KR102533111B1

KR102533111B1 - 가향처리된 튜브필터를 포함하는 흡연물품 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR102533111B1
Application number: KR1020200072969A
Authority: KR
Inventors: 양진철; 김수호; 김종열; 서정규; 정봉수
Original assignee: 주식회사 케이티앤지
Priority date: 2020-02-17
Filing date: 2020-06-16
Publication date: 2023-05-16
Anticipated expiration: 2040-06-16
Also published as: KR102593732B1; KR20220086547A; KR20210104523A

Abstract

본 발명의 일부 실시예들에 따르면 흡연물질부, 흡연물질부의 하류에 위치하는 제1 튜브필터, 및 흡연물질부와 제1 튜브필터를 감싸는 결합 래퍼를 포함하고, 제1 튜브필터가 제1 향액으로 가향처리된 후 필터 래퍼로 감싸진 필터인, 튜브필터를 포함하는 흡연물품이 제공된다.

Description

가향처리된 튜브필터를 포함하는 흡연물품 및 그의 제조 방법{A SMOKING ARTICLE INCLUDING FLAVORED TUBE FILTER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 흡연물품 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가향처리된 튜브필터를 포함하는 흡연물품 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

궐련으로부터 제공되는 에어로졸에 향미를 부가하는 기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 예를 들면, 에어로졸에 향미를 부가할 수 있도록, 궐련을 구성하는 필터에 향료를 분사한 TJNS(Transfer Jet Nozzle System) 필터 등이 궐련 제조에 활용되고 있다.

한편, 종래와 같이 튜브필터 외부면에 고압 스프레이 노즐을 통해 향액을 분사할 경우 튜브필터 주변으로 버려지는 향액량이 많아 가향 효율이 좋지 않을 뿐 아니라, 향액 분사에 의한 튜브필터 주변의 오염 문제 또한 발생하게 된다.

이에, 튜브필터로의 가향 효율을 증대시킴과 동시에 튜브필터 내면으로 향액을 균일하게 첨가시킬 수 있는 튜브필터의 제조방법이 요구된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 흡연 중 멘솔 이행량, 니코틴 이행량 및 무화량의 증대를 통해 끽미감을 극대화시킬 수 있는 튜브필터를 포함하는 흡연물품 및 그의 제조 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 흡연물질부; 상기 흡연물질부의 하류에 위치하는 제1 튜브필터; 및 상기 흡연물질부 및 상기 제1 튜브필터를 감싸는 결합 래퍼를 포함하고, 상기 제1 튜브필터가 제1 향액으로 가향처리된 후 필터 래퍼로 감싸진 필터인 흡연물품이 제공된다.

일부 실시예들에서, 상기 흡연물품은 상기 제1 튜브필터의 하류에 위치하는 마우스피스를 더 포함하고, 상기 제1 튜브필터에 함유된 멘솔의 중량은 상기 마우스피스에 함유된 멘솔의 중량보다 클 수 있다. 여기서, 상기 제1 튜브필터 내 함유된 멘솔의 중량은 2mg 내지 11mg일 수 있다.

한편, 상기 제1 튜브필터에 함유된 트리아세틴(triacetin)의 중량은 상기 마우스피스에 함유된 트리아세틴의 중량보다 클 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 흡연물품은 상기 제1 튜브필터의 하류에서 상기 제1 튜브필터와 일단이 접하고 상기 마우스피스의 상류에서 상기 마우스피스와 상기 일단에 대향하는 타단이 접하는 냉각필터를 더 포함하고, 상기 냉각필터는 폴리락트산(PLA) 직조물, 지관 또는 제2 튜브필터일 수 있다.

일 예로, 상기 냉각필터는 상기 제2 튜브필터이며 상기 제2 튜브필터의 내경은 상기 제1 튜브필터 내경보다 클 수 있다.

상기 제1 향액은 멘솔 40중량% 내지 80중량% 및 PG(Propylene Glycol) 20중량% 내지 60중량%를 포함할 수 있다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일부 실시예들에 따르면, 흡연물질부; 상기 흡연물질부의 상류에서 상기 흡연물질부와 접하며 내부에 중공이 형성된 전방 플러그; 상기 흡연물질부의 하류에서 상기 흡연물질부와 접하며 내부에 중공이 형성된 제1 튜브필터; 상기 제1 튜브필터의 하류에 위치하는 마우스피스; 및 상기 전방 플러그, 상기 흡연물질부, 상기 제1 튜브필터 및 상기 마우스피스를 감싸는 결합 래퍼를 포함하고, 상기 전방 플러그 및 상기 제1 튜브필터 중 적어도 하나는 제1 향액에 의해 가향처리된 후 필터 래퍼로 감싸진 필터이고 상기 마우스피스는 제2 향액으로 가향처리된 필터인 흡연물품이 제공된다.

또한, 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 흡연물질부 및 제1 튜브필터를 준비하는 단계; 및 상기 흡연물질부 및 상기 제1 튜브필터를 결합 래퍼로 포장하는 단계를 포함하고, 상기 제1 튜브필터를 준비하는 단계는 i) 가향 노즐에 의해 제1 향액을 튜브형 로드의 중심축과 지면에 수직한 방향으로 정렬되는 상기 튜브형 로드의 상측 원주면에 자유낙하 시키는 가향처리 단계, 및 ii) 석션(suction) 레일을 통해 상기 튜브형 로드를 이송시키되, 상기 튜브형 로드의 하측 원주면에 위치하는 상기 석션 레일에 구비된 석션수단에 의해 상기 튜브형 로드 내부의 공기 및 수분을 상기 튜브형 로드의 외부로 배출시키는 석션 단계를 포함하는 흡연물품의 제조방법이 제공된다.

일부 실시예들에서, 상기 제1 튜브필터를 준비하는 단계는, 상기 가향처리 단계 및 상기 석션 단계 이후 상기 튜브형 로드의 원주면을 필터 래퍼로 포장하는 단계; 및 상기 필터 래퍼로 포장된 상기 튜브형 로드를 상기 제1 튜브필터로 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 흡연물품의 제조방법은 상기 가향처리 단계 이전에, 상기 제1 튜브필터의 외측면 형상을 정의하는 튜브필터 외부성형 케이스 및 상기 제1 튜브필터의 내부 중공을 정의하는 튜브필터 성형봉을 통해, 적어도 하나의 필터 토우를 상기 제1 튜브필터의 형상으로 가이드하는 단계; 및 상기 튜브필터 외부성형 케이스의 내부와 연통되는 스팀노즐을 통해 상기 적어도 하나의 필터 토우에 스팀을 분사하여 상기 제1 튜브필터로 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 가향 노즐은 상기 스팀노즐로부터 상기 제1 튜브필터의 이송방향으로 180mm 내지 600mm 이격될 수 있다.

한편, 상기 석션 레일은 상기 제1 튜브필터의 길이방향으로 100mm 내지 800mm 연장되며, 상기 가향 노즐은 상기 석션 레일의 상류 말단보다 상기 석션 레일의 하류 말단에 더 인접하도록 배치될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 석션 레일은 상기 제1 튜브필터의 하측 원주면의 적어도 일부를 감싸는 호(arc) 형상이며, 상기 석션 레일의 상측 말단은 상기 제1 튜브필터의 중심축보다 높거나 같은 레벨에 위치할 수 있다.

상기 제1 튜브필터의 중공은 삼엽(三葉) 형상의 단면을 가질 수 있고, 이 경우 상기 가향처리 단계에서 상기 삼엽 형상 중 어느 하나의 엽은 상기 가향 노즐 및 상기 제1 튜브필터의 중심축 사이에 정렬될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 흡연물품의 제조방법은 제2 향액으로 가향처리된 마우스피스를 준비하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 튜브필터에 투입된 상기 제1 향액의 양은 상기 마우스피스에 투입된 상기 제2 향액의 양의 10% 내지 200%일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따라 튜브필터를 가향처리시, 기존 TJNS 가향처리 방식 대비 필터 내로 더 많은 양의 최대가향액 적용이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 외부가향 튜브필터의 궐련 채용 시 궐련 저장 기간 중 발생하는 TJNS 필터에 적용된 멘솔의 소실율을 감소시킬 수 있고, 이와 동시에 각초부로의 멘솔 전이량을 증가시킬 수 있어, 흡연 중 멘솔 끽미감을 증대시킬 수 있다.

