 관해서, 이하와 같이 하여주류연의 포집실험을 행하였다.
궐련을, 튜브(타이곤제)를 통하여 자동끽연기와 접속하였다. 켐브리지필터는 넣지 않았다. 연소길이를 40mm로 하여, 궐련을 표준끽연조건에서 자동끽연기에 의해 끽연시켰다. 끽연배기구로부터, 미리 He를 넣은 가스백(테드라제)에 주류연을 포집하고, 총 8리터가 되도록 He로 조정하였다. 이 가스백으로부터 채취한 50mL의 가스를 가스크로마토그래피에 의해 분석하였다.
주류연중의 특정성분으로서, 피라진류, 페놀류, 탄화수소, 케톤류 등에 착안하여, 가스크로마토그래피상에서의 특정성분의 피크면적에 근거하여 데이터분석을 행하였다. 표 1에는 피라진류 및 페놀류의 투과율을 나타내고 있다. 이들 특정성분의 투과율 Ta는 흡착제가 없을(콘트롤) 때의 가스크로마토그래피상에서의 특정성분의 피크면적을 Acnt, 흡착제a를 사용했을 때의 가스크로마토그래피상에서의 특정성분의 피크면적을 Aa로 했을 때,
Ta=Aa/Acnt
으로 표시된다. 표 1에 있어서 실측치는, 가스크로마토그래피상에서의 특정성분의 피크면적에 근거하여 구해진 것이다.
또한, 활성탄 60mg을 사용한 필터의 투과율의 예측치는, 활성탄 30mg을 사용한 필터의 투과율의 실측치를 2승한 값이다. 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(상품명 아니코W) 60mg을 사용한 필터의 투과율의 예측치는, 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(상품명 아니코W) 30mg을 사용한 필터의 투과율의 실측치를 2승한 값이다. 동일하게, 실리카/알루미나 60mg을 사용한 필터의 투과율의 예측치는, 실리카/알루미나 30mg을 사용한 필터의 투과율의 실측치를 2승한 값이다.
한편, 표 1에 있어서 2종 이상의 흡착제를 병용했을 때의 투과율의 예측치로는, 각각 단독의 흡착제의 투과율로부터 예측되는 투과율의 계산치이다. 즉, 흡착제a를 사용했을 때의 특정성분의 투과율(실측치)을 Ta, 흡착제b를 사용했을 때의 특정성분의 투과율(실측치)을 Tb로 했을 때, 예측치는 (Ta×Tb)로 표시된다.
그리고, 2종 이상의 흡착제를 병용했을 때의 투과율의 실측치가 예측치보다도 현저하게 작으면, 그 특정성분은 특이적으로 흡착되어 있고, 2종 이상의 흡착제에 의한 상승효과가 나타난다고 판단할 수 있다. 이상의 결과를 표 1에 병기한다.
활성탄 단독을 2배로 했을 경우, 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(상품명 아니코W)를 2배로 했을 경우, 또는 실리카/알루미나 단독을 2배로 했을 경우에는, 실측치와 예측치와의 사이에 그다지 차이가 없다.
표 1에는 나타나 있지 않지만, 탄화수소나 케톤류에서는 실측치와 예측치와의 차이가 적어 2종 이상의 흡착제를 병용한 것에 의한 상승효과는 확인되지 않았다.
이에 대해서, 표 1에 표시되는 바와 같이, 흡착제로서 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 병용한 경우에는, 양자의 상승효과에 의해 피라진류 및 페놀류에서는 실측치가 예측치보다도 상당히 적게 되어, 이들 특정성분이 특이적으로 흡착되는 것을 알 수 있다.
또한, 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 혼합한 경우(도 1)에서도, 분할하여 배치한 경우(도 2)에서도 동일한 효과가 얻어지는 것을 알 수 있다.
이상의 결과로부터, 활성탄 단독, 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체 단독 또는 실리카/알루미나 단독을 사용하여 피라진류 및 페놀류라는 특정성분을 효과적으로 흡착하도록 하면, 흡착제를 더 증량할 필요가 있어, 향끽미에 크게 영향을 미치는 것이 예상된다. 이것에 대해서, 흡착제로서 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(더욱이 필요에 따라서 실리카/알루미나)를 병용한 경우에는, 소량으로도 피라진류 및 페놀류라는 특정성분을 효과적으로 흡착할 수 있다고 예상되고, 향끽미에 대한 영향은 작다.
도 3에, 본 발명에 따른 궐련용 필터의 다른 예를 나타낸다. 이 궐련용 필터(1)는, 아세테이트를 성형한 여과재(플레인필터)(2)와, 흡착제로서 활성탄(41) 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(42)를 분산시켜 성형한 아세테이트로 이루어진 여과재(챠콜필터)(21)를 준비하고, 각각의 여과재(2, 21)의 주위에 권취지(3)를 감아서 2개의 필터섹션을 형성하고, 2개의 필터섹션의주위에 성형지(5)를 감은 것이다.
