KR102339129B1 - 필터 매질 - Google Patents

Abstract

크림핑(crimping), 엠보싱(embossing), 및/또는 코러게이팅(corrugating)될 수 있는 게더링(gathering)된 종이 웹으로 이루어진 필터 요소가 개시된다. 본 발명에 따르면, 종이 웹은 적어도 두 가지의 상이한 첨가제로 처리된다. 제1 첨가제는 하나 이상의 분지기(branching group)를 갖는 케텐 다이머와 같은 친수성 및 소수성 단부를 갖는 양친성 분자(amphiphilic molecules)를 포함한다. 한편, 제2 첨가제는 폴리알킬렌 글리콜과 같은 중합체 성분을 포함할 수 있다. 또한, 필터 요소는 폴리아민 또는 아미노산 또는 이들의 염으로 처리될 수 있다. 일 실시예에서, 필터 요소는 흡연 물품의 필터에 통합될 수 있다. 두 가지 첨가제는 함께 연기의 맛(taste)을 개선하고, 일부 연기 페놀류를 감소시키고, 일부 연기 카르보닐류를 감소시킬 수 있다.

Description

필터 매질{FILTER MEDIA}

관련 출원

본 출원은, 본 명세서에서 참조로 통합되는 2013년 6월 26일에 출원된 미국 가출원 일련번호 제61/839,608호를 기초로 하고 우선권을 주장한다.

담배(cigarettes)와 같은 흡연 물품은 통상적으로 흰색 랩 종이에 타바코(tobacco)의 컬럼을 랩핑함으로써 제조된다. 결국, 흡연 물품은 일반적으로 물품이 끽연되는 필터를 포함한다. 필터는 흰색 랩 종이에 접착되는 팁 종이(tipping paper)를 이용하여 흡연 물품에 부착된다. 몇 가지 예외가 있지만, 종래의 필터는 일반적으로 셀룰로오스 아세테이트 토우(cellulose acetate tow)로 형성된다. 선택적으로, 필터 물질과 팁 종이 사이에, 타바코의 랩핑된 컬럼에 부착하기 전에 필터를 함께 홀딩(holding)하는 비 다공성 또는 다공성 플러그 랩(plug wrap)이 존재한다. 그러나, 특정한 적용에서, 플러그 랩 종이는 사용되지 않거나 필요하지 않다.

흡연 물품의 제조에 사용되는 종이 성분은 구조를 제공할 뿐만 아니라, 담배의 많은 물리적 특성 및 특징에 기여하거나 이를 조정한다. 예를 들어, 종이는 담배가 연소되는 속도, 담배 당 퍼프 수(number of puffs), 퍼프 당 총 타르 전달을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 위의 특성의 대부분은 특정한 다공성을 갖는 종이를 제조함으로써 제어된다.

상술한 바와 같이, 종래의 필터는 일반적으로 셀룰로오스 아세테이트로부터 형성된다. 그러나, 셀룰로오스 아세테이트는 제조 비용이 상대적으로 고가이며, 또한 매우 느리게 생분해된다. 필터는 흡연 용품의 사용 동안 소모되지 않기 때문에, 셀룰로오스 아세테이트의 느린 생분해 속도는 특히 문제이다. 따라서, 폐기된 필터는 일반적으로 주변 환경, 특히 건물의 외부 및 도로를 따라 발견된다.

상기의 관점에서, 당업자는 셀룰로오스 아세테이트를 다른 물질로 대체하는 시도를 하였다. 예를 들어, 미국 특허 번호 제5,360,023에는, 탄소질 물질을 포함하는 종이의 게더링(gathering)된 웹으로부터 형성된 담배용 필터 요소가 개시되어 있다.

영국 특허 출원 GB2075328호에는 막대 형태로 측방으로 모여진 종이의 코러게이팅된 웹(corrugated web) 및/또는 피브릴화된 웹(fibrillated web)을 포함하는 타바코 흡연 필터를 개시하고 있다.

흡연 물품용 필터로서 종이의 사용은 많은 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 종이 필터는 빠르게 생분해된다. 종이 필터의 여과 특성은 다양하고, 제어될 수 있다.

그러나, 불행하게도, 종이 필터는 다수의 단점을 제시한다. 예를 들어, 종이 필터는 떫은 맛, 쓴 맛, 목재 맛, 종이 맛, 거친 맛, 자극적인 맛, 및 건조한 맛을 생산할 수 있다. 종이 필터는, 예를 들면, 입에 느껴지는 드라잉-아웃(drying-out), 러프닝(roughening), 퍼커링(puckering) 감각으로서 설명될 수 있는 감각적 특성을 일으킬 수 있다. 종이 필터는 코, 입, 목에 거친 맛을 일으키는 자극적인 맛을 일으킬 수 있다. 건조한 맛과 쓴 맛은, 가소제를 함유하는 셀룰로오스 아세테이트에 의해 일반적으로 제거되는 주류연(mainstream smoke) 중의 각종 성분을 표준 종이 필터가 여과 및 제거하지 못하는 것에 기인하는 것으로 생각된다. 이들 성분은 페놀류, 예를 들어 페놀, 크레졸 및/또는 레조르시놀을 포함한다. 건조하거나 자극적인 맛을 만들 수 있는 다른 성분은 일부 산, 크로톤알데히드와 같은 일부 알데히드, 일부 케톤, 일부 에스테르, 일부 알코올, 일부 아미드, 및 일부 피롤을 포함한다.

또한, 종이 필터는 타르를 더 보유할 수 있고, 셀룰로오스 아세테이트와 상이한 정도로 연기 성분을 흡수하는 경향을 가져서, 종이 맛을 일으킬 수 있다. 종이 맛은 때때로 종이 연소에서의 냄새로 설명되어 있다.

상기의 관점에서, 종이 필터와 일반적으로 관련된 건조한 맛 및 목재 맛을 감소시키고 특정 연기 성분을 선택적으로 감소시키는, 흡연 물품용 종이 필터에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 기체를 포함하는 다양한 에어로졸 유체를 여과하기 위해 다른 분야에서 이용될 수 있는 종이 필터에 대한 필요성이 존재한다.

일반적으로, 본 발명은 필터 요소에 관한 것이다. 필터 요소는 다수의 분야에서 사용될 수 있고 여러 상이한 적용처를 가질 수 있지만, 일 실시예에서, 상기 필터 요소는 주류연을 여과하기 위한 흡연 물품에 통합될 수 있다. 필터 요소는 일반적으로 목재 펄프 섬유, 다른 식물 섬유, 합성 섬유, 또는 이들의 혼합물을 함유하는 종이로 구성된다. 사용될 수 있는 목재 펄프 및/또는 다른 식물 섬유는 경목 섬유, 연목 섬유, 아마 섬유 등을 포함한다. 일 실시예에서, 목재 펄프 섬유 또는 다른 식물 섬유는 타바코 식물로부터 얻을 수 있다. 예를 들어, 섬유는 타바코 스크랩, 타바코 줄기, 파인(fine) 및/또는 다른 타바코 부산물에서 유래했을 수 있다.

부직포 및 직포 종이 분야에 잘 알려진 기술을 이용하여 베이스 웹을 제조하기 위해 다른 공정이 적용될 수 있다. 이러한 공정은 에어레이드 공정(airlaid processes), 스펀레이드 공정(spunlaid processes), 멜드블로운 공정(meltblown processes) 및 웨트레이드 공정(wetlaid processes)을 포함할 수 있다. 종이 필터와 일반적으로 연관된 거친 맛, 쓴 맛, 자극적인 맛, 목재 맛, 종이 맛, 떫은 맛, 및 건조한 맛을 최소화하기 위해, 본 발명의 종이는 개질된 섬유의 사용에 의해 종이 필터에 첨가된 첨가제의 조합, 또는 이러한 첨가제 또는 그 유도체를 포함하는 충전제(filler)를 포함한다.

예를 들어, 일 실시예에서, 본 발명은 펄프 섬유 및/또는 타바코 물질을 함유하는 베이스 웹을 포함하는 필터 요소에 관한 것이다. 베이스 웹은 적어도 제1 첨가제 및 제2 첨가제와 결합된다. 일 실시예에서, 베이스 웹은 제3 첨가제를 함유할 수 있다. 제3 첨가제는 단지 제1 첨가제와 결합될 수 있거나, 단지 제2 첨가제와 결합될 수 있거나, 또는 제1 첨가제 및 제2 첨가제 모두와 베이스 웹에 존재할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 첨가제는 이하를 포함한다.

여기서, R₁ 및 R₂는 알킬기 또는 알케닐기와 같은 유기기이다. 일 실시예에서, 상기 제1 첨가제는 알킬 케텐 다이머 또는 알케닐 케텐 다이머 또는 알킬 숙신산 무수물을 포함한다. 다른 실시예에서, 제1 첨가제는 비 섬유성 화합물 또는 중합체, 예를 들어 폴리비닐 알코올, 로진, 아크릴 공중합체, 예를 들어 스티렌 아크릴 공중합체, 변성 전분, 하이드로콜로이드, 예를 들어 젤라틴, 등을 포함할 수 있다. 제1 첨가제는 개질된 천연 또는 합성 섬유 또는 충전제일 수 있으며, 여기서 상기 첨가제 또는 그 유도체는 그래프팅, 코팅, 인클루젼(inclusion), 더스팅, 및 당업자에게 공지된 다른 기술들과 같은 상이한 수단에 의해 존재할 수 있다. 제1 첨가제는 상기 화합물 중 임의의 혼합물을 포함할 수 있다. 제1 첨가제는 베이스 웹의 약 0.01 중량% 내지 약 30 중량%, 예를 들어 베이스 웹의 약 0.05 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 상기 베이스 웹에 존재할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 첨가제는 약 15 중량%보다 큰 양으로, 예를 들어 약 20 중량%보다 큰 양으로 상기 베이스 웹에 존재할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제1 첨가제는 약 18 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 상기 베이스 웹에 존재할 수 있다.

