KR20170100502A - 소수성 필터 - Google Patents

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KR20170100502A KR1020177016109A KR20177016109A KR20170100502A KR 20170100502 A KR20170100502 A KR 20170100502A KR 1020177016109 A KR1020177016109 A KR 1020177016109A KR 20177016109 A KR20177016109 A KR 20177016109A KR 20170100502 A KR20170100502 A KR 20170100502A
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Abstract

흡연 물품은 흡연성 물질 및 흡연성 물질의 하류에 있으며 여과 물질을 포함하고 있는 필터를 포함하고 있다. 여과 물질은 셀룰로오스계 물질에 공유 결합된 소수성 작용기를 갖는 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트를 포함하고 있다.

Description

소수성 필터{HYDROPHOBIC FILTER}
본 발명은 흡연 물품에 사용되는 필터에 관한 것으로, 여기서 필터는 소수성인 여과 물질을 포함하고 있다.
궐련 같은 가연성 흡연 물품은 통상적으로 래퍼(wrapper)로 둘러싼 담배 각초의 원통형 로드(rod) 및 상기 포장된 담배 로드와 접경하는 말단-대-말단 관계로 축방향으로 정렬된 원통형 필터를 포함하고 있다. 상기 원통형 필터는 통상적으로 플러그 랩(plug wrap)에 의해 둘러싼 여과 물질을 포함하고 있다. 상기 포장된 담배 로드 및 상기 필터는 티핑 래퍼(tipping wrapper) 띠로 결합되는데, 이 티핑 래퍼는 보통 상기 필터의 전체 길이와 인접하는 상기 포장된 담배 로드의 일부분을 둘러싸고 있는 종이 물질로 형성되어 있다. 궐련은 소비자가 그것의 한쪽 말단에 불을 붙이고, 썰은 담배 로드를 태워서 사용한다. 그런 다음, 소비자는 마우스 말단 또는 궐련의 필터쪽 말단에서 주류연(mainstream smoke)을 빨아들여서 입 안으로 받아들인다.
일부 흡연 물품은 소비될 때 연소되기 보다는 가열되는 담배를 함유하는 에어로졸 발생 기재를 포함하고 있다. 공지된 가열식 흡연 물품은, 예를 들면 전기 가열에 의해서나, 가연성 연료 요소 또는 열원으로부터 에어로졸 발생 기재로 열이 이동해서 에어로졸이 발생하는 흡연 물품을 포함한다. 흡연 동안에, 휘발성 화합물이 열원으로부터의 열 전달에 의해서 에어로졸 발생 기재로부터 방출되고 흡연 물품을 통해서 흡인된 공기에 연행된다. 방출된 화합물이 냉각되면서 응축되어 소비자에게 흡입되는 에어로졸을 형성하고 있다. 예를 들면 화학 반응을 통해, 연소 또는 가열 없이, 니코틴 함유 에어로졸이 담배 함유 물질 또는 다른 니코틴 공급원으로부터 발생되는 흡연 물품들이 또한 공지되어 있다.
많은 흡연 물품은, 담배 로드와 서로 끝과 끝을 붙여 정렬된, 필터를 포함하고 있다. 일부 흡연 물품은 기능성 물질을 갖춘 필터 요소를 포함하는데, 이 기능성 물질은 주류연(mainstream smoke) 또는 에어로졸이 필터를 통하여 흡인되는 동안에 주류연 또는 에어로졸을 잡아두거나, 변환한다. 이러한 기능성 물질들은 공지되어 있으며, 예를 들어 수착제, 촉매 및 향미제를 포함한다.
종이가 필터 요소를 형성하는 데 사용되었다. 유리하게도, 종이 필터 요소는 종래의 궐련 필터에서 전통적으로 이용되는 초산 셀룰로오스 토우보다 빨리 감성될 수도 있다. 그러나 종이 필터 요소는 소비자가 잘 받지 못한다. 종이 필터는 일반적으로 주류연에 건조한 거친 맛을 유발할 수 있는 높은 수분 흡수 및 보유 성질을 갖는다.
종래의 초산 셀룰로스 토우 필터 요소의 감각 지각을 유지할 수 있는 종이 시트로 형성된 필터 요소를 포함하는 흡연 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 흡연 물품을 통과하는 주류연이나 에어로졸에서 발견되는 물 또는 화합물들을 쉽게 흡수하지 않은 종이 시트로 형성된 필터 요소를 포함하고 있는 흡연 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 종이 필터 요소가 흡연 물품에 의해 발생되는 연기나 에어로졸의 맛에 영향을 미치지 않는 것이 바람직할 것이다.
제1 측면에 따르면, 흡연 물품은 흡연성 물질 및 상기 흡연성 물질의 하류에 있으며 여과 물질을 포함하고 있는 필터를 포함하고 있다. 여과 물질은 셀룰로오스계 물질에 공유 결합된 소수성 작용기를 갖는 소수성 셀룰로오스계 물질을 포함하고 있다. 소수성 셀룰로오스계 물질은 적어도 약 90도 또는 적어도 약 100도의 물 접촉각 및 약 40g/m2 이하, 또는 약 35g/m2 이하의 콥 측정값(60초에서)을 갖는다.
다른 측면에서, 흡연 물품 용 필터는 포장되어서 원통형 필터 요소를 형성하는 권축된 소수성 셀룰로오스계 물질의 층을 포함하고 있다.
추가 측면에서, 흡연 물품 용 필터는 하기 단계들을 포함하는 공정에 의해 형성된다: 지방산 할라이드를 포함하는 액체 조성물을 셀룰로오스계 물질의 시트의 한 표면에 적용하는 단계, 및 약 120 내지 약 180℃의 온도에서 표면을 유지하는 단계. 지방산 할라이드는 원 위치에서 셀룰로오스계 물질의 시트 상의 양자 공여 작용기와 반응해서 지방산 에스테르 및 셀룰로오스계 물질의 소수성 시트의 형성을 초래한다. 그런 다음, 셀룰로오스계 물질의 소수성 시트가 권축되어 필터 요소로 형성되고 담배 제품에 혼입된다.
소수성 셀룰로오스계 물질의 시트를 포함하는 흡연 물품은 필터를 통과하는 주류연 또는 에어로졸의 물 또는 습기의 젖음 또는 흡수를 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 여과 물질은 흡연 물품을 소비하는 소비자에 의해 인지되는 주류연 또는 에어로졸의 맛에 부정적인 영향을 미치지 않는다. 이러한 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트로 형성된 흡연 물품 필터는 현재 궐련 필터에 사용되는 초산 셀룰로오스 토우보다 더 빨리 감성될 수 있다.
도 1은 부분적으로 펼쳐진 흡연 물품의 구현예의 개략 사시도이다.
도 2는 예시적인 소수성 물질의 연속 시트의 개략 사시도이며;
도 3은 예시적인 필터 요소의 개략 단면도이며; 그리고
도 4는 권축 전 종이 폭 (180mm 내지 220mm)과, (두 가지 권축 수준), RTD 간의 관계에 대한 그래프이다.
본 발명에 따른 흡연 물품은 담배 기재 또는 담배 로드를 형성하는 담배 물질이 연소되어 주류연을 형성하는 필터 궐련 또는 기타 흡연 물품일 수도 있다. 티핑 래퍼는 필터를 담배 기재 또는 로드에 연결한다. 용어 “흡연 물품”은, 본원에서 담배와 같은 흡연성 물질에 불을 붙이고 연소시켜 연기를 생성하는 궐련, 엽궐련, 가는 엽궐련 및 다른 물품을 나타내는 데에 사용된다.