나아가, 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 궐련은 궐련 보관시의 각 세그먼트간 성분전이를 최소화하여, 흡연물질부에 함유된 보습제 및 튜브필터내 함유된 가소제가 각 세그먼트에서 다른 세그먼트로 전이 및 반응하여 발생할 수 있는 산취 등의 이취 이슈를 완화시키거나 또는 이러한 이취를 멘솔향으로 마스킹할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 가향처리 방식은 튜브필터의 외측 상부 둘레면 상에 가향액을 자유낙하 시키므로 튜브 중공 내부로 향액 분사를 위한 복잡한 노즐설계 등이 없이 가향액 투입이 가능하며, 향액 휘산에 의한 작업환경 오염 또는 향액 스프레잉 과정에서의 작업환경 오염 등의 이슈가 없어 가향튜브필터의 제조공정 단순화 및 경제성 확보 또한 가능하다.

더욱이, 본 발명의 실시예들에 따른 가향처리 방식은 튜브필터의 하측 외부면에 위치하는 석션레일을 통해 가향액 투입과 함께 튜브필터 내부의 공기 및 수분을 석션함과 동시에 튜브필터의 상부에 투입된 가향액이 튜브필터 내부영역으로 확산 또는 전이시켜 튜브필터를 균일하게 가향처리할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 가향처리 방식에 의할 경우, 튜브필터의 중공이 어떠한 형상을 가지는지 어떤 외경수치 및 내경수치를 가지는지 여부와 무관하게 튜브필터의 균일가향처리가 가능하다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 흡연물품용 튜브필터가 채용된 비연소형 흡연물품들의 개략적인 구성을 도시한 도면들이다.
도 4 내지 도 5는 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른 흡연물품용 튜브필터가 채용된 연소형 흡연물품의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 흡연물품용 튜브필터에 가향처리가 되는 모습을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 흡연물품용 튜브필터에 가향처리가 되는 과정을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 10는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 흡연물품들의 관능 특성 평가 결과이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구 성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

명세서 전체에서 '흡연물품'은 담배(궐련), 시가 등과 같이, 에어로졸을 발생시킬 수 있는 물건을 의미할 수 있다. 흡연물품은 에어로졸 발생 물질 또는 에어로졸 형성 기질을 포함할 수 있다. 또한, 흡연물품은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있다. 흡연물질은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다.

또한, 흡연물품에 대한 설명에 있어서 '상류' 또는 '상류 방향'은 흡연물품을 흡연하는 사용자의 구부로부터 멀어지는 방향을 의미하고 '하류' 또는 '하류 방향'은 흡연물품을 흡연하는 사용자의 구부로부터 가까워지는 방향을 의미한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 흡연물품(100)에 있어서, 흡연물질부(110)는 필터들(120, 130, 140)의 상류 또는 상류 방향에 위치한다.

제조장치에 대한 설명에 있어서 '하류' 또는 '하류 방향'은 튜브 또는 튜브 제조를 위해 공급되는 토우가 진행되는 방향을 의미하고 '상류' 또는 '상류 방향'은 그 반대 방향을 의미한다. 예를 들어, 도 7에 도시된 튜브필터 제조장치(1)에 있어서, 튜브형 로드(TF)는 튜브필터 제조장치(1)의 상류에서부터 하류 방향으로 토출되며, 가향 노즐(40)은 스팀노즐(21) 보다 하류에 위치한다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 흡연물품용 튜브필터가 채용된 비연소형 흡연물품의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 흡연물품(100)은 흡연물질부(110), 지지구조체(120), 냉각구조체(130), 마우스피스부(140) 및 래퍼(160)를 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 상기 흡연물질부(110), 지지구조체(120), 냉각구조체(130) 및 마우스피스부(140) 중 적어도 하나는 상기 래퍼(160)에 의해 포장되기 전 별개의 래퍼들로 각각 포장될 수 있다. 예를 들어, 흡연물질부(110)는 흡연물질 래퍼(미도시)에 의하여 포장되고, 지지구조체(120), 냉각구조체(130) 및 마우스피스부(140) 중 적어도 하나는 필터 래퍼(미도시)에 의하여 포장될 수 있다.

흡연물품(100)의 직경은 대략 4mm 내지 9mm의 범위 이내이고, 길이는 대략 45mm 내지 50mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, 흡연물질부(110)의 길이는 대략 5mm 내지 20mm(예를 들어, 약 12mm), 지지구조체(120)의 길이는 대략 4mm 내지 15mm(예를 들어, 약 10mm), 냉각구조체(130)의 길이는 대략 6mm 내지 30mm(예를 들어, 약 14mm), 마우스피스부(140)의 길이는 대략 5mm 내지 20mm(예를 들어, 약 12mm)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

흡연물질부(110)는 잎담배 각초, 판상엽 시트(reconstituent　tobacco sheet) 및/또는 판상엽 시트가 세절된 복수의 담배 가닥들 등으로 충진될 수 있다. 예를 들어, 흡연물질부(110)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 흡연물질부(110)는 에어로졸 생성 물질 외에도 멘톨 등의 풍미제, 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등의 습윤제 및 유기산 등과 같은 다양한 물질을 함유할 수 있다.

지지구조체(120)는 내부에 중공(120H)을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 지지구조체(120)의 외경은 대략 3mm 내지 10mm, 예를 들면 약 7mm일 수 있다. 지지구조체(120)에 포함된 중공(120H)의 직경은 대략 2mm 내지 4.5mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있다. 바람직하게, 중공(120H)의 직경은 약 2.5mm, 약 3.4mm 또는 약 4.2mm 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

지지구조체(120)의 경도는 지지구조체(120)의 제조 시 가소제의 함량을 조절함으로써 조정될 수 있다. 또한, 지지구조체(120)는 내부(즉, 중공(120H))에 동일 혹은 이형의 재질의 필름, 튜브 등의 구조물을 삽입하여 제조될 수도 있다.

지지구조체(120)는 셀룰로오스 아세테이트를 이용하여 제조될 수 있다.

한편, 본 발명의 일부 실시예에 따른 지지구조체(120)는, 외측면(즉, 튜브의 외측 둘레면)을 통해 가향처리가 된 외부가향 튜브필터 일 수 있다. 다른 일부 실시예에서, 지지구조체(120)는 튜브 외측면을 통해 보습 처리가 된 외부보습 튜브필터일 수도 있다. 또 다른 일부 실시예에서, 지지구조체(120)는 가향 및 보습 처리가 된 튜브필터일 수도 있다. 가향처리된 지지구조체(120)에 대하여는 이하에서 상세히 후술하도록 한다.

냉각구조체(130)는 히터(130)가 흡연물질부(110)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시키는 냉각 부재로서의 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있게 된다.

일부 실시예들에서, 냉각구조체(130)는 폴리머 섬유를 직조하여 제작될 수 있다. 이 경우, 폴리머로 제조된 섬유에 가향액을 도포할 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유와 폴리머로 제조된 섬유를 함께 직조하여 냉각구조체(130)를 제작할 수도 있다.

일부 실시예들에서, 냉각구조체(130)는 순수한 폴리락트산(PLA) 만으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 냉각구조체(130)는 순수한 폴리락트산으로 제작된 섬유 가닥을 하나 이상 이용하여 제조된 3차원 직조물 형상일 수 있다. 여기에서, 냉각구조체(130)를 구성하는 섬유 가닥의 개수, 굵기, 길이 및 모양 등은 다양할 수 있다. 냉각구조체(130)가 직조된 폴리머 섬유 또는 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성됨에 따라, 냉각구조체(130)는 종 방향으로 연장되는 단수 또는 복수의 기류 채널들을 포함할 수도 있다.

일부 실시예들에서, 냉각구조체(130)는 다공성 종이 시트가 권취됨으로써 형성될 수도 있다. 즉, 냉각구조체(130) 내부에는 냉각구조체(130)의 길이 방향을 따라 에어로졸이 통과될 수 있도록 하는 권취된 다공성 종이 시트가 위치할 수 있으며, 이에 따라 냉각구조체(130) 내부에는 규칙적/비규칙적 패턴의 다양한 형상을 가지는 기류패스가 형성될 수 있다.

마우스피스부(140)는, 흡연물품(100)의 하류 말단에 위치함으로써 상류로부터 전달된 에어로졸을 사용자에게 최종적으로 전달하는 마우스 피스로서의 역할을 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 마우스피스부(140)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 도시되지 않았으나, 마우스피스부(140)는 리세스 필터로 제작될 수도 있다.

일부 실시예에서, 마우스피스부(140)에는 적어도 하나의 캡슐(미도시)이 포함될 수도 있다. 상기 캡슐은 예를 들면, 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구형 또는 원통형의 캡슐일 수 있다.

마우스피스부(140)를 제작하는 과정에서, 마우스피스부(140)에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 마우스피스부(140)의 내부에 삽입할 수도 있다.