제2 첨가제는 중합체 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 첨가제는 폴리알킬렌 글리콜과 같은 폴리에테르를 포함할 수 있다. 또한, 제2 첨가제는 모노프로필렌 글리콜, 소르비톨, 글리세린, 트리아세틴, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 제2 첨가제는 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리에틸렌 옥사이드 또는 메톡시폴리에틸렌 글리콜 또는 PEG 유도체를 포함할 수 있다. 폴리알킬렌 글리콜은 약 500 g/mol보다 큰, 예를 들어 약 500 g/mol 내지 약 3000 g/mol, 예를 들어 약 500 g/mol 내지 약 1000 g/mol의 평균 분자량을 가질 수 있다. 제2 첨가제는 베이스 웹의 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로, 예를 들어 약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 양으로 상기 베이스 웹에 존재할 수 있다. 제2 첨가제 또는 이들의 혼합물은 개질된 섬유(천연 또는 합성) 또는 충전제 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 여기서 첨가제 또는 그 유도체는 제1 첨가제에 대하여 기술된 바와 같이 당업자에게 공지된 상이한 수단에 의해 존재할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 첨가제는 베이스 웹에 혼입되거나 첨가될 수 있으며, 제2 첨가제는 베이스 웹의 적어도 일 표면에 적용될 수 있다. 예를 들어, 제1 첨가제는 종이제조 공정의 웨트 엔드(wet end)에서 베이스 웹에 사이징 처리로서 첨가될 수 있다. 한편, 제2 첨가제는 사이징제(sizing agent)로서 첨가될 수 있거나, 또는 베이스 웹이 건조되기 전 또는 후에 베이스 웹 상에 인쇄될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 첨가제는 베이스 웹의 표면적의 약 10% 내지 약 100%를 덮는 패턴으로 베이스 웹 상에 인쇄될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 첨가제 및 제2 첨가제는, 웨트레이드 공정, 드라이레이드 공정, 멜트블로운 공정, 스펀레이드 공정 등과 같이 베이스 웹을 형성하기 위해 적용되는 공정에 따라, 코팅, 분무, 더스팅 인쇄, 전사, 인클루젼 등과 같은 다른 기술들에 의해 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 일 실시예에서, 베이스 웹은 제3 첨가제를 더 함유할 수 있다. 제3 첨가제는 아민 또는 폴리아민, 구체적으로 아미노산 또는 아미노산 염, 보다 구체적으로, 염기성 아미노산 또는 염기성 아미노산 염 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 아민 또는 폴리아민은 폴리에틸렌이민, 폴리우리아, 폴리아미드, 아미노기의 작용기를 갖는 섬유 또는 충전제일 수 있다.

일 실시예에서, 아미노산은 글리시네이트를 포함할 수 있다. 글리시네이트는 염기성 형태 일 수 있으며, 소듐 글리시네이트와 같은 알칼리 글리시네이트를 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 다른 아미노산 또는 펩티드(아미노산의 사슬)는 알라닌, 발린, 이소류신, 류신, 페닐알라닌과 같은 소수성 측쇄를 가진 아미노산; 리신, 아르기닌, 글루마닉산(glumanic acid)과 같은 전기적으로 대전된 측쇄를 가진 아미노산; 글루타민, 세린과 같은 대전되지 않은 측쇄를 가진 아미노산; 시트룰린, 오르니틴과 같은 논 프로테익(non proteic) 아미노산; 임의의 다른 적합한 펩티드 또는 단백질 추출물을 포함한다. 또한, 이들 아미노산은 알칼리 형태, 이들의 혼합물 등으로 존재할 수 있다.

일 실시예에서, 아미노산을 그 기본 형태로 사용하기 위해, 아미노산은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속과 반응된 염을 포함할 수 있다. 아미노산의 첨가는 주류연에서 카르보닐류 성분을 줄이고, 연기 맛을 향상시킬 수 있다.

제3 첨가제는, 존재하는 경우, 사이징 처리로서 첨가되거나, 베이스 웹이 건조되기 전 또는 후에 베이스 웹의 외부 표면에 또는 처리 중에 웹의 내부에 적용될 수 있다. 제3 첨가제 및 첨가제의 혼합물은 또한 개질된 섬유(천연 또는 합성) 또는 충전제 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 여기서 상기 첨가제 또는 그 유도체는 상기 제1 첨가제 및 제2 첨가제에서 설명한 바와 같이 당업자에게 공지된 다른 수단에 의해 존재할 수 있다. 제3 첨가제는 베이스 웹의 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로, 예를 들어 약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 양으로 상기 베이스 웹에 존재할 수 있다.

상기 베이스 웹은 약 10 gsm 내지 약 200 gsm의 기본 중량을 가질 수 있다.

본 출원은 또한 랩 종이에 의해 둘러싸인 타바코의 컬럼을 포함하는 흡연 물품에 관한 것이다. 필터는 타바코의 칼럼의 일 단부에 인접하게 위치된다. 팁 종이는 타바코의 컬럼에 필터를 부착하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 필터는 상술한 바와 같은 필터 요소를 포함한다.

흡연 물품용 필터에 통합되는 것에 더하여, 본 발명의 처리된 종이는 다양한 다른 적용처에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 처리된 종이는 엔진 배기가스의 필터로서, 공기 여과 시스템의 필터로서, 티백 필터(tea bag filter)로서, 커피 필터로서, 스너프 또는 무연 타바코용 파우치로서 등에 에어로졸을 여과하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 측면은 아래에 더 상세하게 논의된다.

본 발명의 전체적이고 실시가능한 개시는, 첨부된 도면의 참조를 포함하여,본 명세서의 나머지 부분들에서 보다 구체적으로 설명된다.
도 1은 종래에 제조된 담배의 사시도이고;
도 2는 담배를 제조하기 위해 사용되는 다른 성분을 나타내는 사시도이고;
도 3-13은 아래의 실시예에서 얻어진 결과의 그래픽 표현(graphical representation)이다.
본 명세서 및 도면에서 참조 문자의 반복적 사용은 동일하거나 유사한 본 발명의 특징 또는 요소를 나타내기 위한 것이다.

본 설명은 단지 예시적인 실시예에 대한 설명이고, 본 발명의 보다 넓은 관점을 한정하는 것으로 의도되지 않는다는 것을 당업자는 이해할 것이다.

일반적으로, 본 발명은 에어로졸을 여과하기 위한 필터에 포함될 수 있는 필터 요소에 관한 것이다. 일 실시예에서, 예를 들어, 필터 요소는 담배와 같은 흡연 물품을 위한 필터에 통합될 수 있다. 필터 요소는 첨가제의 조합을 함유하는 종이를 포함한다. 본 발명에 따르면, 첨가제는 흡수를 감소시키는 제1 첨가제를 포함한다. 필터 요소는, 흡연 물품의 주류연에 함유된 일부의 화학 성분을 선택적으로 감소시키는 것으로 여겨지는 제2 첨가제를 포함한다. 첨가제의 조합은, 흡연 물품에 통합시 종이 필터와 일반적으로 연관된 건조한 맛, 떫은 맛(astringent), 거친 맛, 목재 맛, 종이 맛, 자극적인 맛, 및 쓴 맛을 상승적으로(synergistically) 줄이고 최소화하는 것으로 확인되었다.

일 실시예에서, 종이에 첨가되는 제1 첨가제는 양친성 화합물 또는 중합체, 예를 들어 알킬화 케텐, 예를 들어 알킬화 디케텐을 포함한다. 한편, 제2 첨가제는 폴리에테르, 모노프로필렌 글리콜, 소르비톨, 글리세린, 트리아세틴, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 제2 첨가제는, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 글리콜을 포함할 수 있다.

특정 실시예예에서, 상기 필터 요소는 선택적으로 제3 첨가제를 포함할 수 있으며, 상기 제3 첨가제는 하나 또는 그 이상의 아미노산 또는 폴리아민 또는 이들의 염을 포함할 수 있다. 아미노산의 존재는 주류연에서 카르보닐 성분을 상당히 줄이고 맛을 개선하는 것으로 밝혀졌다. 일 실시예에서, 필터 요소는 제3 첨가제와 결합된 제1 첨가제를 함유할 수 있다. 다른 실시예에서, 필터 요소는 제3 첨가제와 결합된 제2 첨가제를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 필터 요소는 세 가지 첨가제를 모두 함유할 수 있다.

종이가 특히 흡연 물품을 위한 필터로 사용될 때, 상기 두 가지 또는 세 가지 첨가제의 조합은 수많은 장점 및 이점을 제공하는 것으로 밝혀졌다.

예를 들면, 흡연 물품용 필터에 통합될 때, 본 발명의 필터 요소는 주류연으로부터 다양한 성분을 선택적으로 제거할 수 있다. 예를 들어, 첨가제는 주류연에 존재할 수 있는 다양한 호프만 분석물(Hoffmann analytes), 특히 페놀류 및/또는 카르보닐류를 제거하기 위해 함께 상승적으로 작동할 수 있다. 예를 들어, 필터 요소에 의해 주류연으로부터 선택적으로 제거될 수 있는 페놀성 화합물은 페놀, 크레졸 등을 포함할 수 있다.

예를 들어, 본 발명에 따라 제조된 필터는, 흡연 물품에 부착될 때, 주류연에 함유된 페놀 또는 크레졸과 같은 일부 페놀류의 적어도 10%, 예를 들어 적어도 20%, 예를 들어 적어도 30%, 예를 들어 적어도 40%, 예를 들어 적어도 50%를 제거할 수 있다. 일 실시예에서, 페놀성 화합물의 최대 70%, 예를 들어 60%까지, 예를 들어 50%까지, 예를 들어 40%까지 제거될 수 있다. 주류연으로부터 제거된 성분의 양을 결정하기 위해, 두 개의 동일한 흡연 물품이 제조되고, 하나는 본 발명에 따라 제조된 필터를 가지며, 하나는 제1 첨가제 및 제2 첨가제를 함유하지 않고 미처리된 동일한 종이로 제조된 필터를 갖는다. 두 개의 흡연 물품은 리트(lit)되고 흡연기에서 끽연되고, 주류 성분이 측정된다.

