KR20050113672A - 오목형 담배필터의 직렬식 생산방법 및 필터플러그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 담배필터의 직렬식 생산방법에 관한 것으로, 흡착제와 촉매제 및 향미제와 같은 연기변질용 입자성물질(10)의 공급원(12)을 지나 얇고 유연한 서브스트레이트(14)을 운송하는 단계를 포함한다. 정전기 전하가 입자성물질(10)의 공급원(12)의 상부흐름에 서브스트레이트 위로 가해진다. 공급원(12)으로부터 입자성물질(10)의 층이 정전기 전하의 세기에 종속된 층의 두께를 갖는 서브스트레이트(14) 상으로 적층된다. 그런 다음에, 코팅된 서브스트레이트는 단편(22)으로 절단되고, 이 단편(22)은 서로 떨어져 있는 필터조성물들(28) 사이의 공동부에 위치된다. 바람직한 방법서, 필터종이는 정전기 적층기법을 통해 연기변질용 입자성물질(18)로 코팅되고 서로 떨어져 있는 필터조성물(28)은 필터조성물(28) 둘레에 겹쳐진 입자상으로 코팅된 필터종이 위에 위치된다.

Description

오목형 담배필터의 직렬식 생산방법 및 필터플러그 {On line formation of recessed cigarette filter}

본 발명은 오목형 담배필터의 생산방법에 관한 것으로, 특히 촉매제, 흡착제 및 향미제 등의 연기변질용 입자성물질(smoke altering particulate material)을 갖춘 필터의 직렬생산방법에 관한 것이다.

다양한 필터제조방식은 사전에 조립하고 저장되며 그런 다음에 플러그-공간-플러그(plug-space-plug) 형상과 같은 특정한 담배필터구조로 조합되는 다수의 개별적인 필터조성물을 조합한다. 이러한 공정은 조립되기 전에 미리 형성된 필터조성물을 저장하는 단계와 같이 필터조성물의 직렬생산방법에서 배제시킬 수 있는 다수의 단계를 필요로 한다.

도 1은 서브스트레이트 상으로 입자성물질을 직렬식 정전기로 적층하고 셀룰로오스 아세테이트 플러그와는 떨어져 있는 연속적 선들 사이의 중공부에 직렬식으로 삽입되는 플러그에 미립자가 코팅된 서브스트레이트를 형성하는 것을 도시한 개략도이다.

도 2는 절단되고 나서 플랩이 완전하게 플러그형태로 겹쳐지기 전에 도 1의 미립자 플러그의 측단면이다.

도 3은 담배필터의 연속생산에서 서로 떨어져 있는 셀룰로오스 아세테이트 플러그 사이의 중공부에 삽입될 도 1의 플러그를 도시한 개략도이다.

도 4는 2개의 셀룰로오스 아세테이드 플러그 사이의 중공부에 미립자 플러그를 갖춘 플러그-공간-플러그형 담배필터를 도시한 도면이다.

도 5는 플러그-공간-플러그형 담배필터의 연속생산을 하는 동안에 필터종이 위로 입자성물질의 정전기 적층하는 직렬식 공정을 도시한 개략도이다.

도 6은 종이에 정전기로 적층된 연기변질용 물질을 갖춘 도 5의 담배필터종이의 평면도이다.

도 7은 간접전송방식으로 필터종이 위에 입자성물질의 직렬식 정전기 적층을 위한 다른 방법을 도시한 개략도이다.

도 8은 패턴형상으로 종이에 정전기로 적층된 입자성물질을 도시한 것이다.

도 9는 적합한 서브스트레이트의 양 측면에 입자성물질을 적층시킨 개략도이다.

도 10은 미립자로 코팅된 서브스트레이트가 말려지기 전에 주름이 잡혀진 롤형태의 필터조성물의 단면도이다.

따라서, 본 발명의 목적은 담배생산에서 담배필터의 직렬생산방법을 위한 방식에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다른 구조와 효율성을 갖는 필터를 생산하는 공정매개변수를 변화시켜 필터의 직렬생산을 실시하는 방식에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 단순한 필터제조공정에 관한 것으로, 빠른생산속도로 담배필터를 매우 효과적으로 생산하도록 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 종이서브서트레이트 또는 필터종이 또는 임의의 다른 적당한 서브스트레이트에 연기변질용 입자성물질의 층을 형성하도록 정전기 적층 또는 제로그라피(xerography) 또는 전자사진기술(electrophotography)와 같은 다른 공정이 담배필터의 오목영역에 활성층을 만들어 내는 직렬공정에서 사용된다. 연기변질용 입자성물질의 양은 필터종이의 적용범위와 응용분야의 세기에 종속되어 변화될 수 있다. 입자성물질은 소량의 고온용해고착제을 사용하여 결합된다. 바람직하기로, 고온용해고착제는 액체케리어(carrier)를 제거하는 광범위한 건조를 필요로 하는 용액 또는 라텍스 고착제이다. 덧붙여서, 종이의 표면에 결합된 입자성물질을 보호하는 고착제의 사용이 물질을 비활성적으로 만들지 않는다. 다양한 입자가 예컨대 촉매제와 향미제 및 흡착제와 같은 방식으로 적층된다.