일부 실시예에서, 상기 마우스피스부(140)에 투입되는 상기 가향액의 양은 약 4mg 내지 9mg일 수 있다.

흡연물질부(110)에서 생성된 에어로졸은 냉각구조체(130)를 통과함에 따라 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 마우스피스부(140)를 통하여 사용자에게 전달될 수 있다. 따라서, 마우스피스부(140)에 가향액이 첨가되는 경우, 사용자에게 전달되는 향미의 지속성이 증진되는 효과가 발생될 수 있다.

한편, 종래와 같이 마우스피스부(140)에만 가향액이 첨가될 경우 필터 외부를 감싸는 궐련지로의 향액 전이를 통한 외부오염 등에 따른 제조 공정상 가향액 투입량에 한계가 존재하며, 표 9에서 후술할 바와 같이 궐련의 저장 기간이 경과함에 따라 마우스피스부(140)에 적용된 멘솔이 인접한 무가향 튜브필터 등으로 전이되어, 흡연 시 멘솔 이행량이 급격히 감소하게 된다.

이에 마우스피스부(140)뿐 아니라 지지구조체(120)에도 가향 처리를 하려는 시도들이 있어 왔다. 다만, 지지구조체(120)와 같은 튜브 필터는 일반적으로 제조공정 중 필터의 경도가 낮으면 절단 시 필터 깨짐이나 찌그러짐이 발생하고, 필터가 드럼에 끼어서 연속 제조에 어려움이 있어 왔고, 이에 일반 모노필터와 달리 튜브 필터의 경도를 높이기 위해서 공정 중 트리아세틴 등의 가소제 함량을 높이고 대략 100℃ 내지 200℃의 고온 스팀 처리를 통해 순간적으로 단단하게 경화시켜 튜브 필터를 제조하는 공정이 필수적으로 수반되게 된다. 이같이 고온의 스팀 처리로 제조되는 튜브 필터 제조 공정 상 고온스팀에 의해 향 소실이 발생되어 가향 적용에 어려움이 있어 왔다.

이에 본 발명의 실시예에 따른 흡연물품들은, 공정 중 고온스팀에 의한 향 소실을 최소화함과 동시에 향액 분사에 의한 튜브필터 주변의 오염문제를 해소하며 균일하게 가향처리된 지지구조체(120)를 구비한다.

지지구조체(120)로 투입되는 가향액은 도 7을 참조하여 후술할 튜브필터 형성 장치(1)의 가향 노즐(40)로부터 지지구조체(120)의 상측 외부면에 자유낙하된 후, 지지구조체(120) 내부로 흡수될 수 있다. 한편, 지지구조체(120)의 경도를 높이기 위해, 지지구조체(120)에 가향액이 투입되기 이전 단계로 튜브필터 형성 장치의 스팀노즐(21)에 의해 고온 고압의 스팀이 지지구조체(120)로 분사되게 된다. 이 때, 가향 노즐(40)은 튜브필터 형성 장치의 스팀노즐(21)로부터 튜브필터의 길이 방향(D1)으로 대략 180mm 내지 600mm, 바람직하게는 약 300mm 내지 600mm 이격될 수 있다.

일부 실시예에서, 지지구조체(120)에 적용된 멘솔 함유량(예를 들어, 중량)은 마우스피스부(140)의 멘솔 함유량(예를 들어, 중량) 대비 약 10% 내지 200%일 수 있다. 바람직하게, 지지구조체(120)에 적용된 멘솔 함유량은 마우스피스부(140)의 멘솔 함유량 대비 약 100% 내지 150%일 수 있다.

일부 실시예에서, 지지구조체(120)에 함유된 멘솔량은 대략 1mg 내지 15 mg, 바람직하게는 2.5mg 내지 9mg, 더욱 바람직하게는 3mg 내지 5mg일 수 있다. 지지구조체(120)에 함유된 멘솔량은 궐련의 보관기간 경과에 따라 다소 상이해질 수 있다.

한편, 상술한 지지구조체(120)에 함유된 멘솔량은 궐련에 채용된 지지구조체(120)의 길이에 따라 달라질 수도 있음은 물론이다. 이러한 점을 고려할 때, 지지구조체(120)에 적용되는 지지구조체의 단위길이(mm)당 멘솔량은 대략 0.2mg 내지 1.1 mg, 바람직하게는 0.3mg 내지 0.9mg일 수 있다.

나아가, 상술한 지지구조체(120)에 함유된 멘솔량은 궐련에 채용된 지지구조체(120)의 부피에 따라 달라질 수도 있음은 물론이다. 이러한 점을 고려할 때, 지지구조체(120)에 적용되는 지지구조체의 단위부피(mm³)당 멘솔량은 대략 3ug 내지 40ug, 바람직하게는 7.5ug 내지 25ug 일 수 있다.

기존 TJNS 가향처리 방식에 적용 가능한 최대가향량이 대략 0.5mg/mm 내지 0.8mg/mm임을 고려할 때, 본 발명의 실시예들에 따라 튜브필터를 가향처리할 경우 기존 TJNS 가향처리 방식 대비 약 1.2배 내지 2배 많은 최대가향액 적용이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 외부가향 튜브필터의 궐련 채용 시 마우스피스에 적용된 멘솔의 소실율을 감소시킬 수 있고, 각초부로의 멘솔 전이량 또한 증가시킬 수 있어, 흡연 중 멘솔 끽미감을 증대시킬 수 있다.

나아가, 본 발명의 실시예들에 따른 튜브필터로의 가향처리 방식은 튜브필터의 외측 둘레면 상에 가향액을 자유낙하 시키므로, 튜브 중공 내면으로의 향액 분사를 위한 복잡한 노즐설계 등이 없이 가향액 투입이 가능하며, 향액 휘산에 의한 작업환경 오염 또는 향액 스프레잉 과정에서의 작업환경 오염 등의 이슈가 없어 가향튜브필터의 제조공정 단순화 및 경제성 확보 또한 가능하다.

한편, 지지구조체(120)에 함유된 가소제(예를 들면 트리아세틴 (triacetin))의 중량은 마우스피스부(140)에 함유된 가소제의 중량보다 클 수 있다. 일 예로, 지지구조체(120)에는 약 19중량% 내지 24중량%의 가소제가 함유되며, 마우스피스부(140)에는 약 6중량% 내지 15중량%의 가소제가 함유될 수 있다.

한편, 흡연물질부(110)에 함유된 보습제(글리세린 등) 및 튜브필터내 함유된 가소제(트리아세틴 등)가 각 세그먼트에서 다른 세그먼트로 전이되어 서로 반응하면 산취 등의 이취(異臭)가 발생할 수 있는데, 본 발명의 지지구조체(130)는 멘솔 등의 향액을 함유함으로써 표 9에서 후술할 것처럼 궐련 보관시의 각 세그먼트간 성분전이를 최소화하여 이취 이슈를 완화시키거나 또는 이러한 이취를 멘솔향으로 마스킹할 수 있게 된다.

지지구조체(120)에 대한 보다 상세한 설명은 도 7을 참조하여 후술하도록 한다.

래퍼(160)는 흡연물품(100)이 연소되는 현상을 방지할 수 있으며, 흡연물품(100)에서 생성되는 물질들에 의하여 에어로졸 생성 장치(1000, 도 1 참조)의 홀더가 오염되는 것을 방지할 수도 있다.

래퍼(160)는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다. 일 예로, 래퍼(160)의 두께는 약 40um 내지 80um이고 기공도는 약 5CU 내지 50CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

한편 상술한 것과 같이, 흡연물질부(110), 지지구조체(120), 냉각구조체(130) 및 마우스피스부(140) 중 적어도 하나는 상기 래퍼(160)에 의해 포장되기 전 별개의 래퍼들로 각각 포장될 수 있다. 일 예로, 흡연물질부(110)는 흡연물질 래퍼(미도시)에 의하여 포장되고, 지지구조체(120), 냉각구조체(130) 및 마우스피스부(140)각각은 제1 필터 래퍼(미도시), 제2 필터 래퍼(미도시) 및 제3 필터 래퍼(미도시) 각각에 의하여 포장될 수 있으나, 흡연물품(100) 및 이를 구성하는 부분이 래퍼에 의해 포장되는 방식은 이에 제한되지 않는다.

일부 실시예들에서, 상기 래퍼들은 각각이 감싸는 영역에 따라 상이한 물성을 가질 수 있다.

일 예로, 지지구조체(120)를 감싸는 제1 필터 래퍼의 기공도는 약 5CU 내지 50CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 제1 필터 래퍼의 안쪽 면에는 알루미늄 포일이 더 포함될 수도 있다.