용어 "흡연 물품”은 또한 담배 기재와 같은, 에어로졸 형성 기재(흡연성 물질)를 연소하지 않고 열에 의해 니코틴을 포함하고 있는 에어로졸이 발생하는 에어로졸 발생 물품을 포함한다. 하나의 타입의 가열식 흡연 물품에서, 에어로졸 발생 기재는 하나 이상의 전기 가열 요소에 의해 가열되어 에어로졸을 생성한다. 다른 타입의 가열식 흡연 물품에서, 에어로졸은 가연성 또는 화학적 열원으로부터 열원 내부, 그 주위 또는 그 하류에 위치할 수도 있는 물리적으로 분리형 에어로졸 발생 기재로 열이 이동해서 생성된다. 본 발명은, 연소 없이, 그리고 일부 경우에서는 가열 없이, 예를 들면 화학 반응을 통해, 담배 물질, 담배 추출물, 또는 기타 니코틴 공급원으로부터 니코틴 함유 에어로졸이 발생되는 흡연 물품을 더 포함한다.
용어 “담배 기재” 또는 “에어로졸 발생 기재”는 썰은 담배 또는 담배 각초로 만들어진 담배 로드를 포함하거나, 재구성 담배(reconstituted tobacco), 캐스트 리프 담배(cast leaf tobacco) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 담배 기재는, 아래에 논의되는 바와 같이, 마우스피스 또는 필터에 서로 끝이 맞닿게 연결될 수 있다.
본 명세서에서 용어 “마우스피스” 는 소비자의 입과 접촉하도록 고안된 흡연 물품의 부분을 지칭하는 데에 사용된다. 마우스피스는, 필터를 포함할 수 있는 흡연 물품의 부분일 수 있고, 경우에 따라 마우스피스는 티핑 래퍼의 정도에 따라 정의될 수 있다. 다른 경우에, 마우스피스는, 흡연 물품의 마우스 말단으로부터 약 40mm, 또는 흡연 물품의 마우스 말단으로부터 약 30mm 연장되는 흡연 물품의 부분으로 정의될 수 있다.
용어 “에어로졸 발생 물품”은 가열식 흡연 물품, 궐련, 엽궐련, 가는 엽궐련이 아닌 흡연 물품, 또는 담배 기재를 연소시켜 연기를 생성하는 흡연 물품을 지칭하기 위해 본원에서 사용된다. 본 발명에 따른 흡연 물품은, 조립된(assembled) 흡연 장치일 수 있고, 또한, 에어로졸을 생성하기 위한 하나의 조립된 장치를 생성하기 위해 하나 이상의 다른 성분과 조합되는 흡연 장치의 성분들, 예를 들어, 가열식 흡연 장치 또는 에어로졸 발생 물품의 소모성 부분일 수 있다.
용어 “상류” 및 “하류”는 담배 기재 또는 에어로졸 발생 기재로부터 필터 또는 마우스피스를 통해 흡인되는 주류연 또는 에어로졸의 방향과 관련하여 설명되는 흡연 물품의 요소들의 상대 위치를 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 용어 “주류연”은, 궐련과 같은 가연성 흡연 물품에 의하여 생산된 연기 및 상술한 비-가연성 흡연 물품에 의하여 생성된 에어로졸을 지칭하는데 사용된다. 주류연은 흡연 물품을 통하여 흐르고, 사용자에 의하여 소비된다.
본원에서 용어 "플러그 랩"은 단지 마우스피스 만을 둘러싸거나 마우스피스의 일부분을 둘러싸고 있는 랩을 정의하기 위해 사용된다. 마우스피스가 여과 물질의 단일 세그먼트와 같이, 단일 세그먼트로 형성되는 경우, 플러그 랩은 단일 세그먼트를 둘러싸며 일반적으로 하부 세그먼트 또는 여과 물질과 티핑 래퍼 간의 유일한 물질일 것이다. 마우스피스가 복수 세그먼트의 세트로 형성되는 경우, 용어 "플러그 랩"은 각각 단지 단일 세그먼트 만을 둘러싸거나 세그먼트들의 서브세트를 둘러싸는 세그먼트 플러그 랩을 지칭할 수도 있고, 세그먼트들 전부와 세그먼트 플러그 랩을 둘러싸는 조합하는 플러그 랩을 지칭할 수 있다.
용어 “소수성”은 방수성을 보이는 표면을 설명한다. 소수성을 결정하는 하나의 유용한 방법은 물 접촉각을 측정하는 것이다. “물 접촉각”은, 액체를 통해 통상적으로 측정되는, 액체/증기 경계면이 고체면과 만나는 각도이다. 물 접촉각은 액체에 의한 고체 표면의 습윤성 (wettability)을 영의 방정식(Young equation)으로 정량화한다.
본 개시 내용은, 종이, 목재, 직물, 천연 섬유, 인조 섬유 등의 셀룰로오스를 포함하는 여과 물질을 포함하는 필터 요소를 제공하고, 이러한 셀룰로오스계 물질은 소수성을 나타낸다. 소수성 여과 물질은 흡연 물품용 필터의 적어도 일부를 형성한다. 소수성 여과 물질은, 필터 요소의 내부의 적어도 일부를 충전하는 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트로 형성될 수 있다. 바람직하게, 소수성 여과 물질은, 필터 요소의 내부의 적어도 일부를 충전하는 소수성 셀룰로오스계 물질의 연속 시트로 형성된다. 바람직하게, 필터 요소는 원통 형상 및 원형 단면을 갖는다. 본 발명에 따르면, 소수성 작용기들은, 소수성을 제공하도록 셀룰로오스계 물질의 시트를 형성하는 셀룰로오스계 물질 상에서 히드록실 작용기 등의 양자 공여 작용기들에 공유 결합된다.
소수성 여과 물질은, 흡연 물품의 주류연으로부터의 물 및 습기의 보유 또는 흡착을 감소 및 방지할 수 있는 것으로 고려된다. 그 결과, 소수성 여과 물질은 주류연 또는 에어로졸의 맛에 악영향을 끼치지 않는다.
소수성 필터 물질은 또한, 습윤제, 물의 전달, 흡수 및 축적을 억제할 수 있고, 그리고 흡연 물품이 습한 환경, 특히 습도가 아주 높은(예를 들어, 상대습도가 70%, 80%, 90%, 95%, 99% 보다 큰 경우) 환경에서 보관 또는 사용되거나, 또는 흡연 물품이 연장된 기간(예를 들어, 3주, 2달, 3달 또는 6달 이상) 동안 보관되거나, 또는 이러한 환경들의 조합에 해당될 때, 일어나는 필터 요소의 얼룩 발생을 억제할 수 있다.
다양한 구현예에서, 필터 요소를 형성하는 소수성 셀룰로오스계 물질은 적어도 하나의 소수성 표면을 갖는 평평한 또는 평면형 연속 시트로서 제공되어 있다. 셀룰로오스계 물질의 소수성 시트는, 약 40g/m2 미만, 약 35g/m2 미만, 약 30g/m2 미만 또는 약 25g/m2 미만의 콥 흡수율(Cobb water absorption value (ISO535:1991) (60초))을 갖는다.
다양한 구현예에서, 셀룰로오스계 물질의 소수성 시트는, 적어도 약 90도, 적어도 약 95도, 적어도 약 100도, 적어도 약 110도, 적어도 약 120도, 적어도 약 130도 적어도 약 140도, 적어도 약 150도, 적어도 약 160도, 또는 적어도 약 170도의 물 접촉각(water contact angle)을 갖는다. 소수성은, TAPPI T558 om-97 테스트법을 이용하여 측정되며, 그 결과는 계면 접촉각(interfacial contact angle)으로 나타나고, "도(degrees)"로 보고되며, 거의 0도 내지 180도의 범위를 가질 수 있다. 접촉각이 소수성이라는 용어와 함께 사용되어 특정되지 않은 경우, 물 접촉각은 적어도 90도이다.