페놀성 화합물에 더하여, 본 발명의 필터 요소는 또한 주류연으로부터 일부 카르보닐류 및 일부 알데히드류를 제거할 수 있다. 예를 들어, 주류연에 포함된 크로톤알데히드의 적어도 10%, 예를 들어 적어도 15%, 예를 들어 적어도 20%, 예를 들어 적어도 25%가 제거될 수 있다. 아미노산 또는 폴리아민이 존재하는 경우, 전체 카르보닐류는 10% 이상, 예를 들어 15% 이상이고 최대 약 50%까지 감소될 수 있다. 또한, 포름알데히드는 50% 이상, 예를 들어 60% 이상, 예를 들어 70% 이상, 예를 들어 80% 이상까지 제거될 수 있다. 또한, 아미노산이 존재하는 경우, 크로톤알데히드는 50% 이상, 예를 들어 약 55% 이상, 예를 들어 최대 약 60%까지 제거될 수 있다.

본 발명의 필터 요소는 또한 주류연으로부터 시안화수소(HCN)를 제거할 수 있다. 예를 들어, 주류연에 함유된 HCN의 적어도 10%, 예를 들어 적어도 30%, 예를 들어 적어도 40%가 제거될 수 있다. 일반적으로, HCN은 최대 약 80%의 양까지 주류연으로부터 제거될 수 있다.

주류연으로부터 다양한 성분을 제거함으로써, 그리고 알려지지 않은 다른 이유로 인하여, 또한 본 발명에 따라 제조된 필터 요소는, 흡연 물품에 부착될 때, 종이로 제조된 종래의 필터와 비교하여 맛의 개선을 제공한다. 본 발명의 필터 요소는 건조한 맛, 종이 맛, 목재 맛, 및 쓴 맛의 감소를 일으키며, 흡연 용품이 소비될 때의 자극적임, 거침 및 떫음(astringency)의 감소를 일으킨다. 궁극적으로, 본 발명에 따라 제조된 필터는 흡연자에게 보다 깨끗하고, 달콤하고, 부드러운 주류연을 생성한다.

본 발명에 따라 제조된 종이는 또한 다른 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따라 처리된 종이는 또한 절삭성(machinability) 및 종이 강도가 개선된 필터를 갖는다. 본 발명에 따라 처리하면, 종이는 일반적으로 보다 적은 마찰을 일으키는 매끄러운 표면을 갖는다. 궁극적으로, 종이의 표면은 보다 큰 강도, 개선된 인쇄성(printability), 및 개선된 내수성을 갖는다.

상기 일반적으로 설명한 바와 같이, 본 발명의 필터 요소는, 적어도 제1 첨가제, 제2 첨가제, 및/또는 제3 첨가제로 처리되는 목재 펄프 섬유 및/또는 다른 식물 섬유를 함유하는 베이스 웹을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 베이스 웹은 주로 펄프 섬유, 예를 들어 연목 섬유, 경목 섬유, 아마 섬유 등, 또는 합성 섬유 또는 개질된 섬유 또는 이들의 혼합물을 함유하는 종이 웹을 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 베이스 웹은 타바코 화합물, 예를 들어 재구성된 타바코 베이스 시트 또는 재구성된 타바코 종이로 이루어지거나 이것을 포함할 수 있다. 재구성된 타바코는 다양한 타바코 물질, 예를 들어 타바코 스크랩, 타바코 줄기, 타바코 스탁(stalk), 셀룰로오스 섬유 등을 함유할 수 있다.

일반적으로, 제1 첨가제는 양친성 화합물 또는 중합체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 첨가제는 이하의 화학 구조를 가질 수 있다.

여기서, R₁ 및 R₂는 알킬기 또는 알케닐기와 같은 유기기이다. 일 실시예에서, 예를 들어 R₁ 및 R₂는 약 8개의 탄소 원자 내지 약 40개의 탄소 원자, 예를 들어 약 12개의 탄소 원자 내지 약 28개의 탄소 원자, 예를 들어 약 12개의 탄소 원자 내지 약 16개의 탄소 원자의 탄소 사슬 길이를 갖는 알킬기일 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어 제1 첨가제는 알킬 케텐 다이머를 포함한다.

제1 첨가제는 일반적으로 물에 불용성이고, 스테아르산과 같은 지방산으로부터 제조된다. R기의 크기는 분자를 생성하기 위한 다양한 지방산 소스를 선택함으로써 변화되고 제어될 수 있다.

일반적으로, 제1 첨가제는 셀룰로오스 섬유를 소수성으로 만들기 위해 셀룰로오스와 결합하는 것으로 생각된다. 탄화수소 사슬을 포함할 수 있는 R기는 셀룰로오스 및/또는 타바코 물질의 표면으로부터 외측으로 배향될 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 첨가제는 폴리비닐 알코올, 알킬 숙신산 무수물, 로진, 스티렌 아크릴 공중합체와 같은 아크릴 공중합체, 변성 전분, 젤라틴과 같은 하이드로콜로이드, 섬유상 또는 비 섬유상 물질, 이들 성분 중 하나 또는 다수를 함유하는 충전제, 또는 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 첨가제는 일반적으로 약 0.05 중량% 내지 약 15 중량%의 양으로, 예를 들어 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로, 예를 들어 약 0.5 중량% 내지 약 7 중량%의 양으로 본 발명에 따른 종이에 첨가된다. 일 실시예에서, 제1 첨가제는 약 1 중량%보다 큰 양으로, 예를 들어 약 4 중량%보다 큰 양으로, 예를 들어 약 5 중량%보다 큰 양으로 종이에 존재할 수 있다. 제1 첨가제는 약 10 중량% 미만의 양으로, 예를 들어 약 9 중량% 미만의 양으로 종이에 존재할 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 첨가제는 약 5 중량%보다 큰 양으로, 예를 들어 약 10 중량%보다 큰 양으로, 예를 들어 약 15 중량%보다 큰 양으로, 예를 들어 약 20 중량%보다 큰 양으로 종이에 존재할 수 있다. 제1 첨가제는 약 35 중량% 미만의 양으로, 예를 들어 약 30 중량% 미만의 양으로, 예를 들어 약 28 중량% 미만의 양으로 종이에 존재할 수 있다.

본 발명에 따라 종이에 첨가되는 제2 첨가제는 다양한 다른 중합체 또는 화합물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 첨가제는 그 화학 구조 내에 자유 히드록시기 또는 에스테르기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 첨가제는 폴리에테르, 모노프로필렌 글리콜, 소르비톨, 글리세린, 트리아세틴과 같은 가소제, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 예를 들어, 제 2 첨가제는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜 유도체, 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

알킬렌 글리콜은 일반적으로 올리고-알킬렌 글리콜을 포함할 수 있다. 올리고-알킬렌 글리콜은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. PEG-550, PEG-600, 또는 PEG-700과 같은 적합한 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)은 일반적으로 평균 분자량에 의해 특징되는 올리고머의 혼합물로 시판되고 있다. 일 실시예에서, PEG의 폴리에틸렌 글리콜 단편은 약 500 g/mol 내지 약 3000 g/mol, 예를 들어 약 500 g/mol 내지 약 1000 g/mol의 평균 분자량을 가질 수 있다. 선형 및 분지형 PEG 분자가 모두 사용될 수 있다.

PEG의 대부분의 소스는 폴리에틸렌옥사이드 서브유닛의 수에 기초한 화합물의 범위를 특징으로 하고 있지만, 에틸렌 옥사이드의 제어된 중합에 기초하여 보다 좁은 범위도 (상업적으로 그리고 그외에) 이용가능하다.

각 PEG는 PEG 유닛의 수의 함수로서 분자량이 다양한 광범위한 화합물이며, 또한 낮거나 높은 분자량 성분이 중앙의 우세한 성분의 한쪽 또는 양쪽에서 제거되는 경우(예를 들어, 크로마토그래피 분리에 의함), 피크 쉐이빙(peak shaving)을 받는다. 대표적인 범위로서, 예를 들어 PEG-550에 대한 중심 아래와 위는 PEG-450 내지 PEG-650이 될 것이고; PEG-600에 대해서는 PEG-500 내지 PEG-800의 범위일 것이고, PEG-1000에 대해서는 PEG-850 내지 PEG-1200의 범위일 것이다. 2가지 이상의 PEG의 다양한 조합 및 순열(permutation)이 임의의 비율로 미리 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 폴리알킬렌 글리콜은 메톡시폴리에틸렌 글리콜 또는 모노메틸화알킬렌 글리콜(MPEG)을 포함할 수 있다. 그러나, 많은 적용처에서, 비-모노메틸화 폴리에틸렌 글리콜이 바람직하다.

일 실시예에서, 제2 첨가제는 약 500 g/mol 내지 약 3000 g/mol, 예를 들어 약 500 g/mol 내지 약 1000 g/mol의 분자량을 갖는 폴리알킬렌 글리콜을 포함한다. 일 실시예에서, 폴리알킬렌 글리콜은 약 550 g/mol 내지 약 750 g/mol의 분자량을 갖는다. 한편, 일 실시예에서, 폴리알킬렌 글리콜은 약 550 g/mol 내지 약 3000 g/mol, 예를 들어 약 600 g/mol 내지 약 3000 g/mol의 분자량을 갖는다.

상대적으로 고분자량의 폴리알킬렌 글리콜이 일반적으로 바람직하지만, 다른 실시예에서, 저분자량의 폴리알킬렌 글리콜이 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 폴리알킬렌 글리콜은 약 100 g/mol 내지 약 500 g/mol의 분자량을 가질 수 있다.