한편, 냉각구조체(130)를 감싸는 제2 필터 래퍼 및 마우스피스부(140)를 감싸는 제3 필터 래퍼는 상기 제1 필터 래퍼보다 두꺼운 하드 권지로 제작될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

일부 실시예들에서, 상기 제1 필터 래퍼 및/또는 래퍼(160)에는, 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 가지는 소정의 물질이 내첨될 수도 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 다른 일부 실시예에 따른 흡연물품용 튜브필터가 채용된 비연소형 흡연물품의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 흡연물품(200)은 흡연물질부(210), 지지구조체(220), 냉각구조체(230), 마우스피스부(240) 및 래퍼(260)를 포함할 수 있다.

흡연물질부(210), 지지구조체(220), 마우스피스부(240) 및 래퍼(260) 각각은 도 1을 참조하여 설명한 흡연물질부(110), 지지구조체(120), 마우스피스부(140) 및 래퍼(160) 각각과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있으며, 이하에서는 설명의 간략화를 위해 도 1을 참조하여 설명한 흡연물품(100)과의 차이점을 위주로 설명하도록 한다.

본 실시예에서의 냉각구조체(230)는 도 1을 참조하여 설명한 냉각구조체(130)와 달리, 지지구조체(220)와 유사하게 내부에 중공(230H)을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 중공의 단면 형상은 다각형 또는 원일 수 있으나, 중공의 크기 및 형상은 이에 제한되지 않는다.

냉각구조체(230)는 지지구조체(220)에 접경하고 지지구조체(220)의 하류에 위치할 수 있다. 냉각구조체(230)의 직경은 6mm 내지 9mm일 수 있고, 예를 들면, 약 7.0mm일 수 있다. 냉각구조체(230)의 내경은 약 3.0mm 내지 5.5mm(예를 들어, 약 4.2mm)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

이 때, 냉각구조체(230)의 내경은 지지구조체(220)의 내경보다 클 수 있다. 일 예로, 지지구조체(220)의 내경은 약 2.5mm이고, 냉각구조체(230)의 내경은 약 4.2mm일 수 있다.

냉각구조체(230)는 외부의 기체가 외부로부터 냉각구조체(230)의 중공으로 유입될 수 있는 소재를 포함할 수 있으며, 소재는 복수 개의 재료의 혼합물일 수 있다. 소재는 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 토우일 수 있다. 다른 예로, 냉각구조체(230)의 소재 자체는 외부의 기체가 냉각구조체(230)의 중공으로 유입될 수 없는 소재일 수도 있으며, 이 경우 필요에 따라 냉각구조체의 일부 영역에는 외부공기를 유입할 수 있는 천공들이 형성될 수도 있다.

일부 실시예들에서, 냉각구조체(230)는 내부에 중공이 형성된 튜브 형상을 가지는 종이 재질의 지관(紙管)일 수 있다. 이 경우, 냉각구조체(230)의 내경 크기는 실질적으로 냉각구조체(230)의 외경보다 약소하게 작을 수 있다. 예를 들어, 냉각구조체(230)의 외경은 약 6.5mm 내지 7.5mm이고, 내경은 약 5.5mm 내지 7.0mm일 수 있다.

한편, 냉각구조체(130)로서 내경이 외경 대비 약 90% 내지 95%인 지관을 적용 시 지지구조체(120)의 내경과 냉각구조체(130)의 내경 차이를 극대화할 수 있으며, 이에 따라 주류연 확산 효과 및 그에 따른 주류연 냉각 효과를 더욱 극대화할 수 있게 된다.

일부 실시예에서, 지지구조체(220) 및 냉각구조체(230) 각각에 가향/보습 처리가 적용될 수 있다. 예를 들어, 지지구조체(220)는 가향튜브필터이고, 냉각구조체(230)는 보습튜브필터일 수 있다. 또는, 지지구조체(220)는 보습튜브필터이고, 냉각구조체(230)는 가향튜브필터일 수 있다. 또는, 지지구조체(220) 및 냉각구조체(230) 각각은 가향성분 및 보습성분이 모두 처리된 가향보습 튜브필터일 수도 있다.

바람직하게, 지지구조체(220)는 보습튜브필터이고, 냉각구조체(230)는 가향튜브필터일 수 있다. 즉, 가향처리된 튜브 형상의 냉각구조체(230)는 보습처리된 튜브 형상의 지지구조체(220)보다 하류에 위치하되, TJNS 필터인 마우스피스부(240)보다 상류에 위치할 수 있으며, 이에 따라 에어로졸의 열에 의한 향소실을 최소화할 수 있게 된다.

일 예로, 지지구조체(220) 및/또는 냉각구조체(230)에는 마우스피스부(240)의 멘솔 함유량(예를 들어, 2mg 내지 8mg) 대비 약 25% 내지 200%(예를 들어, 마우스피스부(240)의 멘솔 함유량이 7mg인 경우로서 약 1.75mg 내지 14mg)의 멘솔이 함유될 수 있다.

다른 예로, 지지구조체(220) 및/또는 냉각구조체(230)에는 마우스피스부(240)의 멘솔 함유량(예를 들어, 2mg 내지 8mg) 대비 약 25% 내지 200%(예를 들어, 마우스피스부(240)의 멘솔 함유량이 7mg인 경우로서 약 1.75mg 내지 14mg)의 보습제가 함유될 수 있다.

또 다른 예로, 지지구조체(220) 및/또는 냉각구조체(230)에는 마우스피스부(240)의 멘솔 함유량(예를 들어, 2mg 내지 8mg) 대비 약 25% 내지 200%(예를 들어, 마우스피스부(240)의 멘솔 함유량이 7mg인 경우로서 약 1.75mg 내지 14mg)의 멘솔 보습제가 함유될 수 있다. 상기 멘솔 보습제는 예를 들면 멘솔 35중량% 내지 45중량%, PG 5중량% 내지 15중량%, 글리세린 45중량% 내지 55중량%를 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 또다른 일부 실시예에 따른 흡연물품용 튜브필터가 채용된 비연소형 흡연물품의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 흡연물품(300)은 전단 필터 세그먼트(또는, 전방 플러그; 350), 흡연물질부(310), 지지구조체(320), 마우스피스부(340) 및 래퍼(360)를 포함할 수 있다.

흡연물질부(310), 지지구조체(320), 마우스피스부(340) 및 래퍼(360) 각각은 도 1을 참조하여 설명한 흡연물질부(110), 지지구조체(120), 마우스피스부(140) 및 래퍼(160) 각각과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있으며, 이하에서는 설명의 간략화를 위해 도 1을 참조하여 설명한 흡연물품(100)과의 차이점을 위주로 설명하도록 한다.

흡연물품(300)은 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한 흡연물품들(100, 200)과 달리, 흡연물질부(310)의 상류에서 흡연물질부(310)와 접경하는 전단 필터 세그먼트(350)를 더 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 전단 필터 세그먼트(350)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 전단 필터 세그먼트(350)는 상류측 단부에서 하류측 단부를 항해 연장하는 중공 내지 채널(350H)을 포함할 수 있다. 채널(350H)은 전단 필터 세그먼트(350)의 중앙에 위치할 수 있다. 예를 들어, 채널(350H)의 중심은 전단 필터 세그먼트(350)의 중심과 일치할 수 있다.

본 실시예에서의 채널(350H)은 단면 형상이 원형인 것으로 도시되었으나, 채널(350H)의 단면 형상은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 채널(350H)의 단면 형상은 도 9에 도시된 것과 같이 삼엽(三葉) 형상일 수 있다.

일부 실시예에서, 지지구조체(320)에는 가향/보습 처리가 적용될 수 있다. 예를 들어, 지지구조체(320)는 가향튜브필터, 보습튜브필터, 또는 가향보습 튜브필터일 수 있다.

일 예로, 지지구조체(320)에는 마우스피스부(340)의 멘솔 함유량 대비 약 25% 내지 200%의 멘솔향이 함유될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 멘솔향은 멘솔 약 60% 내지 80%(예를 들어, 70%), PG 약 20% 내지 40%(예를 들어, 30%)를 포함할 수 있다.

다른 예로, 지지구조체(320)에는 마우스피스부(340)의 멘솔 함유량 대비 약 25% 내지 200%의 보습제가 함유될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 보습제는 글리세린 약 70% 내지 90%(예를 들어, 80%), PG 약 10% 내지 30%(예를 들어, 20%)를 포함할 수 있다.