입자성물질은 궐련연기흐름에 특정한 조성물의 제거를 돕기 위해서 정전기로 적층된 층에 주입된다. 실리카(silica)는 예컨대 특정한 알데히드를 제거하기 위해 사용된다.

또한, 정전기로 적층된 층은 담배의 향 또는 주요 특성을 향상시키기 위해서 탄소흡착제와 향미제와 같은 미립자들의 조합으로 이루어진다. 직렬로 층을 도포하기 위해서 연기전달에 관한 담배설계자의 유연성을 향상시키고 전체적인 공정의 질을 제어할 수 있는 능력을 증가시킨다.

본 발명의 다른 양상은 미립자가 풍부한 종이에 부직포(nonwoven)를 사용하여 처리한다. 예컨대, 부직포의 활성탄소단편이 탄소종이에 사용된다. 임의의 환경 하에서, 탄소종이에서 사용될 셀룰로오스섬유는 호습성(hygroreactive)으로 건조한 연기를 만드는 경향이 있다. 따라서, 활성탄소 흡착제를 갖춘 종이가 없는 부직포의 사용은 흡연공정중에 경험하게 되는 주요 특성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 새로운 특징과 장점은 첨부도면을 참조로 하여 다음의 상세한 살명으로 당해 분야의 숙련자들에게 명백하게 이해될 것이며, 유사한 부분은 유사한 참조번호로 기재된다.

도면을 참조로, 도 1은 제1공급원(12)에서 연속적인 얇고 유연한 서브스트레이트(14) 위로 입자성물질(10)을 적층하는 장치를 도시한다. 서브스트레이트는 예컨대 종이 또는 부직포재로 되어 있으며, 입자성물질(10)은 흡착제와 촉매제 및 향미제와 같은 소정의 연기변질용 미립자로 이루어져 있다. 흡착제는 탄소와, 제올라이트(zeolite), 아미노프로필트리에톡시실란 실리카겔(APS silica gel) 및,다른 흡착물질 또는 이들의 조합물로 이루어진다. 예컨대, 실리카는 궐련연기로부터 특정한 알데히드를 제거하기 위해 특히 효과가 있다.

정전기 전하가 도 1에 도시된 코로나 방전설비(corona discharge device;16)와 같은 임의의 적당한 기계부품으로 서브스트레이트(14)에 가해진다. 전하의 세기는 큰 두께를 생산하는 고전하로 서브스트레이트(14)에 코팅된 입자성물질의 두께에 따라 선택된다. 정전기로 충전된 서브스트레이트(14)가 입자성물질(10)의 제1공급원(12)을 지나 하류방향으로 이동하므로써, 서브스트레이트는 물질로 코팅된다. 미립자는 바람직하기로 소량의 고온용해고착제를 사용하여 결합된다. 덧붙여서, 코팅된 서브스트레이트가 한쌍의 롤러(18) 사이를 관통하여 융합되거나 도 1에 도시된 바와 같이 서브스트레이트(14)에 입자성물질(10)을 가압한다.

입자성물질이 단일 통로에서 적층되거나 다중의 층이 서브스트레이트에 도포된다. 이에 대해서, 동일하거나 상이한 미립자(10A)의 제2공급원(12A)이 제1적층된 층에 다른 층을 적층하고 롤러(18A)는 서브스트레이트 위로 물질을 가압한다.

그런 다음에, 미립자로 코팅된 서브스트레이트(14)는 절단기(20)를 수단으로 단편으로 절단되고 이들 단편은 아래에서 설명되듯이 서로 떨어져 있는 필터조성물 사이의 중공부에 적층된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 절단된 단편이 이러한 구조내에 코팅된 서브스트레이트의 단편을 권취시켜 원통형상의 플러그(22)로 형성한다. 도 1 및 도 2는 플러그(22)를 도시하고 도 2에서 플랩(24)이 플러그형태 위로 완전하게 접어 포개진다.