종이에 적용되는 제2 첨가제의 양은 다양한 인자들에 의존할 수 있다. 일반적으로, 제2 첨가제는 베이스 웹의 중량을 기준으로, 약 1 중량% 내지 약 30 중량%, 예를 들어 약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 양으로 종이에 적용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 제2 첨가제는 약 10 중량% 초과의 양으로, 예를 들어 약 12 중량% 초과의 양으로, 예를 들어 약 15 중량% 초과의 양으로 종이에 존재할 수 있다. 예를 들어, 제2 첨가제는 약 10 중량% 내지 약 30 중량%, 예를 들어 약 15 중량% 내지 약 25 중량%의 양으로 종이에 존재할 수 있다.

베이스 웹 또는 종이에 선택적으로 존재할 수 있는 제3 첨가제는 폴리아민 또는 아미노산 또는 아미노산 염을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 아미노산 또는 알칼리 형태의 아미노산 염이 사용된다. 예를 들어, 아미노산은 글리신과 같은 지방족 비극성(apolar) 아미노산, 또는 소듐 글리시네이트 또는 포타슘 글리시네이트와 같은 이들의 알칼리 형태, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

사용될 수 있는 다른 아미노산 또는 펩티드(아미노산의 사슬)는 알라닌, 발린, 이소류신, 류신, 및/또는 페닐알라닌과 같은 소수성 측쇄를 갖는 아미노산; 리신, 아르기닌, 및/또는 글루마닉 산과 같은 전기적으로 대전된 측쇄를 갖는 아미노산; 글루타민 및/또는 세린과 같은 대전되지 않은 측쇄를 갖는 아미노산; 및 시트룰린 및/또는 오르니틴과 같은 논-프로테익산(non proteic) 아미노산이다. 또한, 이들 아미노산은 알칼리 형태, 이들의 혼합물 등일 수 있다.

아미노산은 주류연에서 카르보닐 성분을 상당히 줄이고 연기 맛을 개선하는 것으로 밝혀졌다.

제3 첨가제는, 존재하는 경우, 베이스 웹의 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 30 중량%, 예를 들어 약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 양으로 종이에 적용될 수 있다.

제1 첨가제, 제2 첨가제, 및/또는 제3 첨가제가 본 발명에 따른 베이스 웹 또는 종이에 적용되는 방식은 특정한 적용처에 따라 변할 수 있다. 첨가제가 함께 또는 별도의 단계로 베이스 웹에 첨가될 수 있다. 베이스 웹이 섬유의 수성 현탁액으로 제조된 경우, 첨가제는 종이의 제조 공정의 웨트 엔드(wet end) 동안 또는 드라이 엔드(dry end) 동안 첨가될 수 있다. 베이스 웹이 에어레이드, 스펀레이스(spunlace), 스펀레이드(spunlaid), 하이드로인텡글(hydroentangled) 또는 멜트블로운(meltblown) 공정으로 제조되는 경우, 첨가제는 그대로 도입되거나, 또는 그 공정 동안 또는 베이스 웹 공정 후의 개질된 충전제 또는 섬유로서 도입될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 첨가제는 사이징 처리로서 베이스 웹에 적용되며, 제2 첨가제는 베이스 웹이 젖어있는 동안 또는 베이스 웹이 건조된 후에 베이스 웹의 적어도 일 표면에 적용된다. 예를 들어, 제1 첨가제는 내부 사이징제로서 또는 표면 사이징제로서 적용될 수 있다. 내부 사이징은 베이스 웹 또는 종이를 형성하기 이전에 섬유의 수성 현탁액에 제1 첨가제의 첨가이다. 예를 들어, 제1 첨가제는, 형성 표면 상에 슬러리가 증착되기 전의 헤드 박스 이전에 또는 헤드 박스에서, 종이제조 펄프 슬러리에 첨가될 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 첨가제는, 베이스 웹이 형성된 이후이지만 임의의 상당한 건조가 있기 전에, 표면 사이징으로서 적용된다. 예를 들어, 제1 첨가제는 배스 사이징을 사용하여, 사이징 프레스를 사용하여, 스프레이를 통해, 스무딩 프레스의 사용을 통해, 게이트 롤 사이징 프레스의 사용을 통해, 캘린더 사이징을 사용하여, 블레이드 코팅을 통해, 등으로 종이 웹에 첨가될 수 있다. 제1 첨가제를 적용하기 위해 사이징 프레스를 사용하는 경우, 새로이 형성된 종이는 제1 첨가제를 시트에 누르고 임의로 과량의 첨가제 또는 사이징을 제거하는 롤러를 통해 가압될 수 있다.

제1 첨가제를 사이징으로서 적용하거나 사이징 프레스를 사용하는 것은 특정 장점이 될 수 있다. 예를 들어, 제1 첨가제는 종이 웹을 보다 소수성으로 만들 수 있고/있거나 표면 강도 또는 내수성을 향상시킬 수 있다. 이 방식에서, 종이 웹은 보다 쉽게 탈수될 수 있다. 궁극적으로, 제1 첨가제는 종이제조기에서 종이 웹의 주행성을 향상시킬 수 있으며, 또한 표면 강도 및 인쇄성(printability)을 개선할 수 있다.

한편, 제2 첨가제 또는 중합체 성분은 일반적으로 베이스 웹의 일 표면 또는 베이스 웹의 양 표면에 적용될 수 있다. 제2 첨가제는 웹이 젖어있는 동안 또는 웹이 건조된 후에 베이스 웹에 적용될 수 있다. 베이스 웹에 제2 첨가제를 적용하기 위해 임의의 적합한 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제2 첨가제는 사이징 프레스, 스프레이, 나이프 코팅(knife coating), 메이어 로드 코팅(Meyer rod coating), 더스팅, 전사 롤 코터(transfer roll coater)에 의해 또는 임의의 적합한 인쇄 공정을 통해 적용될 수 있다. 사용될 수 있는 인쇄 공정은 플렉소그래픽 인쇄(flexographic printing), 그라비아 인쇄(gravure printing) 등을 포함한다. 일 실시예에서, 제2 첨가제는 베이스 웹의 일면 또는 베이스 웹의 양면의 표면적의 100%를 커버할 수 있다.

일 실시예에서, 제2 첨가제는 패턴으로 종이 웹의 일면 또는 양면에 인쇄될 수 있다. 패턴은 교호 라인(alternating lines) 또는 교호 사각형(alternating squares), 예를 들어 바둑판을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 보다 적은 첨가제를 사용하여 종이를 코팅하면서, 모든 장점은 여전히 유지한다. 예를 들어, 제2 첨가제는 웹의 표면적의 약 10% 내지 약 100%, 예를 들어 웹의 표면적의 약 20% 내지 약 90%, 예를 들어 웹의 표면적의 약 40% 내지 약 60%를 커버하도록 종이 웹의 일 표면에 적용될 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 첨가제는 반응성 면적을 증가시키기 위해 종이의 두께에 분포될 수 있다.

존재하는 경우, 제3 첨가제는 표면 사이징으로서 적용될 수 있거나, 또는 이것이 형성되고 건조된 후에 국소적으로 웹에 적용될 수 있다. 이와 관련하여, 제3 첨가제는 제1 첨가제와 결합되어 베이스 웹에 적용될 수 있고/있거나 제2 첨가제와 결합되어 베이스 웹에 적용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제3 첨가제는 제1 첨가제 또는 제2 첨가제와 상이한 시점에서 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 일 실시예에서, 베이스 웹 또는 종이는 섬유의 수성 현탁액으로부터 형성된다. 섬유는 목재 펄프 섬유, 다른 식물 섬유, 합성 섬유, 개질된 또는 그래프트 섬유, 또는 섬유의 혼합물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 종이는 적어도 70 중량%, 예를 들어 적어도 80 중량%, 예를 들어 적어도 90 중량%의 펄프 또는 식물 섬유, 예를 들어 목재 섬유 또는 아마 섬유로 이루어진다. 섬유는 약 1 mm 내지 약 20 mm, 예를 들어 약 2 mm 내지 약 7 mm의 길이를 가질 수 있다.

섬유의 수성 현탁액은, 물을 배수(drain)하고 이에 의해 베이스 웹을 형성하는 다공성 형성 표면(평평한 와이어 또는 경사진 와이어) 상에 증착된다. 형성 표면 및/또는 하류 직물은 형성될 때 종이에 텍스처를 통합하는 직조 패턴을 포함할 수 있다.

종이 웹이 형성되고 건조될 때, 종이는 필터 요소를 형성하기 위해 게더링되거나; 크림핑 및/또는 엠보싱 및 게더링되거나; 크림핑, 코러게이팅, 및 게더링되거나; 또는 엠보싱, 코러게이팅, 및 게더링될 수 있다. 구체적으로, 종이는 막대 형태로 연속적으로 측방으로 게더링되고, 원하는 길이로 절단될 수 있다.

종이는 다양한 기술을 사용하여 크림핑 또는 엠보싱 및/또는 코러게이팅될 수 있다. 코러게이션 패턴은 다를 수 있으며, 물결, 사각 파, 또는 톱니 구성을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 종이는 엠보싱, 크림핑 및/또는 코러게이팅되기 전에 적셔질 수 있다.

주로 목재 섬유 또는 아마 섬유를 함유하는 종이 웹에 더하여, 다른 실시예에서, 종이 웹은 타바코 화합물, 예를 들어 재구성된 타바코 베이스 시트 또는 재구성된 타바코 종이로 구성되거나 이를 포함한다. 이 실시예에서, 종이는 줄기(예를 들어, 플루-큐어드 줄기(flue-cured stems)), 파인(fine), 및/또는 타바코 제조 공정에서의 다른 타바코 부산물을 함유하는 타바코 퍼니시(furnish)로 형성될 수 있다. 종이의 형성에서, 타바코 퍼니시는 상승된 온도에서 용매(예를 들어, 물 및/또는 기타 화합물)와 함께 초기에 혼합된다. 예를 들어, 알코올(예를 들어, 에탄올)과 같이 물과 혼화될 수 있는(water-miscible) 다양한 용매가 물과 결합되어 수성 용매를 형성한다. 수성 용매의 물 함량은, 일부 경우에, 용매의 50 중량%보다 크고, 특히 90 중량%보다 클 수 있다. 탈 이온수, 증류수 또는 수돗물이 사용될 수 있다. 현탁액에서 용매의 양은 광범위하게 변할 수 있지만, 일반적으로 현탁액의 약 75 중량% 내지 약 99 중량%의 양으로 첨가된다. 그러나, 용매의 양은 용매의 성질, 추출이 수행될 온도 및 타바코 퍼니시의 유형에 따라 달라질 수 있다.