또 다른 예로, 지지구조체(320)에는 마우스피스부(340)의 멘솔 함유량 대비 약 25% 내지 200%의 멘솔 보습제가 함유될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 멘솔 보습제는 멘솔 35% 내지 45%(예를 들어, 40%), PG 5% 내지 15%(예를 들어, 10%) 및 글리세린 45% 내지 55%(예를 들어, 50%)를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 전단 필터 세그먼트(350) 및 지지구조체(320) 중 적어도 하나는 후술할 외부가향 방식에 의해 가향처리된 튜브필터이고, 마우스피스부(340)는 TJNS 방식으로 가향처리된 필터일 수 있다. 보다 구체적인 예를 들면, 전단 필터 세그먼트(350)에는 약 2mg 내지 10mg의 멘솔이, 그리고 지지구조체(320)에는 약 2mg 내지 10mg의 멘솔이 함유될 수 있으며, 이에 따라 궐련 내 가향액 투입량 한계치를 더욱 증대시킬 수 있으며 궐련의 저장 기간이 경과함에 따라 흡연물질부 또는 마우스프시부 내 향액이 소실되는 것을 더욱 효과적으로 줄일 수 있다. 나아가, 매질부에 함유된 글리세린 등의 보습제 및 튜브필터내 다량 함유된 트리아세틴 등의 가소제가 각 세그먼트에서 다른 세그먼트로 전이되는 것을 완화시켜, 글리세린 및 트리아세틴의 반응에 의해 발생할 수 있는 이취(예를 들어, 산취)를 최소화시키거나 또는 멘솔향으로 마스킹할 수 있게 된다.

도 4 내지 도 5는 에어로졸 생성 장치에 본 발명의 일부 실시예들에 따른 흡연물품이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.

도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 배터리(1100), 제어부(1200) 및 히터(1300)를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1000)의 내부 공간에는 궐련(TS)이 삽입될 수 있다.

도 4에는 배터리(1100), 제어부(1200) 및 히터(1300)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 에어로졸 생성 장치(1000)의 내부 구조는 도 4에 도시된 것에 한정되지 않는다. 즉, 에어로졸 생성 장치(1000)의 설계에 따라 배터리(1100), 제어부(1200) 및 히터(1300)의 배치관계는 변경될 수 있다.

나아가, 도 4에 도시된 에어로졸 생성 장치(1000)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있으며, 도 4에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1000)에 더 포함될 수 있음은 물론이다.

또한, 도 4에는 에어로졸 생성 장치(1000)에 히터(1300)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(1300)는 생략될 수도 있다.

궐련(TS)이 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 히터(1300)를 작동시켜 궐련(TS)으로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(1300)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(TS)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다.

필요에 따라, 궐련(TS)이 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(1000)는 히터(1300)를 가열할 수 있다.

배터리(1100)는 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리(1100)는 히터(1300)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(1200)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(1100)는 에어로졸 생성 장치(1000)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등(미도시)이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

제어부(1200)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1200)는 배터리(1100) 및 히터(1300) 뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함될 수 있는 다른 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1200)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.

히터(1300)는 배터리(1100)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입되면, 히터(1300)는 궐련(TS)의 내측 일부 영역으로 삽입되고, 가열된 히터(1300)는 궐련(TS) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 히터(1300)는 도 4에 도시된 것과 달리 외부가열식 히터일 수 있다. 이 경우 히터(1300)는 장치에 삽입된 궐련(TS)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 도시된 것과 달리 에어로졸 생성 장치(1000)에는 히터(1300)가 복수개 배치될 수도 있다. 일 예로, 복수개의 히터(1300)들은 모두 궐련(TS)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(TS)의 외부에 배치될 수도 있다. 다른 예로, 복수개의 히터(1300)들 중 일부는 궐련(TS)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(TS)의 외부에 배치될 수도 있다.

한편, 히터(1300)의 형상이 도 4에 도시된 것에 한정되지 않음은 물론이다. 예를 들어, 히터(1300)는 관형, 판형, 침형 또는 봉형 등의 다양한 형상을 가질 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 히터(1300)는 궐련(TS)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.

일 예로, 히터(1300)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(1300)는 전기 전도성 트랙을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(1300)가 가열될 수 있다. 다른 예로, 히터(1300)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(1300)에는 궐련(TS)을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련(TS)은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터(미도시)를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(2000)는 배터리(2100), 제어부(2200), 히터(2300) 및 증기화기(2400)를 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(2000)의 배터리(2100), 제어부(2200) 및 히터(2300) 각각은 도 4를 참조하여 설명한 배터리(1100), 제어부(1200), 히터(1300) 각각과 실질적으로 동일유사한 구성을 가질 수 있으며, 이하에서는 설명의 간략화를 위해 도 4를 참조하여 설명한 에어로졸 생성 장치(1000)와의 차이점만을 위주로 설명하도록 한다.

궐련(TS)이 에어로졸 생성 장치(2000)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(2000)는 히터(2300) 및/또는 증기화기(2400)를 작동시켜, 궐련(TS) 및/또는 증기화기(2400)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(2300) 및/또는 증기화기(2400)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(TS)을 통과하여 사용자에게 전달된다. 궐련이 에어로졸 생성 장치(2000)에 삽입되면, 히터(2300)는 궐련(TS)의 외측 일부 영역에 접하거나 인접하게 배치되고, 이에 따라 가열된 히터(2300)는 궐련(TS) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.

히터(2300)는 전기 저항성 히터 또는 유도 가열식 히터 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

한편, 히터(2300)는 도 5에 도시된 것과 달리 내부가열식 히터일 수 있다. 이 경우 히터(2300)는 궐련(TS)의 내측 일부 영역으로 삽입될 수 있다. 또한, 도 4를 참조하여 상술한 것과 같이, 에어로졸 생성 장치(2000)에는 히터(2300)가 복수개 배치될 수도 있음은 물론이다.

증기화기(2400)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(TS)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 증기화기(2400)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(2000)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(2400)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련(TS)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 증기화기(2400)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 예를 들면 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(2000)에 포함될 수도 있다.

한편, 도 5에는 증기화기(2400) 및 히터(2300)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이와 달리 증기화기(2400) 및 히터(2300)는 일렬로 배치될 수도 있다. 예를 들어, 증기화기(2400)는 히터(2300)의 상류에서 히터(2300)와 일렬로 배치될 수 있다.

상술한 증기화기(2400)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer) 등으로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

배터리(2100)는 에어로졸 생성 장치(2000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(2100)는 히터(2300) 또는 증기화기(2400)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(2200)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

제어부(2200)는 에어로졸 생성 장치(2000)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(2200)는 배터리(2100) 및 히터(2300)뿐 아니라 증기화기(2400)의 동작을 추가적으로 제어할 수 있다.

한편, 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명한 에어로졸 생성 장치(1000, 2000)에는 배터리(1100, 2100), 제어부(1200, 2200), 히터(1300, 2300) 및 증기화기(2400) 외에 범용적인 구성들이 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1000, 2000)에는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지센서, 온도 감지센서, 궐련삽입 감지센서 등) 등이 포함될 수 있다.

한편, 도 4 내지 도 5에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1000, 2000)는 에어로졸 생성 장치(1000, 2000)의 배터리(1100, 2100)의 충전에 이용될 수 있는 별도의 크래들(미도시) 등과 함께 시스템을 구성할 수도 있다.

상기한 궐련(TS)은 도 1 내지 도 3에 도시된 흡연물품들(100, 200, 300)과 같이 다양한 구조를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 튜브필터는, 상술한 전자담배기기 등과 함께 사용되는 비연소형 궐련뿐 아니라 도 6을 참조하여 후술할 연소형 궐련의 일 구성요소로서 적용될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른 흡연물품용 튜브필터가 채용된 연소형 흡연물품(400)의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 흡연물품(400)은 흡연물질부(410), 흡연물질 래퍼(410a), 흡연물품용 필터(420) 및 티핑 래퍼(430)를 포함할 수 있다.

한편, 본 실시예에서의 흡연물품용 필터(420)는 2개의 필터(422, 424)가 구비된 듀얼 필터인 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 흡연물품용 필터(420)는 단일 필터로 이루어진 모노 필터 또는 3개의 필터가 구비한 삼중 필터 등으로 마련될 수 있음은 당연하다. 이하에서는, 흡연물품용 필터(420)가 듀얼 필터로 구성된 경우를 예로 들어 설명하도록 한다.

흡연물품용 필터(420)는 흡연물질부의 하류에 배치되어, 흡연물질부에서 발생한 에어로졸 물질을 사용자가 흡입하기 직전 통과하는 영역일 수 있다.

제1 필터(422) 및 제2 필터(424)는 다양한 재질로 형성될 수 있는데, 예를 들면 제1 필터(422) 및 제2 필터(424)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 필터(422) 및/또는 제2 필터(424)는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있으며, 이 경우 중공의 직경은 약 2mm 내지 4.5mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있다.

