KR20040061044A

KR20040061044A - 통기성 흡연 물품

Info

Publication number: KR20040061044A
Application number: KR10-2004-7009377A
Authority: KR
Inventors: 슈리터아돌프; 그르존카호르스트
Original assignee: 브리티쉬 아메리칸 토바코 (인베스트먼츠) 리미티드
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-07-06
Also published as: CO5590868A2; EP1458253A1; AU2002350932A1; EG23225A; HUP0402618A2; WO2003051144A1; CN100379364C; HK1076686A1; US20050076927A1; PL370700A1; PL197771B1; ATE341234T1; EP1321050A1; EA200400786A1; CA2470198A1; EP1321050B1; AR037903A1; ZA200404588B; AU2002350932B2; UA76567C2

Abstract

본 발명은 궐련용 흡연 물품인 필터 플러그(16)에 관한 것인데, 이 필터 플러그는 원통형이고 플러그 랩(18), 플러그 랩에 파여 있는 홈(20), 필터 플러그를 담배 몸체(12)에 부착하기 위한 용도의 팁 페이퍼(22)를 갖는다. 일부 홈은 필터 플러그의 축 관점에서 축 방향으로 형성되어 있으며, 담배 몸체 쪽 끝에서 뚫려 있고, 필터 플러그 길이의 일부에서만 연속적으로 형성되어 있다. 모든 홈은 통기성 팁 페이퍼로 덮여 있으며, 이렇게 하면 형성된 홈으로만 축방향으로 공기가 통기되게 해 준다. 뿐만 아니라, 본 발명은 필터 통기량의 함수에 따라 CO/타르 비를 감소시키기 위한 이러한 필터의 용도에 관한 것이기도 하다.

Description

통기성 흡연 물품{VENTILATED SMOKING ARTICLE}

이러한 필터의 구체예는 다양한 형태로 공지되어 있다. US 4,406,294는 원통형 필터 플러그와, 필터 플러그에 대한 통기성 플러그 랩, 그리고 필터 중 입 쪽 끝으로부터 필터 길이의 일부 상에 형성되어 있는, 필터 플러그 주위에 파여진 홈이 있는 궐련 필터를 개시한다. 단, 홈은 비통기성이다. 원통형 필터 플러그와 당연히 또한 홈은 공기 구멍이 구비된 통기성 팁 페이퍼(tipping paper)에 의해 부착된다. 필터는 복합 구조가 아니며, 본질적으로는 궐련내 정상적인 압력 강하를 수행한다.

US 4,256,122는 상기와 구조가 유사한 궐련 필터를 개시하고 있지만, 여기에서는 홈의 벽을 포함하는 필터 플러그의 주위 구조가 비통기성 플러그 랩 때문에 비통기성이다. 그렇지만, 홈의 일부는 필터 플러그의 입 쪽 끝에서 뚫려 있다. 도 2, 3 및 5는 담배 쪽 끝에서도 뚫려 있는 홈을 포함하는 구체예를 보이고 있다. 이러한 필터를 사용하면, 바람직하지 않은 연소 성분이 매우 감소되고 표준형 궐련 제조기에서 처리하기 양호한, 강한 담배향이 나는 궐련이 수득된다. 그러나, 이러한 구체예중 일부 구체예에서는, 주위의 홈과 구멍이 뚫린 팁 래퍼를 정확히 맞추어야 할 것이 요구되어, 제조 및 품질과 관련한 문제가 발생한다.

US 4,649,943은 이러한 필터를 추가로 개량한 것을 보이는데, 여기에서 홈은 필터의 입 쪽 끝에서 뚫려 있다. 뿐만 아니라, 플러그 랩에서 필터 플러그로 공기가 유입되도록, 홈 영역에 적어도 하나의 구멍이 제공됨으로써, 필터 몸체(rod)내에서의 공기 분배가 개선된 필터가 제공된다. 뿐만 아니라, 통기성 영역을 갖는 비통기성 물질로 이루어진 팁 래퍼도 이에 기여한다. 라이닝 페이퍼(플러그 랩)는 비통기성이지만, 공기 구멍이 구비되어 있다.

또한, DE-PS 21 07 850은 주위에 길이 방향의 홈이 구비된 필터 팁을 개시하고 있다. 플러그 랩은 언급되지 않았고, 홈은 우선적으로 필터의 입 쪽 끝에서 뚫려 있다.