용매/타바코 퍼니시 혼합물을 형성한 후, 퍼니시 혼합물의 가용성 추출물 분획의 일부 또는 전부는 혼합물로부터 임의적으로 분리(예를 들어, 추출)될 수 있다. 원하는 경우, 수성 용매/타바코 퍼니시 혼합물은, 추출의 속도를 증가시키기 위해 상기 혼합물을 스티어링(stirring), 쉐이킹(shaking), 또는 기타 혼합에 의한 추출 동안, 교반(agitating)될 수 있다. 일반적으로, 추출은 약 0.5시간 내지 약 6시간 동안 수행된다. 또한, 필수적인 것은 아니지만, 일반적인 추출 온도는 약 10℃ 내지 약 100℃의 범위이다.

타바코 용액의 불용성 잔류물 분획으로부터 분리되면, 가용성 추출물 분획은 선택적으로 임의의 공지된 형태의 농축기, 예를 들어 진공 증발기를 사용하여 농축될 수 있다. 일 실시예에서, 가용성 성분은 고도로 농축될 수 있다.

일단 추출되면, 불용성 잔류물 분획은 선택적으로 섬유 펄프를 제조하기 위하여 하나 이상의 기계적 정제기(refiner)에 적용될 수 있다. 적합한 정제기의 일부 예는 디스크 정제기, 원추형 정제기 등을 포함할 수 있다.

가용성 추출물 분획은 원하는 임의의 방식으로 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 가용성 추출물 분획은 불용성 잔류물 분획과 재결합될 수 있다. 예를 들어, 가용성 추출물 분획은 재구성된 타바코 시트 또는 종이를 형성하기 위해 불용성 잔류물 분획과 재결합될 수 있다. 구체적으로는, 가용성 추출물 분획은 분무, 사이징 롤러, 포화 등의 각종 적용 방법을 이용하여, 시트, 타바코 블렌드, 불용성 잔류물 등에 다시 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 불용성 잔류물 분획은 이후 형성 장치를 포함하는 종이제조 스테이션으로 전달되는 펄프의 형태일 수 있으며, 여기서 상기 형성 장치는 예를 들어 형성 와이어, 중력 배수, 흡입 드레인, 펠트 프레스, 양키 드라이어, 드럼 드라이어 등을 포함할 수 있다. 이러한 형성 장치에서, 펄프는 시트-유사 형상을 형성하는 와이어 벨트 상에 배치되고, 과량의 수분은 중력 드레인 및 흡입 드레인 및 프레스에 의해 제거된다. 그 후, 가용성 추출물 분획은 불용성 잔류물 분획에 다시 적용될 수 있다. 불용성 잔류물 분획이 가용성 추출물 분획과 재결합될 때, 얻어진 타바코 제품은 일반적으로 "재구성된 타바코"로 알려져 있다.

재구성된 타바코는 일반적으로 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 재구성된 타바코를 형성하기 위해 밴드 주조 또는 압출이 이용될 수 있다. 밴드 주조는 통상적으로, 스틸 밴드(steel band) 상에 코팅된 다음 건조되는, 바인더 및 미세하게 분할된 타바코 부분의 슬러리를 사용한다. 재구성된 타바코를 제조하는 공정의 일부 예는 미국 특허 제3,353,541호; 제3,420,241호; 제3,386,449호; 제3,760,815호; 및 제4,674,519호에 개시되어 있으며; 이들은 본 명세서에 참조로서 통합된다. 재구성된 타바코는 또한 종이제조 공정에 의해 형성될 수 있다. 이 공정에 따라 재구성된 타바코를 형성하는 공정의 일부 예는 미국 특허 제3,428,053호; 제3,415,253호; 제3,561,451호; 제3,467,109호; 제3,483,874호; 제3,860,012호; 제3,847,164호; 제4,182,349호; 제5,715,844호; 제5,724,998호; 및 제5,765,570호에 개시되어 있으며; 이들은 또한 본 명세서에 참조로서 통합된다. 예를 들어, 종이제조 기술을 이용하는 재구성된 타바코의 형성은 타바코를 물과 혼합하는 단계, 이로부터 가용성 성분을 추출하는 단계, 상기 가용성 성분을 농축하는 단계, 상기 타바코를 정제하는 단계, 웹을 형성하는 단계, 농축된 가용성 성분을 다시 적용하는 단계, 및 건조하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 타바코 가용성 추출물 분획은, 얻어지는 재구성된 타바코가 약 10% 초과, 예를 들어 약 15% 초과, 예를 들어 약 20% 초과, 예를 들어 약 30% 초과, 예를 들어 약 35% 초과, 예를 들어 약 40% 초과, 예를 들어 약 45% 초과의 타바코 가용물을 함유하도록, 타바코 물질과 재결합될 수 있다. 재구성된 타바코는 일반적으로 약 50% 미만, 예를 들어 약 45% 미만의 타바코 가용물을 함유한다.

흡연 물품에 사용될 때, 본 발명에 따라 제조된 필터 요소는 일반적으로 약 15 mm 내지 약 30 mm, 예를 들어 약 15 mm 내지 약 25 mm의 둘레를 가질 수 있다.

얻어진 종이는 약 15 gsm 초과, 예를 들어 약 25 gsm 초과, 예를 들어 약 35 gsm 초과, 예를 들어 약 45 gsm 초과, 예를 들어 약 55 gsm 초과, 예를 들어 약 65 gsm 초과, 예를 들어 약 75 gsm 초과, 예를 들어 약 85 gsm 초과, 예를 들어 약 95 gsm 초과, 예를 들어 약 105 gsm 초과, 예를 들어 약 115 gsm 초과의 기본 중량을 가질 수 있다. 종이는 일반적으로 약 200 gsm 미만, 예를 들어 약 150 gsm 미만, 예를 들어 약 100 gsm 미만의 기본 중량을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 기본 중량은 약 15 gsm 내지 약 50 gsm, 예를 들어 약 15 gsm 내지 약 40 gsm일 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 흡연 물품의 일 실시예가 설명을 위해 도시되어 있다. 본 발명에 따라 제조된 필터 요소에 다른 흡연 물품이 통합될 수 있지만, 도 1 및 도 2에 도시된 흡연 용품은 담배를 포함한다. 흡연 용품(10)은 랩퍼(14) 내에 타바코 컬럼(12)을 포함한다. 랩퍼(14)는, 타바코 컬럼(12) 주위에 랩핑되는 외주면을 한정한다.

흡연 물품(10)은 또한 본 발명의 필터 요소로 제조될 수 있는 필터(16)를 포함할 수 있다. 필터(16)는 선택적으로 플러그 랩 종이에 의해 원통 형태로 유지될 수 있다. 필터(16)는 팁 종이(18) 및 접착제를 사용하여 타바코 컬럼(12)에 부착된다.

랩퍼(14)와 팁 종이(18)의 상이한 공기 통기성 수준은 흡연 물품의 연소율 및 다른 물리적 특성의 제어에 기여한다.

타바코 로드(12)에 함유된 흡연성 물질(smokable material)은 다를 수 있다. 흡연성 물질은 충전제의 형태를 가질 수 있으며, 상기 충전제는 타바코 물질, 및 담배를 위한 타바코 로드의 제조에 사용하기에 적합한 형태를 갖는 다른 흡연성 물질을 포함한다. 충전제 물질은 일반적으로 타바코 물질의 스트랜드 또는 스레드(shred)를 포함한다. 타바코 물질의 적합한 유형의 예는 플루-큐어드(flue-cured), 버어리(Burley), 또는 오리엔탈 타바코(Oriental tobacco), 레어 또는 특수 타바코(rare or specialty tobacco), 및 이들의 블렌드를 포함한다. 타바코 물질은 타바코 라미나(tobacco lamina); 체적 확장 또는 퍼프된 타바코(volume expanded or puffed tobacco)와 같은 처리된 타바코 물질; 절단 압연된 또는 절단 퍼프된 줄기(cut-rolled or cut puffed stem)와 같은 처리된 타바코 줄기; 재구성된 타바코 물질; 또는 이들의 블렌드의 형태로 제공될 수 있다.

일 실시예에서, 타바코 컬럼(12)은 플루-큐어드 또는 아메리칸 타바코 블렌드로 이루어진다.

일반적으로, 타바코 로드는 약 55 mm 내지 약 85 mm, 바람직하게 약 60 mm 내지 약 70 mm의 길이, 및 약 15 mm 내지 약 27 mm, 바람직하게 약 15 mm 내지 약 25 mm의 둘레를 갖는다.

랩핑 물질 내에 포함된 흡연성 물질의 블렌드의 패킹 밀도는 다를 수 있다. 담배의 타바코 로드에 대한 일반적인 패킹 밀도는 약 150 내지 약 400 mg/cm³, 바람직하게 약 150 내지 250 mg/cm³의 범위이다.

통상적으로, 필터는 약 15 mm 내지 약 40 mm, 예를 들어 약 20 mm 내지 약 30 mm 범위의 길이를 갖는다.

필터는 본 발명의 종이로 제조된 단일 세그먼트로 구성될 수 있거나 또는 복수의 세그먼트를 포함할 수 있다. 복수의 세그먼트로 제조되는 경우, 하나의 세그먼트는 본 발명의 종이 및/또는 재구성된 타바코를 함유할 수 있으며, 다른 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트와 같은 다른 물질을 함유할 수 있다.