도 3은 플러그-공간-플러그형 필터의 연속공정으로 생산하는 장치를 도시한 것이다. 장치는 필터종이 위에 셀룰로오스 아세테이드의 플러그(28)와 서로 떨어져 있는 필터종이(26)를 구비한다. 중공부(30)는 셀룰로우스 아세테이드 플러그들 사이에 위치되고, 미립자로 코팅된 서브스트레이트의 플러그롤(22)은 이 중공부(30) 내에 적층된다. 결과적으로, 도 3의 연속필터는 도 4에 도시된 바와 같이 플러그-공간-플러그 필터(34) 내의 지점(32)에서 절단된다. 서로 이격된 셀룰로오스 아세테이트 플러그(28A,28B)는 플러그롤(22)이 적층될 중공부(30)를 형성한다. 필터종이(26)는 이 조립체를 둘러 씌운다.

도 5는 필터종이(26)가 공급원(12B)에서의 입자성물질(10B)로 코팅되는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 여기서 다시, 정전기 전하가 전하설비(16)로 필터종이(26)에 가해진다. 미립자를 갖은 필터종이(30)가 롤(18)을 관통한 후에, 셀룰로오스 아세테이트 플러그(28)는 코팅된 필터종이 위에 적당하게 위치된다. 코팅된 필터종이는 플라우(36;plow)로 서로 이격된 셀룰로오스 아세테이트 플러그(28) 둘레를 결과적으로 에워싸고 연속적인 필터장치는 도 4로 도시된 바와 같이 개별적인 담배필터조립체를 추후에 절단한다. 그러나, 이러한 특정한 실시예에서 중공부는 속이 비어 있고 연기변질용 입자성물질(10)은 중공부(30)내의 내부면층의 형태로 된다. 도 6은 입자성물질(10B)로 코팅된 필터종이(26)를 도시한다.

도 7은 연속적인 얇고 유연한 서브스트레이트(14)가 입자성물질(10C)로 간접적으로 코팅된 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 회전이송롤(30)은 설비(16)로부터 정전기 전하를 수취하고, 입자성물질(10C)은 공급원(12C)로부터 롤의 전하를 갖은 면을 수용한다. 롤의 면 위에 입자성물질은 예컨대 흡기설비(32;plenum)로 흡입하여 서브스트레이트(14) 위로 이송된다. 그런 후에, 물질(10C)의 층이 한쌍의 롤(18) 사이를 관통하여 서브스트레이트에 물질을 융합시키거나 가압한다. 코팅된 서브스트레이트는 전술된 바와 같이 연속적으로 절단되고 필터단편으로 형성된다.

도 7은 도 1과 결합된 시스템과 유사하게 서브스트레이트에 다른 층을 적층하도록 선택적인 제2이송부(30A)를 도시하고 있다.

도 8의 입자성물질(10D)의 층은 패턴형상으로 서브스트레이트(14)에 적층된다. 이러한 관점에 있어서, 전하설비가 서브스트레이트에 전하가 안착될 수 있게 구조되고 배열되며, 미립자는 전하를 갖는 부분에서 서브스트레이트에 부착된다.

도 9는 서브스트레이트(14)의 양면에 입자성물질(10,10E)을 도포하는 장치를 도시한 것이다. 입자성물질의 제1공급원(12)은 서브스트레이트의 한쪽 면에 위치되고 제2공급원(12E)는 서브스트레이트의 다른쪽 면에 위치된다. 정전기 전하는 설비(16,16E)로써 서브스트레이트(14)의 양면에 도포된다. 이와는 달리, 시스템은 도 1과 유사하며 코팅된 서브스트레이트는 전술된 바와 같이 동일한 방식으로 필터조성물에서 형성된다.

도 10은 도 2에 도시된 플랩과 유사한 필터조성물(40)의 단면도이다. 그러나, 필터조성물(40)에서 입자성물질로 코팅된 서브스트레이트(14)는 최종적인 롤형상으로 되기 전에 주름이 잡혀진다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예는 첨부도면을 참조로 하여 더욱 상세히 설명될 것이며, 당해 분야의 숙련자들을 통해 본 발명의 범주와 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다. 예컨대, 다른 입자성물질이 단일 혹은 다중층으로 조합될 수 있다.

Claims (26)

1. a) 연속적인 얇고 유연한 서브스트레이트(substrate)를 연기변질용 입자성물질의 공급원을 통과하여 운반하는 단계와;

   b) 입자성물질의 공급원의 상부흐름에서 상기 서브스트레이트 상으로 정전기 전하를 가하는 단계;

   c) 공급원으로부터 상기 서브스트레이트에 정전기 전하의 세기에 종속된 층의 두께를 갖춘 서브스트레이트 상으로 상기 입자성물질의 층을 적층하는 단계;

   d) 상기 입자성물질로 코팅된 서브스트레이트를 단편으로 절단하는 단계 및;