US 4,362,171은 담배 쪽 끝이나, 입 쪽 끝 중 어느 곳에서도 뚫려 있지 않아서 단지 필터 플러그의 중심부에서만 형성된 홈이 있는 궐련 필터를 개시하고 있다. 각 홈에는 구멍이 구비되어, 필터 몸체의 길이 방향을 따라 입 쪽 끝 방향으로 통기를 인도한다. 따라서 외부 공기가 매우 빠른 속도로, 입술로 무는 압력 및/또는 압력의 손실로 인해 막힐 위험 없이 궐련 필터에 간단하게 도입된다.

US 4,343,319는 필터 플러그에 대한 연기 비통기성 래퍼 및, 필터 플러그를 축으로 하여 형성되고, 홈의 구멍과 흐름이 교차하는 곳에 위치한 중심관이 구비된, 유사한 궐련 필터를 개시하고 있다. 이렇게 하면, 담배 몸체에서 나오는 연기가 두 갈래로 나뉜다. 한 갈래는 중심관에서 흐르고, 다른 한 갈래는 필터 물질에서 흐른다. 중심관과 내부연결 통로가 존재하면 필터 제조가 더욱 까다로워진다.

또한, DE 30 48 905 A1에는 필터 코어에 대한 비통기성 래퍼와, 필터 코어의 전 길이를 따라 형성되어 있는 필터 코어 주위의 홈이 있는 궐련 필터가 개시되어 있다. 이러한 필터는 제조법을 변화시킬 필요가 없기 때문에 더욱 용이하게 제조할 수 있다.

GB 2102271에는 실제 필터 주위에 있는 물질을 주름처리함으로써 생성된 홈이 주위에 구비된, 담배 연기용 필터가 공지되어 있다. 여과 물질을 싸고 있는 플러그 랩은 연기 비통기성이다. 플러그 랩과 주름잡힌 물질 사이에, 그리고 팁 래퍼와 주름잡힌 물질 사이에 홈이 제공된다. 팁 래퍼에는 공기 구멍이 구비되어 있다. 이러한 필터 성분은 여러곳에 유연하게 사용될 수 있을 것이다.

GB 2 089 641 A는 가운데에 중공 관이 있는 궐련용 필터를 개시하고 있는데, 상기 관은 필터의 한쪽 끝에서 필터 물질까지 형성되어 있다. 필터 코어는 비다공성 래퍼로 싸여 있고, 필터 플러그 및 래퍼에는 적어도 하나의 홈이 있으며, 이 홈은 필터 플러그의 한 쪽 끝에서부터 길이 방향으로 형성되어 있다. 이렇게 되면, 필터는 정상적인 궐련의 압력 강하를 낮은 정도로 수행하여 효율을 조정한다. 중공 관을 만들려면 제조시에 요구되는 사항이 늘어난다.

또한, GB 2 136 669 A는 연기 통기성 물질에 의해 둘러싸인 필터 플러그가 있는 궐련 필터를 제시한다. 필터에는 길이 방향의 주름이 있는데, 이 주름은 필터의 한쪽 끝에서 뚫려 있고 필터의 한 쪽 끝에서부터 다른 한 쪽 끝으로 길이 방향으로 형성되어 있지만, 필터 플러그의 전체 길이를 넘지는 않는, 연기 통기성 래퍼외부의 홈을 형성한다. 연기 통기성 래퍼는 코팅 수단을 지니는데, 이것은 홈의 길이의 일부에서만 형성되는 영역에서 연기 비통기성이도록 해주고, 연기 통기성 래퍼의 홈이 파여진 영역을 필터의 상응하는 끝과 구분하도록 해준다.

GB 2 095 093 A는 비다공성 래퍼에 싸인 필터 플러그 및 필터의 한 쪽 끝에서 다른 쪽 방향으로 특정 거리로 형성된 홈이 있는 필터를 개시하고 있다. 홈은 대기를 향해 뚫려 있을 수 있고 필터의 입 쪽 끝 또는 담배 쪽 끝까지 형성될 수 있도록 배치될 수 있다. 또한, 입 쪽 끝 및 담배 쪽 끝에서 시작하는 홈을 교대로 배열할 수도 있다. 필터는 홈의 공기 구멍의 입구가 파괴되는 것을 막기 위해서 길고 가는 물질에 의해 담배 몸체에 고정되어 있다.

US-A-3,752,165는 얇고 다공성인 래퍼 페이퍼로 싸여진 필터 플러그가 있는 흡연 물품용 필터를 제시하고 있다. 복수개의 홈이 래퍼 페이퍼에 형성되어 있고, 필터의 한 쪽 끝에 있는 필터 물질에도 형성되어 있다. 홈은 필터의 한 쪽 끝에서 반대쪽 끝 바로 전 지점까지 형성되고, 연기 비통기성 플러그 랩에 의해 둘러싸여 있다. 홈은 필터의 한 쪽 끝으로부터, 다른 쪽 끝에서 약간 떨어진 지점까지 형성된다. 이러한 필터를 사용하여, 허용될 수 있는 정도로 압력을 강하시키면서 담배 연기로부터 고효율로 타르를 제거할 수 있다.