본 발명의 처리된 종이는 흡연 물품용 필터에 통합되는 것에 더하여 다른 수많은 다양한 적용처에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 필터 매질은 에어로졸을 여과하는 임의의 적용처에서 사용될 수 있다. 필터 매질은, 예를 들어 자동차 배기가스 또는 공기 여과 시스템에 사용될 수 있다. 종이 매질은 또한 폴리 페놀의 쓴 맛 및 떫은 맛을 제거하는 티 파우치(tea pouch)로 사용되거나, 또는 커피 종이 필터를 제조하는데 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 종이는 스너프 타바코용 파우치로서 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 본 발명의 처리된 종이는 플러그 랩 종이로서 사용될 수 있다. 플러그 랩 종이는 팁 종이를 사용하여 흡연 물품에 부착되기 전에 필터를 함께 홀딩하기 위해 흡연 물품용 필터 주위에 랩핑될 수 있다.

실시예 1

상기 설명에 따른 제1 첨가제 및 제2 첨가제로 처리된 종이 필터는 미처리 종이 필터보다 더 적은 HCN, 페놀 및 크레졸을 전달한다. 또한, 상기 설명에 따른 제1 첨가제 및 제2 첨가제로 처리된 종이 필터에 의한 타르, 니코틴 및 CO 전달과 미처리 종이 필터에 의한 타르, 니코틴 및 CO 전달 사이에 상당한 차이는 없다.

미처리 종이 필터의 여과 성능에 대한, 상기 설명에 따른 첨가제로 처리된 종이 필터의 여과 성능을 시험하기 위해, 담배 샘플을 제조하였다. 각각 하나의 플루-큐어드 타바코 로드 및 각각 하나의 필터로 타바코 샘플을 조립하였다. 샘플 1의 필터는 알킬 케텐 다이머(AKD)로 이루어진 사이징제로 구성된 제1 첨가제 및 폴리에틸렌 글리콜(PEG)(550 g/mol보다 큰 MW)로 구성된 제2 첨가제로 처리된 종이로 구성되었다. 샘플 1의 필터는 베이스 웹의 6 중량%의 양으로 사이징제를 함유하고, 베이스 웹의 15 중량%의 양으로 PEG를 함유하였다. 샘플 2의 필터 및 샘플 3의 필터는 모두 알케닐 케텐 다이머(AKD-2)로 이루어진 사이징제로 구성된 제1 첨가제 및 PEG로 구성된 제2 첨가제로 처리된 종이로 구성되었다. 샘플 2의 필터 및 샘플 3의 필터는 모두 베이스 웹의 7 중량%의 양으로 AKD-2를 함유하였다. 샘플 2의 필터는 베이스 웹의 15 중량%의 양으로 PEG를 함유하고, 샘플 3의 필터는 베이스 웹의 21 중량%의 양으로 PEG를 함유하였다. 샘플 4의 필터는 미처리 종이 필터이고, 샘플 4는 샘플 1~3에 대한 비교의 기준으로 사용되었다. 담배 샘플 각각은 84 mm의 길이, 32 mm의 팁 길이, 및 24 mm의 필터 길이를 갖는다. 담배 샘플 1, 2, 3, 및 4는 각각 1000 ㎎, 1012 ㎎, 1022 mg, 및 1004 mg의 무게를 갖는다. 담배 샘플은 ISO 흡연 체제(smoking regime)로 Borgwaldt RM20 키트 흡연기에서 끽연되었다. 담배 당 얻어진 연기 전달을 이하의 표 1에 기록하고, 담배 샘플 당 얻어진 카르보닐류, 페놀류, 및 HCN의 전달을 이하의 표 2에 기록한다. 카르보닐류, 페놀류 및 HCN을 ISO 흡연 체제로 분석하였다. 도 3~6은 표 1 및 표 2에 있는 데이터를 시각화한 것이다.

표 1: 담배 당 연기 전달 ( mg )

	샘플 1		샘플 2		샘플 3		샘플 4
타르	6.6	+/- 0.3	6.3	+/- 1.2	6.5	+/- 0.8	6.9	+/- 1.2
니코틴	0.56	+/- 0.02	0.57	+/- 0.08	0.58	+/- 0.03	0.59	+/- 0.06
물	0.4	+/- 0.1	0.8	+/- 0.7	0.7	+/- 0.4	0.6	+/- 0.4
CO	13.1	+/- 1.0	13.3	+/- 0.1	13.2	+/- 1.5	13.4	+/- 1.4

+/-: 95%에서의 신뢰 구간

표 2: 담배 당 카르보닐류, 페놀류, & HCN 의 전달 (㎍)

		샘플 1		샘플 2		샘플 3		샘플 4
카르보닐류	포름알데히드	62.8	+/- 7.6	63.0	+/- 14.8	67.3	+/- 1.8	52.5	+/- 16.7
	아세트알데히드	677.6	+/- 28.3	682.6	+/- 28.6	662.1	+/- 43.1	698.4	+/- 74.7
	아세톤	281.6	+/- 12.7	280.5	+/- 13.5	269.4	+/- 20.9	295.3	+/- 11.1
	아크롤레인	77.0	+/- 1.1	77.3	+/- 2.3	73.8	+/- 7.3	83.0	+/- 11.4
	프로피온알데히드	55.0	+/- 1.8	55.6	+/- 1.6	53.7	+/- 3.3	55.0	+/- 5.1
	크로톤알데히드	19.6	+/- 0.6	20.1	+/- 1.4	18.0	+/- 2.7	20.7	+/- 2.1
	부타논	80.5	+/- 3.1	78.6	+/- 4.3	74.6	+/- 3.9	84.2	+/- 1.1
	부티르알데히드	41.4	+/- 0.6	42.6	+/- 2.2	39.6	+/- 1.7	44.5	+/- 5.3
페놀류	하이드로퀴논	31.4	+/- 1.7	30.9	+/- 4.1	33.4	+/- 2.1	26.6	+/- 1.7
	카테콜	36.1	+/- 8.2	38.9	+/- 2.7	40.6	+/- 2.8	35.2	+/- 3.4
	페놀	4.6	+/- 0.8	4.4	+/- 1.2	3.4	+/- 1.3	16.4	+/- 1.9
	m+p 크레졸	4.3	+/- 0.6	4.0	+/- 0.6	3.5	+/- 0.7	10.4	+/- 1.2
	o-크레졸	1.1	+/- 0.6	<1.07		<1.07		3.8	+/- 0.5
HCN	집진 HCN	54.8	+/- 12.8	46.7	+/- 7.9	36.7	+/- 2.7	79.8	+/- 8.1
	패드 HCN	53.2	+/- 9.4	49.3	+/- 4.6	40.6	+/- 5.4	61.6	+/- 6.7
	총 HCN	108.0	+/- 22.1	95.9	+/- 10.7	77.3	+/- 5.8	141.3	+/- 14.7

샘플 1, 2, 3, 및 4는 각각 163, 157, 159 및 160 mm WG의 유사한 표준 압력 강하를 나타내었다.

표 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 설명에 따른 첨가제로 처리된 종이 필터에 의한 타르, 니코틴 및 CO 전달은 미처리 종이 필터에 의한 타르, 니코틴 및 CO 전달과 비교하여 크게 다르지 않다. 예를 들어, AKD 및 PEG로 처리된 샘플 1의 필터, 또는 AKD-2 또는 PEG로 처리된 샘플 2 및 3의 필터에 의한 연기 전달과, 샘플 4의 미처리 필터에 의한 연기 전달 사이에, 95% 신뢰 구간을 고려할 때, 큰 차이는 없다.

표 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 설명에 따른 첨가제로 처리된 종이 필터에 의한 카르보닐류의 전달은 미처리 종이 필터에 의한 카르보닐류의 전달과 크게 다르지 않거나 또는 상당히 적다. 예를 들어, AKD 및 PEG로 처리된 샘플 1의 필터에 의한 부타논의 전달, 및 AKD-2 및 PEG로 처리된 샘플 2 및 3의 필터에 의한 부타논의 전달은, 95%의 신뢰 구간을 고려할 때, 샘플 4의 미처리 필터에 의한 부타논의 전달보다 상당히 적다. 부타논을 제외하고, 상기 설명에 따른 첨가제로 처리된 샘플 1~3의 필터에 의한 카르보닐류의 전달과 샘플 4의 미처리 필터에 의한 카르보닐류의 전달 사이에 큰 차이는 없다.

표 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 설명에 따른 첨가제로 처리된 종이 필터에 의한 페놀 및 크레졸의 전달은 미처리 종이 필터에 의한 페놀 및 크레졸의 전달보다 상당히 적다. 예를 들어, AKD 및 PEG로 처리된 샘플 1의 필터에 의한 페놀 및 크레졸의 전달, 및 AKD-2 및 PEG로 처리된 샘플 2 및 3의 필터에 의한 페놀 및 크레졸의 전달은, 95%의 신뢰 구간을 고려할 때, 샘플 4의 미처리 필터에 의한 페놀 및 크레졸의 전달보다 상당히 적다. 또한, 베이스 웹의 21 중량%의 양으로 PEG를 함유한 샘플 3의 필터에 의한 페놀 및 m+p 크레졸의 전달은 베이스 웹의 15 중량%의 양으로 각각 PEG를 함유한 샘플 1 및 2의 필터에 의한 페놀 및 m+p 크레졸의 전달보다 적었다.

표 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 설명에 따른 첨가제로 처리된 종이 필터에 의한 HCN의 전달은 미처리 종이 필터에 의한 HCN의 전달보다 상당히 적다. 예를 들어, AKD 및 PEG로 처리된 샘플 1의 필터에 의한 HCN의 전달, 및 AKD-2 및 PEG로 처리된 샘플 2 및 3의 필터에 의한 HCN의 전달은, 95%의 신뢰 구간을 고려할 때, 샘플 4의 미처리 필터에 의한 HCN의 전달보다 상당히 적다(24% 내지 45% 적음). 또한, 베이스 웹의 21 중량%의 양으로 PEG를 함유한 샘플 3의 필터에 의한 HCN의 전달은 베이스 웹의 15 중량%의 양으로 각각 PEG를 함유한 샘플 1 및 2의 필터에 의한 HCN의 전달보다 적었다.