소수성 표면은 셀룰로오스계 물질의 시트 또는 필터 요소의 길이를 따라 균일하게 존재할 수 있다. 일부 구성에서, 소수성 표면은 셀룰로오스계 물질의 시트 또는 필터 요소의 길이를 따라 균일하게 존재하지 않는다. 예를 들어, 소수성 표면은 셀룰로오스계 물질의 시트 또는 필터 요소의 부분 상에 우선적으로 존재할 수도 있고, 셀룰로오스계 물질의 시트 또는 필터 요소의 다른 부분 상에 존재하지 않을 수도 있다.
소수성 필터 요소는, 권축되는 종이 같은 소수성 셀룰로오스계 물질의 적어도 하나의 시트로 형성된다. 셀룰로오스계 물질의 시트를 공급하기 위한 장치는, 공지되어 있으며, 또한 당업계에 공지되어 있듯이 시트 물질이 필터를 제조하기 위한 로드 형성 장치에 직접 공급되도록 구성될 수 있다. 장치는, 통상적으로, 보빈 같은, 시트 물질이 공급되는 지지체로부터 시트 물질을 권취해제하기 권취 유닛, 및 시트 물질을 권축하기 위한 권축 유닛을 포함하고 있다. 시트 물질은, 바람직하게는, 길이 방향으로 또는 기계 방향으로, 즉, 시트 물질의 이송 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 권축된다. 이어서, 권축된 시트 물질은, 바람직하게, 가로 방향으로 주름져서 필터 로드를 형성하게 된다. 권축된 시트 물질은, 권축된 시트 물질을 가로 방향으로 압축하고, 시트 물질을 그 물질 자신에 대하여 랜덤하게 접어 층들을 형성하고, 권축된 연속 시트 물질의 층들을 원통형 공간에 패킹하는 수렴형 벽들이 있는 깔때기형 부품을 통해 흡인되어, 부분적 분리가능한 필터 로드를 형성할 수도 있다. 이어서, 시트 물질의 압축 후에 필터 로드를 절단하여 개별적인 필터 플러그를 형성한다. 시트 물질의 폭(가로 방향의 치수)은, 필터 로드의 단위 길이당 시트 물질의 충전 밀도와 직접적인 관계가 있고, 필터 로드의 인출 저항에 영향을 준다. “가로 방향”이라는 용어는, 시트 물질의 이송 방향 이외의 방향이지만, 그 이송 방향에 실질적으로 수직인 방향을 포함하는 것으로 이해해야 한다. 권취 전의 시트 물질의 이송에 실질적으로 수직인 가로 방향의 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트의 폭은, 약 50mm 내지 약 300mm, 약 100mm 내지 약 250mm, 약 170mm 내지 약 230mm, 또는 약 180mm, 약 190mm, 약 200mm, 약 210mm, 또는 약 220mm이다. 권축된 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트는, (직경 약 5.17mm 내지 5.20mm에 해당하는) 16.24 내지 16.36mm 또는 (직경 약 7.40mm 내지 7.49mm에 해당하는) 약 23.24mm 내지 23.53mm의 원주를 포함하는, 약 15mm 내지 약 30mm의 단면 원주 또는 약 4.5mm 내지 약 9.5mm의 직경을 갖는 필터를 제조하기 위한 필터 요소를 형성하도록 패킹될 수 있다고 고려된다.
통상적으로, 소수성 필터 요소는 세장형 로드 형상 및 실질적으로 원형의 단면을 갖는다. 권축된 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트는, 사이에서 이송되는 시트를 결합 및 권축하기 위한 제1 쌍의 권축 롤러를 포함하는 권축 유닛에 의해 제조된다. 권축 롤러는, 시트 물질의 이송 방향으로 시트 물질을 권축하도록 배치되고 구성된 표면을 갖는다. 바람직하게, 권축 롤러는, 시트 물질 길이 방향으로 시트 물질을 권축하도록 적응된 수단이 있는 표면을 갖는다. 예를 들어, 시트 물질의 이송 방향으로 시트 물질을 권축하도록 적응된 수단은 롤러의 표면 상에 구조를 포함할 수도 있다. 구체적으로, 이러한 구조는, 예를 들어, 롤러의 회전축을 중심으로 원주 방향으로 진행되는 마루와 골을 포함할 수도 있고, 길이 방향과 평행할 수 있다. 시트 물질은, 롤러들 사이를 통과할 때 시트 물질에 구조를 전달함으로써 권축된다. 홈이 있는 구조는, 이제 신장되며 가로 방향으로 시트 물질의 안정성을 감소시키는 길이 방향으로 권축된 시트 물질에 전달된다. 따라서, 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트는, 시트의 길이 방향을 따라 일련의 평행하고 동연의 일련의 마루와 골을 포함한다.
일부 구현예들에 따르면, (가로 방향으로 어떠한 압축도 없이) 시트 물질 상의 권축된 구조의 또는 가로 방향으로의 롤러의 표면 상의 권축 구조의 골간 거리 또는 마루간 거리(“피치”라고도 함)는 약 0.5mm 내지 약 2mm의 범위일 수도 있다. 바람직하게, 권축 구조의 피치는, 약 0.6mm 내지 약 1.5mm의 범위, 보다 바람직하게는 약 0.8mm 내지 약 1.2mm의 범위, 예를 들면 약 1.0mm이다. 권축의 정도 또는 크기는, 시트 물질의 권축된 구조 상의 골의 깊이(또는 마루의 높이)에 의해 반영되는데, 이는 시트 물질이 롤러 사이를 통과할 때 하나의 롤러의 마루와 대향 롤러의 대응 골 사이의 거리를 가리킨다. 예시적인 거리는, 약 0.25mm, 약 0.5mm, 약 0.75mm, 약 1.0mm, 약 1.25mm, 또는 약 1.5mm를 포함한다. 깊이는, 시트 물질이 가로 방향으로 신장되는 것과 관련되며, 시트 물질의 가로 방향으로의 치수의 변화에 영향을 끼친다. 필터 요소의 인출 저항(RTD)은 권축된 시트 물질의 신장의 정도에 관련된다. 상기 주어진 범위 내의 깊이와 피치의 임의의 조합은 제조될 최종 로드 형상 물품의 치수 및 사양에 따라 선택될 수도 있다. 바람직하게는, 골간 거리는, 골의 중심 간에 또는 골의 가장 깊은 지점 간에 측정된다.
셀룰로오스계 물질의 시트는, 임의의 적합한 셀룰로오스계 물질, 바람직하게는, 종이, 및 바람직하게는 크레이프 종이와 같은 식물로부터 유래된 셀룰로오스계 물질로 형성될 수 있다. 평량이 약 35g/m2인 크레이프 종이가 바람직하다. 크레이핑 동안 종이가 짧아진 정도를 반영하는 10 내지 30%의 크레이프 비가 바람직하다. 많은 구현예에서, 셀룰로오스계 물질의 시트는 펜던트 양자 공여 작용기를 가진 물질로 형성된다. 용어 "양자 공여"란 화학 반응에서 수소 또는 양자를 공여할 수 있는 작용기를 지칭한다. 바람직하게는, 양자 공여 작용기는 이들에만 제한되지 않지만, 히드록실 작용기(-OH), 아민기 (-NH2), 또는 설프히드릴기 (-SH2)와 같은 반응성 친수성 작용기이다. 이제 본 발명은 히드록실 작용기를 포함하는 셀룰로오스계 물질의 시트를 참조하여, 예시로서 설명될 것이다. 펜던트 히드록실 작용기를 갖는 물질은 종이, 목재, 직물, 천연과 인조 섬유와 같은 셀룰로오스계 물질을 포함한다. 또한 셀룰로오스계 물질의 시트는 탄산 칼슘 또는 활성탄과 같은 하나 이상의 충전재를 포함할 수 있다.