또한, US-A-3,910,288에는 필터 플러그 주위에 필터의 담배 쪽 끝으로부터 필터의 입 쪽 끝 앞의 위치까지 형성되어 있는 홈이 구비된 필터 플러그가 있는 필터가 공지되어 있다. 홈은 필터 물질을 둘러싼 딱딱한 플라스틱 래퍼내에 형성된다. 각 홈의 한 쪽 끝에는 필터 물질과의 연결을 가능하게 해 주는 구멍이 있다.필터 통기성은 제공되지 않는다.

이러한 필터는 흡연 물품을 다 흡연하는 동안에 하나의 홈 및/또는 각 홈이 뚫려 있을 수 있도록, 파괴에 매우 강하다. 이미 정해둔 값에서 0의 값으로 홈을 통해 흐르는 연기량을 서서히 변화시키면, 필터는 필터의 효율을 비교적 일정한 정도로 증가시키면서, 거의 균일한 1회 흡입당 미립자 물질 전달을 달성한다.

마지막으로, US-A-3,596,663은 정해지지 않은 길이의 홈이 있는 필터 플러그가 구비된 흡연 물품용 필터를 제시하고 있다. 필터 래퍼 및 라이닝 페이퍼는 각각의 경우에서 다공성이고/다공성이거나 구멍이 구비되어 있다. 통기성 래퍼에는 통기성 표면의 크기를 증가시키기 위해 주름이 잡혀있고, 이에 따라 통기성 래퍼 페이퍼에서 필터 플러그의 필터 물질까지 공기의 통로를 단순화시켜준다. 이에 따라 통기성 필터는 필터 매질에 대한 공기 흐름이 제약되는 것을 상당히 감소시킨다.

따라서, 요약하면, 지난 몇년 동안 궐련 필터에는, 홈의 위치 및 길이, 그리고 팁 페이퍼 또는 필터 래퍼 페이퍼의 다공성 및/또는 통기성에 따라 달라지는 방향으로 연기 및/또는 공기가 향하도록 해주는 홈이 구비되어 왔다고 말할 수 있겠다. 이렇게 하면, 연기 희석, 입에 닿는 부분에서의 연기 흐트러뜨림, 그리고 공기 및 연기의 통기를 따로 인도해 주는 것, 그리고 이것 이외의 다른 효과도 달성할 수 있다.

최근 몇년 동안, 한가지 연기 성분, 즉 일산화탄소(CO)에 대한 관심이 있었지만, 그다지 소득이 없었고 경제적인 필터는 아직 알려지지 않은 상태이다. 특히 궐련의 담배 연기에서 최대 CO 허용치를 규제하는 새로운 법적 규제 측면에서, 연기 중 CO 함량을 소정의 최대치 아래로 감소시키고자 하는 시도들이 이루어지고 있다.

본 발명은 흡연 물품에 관한 것이고, 구체적으로는 궐련에 한정된 것이 아니라, 필터 주위에 홈이 파여진 필터를 포함하는 흡연 물품에 관한 것이다.

본 발명이 보다 명백하게 이해될 수 있고 그 결과를 더욱 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위해서, 하기 실시예 및 개략적인 도면을 참고로 할 것이다.

도 1은 일부만 팁 페이퍼로 싼, 담배 몸체에 부착된 필터의 사시도를 보인다.

도 2는 본 발명에 따른 필터 및 비교 필터에 대한, 필터 통기성의 함수에 따른 CO/타르의 그래프이다.

도 3은 미립자 첨가제가 함유된 필터의 구체예를 보인다.

도 4는 미립자 첨가제가 함유된 필터의 또다른 구체예를 보인다.

도 1은 통상적인 담배 몸체(12)와 담배 몸체(12)의 한 쪽 끝에 부착되어 있는 필터 성분(14)이 있는, 참조기호(10)로서 개괄적으로 나타낸, 제안된 필터 궐련의 일부를 보이는 사시도이다. 필터 성분(14)은 여과 물질로서 필터 플러그(16)의 전체 용적 상에서 균일하게 분포하는 셀룰로스 아세테이트 토우로 이루어지는 원통형 필터 플러그(16)로 구성된다. 따라서, 필터 플러그(16)에 유동 입구, 관 또는 다른 수단은 제공되어 있지 않다. 본원에 사용된, 여과 물질 수단에 적용되는 것으로서 '균일'하다는 것은 유동 입구, 관 또는 다른 요소가 여과 물질에 없다는 것을 뜻한다. 하지만, 균일한 여과 물질은, 도 4에 관련하여 하기에 기술되는 여과 섹션의 구분과 같이 상이한 여과 물질로 구성될 수 있고, 어떤 경우든지 유동 입구, 관 등을 포함하고 있지 않다.