예를 들어, 도 6에 도시된 것처럼 흡연물질부(410)의 하류 말단과 접하는 제1 필터(422)는 중공(422H)이 구비된 튜브필터이고, 제1 필터(422)의 하류 말단과 접하며 흡연물품(400)의 최하류에 위치하는 제2 필터(424)는 중공이 구비되지 않은 필터일 수 있다. 여기서, 상기 제1 필터(422)는 튜브의 외측면을 통해 가향 및/또는 보습 처리가 된 튜브필터일 수 있고, 제2 필터(424)는 TJNS 방식으로 가향처리된 필터일 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 필터(422) 및 제2 필터(424) 각각의 길이는 대략 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있으며, 제1 필터(422) 및 제2 필터(424) 각각의 직경은 5m 내지 8mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제1 필터(422) 및 제2 필터(424) 각각의 길이는 약 15mm이고, 제1 필터(422) 및 제2 필터(424) 각각의 직경은 약 5.4mm일 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 필터(422)에는 약 19중량% 내지 24중량%의 가소제가 함유되며, 제2 필터(424)에는 약 6중량% 내지 15중량%의 가소제가 함유될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

제1 필터(422) 및 제2 필터(424)는 래퍼들(422a, 424a, 426)에 의하여 포장될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 필터(422)는 제1 래퍼(422a)에 의하여 포장되고, 제2 필터(424)는 제2 래퍼(424a)에 의하여 포장되며, 제1 필터(422) 및 제2 필터(424)는 결합 래퍼(426)에 의해 결합 포장될 수 있다. 다시 말해, 제1 래퍼(422a)에 의해 포장된 제1 필터(422) 및 제2 래퍼(424a)에 의해 포장된 제2 필터(424)는 결합 래퍼(426)에 의해 더 포장되며 물리적으로 결합될 수 있다.

제1 래퍼(422a), 제2 래퍼(424a) 및 결합 래퍼(426)는 서로 동일한 권지가 적용될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 서로 다른 특성을 갖는 권지가 적용될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(422a), 제2 래퍼(424a) 및 결합 래퍼(426) 중 일부 래퍼는 다공성 권지이고, 다른 일부 래퍼는 비다공성 권지일 수도 있다. 다른 예로, 제1 래퍼(422a), 제2 래퍼(424a) 및 결합 래퍼(426) 중 일부 래퍼는 내유처리된 권지이고, 다른 일부 래퍼는 내유처리되지 않은 권지일 수도 있다.

흡연물질 래퍼(410a)에 의해 포장된 흡연물질부(410) 및 결합 래퍼(426)에 의해 포장된 필터들(422, 424)은 티핑 래퍼(430)에 의해 결합 포장될 수 있다. 즉, 흡연물질부(410)의 적어도 일부분 및 필터들(422, 424)은 티핑 래퍼(430)에 의해 더 포장되며 물리적으로 결합될 수 있다.

티핑 래퍼(430)는 제1 래퍼(422a), 제2 래퍼(424a) 및 결합 래퍼(426) 중 어느 하나의 래퍼와 동일한 권지로 제작될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

한편, 흡연물품(400)은 길게 연장된 로드 형태를 가질 수 있고 그 길이, 직경 및 둘레는 다양할 수 있다. 일 예로, 흡연물품(400)의 길이는 대략 45mm 내지 100mm(예를 들어, 약 70mm)일 수 있고, 직경은 대략 4mm 내지 6mm(예를 들어, 약 5.4mm)일 수 있으며, 둘레는 대략 14mm 내지 19mm(예를 들어, 약 17mm)일 수 있다. 다른 예로, 흡연물품(400)의 직경은 대략 7mm 내지 9mm(예를 들어, 약 7.8mm)일 수 있으며, 둘레는 대략 22.5mm 내지 26.5mm(예를 들어, 약 24.5mm)일 수도 있다.

도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 흡연물품용 튜브필터에 가향처리가 되는 모습을 예시적으로 나타낸 도면이며, 도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 흡연물품용 튜브필터에 가향처리가 되는 과정을 설명하기 위한 개략도들이다.

도 7 내지 도 9에 도시된 튜브필터 제조장치(1) 및 튜브형 로드(TF) 등은 설명의 명확화를 위해 각 구성이 단순화되고 과장되게 표현되었으며, 본 발명의 설명에 있어서 필수적이지 않은 구성은 생략되었다.

도 7 내지 도 9를 상호 참조하면, 튜브필터 제조장치(1)는 튜브필터 외부성형 케이스(10), 스팀 챔버(20), 튜브필터 성형봉(30), 가향 노즐(40) 및 석션레일(50)을 포함할 수 있다.

도시되지 않았으나, 튜브필터 제조장치(1)는 튜브필터 외부성형 케이스(10) 내로 튜브필터를 제조하는 데에 사용되는 소재인 필터 토우 2개를 튜브필터 성형봉(30)을 사이에 두며 공급하는 토우 공급부 등을 포함할 수 있다.

또한, 필터 토우들은 튜브필터 외부성형 케이스(10) 내로 공급되기 이전에 전처리기 등을 통해 튜브필터로 제조되기 위해 필요한 전처리 과정을 거칠 수 있다. 예를 들어, 롤러를 통해 필터 토우들을 연신기로 이동시킬 수 있고, 연신기는 필터 토우들을 연신 처리한 후 튜브필터 외부성형 케이스(10) 내로 공급할 수도 있다.

튜브필터 제조장치(1) 내에서 필터 토우들은 대략 500RPM(rod per minute) 내지 2000RPM의 속도로 이동할 수 있다. 1RPM은 1분당 1Rod를 지나가는 속도이며, 1Rod는 대략 60mm 내지 140mm(예를 들면 약 80mm)의 범위일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

튜브필터 외부성형 케이스(10)의 내면은 원통 형상일 수 있으며, 이를 통해 튜브형 로드(TF)의 외면이 성형될 수 있다. 즉, 필터 토우들은 튜브필터 외부성형 케이스(10)의 내부에서 이동되며 고온 및/또는 고압 스팀에 의해 결합 경화되어 튜브형 로드(TF)로 형성될 수 있다.

한편, 도시된 것과 같이 튜브필터 외부성형 케이스(10)의 내부에는 봉 형상의 튜브필터 성형봉(30)이 배치되며, 이에 따라 튜브형 로드(TF)는 내부에 중공이 형성된 튜브형상을 가질 수 있다. 즉, 튜브필터 외부성형 케이스(10)는 튜브형 로드(TF)의 외면을 정의하고, 튜브필터 성형봉(30)은 튜브형 로드(TF)의 내부 중공을 정의하는 역할을 수행할 수 있다. 튜브필터 제조장치(1)에 의해 형성된 튜브형 로드(TF)는 절단 등의 후속공정을 통해 개별 튜브필터들로 완성될 수 있다.

스팀 챔버(20)는 튜브필터 외부성형 케이스(10)의 내부에서 이송되는 필터 토우들에 고온의 스팀을 공급하여 필터 토우들을 튜브형 로드로 결합 경화시키는 역할을 수행할 수 있다. 스팀 챔버(20)로부터의 스팀은 튜브필터 외부성형 케이스(10)의 내부와 연통하는 스팀 노즐(21)에 의해 필터 토우들로 공급될 수 있다. 스팀 노즐(21)은 도시된 것과 같이 튜브필터 외부성형 케이스(10)의 상측 내부 및 하측 내부 각각에 스팀을 공급할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 도시되지 않았으나, 스팀 챔버(20)에는 외부로부터 공급되는 고온의 증기를 스팀 챔버(20) 내로 유입시키는 증기 커넥터들이 형성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 스팀 노즐(21)은 필터 토우들에 대략 50℃ 내지 200℃의 스팀을 공급할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

가향 노즐(40)은 필터 토우들이 튜브필터 성형봉(30) 및 스팀 챔버(20)에 의해 성형되어 튜브형 로드(TF)로 형성된 후, 멘솔 등을 함유한 가향액(F)을 튜브형 로드(TF)의 중심축(TF_C)과 지면에 수직한 방향으로 정렬되는 상측 외부면(도 8의 F 영역)에 자유낙하 시킴으로써 튜브형 로드(TF)에 가향액(F)을 투입할 수 있다.

일부 실시예들에서, 가향액(F)은 멘솔 40중량% 내지 80중량% 및 PG(Propylene Glycol) 20중량% 내지 60중량%를 포함할 수 있으며, 가향액(F)은 튜브형 로드(TF)의 상측 외부면으로 1mm 당 대략 0.1mg 내지 1.5mg, 바람직하게는 대략 0.3mg 내지 1.2mg의 양만큼 투입될 수 있다.