셀룰로오스계 물질의 시트는 임의의 적절한 평량을 가질 수 있다. 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트의 평량은 약 20 내지 약 60g/cm2 또는 약 30 내지 약 45g/cm2, 또는 약 35g/cm2의 범위 안에 있을 수 있다. 셀룰로오스계 물질의 시트는 임의의 적절한 두께를 가질 수 있다. 셀룰로오스계 물질의 시트의 두께는 약 20 내지 약 100㎛, 약 20 내지 약 60㎛ 또는 약 30 내지 50㎛의 범위 안에 있을 수 있다.
셀룰로오스계 물질의 시트의 소수성 표면은 임의의 적합한 소수성 반응제 또는 소수성 작용기로 형성될 수 있다. 소수성 반응제는 바람직하게는 셀룰로오스계 물질 또는 셀룰로오스계 물질의 펜던트 양자 공여 작용기에 화학적으로 결합된다. 많은 구현예에서, 소수성 반응제는 셀룰로오스계 물질 또는 셀룰로오스계 물질의 펜던트 양자 공여 작용기에 공유 결합된다. 예를 들어, 소수성 작용기는 시트를 형성하는 셀룰로오스계 물질의 펜던트 히드록실 작용기와 공유 결합된다. 셀룰로오스계 물질의 구조적 성분들과 소수성 반응제 사이의 공유 결합은, 시트를 형성하는 셀룰로오스계 물질 상에 소수성 물질의 코팅층을 단순 배치하는 것보다, 종이 물질에 더욱 단단히 결합되는 소수성 작용기를 형성할 수 있다. 코팅층이 연속 시트를 형성하는 셀룰로오스계 물질의 포어들을 덮거나 차단하고 투과성을 감소시키는 경향이 있기 때문에, 표면을 덮도록 일괄적으로 소수성 물질의 층을 적용하기보다는 분자 수준에서 소수성 반응제를 원 위치에서 화학적으로 결합하여, 종이의 투과성이 더 유지될 수 있게 한다. 시트를 형성하는 셀룰로오스계 물질에 대한 소수성 작용기의 원 위치에서 화학적 결합은 시트를 형성하는 셀룰로오스계 물질의 표면을 소수성으로 하기 위하여 필요한 물질의 양을 줄일 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "원 위치에서"는 용액에 용해된 셀룰로오스와의 반응으로부터 구별가능한, 시트를 형성하는 고체 물질의 표면 위 또는 근처에서 발생하는 화학 반응의 장소를 지칭한다. 예를 들어, 반응은 이종 구조로 셀룰로오스계 물질을 포함하는 시트를 형성하는 셀룰로오스계 물질의 표면 위 또는 근처에서 발생한다. 그러나, 용어 "원 위치에서"는 화학 반응이 시트를 형성하는 셀룰로오스계 물질 상에서 직접 발생하는 것을 필요로 하지 않는다.
본 발명의 한 구현예에서, 소수성 반응제는 아실 작용기 또는 지방산 작용기를 포함하고 있다. 아실 작용기 또는 지방산 작용기 또는 이들의 혼합물이 포화 또는 불포화될 수있다. 반응제 내에서 (지방산 할라이드와 같은) 지방산 작용기는, 셀룰로오스계 물질의 히드록실 작용기와 같은 펜던트 양자 공여 작용기와 반응하여, 지방산을 셀룰로오스계 물질에 공유 결합시키는 에스테르 결합을 형성할 수 있다. 본질적으로, 이러한 펜던트 히드록실 작용기와의 반응은 셀룰로오스계 물질을 에스테르화할 수 있다.
상기 아실 작용기 또는 지방산 작용기는 C12-C30 알킬 (12 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 작용기), C14-C24 알킬 (14 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 작용기), 또는 바람직하게는 C16-C20 알킬 (16 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 작용기)을 포함한다. 본 기술분야의 숙련자라면 본원에서 사용된 용어 "지방산"이 12 내지 30 개의 탄소 원자, 14 내지 24 개의 탄소 원자, 16 내지 20 개의 탄소 원자를 포함하거나 또는 15, 16, 17, 18, 19, 또는 20 개 보다 많은 탄소 원자를 갖는, 장쇄 지방족, 포화 또는 불포화 지방산을 의미한다는 것을 이해할 것이다. 바람직한 구현예들에서, 소수성 반응제는 예를 들어, 아실 할라이드, 지방산 할라이드, 예를 들어 팔미토일 클로라이드, 스테아로일 클로라이드 또는 베헤노일 클로라이드를 포함하는 지방산 클로라이드, 이들의 혼합물을 포함한다. 지방산 클로라이드와 셀룰로오스계 물질 간의 원 위치에서의 반응은, 셀룰로오스의 지방산 에스테르 및 염산을 생성한다.
임의의 적절한 방법이 소수성 반응제 또는 소수성 작용기를 연속 시트를 형성하는 셀룰로오스계 물질에 화학적으로 결합하는데 이용될 수 있다. 바람직하게 본 방법은 용매가 없는 방법이다.
일 실시예에서, 아실 할라이드, 지방산 할라이드, 지방산 클로라이드, 팔미토일 클로라이드, 스테아로일 클로라이드 또는 베헤노일 클로라이드와 같은 소수성 반응제의 양을, 용매 없이 시트의 표면에서 제어된 온도에서 피착시킨다, 예를 들어 표면 상에 20㎛의 규칙적으로 이격된 원을 형성하는 시약 방울들. 상기 반응제의 증기 장력(vapour tension)의 제어는, 미반응된 산 클로라이드를 지속적으로 방출하면서 지방산과 셀룰로오스 간의 에스테르 결합을 형성하는 확산에 의해, 반응의 전파를 촉진시킬 수 있다. 셀룰로오스의 에스테르화는, 일부 경우에, 셀룰로오스의 알콜 작용기 또는 펜던트 히드록실 작용기의 지방산 클로라이드를 비롯한 아실 클로라이드와 같은 아실 할라이드와의 반응에 기초한다. 소수성 반응제를 가열하는데 사용될 수 있는 온도는, 반응제의 화학적 성질에 좌우되며, 지방산 할라이드의 경우, 약 120℃ 내지 약 180℃의 범위이다.
소수성 반응제는 임의의 유용한 양 또는 평량으로 시트의 셀룰로오스계 물질에 적용될 수 있다. 많은 구현예에서, 소수성 반응제의 평량은, 약 3gsm 미만, 약 2gsm 미만 또는 약 1gsm 미만이거나, 약 0.1 내지 3gsm의 범위, 약 0.1 내지 2gsm의 범위 또는 약 0.1 내지 1gsm의 범위에 있다. 소수성 반응제는 시트의 셀룰로오스계 물질 표면 상에 적용되거나 프린트되어, 균일한 또는 불균일한 패턴을 정의할 수 있다.