필터 플러그(16)는 비통기성 플러그 랩(18)으로 덮여있지만, 다른 구체예에서(도시하지는 않음) 필터 플러그는 특히 담배맛 취향을 고려하여, 본래 다공성이고/다공성이거나 공기 구멍이 구비된 것일 수 있다.

필터 성분(14)의 주위에는 홈(20)이 찍혀있는데, 제시된 구체예에서는 4개의 홈(20)이 필터 성분(14)의 주위에 대칭적으로 분배되어 있다. 홈(20)은 필터 성분(14)의 담배 몸체 쪽 끝까지 형성되어 있고, 이 끝은 홈(20)과 담배 몸체(12) 사이의 유동이 연결될 수 있도록 뚫려 있다.

상기 홈(20)은 필터 플러그(16)의 주위에 축 방향으로 있으며, 필터 성분(14)의 입 쪽 끝으로부터 유변학적으로 적절한 거리를 두고, 즉 홈(20)으로부터의 공기나 연기 모두 필터 성분(14)의 입 쪽 끝에 직접 닿을 수는 없는 거리를 두고 끝난다.

연구자들은, 홈(20)의 축 길이가 필터 플러그(14) 길이의 80%보다는 짧아야 함을 증명하였다. 약 60%가 바람직하다.

홈(20)의 깊이는 대략 1.5 mm이고, 횡단면은 U자 모양이며 폭은 외주에서 대략 2 mm이다.

필터 성분(14)은 보통의 방식으로 팁 페이퍼(22)로 싸여 있으며, 구체예에서 팁 페이퍼에는 2줄의 평행한 주위 공기 구멍(24)이 구비된 것으로 제시된다. 더 많거나 더 적은 수의 줄의 공기 구멍이 또한 제공될 수 있고, 또는 팁 페이퍼(22)가 본래 다공성일 수도 있다. 공기 구멍(22)의 다공성 및/또는 개수 및 크기는 단지 바람직한 통기성 정도를 보장하기 위해서만 필요한 것이다.

플러그 랩(18)의 배열에 대해서는, 원칙적으로는 두 가지 가능성이 있는데,즉 비통기성 페이퍼를 사용하거나 통기성 페이퍼를 사용하는 것이 그것이다. 플러그 랩(18)으로서 비통기성 페이퍼를 사용한 경우, 흡연시 통기된 공기는 공기 구멍(24)을 통해 홈(20)으로 유동한 다음에 홈(20)으로부터 담배 몸체쪽으로, 즉, 역방향으로 이동하고, 통기된 공기는 이어서 담배 몸체(12)로부터의 연기와 함께 필터 플러그(16)를 거쳐 흡연자의 입으로 들어간다.

플러그 랩이 본래 다공성이거나 공기 구멍이 구비됨으로써 통기성인 경우, 통기된 공기의 조정가능한 부분이 이러한 통로에 의해 통기성 플러그 랩을 통과하여 필터로 흘러 흡연자의 입으로 들어간다. 이것은 홈(20)을 통한 공기 유동과 합해진다. 이러한 방식으로 연기의 희석이 두 부분에서의 공기 통기에 의해 조정될 수 있는데, 즉 첫번째로는 팁 페이퍼(22)를 통한 통기에 의해 홈(20)을 따라서, 두번째로는 플러그 랩(18)을 통해 필터 플러그(16)에 직접 들어가는 통기에 의해서 이루어진다.

필요하다면, 필터(14)의 입 쪽 끝에서만 뚫려 있는 추가의 짧은 홈을 팁 페이퍼(22)의 외부 표면에 만들 수 있다. 이들은 유변학적 기능은 없고, 통기 구역(24)과 연결되어 있지 않기 때문에 다만 필터 요소(14)에서의 홈의 존재를 흡연자에게 인지시키는 역할만을 한다.

도 2는 통상의 셀룰로스 아세테이트 필터 토우, 비통기성 플러그 랩 및 상기에 나타낸 크기의 4개의 홈(20)이 있는 본 발명에 따른 필터가 CO/타르 비에 미치는 영향의 그래프를 보이는 것으로서, 이 때 4개의 홈은 필터 플러그(16)의 주위에 대칭적으로 분포되어 있고, 담배 쪽 끝으로부터 시작하여, 필터 성분(14) 길이의60% 상에 형성되어 있다.