실시예 2

재구성된 타바코 종이 필터는 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터보다 더 빠른 속도로 생분해한다. 이것은 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터의 생분해성에 대해 재구성된 타바코 종이 필터의 생분해성을 시험함으로써 입증되었다. 도 7에 도시된 바와 같이, 재구성된 타바코 종이 필터는 동일한 기간에 걸쳐 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터에 의한 2%의 중량 감소와 비교하여, 80일에 걸쳐 49%의 중량 감소를 나타냈다.

상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터와 비교하여, 첨가제를 함유하거나 함유하지 않는 재구성된 타바코 베이스 종이 필터는 도 8에 도시된 바와 같이 타르의 전달을 감소시킬 수 있고, 상기 설명에 따른 첨가제로 처리된 재구성된 타바코 베이스 종이 필터 및 재구성된 타바코 종이 필터는, 도 9, 도 10, 및 도 11에 도시된 바와 같이, 담배 당 페놀류의 전달, 밀리그램의 타르 당 페놀류의 전달, 담배 당 HCN의 전달 및 밀리그램의 타르 당 HCN의 전달을 각각 감소시킬 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트 필터의 여과 성능에 대한, 상기 설명에 따른 첨가제로 처리된 재구성된 타바코 종이 필터의 여과 성능을 시험하기 위해, 담배 샘플을 제조하였다. 각각 하나의 플루-큐어드 타바코 로드 및 각각 하나의 필터로 담배 샘플을 조립하였다. 샘플 1의 필터는 재구성된 타바코 베이스 종이 등급 A로 구성되었다. 샘플 2의 필터는 알킬 케텐 다이머(AKD)로 이루어진 사이징제로 구성된 제1 첨가제 및 폴리에틸렌 글리콜(PEG)로 구성된 제2 첨가제로 처리된 재구성된 타바코 베이스 종이 등급 A로 구성되었다. 샘플 3의 필터는 재구성된 타바코 종이 등급 B로 구성되었다. 샘플 4의 필터는 AKD로 이루어진 사이징제로 구성된 제1 첨가제 및 PEG로 구성된 제2 첨가제로 처리된 재구성된 타바코 종이 등급 B로 구성되었다. 샘플 2의 필터 및 샘플 4의 필터는 모두 베이스 웹의 7 중량%의 양의 사이징제 및 베이스 웹의 20 중량%의 양의 PEG를 함유하였다. 샘플 5의 필터는 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터이고, 샘플 5는 샘플 1~4에 대한 비교의 기준으로 사용되었다. 담배 샘플은 각각 84 mm의 길이, 32 mm의 팁 길이, 및 24 mm의 필터 길이를 가졌다. 담배 샘플 1, 2, 3, 4, 및 5는 각각 1070 ㎎, 1061 ㎎, 1205 ㎎, 1205 ㎎, 및 949 mg의 무게를 가졌다. 담배 샘플은 Borgwaldt RM20 키트 흡연기에서 끽연되었으며, ISO 흡연 체제(smoking regime)로 얻어진 담배 샘플 당 타르, 페놀류 및 HCN의 전달을 이하의 표 3에 기록한다. 각각의 담배 샘플에 대해 밀리그램의 타르 당 페놀류 및 HCN의 전달을 이하의 표 4에 기록한다. 도 8~11은 표 3 및 표 4에 있는 데이터를 시각화한 것이다.

표 3: 담배 당 전달

	샘플 1		샘플 2		샘플 3		샘플 4		샘플 5
타르 ( mg )	11.4	+/- 0.4	10.6	+/- 0.5	12.7	+/- 0.6	12.3	+/- 0.4	12.0	+/- 0.8
하이드로 퀴논 (㎍)	48.7	+/- 5.0	51.2	+/- 6.1	53.4	+/- 8.9	58.4	+/- 6.6	47.2	+/- 1.1
카테콜 (㎍)	79.2	+/- 8.5	81.8	+/- 7.7	87.4	+/- 11.7	92.5	+/- 11.0	75.1	+/- 6.2
페놀 (㎍)	31.6	+/- 4.4	8.4	+/- 2.0	36.0	+/- 2.3	11.3	+/- 1.7	18.4	+/- 3.7
m+p 크레졸 (㎍)	18.4	+/- 2.5	7.5	+/- 1.0	20.4	+/- 0.8	9.8	+/- 1.4	12.6	+/- 1.9
o-크레졸 (㎍)	6.7	+/- 0.8	2.0	+/- 0.6	7.6	+/- 0.5	2.7	+/- 0.1	4.6	+/- 0.7
HCN (㎍)	167.0		110.0		184.0		110.0		142.0

표 4: mg 타르 당 전달 (㎍)

	샘플 1	샘플 2	샘플 3	샘플 4	샘플 5
하이드로퀴논	4.3	4.8	4.2	4.7	3.9
카테콜	6.9	7.7	6.9	7.5	6.2
페놀	2.8	0.8	2.8	0.9	1.5
m+p 크레졸	1.6	0.7	1.6	0.8	1.0
o-크레졸	0.6	0.2	0.6	0.2	0.4
HCN	14.6	10.4	14.5	8.9	11.8

샘플 1, 2, 3, 4, 및 5는 각각 120, 123, 118, 119, 및 119 mm WG의 유사한 표준 압력 강하를 나타내었다.

표 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 재구성된 타바코 종이 필터에 의한 타르 전달은, 이러한 필터가 상기 설명에 따른 제1 첨가제 및 제2 첨가제로 처리되는 경우, 감소한다. 예를 들어, AKD 및 PEG로 처리된 샘플 2의 필터에 의한 타르의 전달은, AKD 및 PEG 첨가제로 처리되지 않은 샘플 1의 필터에 의한 타르의 전달보다 적었다. 마찬가지로, AKD 및 PEG로 처리된 샘플 4의 필터에 의한 타르의 전달은, AKD 또는 PEG 첨가제로 처리되지 않은 샘플 3의 필터에 의한 타르의 전달보다 적었다. 또한, 샘플 1 및 2의 필터는, 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터와 비교하여, 타르의 전달을 각각 5% 및 12% 감소시켰다.

표 3, 표 4, 도 9, 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 설명에 따른 제1 첨가제 및 제2 첨가제로 처리된 재구성된 타바코 종이 필터에 의한 페놀류의 전달은 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터에 의한 페놀류의 전달보다 적다. 예를 들어, AKD 및 PEG로 처리된 샘플 2의 필터는, 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터보다, 담배 당 페놀의 전달이 54% 적고, 밀리그램의 타르 당 페놀의 전달이 48% 적었다. 마찬가지로, AKD 및 PEG로 처리된 샘플 4의 필터는, 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터보다, 담배 당 페놀의 전달이 39% 적고, 밀리그램의 타르 당 페놀의 전달이 40% 적었다.

표 3, 표 4, 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 설명에 따른 제1 첨가제 및 제2 첨가제로 처리된 재구성된 타바코 종이 필터에 의한 HCN의 전달은 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터에 의한 HCN의 전달보다 적다. 예를 들어, AKD 및 PEG로 처리된 샘플 2의 필터는, 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터보다, 담배 당 HCN의 전달이 23% 적고, 밀리그램의 타르 당 HCN의 전달이 12% 적었다. 마찬가지로, AKD 및 PEG로 처리된 샘플 4의 필터는, 상업용 셀룰로오스 아세테이트 필터보다, 담배 당 HCN의 전달이 23% 적고, 밀리그램의 타르 당 HCN의 전달이 25% 적었다.

실시예 3

미처리 종이 필터와 비교하여, 상기 설명에 따른 제1 첨가제, 제2 첨가제, 및 소듐 글리시네이트로 처리된 종이 필터는, 타르 및 CO 전달에는 큰 영향을 주지 않으면서, 카르보닐류의 전달을 상당히 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 설명에 따른 제1 첨가제, 제2 첨가제, 및 소듐 글리시네이트로 처리된 종이 필터는, 상기 설명에 따른 제1 첨가제 및 제2 첨가제(단, 소듐 글리시네이트는 미함유)로 처리된 종이 필터보다, 대부분의 분석된 카르보닐류를 더 적게 전달했다.

상기 설명에 따른 제1 첨가제 및 제2 첨가제(단, 소듐 글리시네이트는 미함유)로 처리된 종이 필터의 여과 성능에 대하여, 그리고 미처리 종이 필터의 여과 성능에 대하여, 상기 설명에 따른 제1 첨가제, 제2 첨가제, 및 소듐 글리시네이트로 처리된 종이 필터의 여과 성능을 시험하기 위하여, 담배 샘플을 제조하였다. 각각 하나의 플루-큐어드 타바코 로드 및 각각 하나의 필터로 담배 샘플을 조립하였다. 샘플 1의 필터는 알케닐 케텐 다이머(AKD-2)로 이루어진 사이징제로 구성된 제1 첨가제 및 폴리에틸렌 글리콜(PEG)로 구성된 제2 첨가제로 처리된 종이로 구성되었다. 샘플 2의 필터는 AKD-2로 이루어진 사이징제로 구성된 제1 첨가제, PEG로 구성된 제2 첨가제, 및 소듐 글리시네이트로 처리된 종이로 구성되었다. 샘플 3의 필터는 AKD-2로 이루어진 사이징제로 구성된 제1 첨가제, PEG로 구성된 제2 첨가제, 및 소듐 글리시네이트로 처리된 종이로 구성되었다. 샘플 1, 2, 및 3은 모두 베이스 웹의 7 중량%의 양으로 사이징제를 함유하였다. 샘플 1, 2, 및 3은 베이스 웹의 18 중량%의 양으로 PEG를 함유하였다. 샘플 2 및 3은 베이스 웹의 18 중량%의 양으로 소듐 글리시네이트를 함유하였다. 샘플 4의 필터는 미처리 종이 필터이고, 샘플 4는 샘플 1~3에 대한 비교의 기준으로 사용되었다. 담배 샘플 각각은 84 mm의 길이, 32 mm의 팁 길이, 및 24 mm의 필터 길이를 가졌다. 담배 샘플 1, 2, 3, 및 4는 각각 1034 mg, 1084 mg, 1075 mg, 및 1015 mg의 무게를 가졌다. 담배 샘플은 Borgwaldt RM20 키트 흡연기에서 끽연되었다. 담배 당 얻어진 연기 전달을 이하의 표 5에 기록하고, 담배 샘플 당 얻어진 카르보닐류의 전달을 이하의 표 6에 기록한다. 카르보닐류를 ISO 흡연 체제로 분석하였다. 도 12 및 13은 표 5 및 표 6에 있는 데이터를 시각화한 것이다.