바람직하게는, 상기 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트는 지방산 에스테르 작용기 또는 지방산 작용기를 연속 시트의 셀룰로오스계 물질의 펜던트 히드록실 작용기와 반응시켜서 소수성 표면을 형성하여 형성된다. 상기 반응 단계는, 지방산 에스테르 작용기를 제공하는 지방산 할라이드(예를 들어 클로라이드) 또는 지방산 작용기를 적용해서 시트의 셀룰로오스계 물질 상의 펜던트 히드록실 작용기와 화학 결합해서 소수성 표면을 형성하여 달성할 수 있다. 상기 적용 단계는 액체 형태인 지방산 할라이드를 예컨대 브러쉬, 롤러 또는 흡수성 또는 비-흡수성 패드 같은, 고체 지지체 상에 로딩하고 나서, 시트의 표면에 고체 지지체를 접촉시켜서 수행될 수 있다. 또한 지방산 할라이드는 그라비아, 플렉소그래피, 잉크젯, 헬리오그래피 같은 프린트 기술에 의하거나, 분무에 의하거나, 습윤에 의하거나, 또는 지방산 할라이드를 포함하는 액체에 침지하여 적용될 수 있다. 상기 적용 단계는, 시트의 표면 상에 균일 또는 불균일 패턴의 소수성 영역들을 형성하는 반응제의 불연속 섬들(discrete islands)을 피착할 수 있다. 상기 시트의 소수성 영역의 균일 또는 불균일 패턴은, 적어도 약 100 불연속 소수성 섬들, 적어도 약 500 불연속 소수성 섬들, 적어도 약 1000 불연속 소수성 섬들 또는 적어도 약 5000 불연속 소수성 섬들에 의해 형성될 수 있다. 상기 불연속 소수성 섬들은 원, 사각형 또는 다각형과 같은 임의의 유용한 형상을 가질 수 있다. 상기 불연속 소수성 섬들은 임의의 유용한 평균 가로 치수(lateral dimension)를 가질 수 있다. 많은 구현예에서, 불연속 소수성 섬들은 5 내지 100㎛의 범위, 또는 5 내지 50㎛ 범위의 평균 측방향 치수를 갖는다. 적용된 반응제가 표면에서 확산되는 것을 돕기 위해, 가스 흐름이 또한 적용될 수 있다. 그 전체가 본원에 참고로 원용된 미국 특허 공개 제20130236647호에 설명된 것과 같은 장치 및 공정은, 소수성 시트를 생산하는 데에 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트는 시트의 적어도 한 표면에, 지방족 산 할라이드 (바람직하게는 지방산 할라이드)를 포함하는 액체 조성물을 적용하는 단계, 선택적으로 가스 흐름을 상기 표면에 적용해서 상기 적용된 지방산 할라이드의 확산을 도와주는 단계, 및 약 120℃ 내지 약 180℃ 온도에서 표면을 유지하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 지방산 할라이드는 시트의 셀룰로오스계 물질의 히드록실 작용기와 원 위치에서 반응해서 지방산 에스테르를 형성하는, 공정에 의해 제조될 수 있다. 바람직하게는, 시트는 종이로 제조되고, 지방산 할라이드는 스테아로일 클로라이드, 팔미토일 클로라이드, 또는 아실 작용기의 16 내지 20 개의 탄소 원자와 지방산 클로라이드의 혼합물이다. 바람직하게는, 지방산 할라이드는 표면에 적용되는 액체 조성물의 용매에 용해되지 않는다. 따라서 본원에 기재된 공정에 의해 생산된 소수성 시트는 셀룰로오스의 미리 제조된 지방산 에스테르의 층으로 표면을 코팅하여 제조된 물질로부터 구별 가능하다.
소수성 시트와 결과물인 소수성 필터 요소는 액체 반응제 조성물을 약 0.1 내지 약 3g/cm2, 또는 약 0.1 내지 약 2g/cm2, 또는 약 0.1 내지 약 1g/cm2 범위의 비율로 시트의 적어도 한 표면에 적용하는 공정에 의해 생산된다. 이러한 비율로 적용된 액체 반응제는 시트와 결과물인 필터 요소의 표면에 소수성을 띄게 한다.
많은 구현예에서, 시트의 두께는, 한 표면에 적용된 소수성기 또는 작용제(reagent)가 마주보는 반대편 표면으로 고르게 퍼지게 하여, 유사한 소수성 성질을 마주보는 양표면에 효과적으로 제공한다. 일 실시예에서, 시트의 두께는 약 43㎛였고, 한 표면에 소수성 작용제로서 스테아로일 클로라이드를 사용한 그라비아 (인쇄) 공정에 의하여 양 표면이 소수성이 되었다.
일부 구현예에서, 소수성 필터 요소의 소수성 성질을 생성하기 위한 물질이나 방법은 실질적으로 필터 요소의 투과성에 영향을 미치지 않는다. 바람직하게는, 소수성 필터 요소를 생성하기 위한 작용제 또는 방법은 필터 요소의 투과성을 (미처리 필터 요소에 비하여) 약 10% 미만 또는 약 5% 미만 또는 약 1% 미만 변화시킨다.
많은 구현예에서, 소수성 표면은 소수성 필터 요소 또는 셀룰로오스계 물질의 시트의 길이를 따라 반응제를 프린트하여 형성될 수 있다. 임의의 유용한 프린트 방법이 이용될 수 있다. 상기 반응제는, 셀룰로오스계 물질의 펜던트 기에 화학적으로 결합하기 위하여 반응할 수 있는 임의의 유용한 소수성 작용기를 포함할 수 있다.
많은 구현예에서, 소수성 표면은 셀룰로오스계 물질의 길이를 따라 반응제를 프린트하여 형성될 수 있다. 그라비아, 잉크젯 등과 같은 임의의 유용한 프린트 방법이 이용될 수 있다. 상기 반응제는, 셀룰로오스계 물질이나 셀룰로오스계 물질의 펜던트 기에 공유 결합될 수 있는 임의의 유용한 소수성 작용기를 포함할 수 있다.