실험에서 필터 성분(14)의 통기성을 0에서 최대 70% 정도의 통기성으로 변화시켰다. 3 mg 또는 이보다 적은 산물에 대해서는, 요구되는 통기량을 수득하기 위해서 기계 레이저 구멍 뿐 아니라, 구멍이 있는 팁 페이퍼 또한 사용하는 것이 필요하다. 이렇게 증가된 통기량은 또한 궐련의 압력 강하를 돕기도 한다. 수득된 CO/타르 비 감소분은 사용된 통기량과 균형을 이룬다.

도 2에서 원 기호는 홈을 만들지 않고 모노아세테이트 필터 토우로 만든 통상의 필터에 대해 측정한 값을 나타내며, 사각형 기호는 상기에 기술한 비교 필터와 그 구조와 크기가 같은, 본 발명에 따른 필터 성분(14)에 대해 측정한 값을 나타낸다.

본 발명에 따른 필터 성분(14)은 전달된 타르에 비해 연기 중의 CO 함량을 감소시켜, CO/타르 비를 약 1.4에서 약 0.7로 낮춘 반면, 홈을 사용하지 않고 통기만 한 경우에 CO/타르 비를 단지 약 1.12로만 낮출 수 있음을 익히 인지할 수 있을 것이다.

따라서, CO/타르 비는 본 발명에 따른 필터 성분(14)을 사용해 팁 페이퍼(22)의 적당한 통기 정도를 적절히 선택하여 새로운 방법으로 조절함으로써 한계치 아래로 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따른 필터가 있는 궐련을 추가로 연구하였더니, 궐련의 담배 섹션에서의 상이한 담배 블렌드에 대해서도 이러한 결과들이 또 확인되었다. 표 1 내지 3에서, 시판되는 3종류의 담배에 본 발명의 필터를 부착한 것에 대한 결과를 제시하고 있다. 통상의 필터가 있는 해당 궐련은 각각 약 10 mg, 6 mg 및 3 mg의 타르량을 산출했다. 측정은 DIN 및 ISO 규격에 따라 수행했다.

이러한 측정에 사용된 필터는 하기의 매개변수를 갖는 홈이었다: 4개의 홈, 17 mm 길이, 약 1.5 mm 폭 및 0.5 내지 1 mm 깊이. 플러그 랩은 비통기성이고 추가로 통기성이지는 않았다.

실험 결과로부터, 본 발명의 필터(EF로 명명)는 통기량을 조정함으로써 표준 필터(SF로 명명)가 있는 궐련에 필적할만한 압력 강하를 보이면서도 확실히 감소된 CO/타르 비를 갖는 궐련을 만들 수 있게 한다는 것이 증명되었다.

	SF	EF	EF	EF	EF	EF
필터의압력 강하(mm)(H₂O)	72	76	76	74	73	72
필터 통기	22.6	0.0	12.0	51.8	57.2	62.1
타르(mg)	10.25	12.4	11.7	8.8	7.2	5.7
CO(mg)	11.21	13.3	12.1	6.7	4.5	2.9
담배의압력 강하(mm)(H₂O)	117	137	121	104	93	93
CO/타르	1.09	1.07	1.03	0.76	0.63	0.51

	SF	EF	EF	EF	EF
필터의압력 강하(mm)(H₂O)	108	90	89	91	89
필터 통기	43.0	0.0	50.6	58.3	69.1
타르(mg)	5.6	11.4	7.8	6.1	4.3
CO(mg)	6.7	13.1	5.8	3.5	1.8
담배의압력 강하(mm)(H₂O)	112	144	114	110	107
CO/타르	1.19	1.15	0.74	0.57	0.42

	SF	EF	EF	EF	EF
필터의압력 강하(mm)(H₂O)	124	100	98	99	98
필터 통기	56.7	0.0	45.2	51.1	62.5
타르(mg)	3.33	8.8	6.3	5.2	4.4
CO(mg)	4.24	11.3	5.4	3.6	2.6
담배의압력 강하(mm)(H₂O)	107	144	125	121	120
CO/타르	1.27	1.28	0.86	0.69	0.59

도 3은 본 발명의 필터 성분(14)의 횡단면을 보이는데, 담배 몸체(12)에 부착되어 있는 유사 부분을 도 1에 따라 번호붙였다. 필터 플러그(16)를 덮어씌우는데 사용된 플러그 랩(18)은 영역(26)에 부착되어 있는, 활성화된 탄소 미립자 함유 부분을 포함한다. 플러그 랩이 필터 플러그(16) 주위를 감싼 후 플러그 랩(18)내에 홈(20)이 형성된다. 필터 성분은 이에 따라 통합형 성분이다.