한편, 가향액 투입량은 제조될 튜브의 외경 및 내경에 따라 달라질 수 있다. 이에 따라, 가향액(F)은 튜브형 로드(TF)의 상측 외부면으로 튜브형 로드(TF)의 단위부피(mm³)당 대략 3ug 내지 40ug, 바람직하게는 7.5ug 내지 25ug의 양만큼 투입될 수 있다.

가향액 투입에 사용되는 가향 노즐(40)의 내경은 대략 0.8mm 내지 2.0mm일 수 있으며, 상기 가향 노즐(40)의 내경은 가향액 투입량에 따라 선택될 수 있다. 구체적으로, 가향액 투입량이 1mm 당 0.1mg 내지 0.4mg인 경우 균일가향을 위해 약 0.8mm 내지 1.2mm(예를 들어, 약 0.9mm)의 가향 노즐 내경이 적용될 수 있으며, 가향액 투입량이 1mm 당 0.4mg 내지 1.5mg인 경우 균일가향 및 노즐막힘 현상 방지를 위해 약 1.2mm 내지 1.6mm(예를 들어, 약 1.3mm)의 가향 노즐 내경이 적용될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기한 가향액 투입에 의해, 추후 절단되어 완성된 튜브필터들 각각에는 약 1mg 내지 15mg(가향액 내 멘솔 함량에 따라 달라질 수 있음)의 멘솔이 함유될 수 있으며, 이에 따라 완성된 튜브필터(예를 들어, 지지구조체(130))에 함유된 멘솔 중량은 마우스피스부(140)에 함유된 멘솔 중량보다 클 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 가향 노즐(40)은 도시된 것처럼 스팀 노즐(21)보다 하류에 배치되되, 가향 노즐(40)은 스팀 노즐(21)로부터 대략 180mm 내지 600mm, 바람직하게는 대략 300mm 내지 600mm(예를 들어, 약 500mm) 이격되도록 배치될 수 있다. 즉, 가향 노즐(40)과 스팀 노즐(21)간 이격 거리(L1)는 대략 180mm 내지 600mm, 바람직하게는 대략 300mm 내지 600mm(예를 들어, 약 500mm)일 수 있다. 이를 통해 튜브필터의 제조공정상 발생하는 향 소실율을 최소화할 수 있게 된다. 만약, 도 7에 도시된 것과 같이 복수개의 스팀 노즐들이 구비된 경우, 상기 이격 거리(L1)는 스팀 노즐들 중 최하류에 위치하는 스팀 노즐(즉, 스팀 노즐들 중 가향 노즐과 가장 가까운 스팀 노즐)을 기준으로 할 수 있다.

한편, 이와 같이 단순히 튜브형 로드(TF)의 상측 외부면에 가향액(F)을 자유낙하시킬 경우 낙하된 가향액(F)을 튜브형 로드(TF)의 내면부로 균일하게 확산시키기에 어려움이 있으며, 나아가 가향처리 이후 진행되는 후속공정 이전에 가향액(F)이 튜브형 로드(TF)로 충분히 스며들지 않아 필터권지 젖음 또는 가향액 누액 등에 따른 작업환경 오염이 발생되어 양산에 어려움이 생길 수 있다.

이러한 어려움을 해소하고자, 본 발명은 튜브형 로드(TF)의 하측 외부면에 위치하는 석션 레일(50)을 통해 튜브형 로드(TF)를 이송시키되, 석션 레일 본체(51)에 구비된 석션수단(52)에 의해 튜브형 로드(TF) 내부의 공기 및 수분을 빨아들여 튜브형 로드(TF) 외부로 배출시키는 석션 공정을 상술한 가향처리와 함께 수행한다. 도 8 또는 도 9에 도시된 것과 같이, 석션 공정을 통해 튜브형 로드(TF) 내부의 공기 및 수분을 배출시킴과 동시에 튜브형 로드(TF)의 상부 영역에 투입된 가향액(F)은 튜브 형상을 따라 튜브형 로드(TF)의 하부 영역으로 확산 또는 전이(S)되게 되고, 이를 통해 튜브형 로드(TF)는 균일가향될 수 있게 된다.

여기서, "석션공정과 가향처리와 함께 수행된다"는 의미는 넓게 해석될 수 있다. 즉, 가향 노즐(40)에 의한 가향액(F) 낙하는 석션 레일에 의한 석션 공정이 진행되는 도중에, 석션 공정이 시작된 직후에, 석션 공정이 시작됨과 동시에, 또는 석션 공정이 시작되기 전에 수행될 수 있다.

한편, 바람직하게는, 가향 노즐(40)에 의한 가향액(F) 낙하는 석션 레일에 의한 석션공정이 약 60% 내지 90%(예를 들어, 약 70%) 진행된 시점에서 수행될 수 있다. 즉, 가향 노즐(40)은 석션 레일(50)의 상류 말단보다 하류 말단에 더 인접하도록 배치될 수 있다.

보다 구체적으로, 석션 레일(50)의 길이(L2)가 약 500mm인 경우를 예로 들면, 가향 노즐(40)은 석션 레일(50)의 상류 말단으로부터 대략 300mm 내지 450mm(예를 들어, 약 350mm) 이격되고 하류 말단으로부터 대략 50mm 내지 200mm(예를 들어, 약 150mm) 이격된 위치에 배치될 수 있다.

이 경우, 가향액 낙하 전의 석션 공정은 튜브형 로드(TF)를 이송함과 동시에 튜브형 로드(TF)를 냉각시키는 역할을, 가향액 낙하 후의 석션 공정은 튜브형 로드(TF)를 이송함과 동시에 투입된 가향액이 튜브형 로드(TF)의 내부영역으로 고르게 확산시키는 역할을 수행할 수 있다.

일부 실시예들에서, 석션 레일(50)은 튜브형 로드(TF)의 길이방향(즉, 튜브형 로드(TF)의 진행방향(D1))으로 대략 100mm 내지 1,000mm 연장(L2)될 수 있으나, 이에 제한되지 않음은 물론이다.

석션 레일(50)은 다양한 형상 및 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 석션 레일(50)은 튜브형 로드(TF)의 하측 외부면의 적어도 일부를 감싸는 호(arc) 형상일 수 있다. 이 경우 석션 효율 및 가향액 확산 효율의 극대화를 위해, 석션 레일(50)의 상측 말단(51E)은 튜브형 로드(TF)의 중심축(TF_C)보다 높거나 같은 레벨에 위치할 수도 있다.

한편, 도 9에 도시된 것과 같이, 그리고 도 6의 흡연물품(300)을 참조하여 설명한 것처럼, 튜브형 로드(TF)의 중공(TF_H)은 삼엽 형상의 단면을 가질 수 있다.

이와 같이 튜브형 로드(TF)의 중공(TF_H)이 원형이 아닌 단면을 가질 경우 가향처리 공정개선을 위해 고려될 수 있는 내부가향방식의 적용에 어려움이 있으며, 종래의 스프레잉 방식의 외부가향방식 또한 가향효율이 떨어지게 된다. 이러한 방식과 달리 본 발명에 따른 외부가향처리 방식에 의할 경우, 튜브형 로드(TF)의 중공(TF_H)이 삼엽 형상 또는 십자가 형상 등 어떠한 형상을 가지는지 여부와 무관하게 튜브형 로드(TF)를 균일하게 가향처리할 수 있게 된다.

한편, 튜브형 로드(TF)의 중공(TF_H)이 삼엽 형상의 단면을 가질 경우, 가향액의 확산 효율을 극대화시키기 위해, 중공(TF_H)의 삼엽(Lf1, Lf2, Lf3) 중 어느 하나의 엽(Lf1)은 상술한 석션공정이 수행되는 동안 가향 노즐(40) 및 튜브형 로드(TF)의 중심축(TF_C) 사이에 정렬될 수 있다.

이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

가향 노즐(40, 도 7 참조) 및 석션 레일(50)을 이용하여, 튜브형 로드의 상측 외부면에 멘솔 함량이 약 70중량%인 가향액을 자유낙하시키고 석션 처리를 진행하였다. 외경이 약 7mm이고 내경이 약 2.5mm인 튜브형 로드를 사용하였으며, 튜브형 로드가 진행방향(D1)으로 이동함에 따라 튜브형 로드에 투입되는 가향액의 양은 mm당 약 0.1mg이다. 가향액은 상기 가향 노즐로부터 자유낙하되어, 튜브형 로드 내부로 확산되었다.

실시예 2

투입되는 가향액의 양이 mm당 약 0.3mg인 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.

실시예 3

투입되는 가향액의 양이 mm당 약 1.2mg인 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.