궐련 및 에어로졸 발생 물품과 같은 흡연 물품은, 래퍼가 에워싼 담배의 충전물을 포함하는 담배 기재 또는 에어로졸 발생 기재를 포함하고 있다. 담배 기재는, 임의의 적합한 형태로, 담배 물질이나 담배 치환물의 임의의 적합한 유형이나 유형들을 포함할 수 있다. 바람직하게, 담배 로드는 연도 경화(flue-cured) 담배, 벌리 담배, 메릴랜드 담배, 오리엔탈 담배, 전문 담배, 균질화 또는 재구성 담배, 또는 이들의 임의 조합을 포함한다. 담배는, 담배 각초, 담배 박층, 예컨대 부피 팽창 또는 부풀린 담배 같은 가공된 담배 물질, 예컨대 컷-롤형(cut-rolled) 또는 컷-퍼프형(cut-puffed) 줄기 같은 가공된 담배 줄기, 균질화 담배, 재구성(reconstituted) 담배, 캐스트 리프 담배(cast leaf tobacco) 또는 이들의 블렌드 등의 형태로 제공된 것이 바람직하다. 본 명세서에서 용어 "담배 각초"는 담배 잎의 순엽(lamina) 부분으로 주로 만들어지는 담배 물질을 지칭하는데 사용된다. 본 명세서에서 용어 "담배 각초"는 담배 보통 각초 블렌드를 형성하는 단일 종의 담배속식물(Nicotiana) 및 2종 이상의 담배속식물 모두를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “균질화 담배”는 미립자 담배를 집합시켜서 형성된 물질을 가리킨다. 균질화 담배는 재구성(reconstituted) 담배 또는 캐스트 리프 담배(cast leaf tobacco), 또는 이들 모두의 혼합물을 포함할 수도 있다. 용어 "재구성 담배" 는 담배 미세 분말, 담배 가루, 담배 줄기 또는 이들의 혼합물과 같은 담배 부산물(tobacco by-products)로 제조될 수 있는 종이 형태 물질을 말한다. 재구성 담배는, 담배 부산물 내의 가용성 화학물질을 추출하는 단계, 남은 담배 섬유를 시트로 가공하는 단계, 및 농축 형태의 추출물질을 상기 시트에 재적용하는 단계를 통하여 제조될 수 있다. 본 명세서에서 용어 “캐스트 리프 담배”는, 담배 분쇄 입자 및 바인더(예를 들어 구아)를 포함하는 슬러리를, 벨트 컨베이어와 같은 지지면(supportive surface) 위에서 캐스팅하고, 슬러리를 건조하고, 건조된 시트를 지지면으로부터 제거하는 것에 기초하는, 본 기술분야에 주지된 공정으로 만든 제품을 나타내는데 사용된다. 이러한 유형의 담배 기재 또는 에어로졸-발생 기재를 생산하기 위한 예시적인 방법들은 미국 특허 제5,724,998호; 제5,584,306호; 제4,341,228호; 제5,584,306호 및 제6,216,706호에 기술되어 있다. 다양한 구현예들에서, 균질화 담배는 로드를 형성하도록 포장되기 전에, 권축되거나, 구겨지거나, 접히거나, 이와 달리 압축되는 시트로 형성된다. 예를 들면, 본 발명에서 사용하기 위한 균질화 담배 물질의 시트는, 한 쌍의 회전식 권축 롤러를 포함하는, CH-A-691156에 설명되어 있는 유형의 권축 유닛을 사용하여 권축될 수도 있다. 그러나, 본 발명에서 사용하기 위한 균질화 담배 물질의 시트는 균질화 담배 물질의 시트를 변형시키거나 천공하는 다른 적절한 기계 및 공정을 이용하여 질감이 형성될 수도 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
가열식 흡연 물품 또는 에어로졸 발생 물품에서 사용되는 담배 기재 또는 에어로졸 발생 기재는 일반적으로 궐련과 같은, 연소식 흡연 물품보다 높은 수준의 습윤제(들)을 포함하고 있다. 습윤제는 또한 "에어로졸 형성제"로서 지칭될 수 있다. 에어로졸 형성제는, 사용 시, 에어로졸의 형성을 용이하게 하고 에어로졸 발생 기재의 작동 온도에서 열적 감성에 실질적으로 내성이 있는, 임의의 적절한 공지된 화합물 또는 화합물들의 혼합물을 설명하는 데 사용된다. 적절한 습윤제 또는 에어로졸 형성제는 당 기술분야에 주지되어 있고, 이에 한정되지 않지만, 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 같은, 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함한다. 바람직한 습윤제 또는 에어로졸 형성제는, 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 같은 다가 알코올 또는 그들의 혼합물이며, 가장 바람직하게는 글리세린이다. 담배 기재 또는 에어로졸 형성 기재는 단일의 습윤제 또는 에어로졸 형성제를 포함하고 있을 수도 있다. 대안적으로, 담배 기재 또는 에어로졸 형성 기재는 2개 이상의 습윤제 또는 에어로졸 형성제의 조합을 포함하고 있을 수도 있다.
다양한 구현예들에서, 담배 기재 또는 에어로졸 발생 기재는 높은 수준의 습윤제 또는 에어로졸 형성제를 가지고 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 높은 수준의 습윤제는 건조 중량 기준으로 약 10중량% 초과 또는 바람직하게는 약 15중량% 초과 또는 보다 바람직하게는 약 20중량% 초과인 습윤제 함량을 의미한다. 담배 기재 또는 에어로졸 발생 기재는 건조 중량 기준으로 약 10중량% 내지 약 30중량%, 약 15중량% 내지 약 30중량%, 또는 약 20중량% 내지 약 30중량% 사이의 습윤제 또는 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다.
많은 구현예에서, 흡연 물품의 전체 길이는 약 30mm와 약 130mm 사이이다. 일부 구현예에서, 상기 흡연 물품의 전체 길이는 약 85mm 또는 약 45mm이다. 상기 흡연 물품의 외부 직경은 약 5.0mm와 약 12mm 사이, 약 5.0mm와 약 8mm 사이, 또는 7.2 mm ± 10%일 수 있다. 흡연 물품의 필터의 전체 길이는, 약 18mm와 약 36mm 사이일 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 필터의 전체 길이는 약 27mm이다. 가열식 흡연 물품 내의 에어로졸 발생 기재는 통상적으로 기존의 말단에 불이 붙는 흡연 물품에서의 가연성 흡연가능 물질의 로드보다 길이가 상당히 짧다. 가열식 흡연 물품 내에 포장되어 있는 에어로졸 발생 기재의 컬럼은 약 5mm와 약 20mm 사이의 길이를 가질 수도 있다.
이전의 실험에서는 본 발명에 따른 지방산 작용기의 종이에 대한 공유 결합이 셀룰로오스계 물질, 예를 들어 종이의 평량 또는 투과성을 현저하게 변화시키지 않는다는 것을 입증한 바 있다. 따라서, 소수성 시트 물질로 제조된 필터의 RTD가 미처리 물질로부터 현저하게 벗어날 것으로 예상되지 않는다.
이전의 실험에서는 36g/m2 (34.7 내지 37.3 g/m2)의 평량, 100mm의 폭을 가지며, 권축하여 1mm 피치를 갖는 구조로 되는, 크레이프 종이를 사용하여 16.3mm (16.24 내지 16.36mm)의 원주를 가진 필터를 만들었다. 이러한 필터 요소로 제조된 필터는 필터 요소의 6.6mmWG/mm의 RTD를 나타냈다. 다른 실험에서, 7.4-7.49mm의 직경 (23.24-23.53 mm의 원주)을 가지고 생성되고 36g/m2 (34.7 내지 37.3 g/m2)의 평량, 220mm의 폭을 갖는 크레이프 종이(Semi-White L126, 2646/312, Swiss Quality Paper)를 사용하여 필터를 만들었다. 도 4는 권축 전 종이 폭 (180mm 내지 220mm)과, (두 가지 권축 수준), RTD 간의 관계를 보여주고 있다. RTD는 권축 정도에 따라서, 권축 정도가 낮은 0.9mmWG에서 권축 정도가 높은 필터의 3.63mmWG/mm로, 가변될 수 있음을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명의 흡연 물품과 필터의 흡인저항(resistance to draw (RTD))이 가변될 수 있다. 많은 구현예에서, 흡연 물품의 RTD는 약 50 내지 150mm H2O 사이이다. 흡연 물품의 RTD는, 용적 유량(volumetric flow)이 배출 단부에서 초당 17.5 밀리리터인 정상 조건(steady conditions) 하에서 기류에 의해 가로지를 때, 시료의 두 단부 간의 정압차(static pressure difference)를 가리킨다. 시료의 RTD 는, (존재하는 경우) 환기가 전부 차단된 채 ISO 표준 6565:2002에 규정된 방법을 사용하여 측정될 수 있다.
하나 이상의 구현예에서, 본 발명에 의한 흡연 물품은, 하나 이상의 향미제가 코팅된 내부 라이너(inner liner)를 가지는 용기, 예를 들어 소프트 팩이나 경첩-뚜껑 팩(hinge-lid packs)에 포장될 수 있다.