주제는 동일하지만 대안적인 구체예가 도 4에 도시된다. 그러나, 이 구체예에서, 필터 성분은 3가지 섹션을 포함한다: 표면에 홈(20)이 형성되어 있는 홈 섹션, 셀룰로스 아세테이트 토우에 분산된 활성화된 탄소 입자를 포함하는 얼룩무늬 탄소 섹션(28), 및 통상의 셀룰로스 아세테이트 토우 섹션(30)이 그것이다. 이 세 섹션은 성형가능한 하나의 플러그 랩에 의해 함께 합해져서 홈 섹션의 홈을 생성할 수 있다. 대안적으로는, 자가 지속성인 씌워지지 않은 아세테이트(NWA) 섹션이나, 셀룰로스 아세테이트 섹션을 씌우는 플러그 랩 중 하나의 표면에 홈이 형성된다. 세 섹션은 이어서 함께 배열된 다음, 추가의 플러그 랩으로 덧씌워진다(도시하지는 않음).

도 3 및 도 4의 구체예는 미립자 물질을 함유하는 필터 섹션에 홈을 성형하여야 하는 문제점을 방지하는데, 성형 동안에는 가열되는 성분과 접촉된 경우 미립자 물질에 악영향을 줄 수 있다. 그러나, 열형성가능한 플러그 랩으로 만들어진 것을 사용하면 탄소 함유 섹션에서 홈을 열 형성하는 것도 가능하여, 궐련 디자이너에게 선택할 기회를 열어주고 있다.

또한, 추가의 물질이 존재하면 다른 증기상 성분에 영향을 주어, 특히 호프만 분석 목록에 있는 화합물 중 일부를 선택적으로 제거하는 데 특히 유리할 수 있다(참고: Hoffmann, D., Hoffmann, I., "Tobacco Smoke Components", Beitrage zur Tabakforschung International 18 (1998) 49).

본 발명의 목적은, 타르 및 니코틴과 같은 다른 성분에 비해, 효과적인, 구체적으로는 조정가능한 연기 중 CO 함량 감소를 허용하는 흡연 물품, 구체적으로는 궐련의 필터를 제조하는 것이다.

상기 목표는 청구항 1의 특징에 의해 본 발명에 따라 달성된다.

적당한 구체예는 종속항의 특징적 내용에 따라 정의된다.

본 발명의 필터내 유동 역학에 기인하여, 여과 물질의 유지는 잘 알려져 있는 유동 선속도의 감소에 의존하여 줄어드는데, 즉 유동 선속도가 증가됨에 따라 유지는 줄어든다. CO량이 필터 물질에 의해 영향을 받지 않는다는 점 때문에, CO/타르 비는 감소된다.

비통기성 플러그 랩이 본 발명에 따라 필터에 사용되는 경우에는, 궐련을 흡연할 때 담배 몸체 쪽으로 홈 전반에 통기된 공기가 흐르고, 거기에서 여과 물질을 통해 흡연자의 입 쪽으로 거꾸로 돌아간다.

대안으로서, 본래 다공성이거나 통기성인 플러그 랩을 사용함으로써 공기 구멍을 구비하는 것도 가능하다. 통기되는 공기 중 일부는 이 통로를 통해 유동하여 통기성 플러그 랩에서 필터로, 또한 흡연자의 입으로 유동한다. 이러한 부분은 플러그 랩의 고유 다공성 또는 인공 다공성을 적절히 조정함으로써 조정할 수 있는데, 즉 이것은 압력 강하/흡연 역학 및 CO/타르 비가 향상될 수 있음을 뜻하는 것이다.

또다른 대안으로서, 다공성 또는 통기성 플라스틱 시트 또는 호일을 플러그 랩 물질로서 사용할 수도 있다.

팁 페이퍼 및 비통기성 플러그 랩에 레이저 발생기로 구멍을 내는 것은, 3 mg보다 적은, 바람직하게는 1 mg보다 적은 타르를 전달하는 저전달 제품에 특히 유용하다. 이러한 저전달 제품을 위해서는, 두 줄의 공기 구멍을 제공하는 것이 유리할 수 있는데, 즉 한 줄은 축 방향으로 형성된 홈의 상류에 위치하고, 다른 한 줄은 이러한 구멍의 하류에 위치한 것이다. 온라인 기계로 플러그 랩과, 아래에 있는 여과 물질 모두에 구멍을 내면, 공기가 진입되는 정도가 증가된다. 따라서, 홈과 여과 물질을 통해 합해진 통기가 발생한다.