   e) 서로 이격된 필터조성물 사이의 중공부 내로 상기 단편을 위치시키는 단계;를 포함하는 담배필터를 생산하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 서브스트레이트는 종이로 되어 있는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 서브스트레이트는 부직포재(nonwoven material)로 되어 있는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 입자성물질은 흡착제와 촉매제 및 향미제로 이루어진 그룹에서 선택되는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 입자성물질은 탄소와, 제올라이트(zeolite), 아미노프로필트리에톡시실란 실리카겔(APS silica gel)로 이루어진 그룹에서 선택된 흡착제로 되어 있는 방법.
6. 제1항에 있어서, 가변화되는 정전기 전하를 도포하는 단계를 포함하여서 상기 입자성물질의 층의 두께가 서브스트레이트 상에 정전기 전하의 세기에 종속되어 가변되는 방법.
7. 제1항에 있어서, f) 상기 서로 이격된 필터조성물 사이의 중공부에 플러그를 안착시키기 전에 실린더형상의 절단된 단편을 권취하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 입자성물질에 향미를 가미하는 단계를 포함하는 방법.
9. 제1항에 있어서, a) 상기 서브스트레이트 상으로 상기 입자성물질의 다중층을 도포하는 단계를 포함하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 입자성물질의 다중층은 상기 서브스트레이트의 양측면 상에 놓여지는 방법.
11. 제1항에 있어서, a) 연속적인 얇고 유연한 서브스트레이트를 연기변질용 입자성물질의 공급원을 통과하여 운반하는 단계와;

    b) 입자성물질의 공급원의 상부흐름에서 상기 서브스트레이트 상으로 정전기 전하를 가하는 단계;

    c) 공급원으로부터 상기 서브스트레이트에 정전기 전하의 세기에 종속된 층의 두께를 갖춘 서브스트레트 상으로 상기 입자성물질의 층을 적층하는 단계;

    d) 상기 입자성물질로 코팅된 서브스트레이트 상으로 서로 이격된 필터조성물을 안착시키는 단계 및;

    e) 상기 필터조성물 둘레로 상기 입자성물질로 코팅된 서브스트레이트를 겹치게 하는 단계;를 포함하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 가변화되는 정전기 전하를 도포하는 단계를 포함하여서 상기 입자성물질의 층의 두께가 서브스트레이트 상에 정전기 전하의 세기에 종속되어 가변되는 방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 연속적인 서브스트레이트는 필터종이로 되어 있는 방법.
14. 제11항에 있어서, 상기 미립자로 코팅된 서브스트레이트에 안착된 상기 이격된 필터조성물은 셀룰로오스 아세테이트 플러그로 되어 있는 방법.
15. 제11항에 있어서, 상기 입자성물질은 흡착제와 촉매제 및 향미제로 이루어진 그룹에서 선택되는 방법.
16. 제11항에 있어서, 상기 입자성물질은 탄소와, 제올라이트, 아미노프로필트리에톡시실란 실리카겔로 이루어진 그룹에서 선택된 흡착제로 되어 있는 방법.
17. 서브스트레이트 위에 정전기로 적층될 연기변질용 입자성물질의 적어도 하나의 층에 유연한 서브스트레이트의 단편으로 이루어진 담배필터용 필터플러그.
18. 제17항에 있어서, 상기 서브스트레이트는 종이로 되어 있는 필터플러그.
19. 제17항에 있어서, 상기 서브스트레이트는 부직포재로 되어 있는 필터플러그.
20. 제17항에 있어서, 상기 입자성물질은 흡착제와 촉매제 및 향미제로 이루어진 그룹에서 선택되는 필터플러그.
21. 제17항에 있어서, 상기 입자성물질은 탄소와 제올라이트 및 아미노프로필트리에톡시실란 실리카겔로 이루어진 그룹에서 선택된 흡착제로 되어 있는 필터플러그.
22. 제17항에 있어서, 상기 서브스트레이트 위에 정전기로 적층된 연기변질용 입자성물질의 적어도 하나의 층에 유연한 서브스트레이트의 단편은 실린더형상을 갖는 롤로 되어 있는 필터플러그.
23. 제17항에 있어서, 상기 유연한 서브스트레이트의 단편은 서브스트레이트 위에 정전기로 처리된 입자성물질의 다수의 층을 구비하는 필터플러그.
24. 제23항에 있어서, 상기 다수의 층은 상기 서브스트레이트의 한쪽 면에 2개로 되어 있는 필터플러그.
25. 제23항에 있어서, 상기 다수의 층은 상기 서브스트레이트의 다른쪽 면에 구비되는 필터플러그.
26. 제17항에 있어서, 상기 정전기로 적층된 입자성물질의 적어도 하나의 층은 서브스트레이트 위에 패턴을 형성하는 필터플러그.