본원에서 사용되는 모든 과학 및 기술 용어는 달리 특정되지 않는 한 당 기술분야에서 일반적으로 사용되는 의미를 갖는다. 본원에서 제공되는 정의들은 본원에서 빈번하게 사용되는 소정의 용어들의 이해를 용이하게 하기 위한 것이다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용된 바와 같이, 상기 단수 형태들(“a”, “an”, 및 “the” )은, 달리 그 내용이 명확하게 기술되지 않는 한, 복수의 지시 대상을 갖는 구현예들을 포함하고 있다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용된 바와 같이, “또는”은 달리 그 내용이 명확하게 기술되지 않는 한 일반적으로 “및/또는”을 포함하는 의미로 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, “갖다”, “갖는”, “포함하다”, “포함하는”, “이루어지다”, “이루어지는” 등은 개방형의 의미로 사용되며, 일반적으로 “포함하지만, 이에 한정되지 않는” 것을 의미한다. “~로 필수적으로 이루어지는”, “~로 이루어지는” 등은 “이루어지는” 등에 포함되는 것임이 이해될 것이다.
단어 “바람직한” 및 “바람직하게”는 특정 환경 하에서 특정 이익을 제공할 수 있는 본 발명의 구현예들을 지칭한다. 그러나, 다른 구현예들이 동일 또는 다른 환경 하에서 바람직할 수도 있다. 또한, 하나 이상의 바람직한 구현예의 설명은 다른 구현예들이 유용하지 않음을 암시하는 것이 아니며, 청구항들을 포함하는 본 발명의 범주로부터 다른 구현예들을 배제하고자 하는 것이 아니다.
도 1 내지 도 3에 도시된 흡연 물품은, 상술한 흡연 물품이나 흡연 물품의 성분의 하나 이상의 구현예를 도시하고 있다. 위의 개략도들은 반드시 일정한 축척으로 되어 있지 않으며, 예시할 목적이지, 한정하려는 목적으로 제공되는 것은 아니다. 도면들은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 측면들을 도시하고 있다. 그러나, 도면들에 도시되지 않은 다른 측면들이 본 발명의 범주 및 사상 이내에 들어 있음이 이해될 것이다.
이제 도 1을 참조하면, 흡연 물품(10)이 도시되어 있다. 흡연 물품(10)은 담배 로드와 같은 담배 기재(20), 마우스 말단 세그먼트(30) 및 말단 팁(70)을 포함하고 있다. 마우스피스는 필터 요소(30)를 포함하고 있으며 완성된 흡연 물품(10) 내의 담배 기재(20)와 접경할 수 있다. 도시된 흡연 물품(10)은, 필터 또는 마우스피스 세그먼트(30)의 적어도 일부분을 둘러싸는 플러그 랩(60) 및 담배 기재(20)의 적어도 일부분을 둘러싸는 래퍼(40)를 포함하고 있다. 티핑 종이(50)는 플러그 랩(60) 및 래퍼(40)의 일부분을 둘러싸고 있다.
도 2는 권축 유닛에서 물질의 이송 방향(화살표 방향 참조)에 평행한 마루와 골을 가진 권축된 구조부(120 )를 정의하는 소수성 셀룰로오스계 물질의 연속 시트(101)를 예시하고 있다. 예시적인 평면 부분(110)이 또한 도시되고 있다.
도 3은 소수성 필터 요소(130)의 한 구현예의 단면도를 예시하고 있다. 소수성 셀룰로오스계 물질의 권축된 시트(101)는 그 자체 위에 접혀서 실질적으로 원형 단면인 원통형 공간 내로 포장되는 것으로 설명되어 있다. 플러그 랩(160)은 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트(101)를 원통 형태로 에워싸고 고정시킨다.
전술한 예시적인 구현예들은 한정적인 것이 아니다. 상술한 예시적인 구현예들과 일치하는 다른 구현예들이 당 기술분야의 숙련자들에게 자명할 것이다.
10: 흡연 물품
20: 담배 기재
30: 마우스 말단 세그먼트
40: 래퍼
50: 티핑 종이
60: 플러그 랩
70: 말단 팁
101: 시트
110: 예시적인 평면 부분
120: 권축된 구조부
130: 소수성 필터 요소
160: 플러그 랩

Claims (16)

  1. 흡연 물품으로,
    흡연성 물질; 및
    상기 흡연성 물질의 하류에 있으며 여과 물질을 포함하는 필터를 포함하되, 상기 여과 물질은 셀룰로오스계 물질에 공유 결합된 소수성 작용기를 포함하는 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트를 포함하는, 흡연 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트는, 상기 시트의 길이 방향을 따라 권축되고 가로 방향으로 주름져서 원통형 필터 요소를 형성하는, 흡연 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소수성 셀룰로오스계 물질의 권축된 시트는 상기 권축된 시트의 길이 방향을 따라 평행하고 동연의 마루와 골을 포함하고, 여기서 주행 방향에 수직인 가로 방향으로 측정된 피치는 약 1mm인, 흡연 물품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트의 폭은 약 150mm 내지 약 250mm인, 흡연 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터의 직경은 약 4.5mm 내지 약 9.5mm인, 흡연 물품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트는 적어도 약 90도 또는 적어도 약 100도의 물 접촉각을 갖는, 흡연 물품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트는 약 40g/m2 이하, 또는 약 35g/m2 이하의 콥 물 흡수 측정값(60초에서)을 나타내는, 흡연 물품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트는 약 20 내지 약 60g/m2 또는 약 30 내지 약 45g/m2의 범위인 평량을 가지고, 상기 소수성 작용기는 약 0.1 내지 약 5g/m2 또는 약 0.1 내지 약 3g/m2의 범위인 평량을 가지는, 흡연 물품.
  9. 제1항 내지 제8항의 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 작용기는 지방산 또는 지방산 에스테르를 포함하는, 흡연 물품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트는 셀룰로오스의 지방산 에스테르를 포함하는, 흡연 물품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 작용기는 상기 소수성 셀룰로오스계 물질의 시트 상의 셀룰로오스계 물질에 공유 결합된, 흡연 물품.
  12. 제11항에 있어서, 상기 소수성 작용기는 용매를 사용하지 않고 그 표면 상에 지방산 할라이드를 확산시켜서 상기 셀룰로오스계 물질에 공유 결합된, 흡연 물품.
  13. 제12항에 있어서, 상기 지방산 할라이드는 팔미토일 클로라이드, 스테아로일 클로라이드, 베헤노일 클로라이드, 또는 팔미토일 클로라이드와 스테아로일 클로라이드의 혼합물을 포함하는, 흡연 물품.
  14. 흡연 물품용 필터로,
    원통형 필터 요소의 단면을 통해 공급되고, 적어도 약 90도 또는 적어도 약 100도의 물 접촉각 및 약 40g/m2 이하, 또는 약 35g/m2 이하의 콥 측정값(60초에서)을 갖는, 소수성 셀룰로오스계 물질의 연속 시트를 포함하는, 필터.
  15. 제14항에 있어서, 상기 소수성 셀룰로오스계 물질의 연속 시트는 상기 셀룰로오스계 물질 상의 양자 공여 작용기에 공유 결합된 소수성 작용기를 가지는, 필터.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 소수성 셀룰로오스계 물질의 연속 시트는 권축되고, 포장되어서 원통형 필터 요소를 형성하는 층들로 배열되어 있는, 필터.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2767949T3 (es) * 2015-06-29 2020-06-19 Stora Enso Oyj Método para convertir en hidrófobo un sustrato de celulosa
TW201701779A (zh) 2015-07-01 2017-01-16 菲利浦莫里斯製品股份有限公司 疏水性吸菸製品管體
US10524500B2 (en) * 2016-06-10 2020-01-07 R.J. Reynolds Tobacco Company Staple fiber blend for use in the manufacture of cigarette filter elements
JP6496705B2 (ja) * 2016-12-16 2019-04-03 株式会社ダイセル 抄紙シート及び抄紙シートの製造方法
WO2018178091A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Philip Morris Products S.A. Method and apparatus for manufacturing a crimped sheet of material
EP3643185A4 (en) 2017-06-19 2021-05-26 Japan Tobacco, Inc. SMOKE ARTICLE FILTERS AND MANUFACTURING METHOD FOR THEREFORE
KR101976325B1 (ko) * 2018-07-06 2019-05-07 주식회사 케이티앤지 연기 성분 저감 담배 필터, 담배, 그리고 그 제조 방법
ES3010643T3 (en) * 2018-12-07 2025-04-04 Swm Holdco Luxembourg Paper sheet and method of making it
PL3890520T3 (pl) * 2018-12-07 2024-03-18 Philip Morris Products S.A. Wyrób do wytwarzania aerozolu mający biodegradowalny materiał filtracyjny
MX2021012086A (es) * 2019-04-04 2021-11-03 Philip Morris Products Sa Articulo generador de aerosol que comprende un elemento de soporte tubular hueco.