영국 특허 번호 2058543, 2056841 또는 2134365에 기재된 것과 같은 합성 플러그 랩 또는 열성형성 플러그 랩이 본 발명의 가열 성형가능한 플러그 랩으로서 특히 적합할 수 있다.

실험결과를 보면, 필터 통기성 함수에 따라 달성가능한 CO/타르 비가 변하였는데, 즉 필터 통기성을 증가시키고, CO/타르 비에 대한 변수를 추가로 보정함으로써 CO/타르 비는 감소된다.

바람직한 구체예에서는 2 내지 10개의 홈이 제공되는데, 이는 단 하나의 홈을 사용하는 것은 끽연을 방해할 수 있는 매우 비대칭적인 연기 중의 통기 분배를 유도하기 때문이다. 홈이 10개보다 많으면 제조 공정을 매우 복잡하게 하고, 각각의 홈의 적절한 유동 횡단면에 대한 충분한 공간을 마련하기 어렵다. 4개의 홈을사용하였을 때 양호한 결과가 달성되었다.

홈의 횡단면은 제조적 이점 및 유변학적 이점 때문에, V자 모양이거나, 바람직하게는 U자 모양일 수 있다.

홈의 적절한 개수, 적절한 깊이, 폭 및 길이가 선택되었으면, 생산되는 궐련의 필터 특성을 목표한 특성으로 조정할 수 있다.

통상 사용되는 모든 필터 물질은 하나 또는 몇가지의 이러한 물질이 사용될 수 있는 필터 물질로서 사용될 수 있다. 바람직하게는 통상적인 셀룰로스 아세테이트의 토우(tow)가 사용된다. 필터를 경화시키기 위해서는 예를 들어 트리아세틴이나 Tegda를 필터 토우에 첨가하는 것과 같은 통상의 기술이 사용된다.

또한 활성화된 목탄, 제올라이트, 향기 변형제 또는 이온 교환 수지, 예컨대 약염기성 음이온 교환 수지의 다공성 미립자 염인 소위 듀오라이트(Duolite, 미국 특허 번호 3,716,500 또는 3,943,832 참고)와 같은 첨가제를 다른 증기상 성분을 감소시키기 위하여 첨가할 수도 있다.

바람직하게는 여과 물질은 균일하다. 본원에 사용된, 여과 물질 수단에 적용되는 것으로서 '균일'하다는 것은 유동 입구, 관 또는 다른 요소가 여과 물질에 없다는 것을 말한다. 하지만, 여과 섹션을 구분할 때 필터가 다중 필터인 것과 같이, 균일한 여과 물질은 상이한 여과 물질로 구성될 수 있다. 균일한 여과 물질은 간단하게 제조된다는 이점이 있다.

바람직하게는 첨가제는 필터내의 홈이 없는 부분에 존재한다. 이렇게 하면 성형시에 첨가제가 열분해되어 홈을 만드는 것이 방지된다.

바람직한 구체예에 따르면, 홈은 필터 길이의 80%보다는 짧게 형성되고, 약 60% 형성되었을 때 양호한 결과가 수득되었다.

홈의 깊이는 0.5 내지 2 mm 범위이어야 하고, 바람직하게는 약 1 mm일 때 적절한 유동 용적이 달성된다.

이러한 기준을 고려하여, 홈의 폭은 필터 외주에서 측정하였을 때 1 내지 3 mm이어야 하고, 바람직하게는 1.5 내지 2.5 mm이어야 한다.

몸체 축을 따라 홈의 깊이가 반드시 일정해야 하는 것은 아니다. 예를 들면 끝이 뚫린 필터의 담배쪽 끝을 향해 깊이가 깊어질 수도 있다. 홈은 또한 예를 들면 필터 주위의 나사모양이나 나선형인 비선형일 수도 있다.

일부 경우에, 필터 주위에 방사형으로 생기는 추가의 홈을 필터에 추가할 필요가 있을 수 있다. 이러한 홈은 홈의 축과 연결되어 있다. 이러한 방사형 홈은 팁 페이퍼의 통기 구역 바로 아래에 위치하여 통기 효과를 향상시킨다는 점에서 유용하다. 통기 구역이 더욱 큰 경우에는, 2개 이상의 방사형 홈을 사용할 필요가 있을 수도 있다.

본 발명의 필터는 이중 또는 삼중 필터 장치의 일부로서 분명히 포함될 수 있다.