표 5: 담배 당 연기 전달

	샘플 1		샘플 2		샘플 3		샘플 4
퍼프 수	7.5	+/- 0.2	7.7	+/- 0.2	7.4	+/- 0.2	7.4	+/- 0.4
타르 ( mg / cig )	7.3	+/- 0.4	7.1	+/- 0.7	7.4	+/- 0.2	6.9	+/- 0.8
TPM ( mg / cig )	7.5	+/- 0.2	8.5	+/- 0.2	9.4	+/- 0.9	8.1	+/- 0.8
CO ( mg / cig )	13.5	+/- 0.5	13.2	+/- 0.8	13.4	+/- 0.3	13.8	+/- 0.4
니코틴 ( mg / cig )	0.63	+/- 0.06	0.80	+/- 0.04	0.90	+/- 0.08	0.58	+/- 0.05

표 6: 담배 당 카르보닐류의 전달 (㎍)

	샘플 1		샘플 2		샘플 3		샘플 4
포름알데히드	56.0	+/- 0.6	7.0	+/- 0.8	7.0	+/- 1.3	48.0	+/- 12.4
아세트알데히드	652.0	+/- 65.0	542.0	+/- 17.1	525.0	+/- 25.0	654.0	+/- 16.4
아세톤	273.0	+/- 15.4	273.0	+/- 22.0	270.0	+/- 14.8	286.0	+/- 9.1
아크롤레인	72.0	+/- 2.1	58.0	+/- 1.2	57.0	+/- 4.4	79.0	+/- 2.3
프로피온알데히드	46.0	+/- 5.9	41.0	+/- 2.5	41.0	+/- 1.4	45.0	+/- 1.1
크로톤알데히드	14.0	+/- 1.4	7.0	+/- 1.2	7.0	+/- 0.3	18.0	+/- 0.5
부타논	53.0	+/- 5.1	50.0	+/- 5.2	50.0	+/- 3.5	59.0	+/- 4.7
부티르알데히드	36.0	+/- 4.2	33.0	+/- 1.6	31.0	+/- 1.4	37.0	+/- 3.6
총	1201.0	+/- 91.0	1012.0	+/- 46.1	988.0	+/- 50.6	1226.0	+/- 36.2

샘플 1 및 3은 각각 146 및 144 mm WG의 유사한 표준 압력 강하를 나타내었다. 샘플 2 및 4는 각각 163 및 160 mm WG의 유사한 표준 압력 강하를 나타내었다.

표 5 및 도 12에 도시된 바와 같이, 퍼프 수(puff number) 또는 타르, TPM, 또는 CO의 전달에 대해, 상기 설명에 따른 소듐 글리시네이트 처리의 영향은 관찰되지 않았다.

표 6 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 설명에 따른 AKD-2, PEG, 및 소듐 글리시네이트로 처리된 종이 필터에 의한 카르보닐류, 특히 포름알데히드 및 크로톤알데히드의 전달은, 미처리 종이 필터에 의해 카르보닐류의 전달보다 상당히 적다. 예를 들어, AKD-2, PEG, 및 소듐 글리시네이트로 처리된 샘플 2 및 3의 필터는, 샘플 4의 미처리 필터보다, 총 카르보닐류를 각각 17% 및 19% 적게 전달했다. 특히, 샘플 2 및 3의 필터는 샘플 4의 미처리 필터보다, 포름알데히드를 각각 85% 및 86% 적게 전달했고, 크로톤알데히드를 각각 62% 및 60% 적게 전달했다. 또한, 상기 설명에 따른 AKD-2, PEG, 및 소듐 글리시네이트로 처리된 종이 필터에 의한 카르보닐류의 전달은, 상기 설명에 따른 AKD-2 및 PEG(단, 소듐 글리시네이트는 미함유)로 처리된 필터에 의한 카르보닐류의 전달보다 상당히 적었다. 예를 들어, AKD-2 및 PEG로 처리된 샘플 1의 필터는 샘플 4의 미처리 필터보다 총 카르보닐류를 단지 2% 적게 전달했으며, 샘플 2 및 3의 필터는 샘플 4의 미처리 필터보다 총 카르보닐류를 각각 17% 및 19% 적게 전달했다.

본 발명에 대한 이들 변형 및 변화와 다른 변형 및 변화는, 보다 구체적으로 첨부된 특허청구범위에 제시된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고, 당업자에 의해 실시될 수 있다. 또한, 다양한 실시예의 측면들은 전체적으로 또는 부분적으로 상호교환될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 상기 설명은 단지 예시로서 제시된 것이며, 첨부된 특허청구범위에 추가로 기재된 발명을 제한하도록 의도되지 않는다는 것을 당업자는 이해할 것이다.

Claims (38)

1. 베이스 웹을 포함하는 필터 요소로서,
   상기 베이스 웹은 목재 펄프 섬유, 식물 섬유 또는 이들의 혼합물을 함유하고,
   상기 베이스 웹은 적어도 제1 첨가제 및 제2 첨가제와 결합되고,
   상기 제1 첨가제는 폴리비닐 알코올, 로진, 아크릴 공중합체, 개질된 전분 또는 하이드로콜로이드를 포함하는 사이징(size)으로서 상기 베이스 웹에 결합되고,
   상기 제2 첨가제는 폴리에테르, 모노프로필렌 글리콜, 소르비톨, 글리세린, 트리아세틴 또는 이들의 혼합물을 포함하고,
   상기 제1 첨가제는 상기 베이스 웹에 첨가되고 상기 베이스 웹의 두께에 걸쳐 분포되고, 상기 제2 첨가제는 상기 베이스 웹의 적어도 일 표면에 적용되고,
   상기 제1 첨가제는 상기 베이스 웹의 0.01 중량% 내지 30 중량%의 양으로 상기 베이스 웹에 존재하고,
   상기 제2 첨가제는 상기 베이스 웹의 1 중량% 내지 30 중량%의 양으로 상기 베이스 웹에 존재하는,
   필터 요소.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 첨가제는 상기 베이스 웹의 전체 표면 또는 일부의 표면만이 상기 제2 첨가제에 의해 커버되는 방식으로 상기 베이스 웹의 표면에 적용되는,
   필터 요소.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 첨가제는 상기 베이스 웹의 표면의 표면적 중 10% 내지 100%를 커버하는 패턴으로 상기 베이스 웹의 표면에 적용되는,
   필터 요소.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 웹은 아민 또는 폴리아민 또는 펩티드 또는 아미노산, 또는 이의 염 또는 이의 유도체 또는 이들의 혼합물을 더 함유하거나 또는 글리시네이트(glycinate)를 더 함유하는,
   필터 요소.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 웹은 에어레이드 웹(airlaid web), 스펀레이드 웹(spunlaid web), 멜트블로운 웹(meltblown web), 또는 하이드로인탱글 웹(hydroentangled web)을 포함하는,
   필터 요소.
   
6. 타바코의 컬럼;
   상기 타바코의 컬럼을 둘러싸는 랩 종이(wrapping paper);
   상기 타바코의 컬럼의 일 단부에 인접하여 위치하는 필터로서, 제1항의 필터 요소를 포함하는 필터; 및
   상기 필터를 상기 타바코의 컬럼에 부착하는 팁 종이(tipping paper)를 포함하는,
   흡연 물품.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 필터는 복수의 세그먼트들을 포함하고,
   상기 필터의 세그먼트들 중 하나는 셀룰로오스 아세테이트를 포함하는,
   흡연 물품.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 필터는, 상기 필터를 통과하는 주류연(mainstream smoke)으로부터 적어도 10%의 페놀을 제거하고,
   상기 필터는, 상기 필터를 통과하는 주류연으로부터 적어도 10%의 크레졸을 제거하고,
   상기 필터는, 상기 필터를 통과하는 주류연으로부터 적어도 10%의 크로톤알데히드를 제거하고,
   상기 필터는, 상기 필터를 통과하는 주류연으로부터 적어도 10%의 시안화수소를 제거하는,
   흡연 물품.
   
9. 필터 특성을 갖는 종이를 제조하는 방법으로서,
   수성 현탁액에서, 목재 섬유, 식물 섬유 또는 이들의 혼합물을 함유하는 수성 슬러리를 형성하는 단계;
   평평한 와이어 또는 경사진 와이어 상의 젖은 종이에 상기 슬러리를 형성하는 단계;
   상기 슬러리 또는 상기 젖은 종이에 제1 첨가제를 통합하는 단계로서, 상기 제1 첨가제는 폴리비닐 알코올, 로진, 아크릴 공중합체, 개질된 전분 또는 하이드로콜로이드를 포함하는 사이징(size)으로서 상기 슬러리 또는 상기 젖은 종이에 통합되는 단계,
   건조 전에 상기 종이의 표면 상에 제2 첨가제를 적용하는 단계로서, 상기 제2 첨가제는 폴리에테르, 폴리알킬렌 글리콜, 모노프로필렌 글리콜, 소르비톨, 글리세린, 트리아세틴 또는 이들의 혼합물을 포함하는 단계; 및
   제2 첨가제가 적용되기 전 또는 후에 상기 종이를 건조하는 단계를 포함하는,
   제조 방법.
   
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