도 4에, 본 발명에 따른 궐련용 필터의 또 다른 예를 나타낸다. 이 궐련용 필터(1)는, 아세테이트를 성형한 여과재(플레인필터)(2)와, 흡착제로서 활성탄(41)을 분산시켜 성형한 아세테이트로 이루어진 여과재(챠콜필터)(21)와, 흡착제로서 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체(42)를 분산시켜 성형한 아세테이트로 이루어진 여과재(22)를 준비하고, 각각의 여과재(2, 21, 22)의 주위에 권취지(3)를 감아서 3개의 필터섹션을 형성하고, 3개의 필터섹션의 주위에 성형지(5)를 감은 것이다. 여과재(21)과 여과재(22)의 배치는 한정되지 않고, 어느 쪽을 살측에 배치하여도 좋다.
더욱이, 본 발명에 따른 궐련용 필터에 있어서는, 성형지 중에 흡착제로서 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 함유시켜도 좋다.
본 발명에 따른 궐련용 필터는, 도 5에 나타난 바와 같은 궐련홀더의 형태로 적용하는 것도 가능하다. 이 궐련용 필터는, 일단에 흡구부(52)가 형성된 원통상의 궐련홀더 본체(51)의 내부에, 2개의 여과재(2)를 설치하고, 2개의 여과재(2) 사이의 공극에 흡착제(4)로서 활성탄(41)과 실리카/알루미나(42)와의 혼합물을 충전한 것이다.
도 5의 궐련용 필터는, 도 1의 구성을 궐련홀더에 적용한 것이지만, 도 2∼도 4의 구성을 궐련홀더에 적용할 수도 있다.
상술한 어느 형태의 궐련용 필터에서도, 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체의 상승효과에 의해 피라진류 및 페놀류를 특이적으로 흡착할 수 있다.
본 발명의 궐련용 필터는, 복수의 여과재를 개별적으로 권취지로 싼 복수의 필터섹션과, 복수의 필터섹션을 일체적으로 싼 성형지와, 궐련부와 접속하여 궐련으로 만들기 위해 성형지를 덮은 칩페이퍼를 갖는 궐련용 필터에 있어서, 상기 여과재중 또는 상기 여과재간의 공극중 적어도 어느 한쪽에, 흡착제로서 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 궐련용 필터는, 상기 권취지중 또는 상기 성형지중에 흡착제로서 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 함유하고 있어도 좋다.
본 발명에 따른 궐련용 필터의 구체적인 구조로서는, (1) 2개의 여과재를 갖고, 2개의 여과재간의 공극에 활성탄과 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체와의 혼합물을 충전한 것, (2) 2개의 여과재를 갖고, 1개의 여과재중에 활성탄과 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체와의 혼합물을 분산시킨 것, (3) 3개의 여과재를 갖고, 3개의 여과재간의 2개의 공극에 활성탄과 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 개별로 충전한 것, (4) 3개의 여과재를 갖고, 1개의 여과재중에 활성탄을 분산시키고, 다른 1개의 여과재중에 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 분산시킨 것 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다른 궐련용 필터는, 궐련홀더 본체내에 복수의 여과재를 갖는 궐련용 필터에 있어서, 상기 여과재중 또는 상기 여과재간의 공극중 적어도 어느 한쪽에, 흡착제로서 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 함유하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 궐련용 필터의 구조는 이들에 한정되지 않고, 여러가지의 변형이 고려될 수 있다.
본 발명에 따른 궐련용 필터는, 흡착제로서 활성탄과 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체에 더하여, 실리카/알루미나를 함유하고 있어도 좋다.
본 발명에 의하면, 향끽미에 대한 영향을 최소한으로 억제하고, 주류연중의 특정성분을 선택적으로 제거할 수 있는 필터를 구비한 궐련을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 복수의 여과재를 개별적으로 권취지로 싼 복수의 필터섹션과, 복수의 필터섹션을 일체적으로 싼 성형지와, 궐련부와 접속하여 궐련으로 만들기 위해 성형지를 덮은 칩페이퍼를 갖는 궐련용 필터에 있어서, 상기 여과재중 또는 상기 여과재간의 공극중 적어도 어느 한쪽에, 흡착제로서 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 함유하는 것을 특징으로 하는 궐련용 필터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 권취지중 또는 상기 성형지중에 흡착제로서 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 함유하는 것을 특징으로 하는 궐련용 필터.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 2개의 여과재를 갖고, 2개의 여과재간의 공극에 활성탄과 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체와의 혼합물을 충전한 것을 특징으로 하는 궐련용 필터.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 2개의 여과재를 갖고, 1개의 여과재중에 활성탄과 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체와의 혼합물을 분산시킨 것을 특징으로 하는 궐련용 필터.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 3개의 여과재를 갖고, 3개의 여과재간의 2개의 공극에 활성탄과 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 개별적으로 충전한 것을 특징으로 하는 궐련용 필터.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 3개의 여과재를 갖고, 1개의 여과재중에 활성탄을 분산시키고, 다른 1개의 여과재중에 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 분산시킨 것을 특징으로 하는 궐련용 필터.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 흡착제로서 활성탄과 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체에 더하여, 실리카/알루미나를 함유하는 것을 특징으로 하는 궐련용 필터.
  8. 궐련홀더 본체내에 복수의 여과재를 갖는 궐련용 필터에 있어서, 상기 여과재중 또는 상기 여과재간의 공극중 적어도 어느 한쪽에, 흡착제로서 활성탄 및 황산제일철/L-아스코르빈산을 담지시킨 무기광물계 다공체를 함유하는 것을 특징으로 하는 궐련용 필터.
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