US11596889B2 (en) * 2019-10-23 2023-03-07 Pall Corporation Air filter and method of use
SE1951393A1 (en) * 2019-12-04 2021-06-05 Stora Enso Oyj Water-resistant cellulose-based substrate with improved repulpability
CN111189383B (zh) * 2020-02-20 2021-06-29 吉林大学 一种超疏水纸基应变传感器及其制备方法
FR3108523B1 (fr) * 2020-03-27 2022-03-25 Samain Daniel Francois Jean Marie Matériau de Filtration d’Air, Dispositif de Décontamination d’Air par Filtration et Procédé de Fabrication
KR102386081B1 (ko) * 2020-04-22 2022-04-12 주식회사 케이티앤지 흡연 물품용 필터 및 이를 포함하는 흡연 물품
GB202103577D0 (en) * 2021-03-15 2021-04-28 Nicoventures Trading Ltd A component for an article for use in an aerosol provision system
WO2022195273A1 (en) * 2021-03-15 2022-09-22 Nicoventures Trading Limited A component for an article for use in an aerosol provision system
GB202103576D0 (en) * 2021-03-15 2021-04-28 Nicoventures Trading Ltd A component for an article for use in an aerosol provision system
CN117241684A (zh) * 2021-04-27 2023-12-15 日本烟草产业株式会社 香味吸入物品用纸滤嘴
KR102734099B1 (ko) * 2021-06-21 2024-11-25 주식회사 케이티앤지 담배 로드, 이를 포함하는 에어로졸 발생 물품 및 이와 함께 사용되는 에어로졸 발생 장치
GB2614895A (en) * 2022-01-21 2023-07-26 Essentra Filter Products Dev Co Pte Ltd A sustainable smoking article element

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001515103A (ja) * 1997-08-14 2001-09-18 サマン，ダニエル 固体材料を疎水性にするための処理方法、獲得される材料および応用
WO2014090665A1 (de) * 2012-12-13 2014-06-19 Kelheim Fibres Gmbh Regenerierte cellulosefaser
JP2014515933A (ja) * 2011-05-31 2014-07-07 アール・ジエイ・レイノルズ・タバコ・カンパニー コート紙フィルター
WO2014201344A1 (en) * 2013-06-13 2014-12-18 Ecolab Usa Inc. Water-free surface sizing composition and method for treating a paper substrate with same

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2999503A (en) * 1953-12-23 1961-09-12 Olin Mathieson Filter
CH454714A (de) * 1966-02-23 1968-04-15 Celfil Co Verfahren zur Herstellung einer zur Verarbeitung für Rauchwarenfilter geeigneten endlosen Papierbahn
CH586518A5 (ko) 1975-10-10 1977-04-15 Hoechst Ag
CH583529A5 (ko) 1974-03-28 1977-01-14 Hoechst Ag
US4107426A (en) * 1976-07-06 1978-08-15 Roy Gerald Gordon Process for treating cellulose
FR2436571A1 (fr) * 1978-09-25 1980-04-18 Job Ets Bardou Job Pauilhac Procede pour ameliorer la compacite des filtres a cigarettes realises notamment a partir de nappe de matiere fibreuse conformee en boudin cylindrique filtrant
US4341228A (en) 1981-01-07 1982-07-27 Philip Morris Incorporated Method for employing tobacco dust in a paper-making type preparation of reconstituted tobacco and the smoking material produced thereby
JP3681410B2 (ja) 1992-04-09 2005-08-10 フィリップ・モーリス・プロダクツ・インコーポレイテッド 再構成タバコシート及びその製造法及び使用法
SE500634C2 (sv) 1992-12-22 1994-08-01 House Of Blend Ab Filtercigarett
US5685815A (en) * 1994-02-07 1997-11-11 Hercules Incorporated Process of using paper containing alkaline sizing agents with improved conversion capability
CN1219797C (zh) * 1994-09-22 2005-09-21 大世吕化学工业株式会社 纤维素衍生物
JP3696951B2 (ja) * 1994-09-22 2005-09-21 ダイセル化学工業株式会社 たばこ煙用フィルター素材及びその製造方法
US5584306A (en) 1994-11-09 1996-12-17 Beauman; Emory Reconstituted tobacco material and method of its production
DE19541873A1 (de) 1995-11-09 1997-05-15 Rhodia Ag Rhone Poulenc Filterzigarette
CH691156A5 (fr) 1998-05-19 2001-05-15 Philip Morris Prod Ligne d'alimentation d'une machine de production de filtres de cigarettes.
US6216706B1 (en) 1999-05-27 2001-04-17 Philip Morris Incorporated Method and apparatus for producing reconstituted tobacco sheets
KR100695606B1 (ko) 2003-02-18 2007-03-14 필링젠트 리미티드 금속 프탈로시아닌 및 다양이온 중합체를 함유하는 필터
US7827996B2 (en) * 2003-12-22 2010-11-09 Philip Morris Usa Inc. Amphiphile-modified sorbents in smoking articles and filters
JP5570753B2 (ja) * 2008-07-08 2014-08-13 株式会社ダイセル 多孔質シリカからなるフィルタ素材およびそれを用いたたばこフィルタ
GB0910373D0 (en) * 2009-06-16 2009-07-29 Filtrona Int Ltd Tabacco smoke filter
CN101731757B (zh) * 2009-12-08 2011-12-28 湖南中烟工业有限责任公司 保湿剂在卷烟纸质滤材中的应用
US20120017925A1 (en) 2010-06-30 2012-01-26 Sebastian Andries D Degradable cigarette filter
CN102334751B (zh) * 2010-07-28 2013-07-31 南通烟滤嘴有限责任公司 烟用纸芯滤棒及其制造方法
FR2967363B1 (fr) 2010-11-16 2012-11-30 Centre Nat Rech Scient Machine et procede de traitement par greffage chromatogenique d'un substrat hydroxyle
WO2014207704A2 (en) * 2013-06-26 2014-12-31 Pan Jiayi Filter media
CN104130355A (zh) 2014-07-18 2014-11-05 云南中烟工业有限责任公司 一种疏水聚合物改性醋酸纤维素的制备方法及其应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001515103A (ja) * 1997-08-14 2001-09-18 サマン，ダニエル 固体材料を疎水性にするための処理方法、獲得される材料および応用
JP2014515933A (ja) * 2011-05-31 2014-07-07 アール・ジエイ・レイノルズ・タバコ・カンパニー コート紙フィルター
WO2014090665A1 (de) * 2012-12-13 2014-06-19 Kelheim Fibres Gmbh Regenerierte cellulosefaser
WO2014201344A1 (en) * 2013-06-13 2014-12-18 Ecolab Usa Inc. Water-free surface sizing composition and method for treating a paper substrate with same

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