담배 몸체에 필터가 부착되도록 해 주는 팁 페이퍼의 구조는 통기를 허용하도록 구비된 통상적인 구조일 수 있다. 이것은 다공성인, 즉 본래 통기성인 팁 페이퍼를 사용하거나, 기계적 수단 또는 정전기적 수단 혹은 레이저 빔으로 공기 구멍을 만들어 달성할 수 있다.

Claims

균일한 여과 물질로 이루어지는 필터 플러그(16), 필터 플러그(16)를 둘러싸고 있는 플러그 랩(18), 필터 플러그(16)의 길이 방향으로 형성되면서 둘레에 배치된 홈, 및 필터 성분(14)과 담배 몸체(rod)(12)를 서로 연결해주는 통기성 팁 페이퍼(tipping paper)를 포함하는 필터 성분(14)을 도입한 흡연 물품으로서, 여러개의 홈(20)은 담배 몸체(12)의 한 쪽에서 뚫려 있고 필터 성분(14) 길이의 일부 위에서만 지속적으로 형성되어 있어서 필터 성분(14)의 입 쪽 끝에는 닿지 않으며, 각 홈은 필터 축 관점에서 축 방향으로 배열되어 있고 축 방향으로 형성된 홈(20)을 통과하는 공기는 통기성 팁 페이퍼 위에서 들어오고, 임의의 입 쪽 끝으로 형성된 홈은 통기되지 않는 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항에 있어서, 필터 플러그(16)의 여과 물질이 필터 플러그(16)의 전 길이에 걸쳐 균일한 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 홈(20)이 필터 플러그(16) 길이의 최장 80% 상에 형성되는 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 홈(20)의 길이가 필터 플러그(16) 길이의 약 40 내지 70%에 달하고, 구체적으로는 약 55 내지 65%에 달하는것이 특징인 흡연 물품.
제 4 항에 있어서, 홈(20)의 길이가 필터 플러그(16) 길이의 55 내지 65%에 달하는 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 2 내지 10개의 홈(20)이 제공되는 것이 특징인 흡연 물품.
제 6 항에 있어서, 3 내지 5개의 홈이 제공되는 것이 특징인 흡연 물품.
제 7 항에 있어서, 4개의 홈이 제공되는 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 홈(20)이 필터 플러그(16) 외주에 대칭적으로 분포하는 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 홈(20)이 V자 모양이거나 U자 모양인 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 홈이 깊이가 0.5 내지 2 mm인 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 외주에 형성된 홈(20)의 폭은 1 내지 3 mm인 것이 특징인 흡연 물품.
제 12 항에 있어서, 외주에 형성된 홈(20)의 폭은 1.5 내지 2.5 mm인 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 필터 플러그(16)는 셀룰로스 아세테이트로 만들어진 필터 토우(tow)로 구성되는 것이 특징인 흡연 물품.
제 14 항에 있어서, 필터 플러그(16)는 활성화된 목탄, 제올라이트, 듀오라이트(Duolite) 또는 향기 변형제 첨가제와 같은 첨가제를 함유하는 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 플러그 랩(18)이 비통기성인 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 플러그 랩이 다공성이고/다공성이거나 공기 구멍이 구비되어 있는 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 팁 페이퍼(22)가 다공성인 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 팁 페이퍼(22)에는 기계적 수단 또는 정전기적 수단, 혹은 레이저 빔에 의한 공기 구멍(24)이 구비되어 있는 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 팁 페이퍼(22)의 통기 정도는 30 내지 80%, 더욱 구체적으로는 40 내지 70%인 것이 특징인 흡연 물품.
제 20 항에 있어서, 팁 페이퍼(22)의 통기 정도는 40 내지 70%인 것이 특징인 흡연 물품.
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 홈(20)의 존재를 나타내기 위한 추가적인 짧은 홈이 필터 플러그(16)의 입 쪽에 구비되어 있는 것이 특징인 흡연 물품.
여과 물질로 이루어진 원통형 필터 플러그(16), 필터 플러그(16)용 플러그 랩(18), 필터 플러그(16)를 따라 길이 방향으로 형성되어 있고 플러그 랩(18)에 파여 있는 홈(20), 및 필터 플러그(16)를 담배 몸체(12)에 연결하기 위한 팁 페이퍼를 포함하는 흡연 물품으로서, 모든 홈(20)은 담배 몸체(12) 쪽 끝에서 뚫려 있고 필터 플러그(16) 길이의 일부에서만 연속적으로 형성되어 있어서, 필터 플러그(16)의 입 쪽 끝에는 닿아 있지 않고, 모든 홈(20)은 통기성 팁 페이퍼(22)로 덮여있는 것이 특징인 흡연 물품.
CO/타르 비를 필터 통기성의 함수에 따라서 감소시키기 위한, 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 흡연 물품의 용도.