실시예 4

투입되는 가향액의 양이 mm당 약 1.5mg인 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 조건으로 튜브형 로드를 제조하였다.

실험예 1: 튜브필터 균일 가향을 위한 가향량 설정

튜브형 로드의 균일 가향 여부를 평가하기 위해, 상술한 실시예 1 내지 4에 따라 처리된 튜브형 로드들의 균일가향여부에 대한 결과를 나타낸다.

구분	가향량 (mg)	비고
실시예 1	0.1	불균일 가향
실시예 2	0.3	균일 가향
실시예 3	1.2	균일 가향
실시예 4	1.5	균일 가향 / 가향액 흘러내림

표 1에 나타난 것과 같이, 가향량이 1mm당 0.1mg(즉, 10mm 길이의 튜브필터 1개를 기준으로 하면 1mg)인 실시예 1의 튜브형 로드에서는 향 끊김이 발생하였고, 이에 따라 튜브형 로드에 균일한 가향이 되지 않았음을 확인할 수 있었다. 실시예 2의 튜브형 로드에서는 향 끊김이 발생하지 않았으며, 실시예 3의 튜브형 로드에서는 향 끊김이 발생하지 않았을 뿐 아니라 가향액이 튜브필터 내에 더욱 균일하게 처리되었음을 확인할 수 있다. 실시예 4의 튜브형 로드 또한 균일가향 처리되었음을 확인하였으나, 자유낙하된 가향액 중 일부가 튜브 내부로 스며들지 않고 외부면을 따라 흘러내리는 현상이 발생하였다. 이에 따라, 외부가향 방식에서는 1mm 당 0.3mg 내지 1.2 mg의 가향량을 적용 시 가향 특성이 우수해짐을 확인할 수 있었다.

실시예 5

튜브필터 성형봉(30) 내부에 관로를 형성하고, 관로를 통해 가향액을 이송시키되 튜브필터 성형봉(30)의 하류 말단에서 가향액을 낙하시켜 튜브형 로드의 중공을 통해 튜브 내면으로 전달하는 내부가향 방식을 진행하였으며, 멘솔 함량이 약 70중량%인 가향액을 80mm의 튜브형 로드에 총 48mg 투입하였다. 가향액 낙하를 위한 관로의 가향 노즐 내경은 약 1.3mm이고, 가향 노즐은 스팀 노즐로부터 약 200mm 이격된 위치에 배치되었다.

상기한 내부가향 처리된 튜브형 로드를 약 24시간을 보관하고, 이후 튜브형 로드의 상부 영역과 튜브형 로드의 하부 영역을 물리적으로 절단하였다.

실시예 6

실시예 5에서와 동일한 가향액을 튜브형 로드에 동량 투입하되, 가향 노즐(40)을 통해 튜브형 로드의 상측 외부면에 가향액을 자유낙하시키며 석션 처리를 수행하는 외부가향 방식을 진행하였다. 실시예 5에서와 동일한 가향 노즐 내경 및 동일한 위치에서 가향을 진행하였다.

실시예 5에서와 동일하게, 외부가향 처리된 튜브형 로드를 약 24시간 보관 후 절단하였다.

실시예 7

80mm의 튜브형 로드에 총 53mg의 가향액을 투입한 점을 제외하고, 실시예 6에서와 동일한 방식으로 튜브형 로드를 가향, 보관 및 절단하였다.

실험예 2: 향 손실율 및 향 확산 평가

향 손실율과 향 확산정도를 평가하기 위해, 실시예 5 내지 7 각각에서의 절단된 튜브 영역에 포함된 멘솔 함량을 분석하여 표 2에 나타내었다.

구분	가향액 총량 (mg/80mm)	투입 멘솔량 (mg/80mm)	잔존 멘솔량		필터 상부(1/2)		필터 하부(1/2)
구분	가향액 총량 (mg/80mm)	투입 멘솔량 (mg/80mm)	함량 (mg)	CV (%)	함량 (mg)	비율 (%)	함량 (mg)	비율 (%)
실시예 5 (내부가향)	48	33.6	31.8	0.9	14.2	44.5	17.6	55.5
실시예 6 (외부가향)	48	33.6	30.7	4.3	16.2	52.7	14.5	47.3
실시예 7 (외부가향)	53	37.0	33.4	6.3	17.3	51.8	16.1	48.2

표 2에 나타난 멘솔 투입량 대비 로드 내 잔량을 살펴보면, 내부가향 방식의 실시예 5 및 외부가향 방식의 실시예 6, 7 모두에서 높은 향 잔존율이 나타났음을 확인할 수 있다.구체적으로, 실시예 5에서의 향 잔존율은 약 94.6%(즉, 향 손실율 약 3.6%)로 나타났고, 실시예 6에서의 향 잔존율은 약 91.4%(즉, 향 손실율 약 8.6%)로 나타났으며, 실시예 7에서의 향 잔존율은 약 90.3%(즉, 향 손실율 약 9.7%)로 나타났다. 실시예들 모두에서 90% 이상의 우수한 향 잔존율 특성이 나타났으며, 특히 외부가향 방식의 실시예 6 및 7의 경우 고온 및 석션환경에 불구하고 내부가향 방식의 실시예 5와 5% 이내의 향 잔존율 차이밖에 나타나지 않아, 가향작업성 및 경제성 측면에서 유리한 점까지 고려할 때 외부가향방식의 적용 시 이점을 충분히 확인할 수 있었다(다만, 외부가향 실시예 6 및 7에서는 내부가향 실시예 5 대비 높은 개체별 편차(CV)가 나타났다).

한편, 향 확산특성에서는 외부가향 실시예 6 및 7이 내부가향 실시예 5보다 더 우수한 것으로 확인되었다. 구체적으로, 실시예 5에서의 튜브형 로드 상부영역에 잔존하는 멘솔은 튜브형 로드 내 총 멘솔량 대비 약 44.5%이고 하부영역에 잔존하는 멘솔은 튜브형 로드 내 총 멘솔량 대비 약 55.5%이나, 실시예 6에서의 상부영역 멘솔 함량은 약 52.7%이고 하부영역 멘솔 함량은 약 47.3%이며, 실시예 7에서의 상부영역 멘솔 함량은 약 51.8%이고 하부영역 멘솔 함량은 약 48.2%로서, 외부가향 실시예들에서 더 우수한 향 확산특성이 나타났다.

이는 내부가향의 경우 향액이 튜브형 로드 하부영역의 내측면을 통해 투입 후 중력을 거슬러 상부로 확산되는 반면, 외부가향 (및 석션처리)의 경우 향액이 튜브형 로드 상부영역의 외측면을 통해 투입 후 중력 및 석션처리에 의한 흡입력을 통해 하부로 확산되기 때문인 것으로 예측된다.

실시예 8

가향 노즐이 스팀 노즐로부터 약 500mm 이격된 위치에 배치된 점을 제외하고, 실시예 7에서와 동일한 방식으로 튜브형 로드를 제조하였다.

실시예 9

가향처리 이후 비다공성 권지로 로드의 외측면을 포장한 점을 제외하고, 실시예 8에서와 동일한 방식으로 튜브형 로드를 제조하였다.

실시예 10

내경이 약 1.0mm인 가향 노즐을 사용한 점을 제외하고, 실시예 8에서와 동일한 방식으로 튜브형 로드를 제조하였다.

실시예 11

멘솔 함량이 약 50중량%인 가향액을 사용하되 80mm의 튜브형 로드에 총 74mg의 가향액을 투입(즉, 투입 멘솔량은 실시예 8과 동일)한 점을 제외하고, 실시예 8에서와 동일한 방식으로 튜브형 로드를 제조하였다.

실시예 12

가향처리 이후 비다공성 권지로 로드의 외측면을 포장한 점을 제외하고, 실시예 11에서와 동일한 방식으로 튜브형 로드를 제조하였다.

표 3은 실시예 5, 실시예 7 내지 12에 따른 튜브형 로드들의 가향조건을 나타낸다.

No.	가향 방식	멘솔:PG	가향량 (㎎)	투입 멘솔량 (㎎)	노즐내경 (T)	필터권지 유무	노즐 위치
실시예 5	내부 가향	70:30	48	33.6	1.3	×	200
실시예 7	외부 가향	70:30	53	37.0	1.3	×	200
실시예 8					1.3	×	500
실시예 9					1.3	O	500
실시예 10					1.0	×	500
실시예 11		50:50	74	37.0	1.3	×	500
실시예 12		50:50	74	37.0	1.3	일반권지	500

실험예 3: 향 소실 및 개체별 편차 저감을 위한 가향방식 평가

가향방식에 따른 향 소실 및 개체별 편차 평가를 위해, 실시예 5, 실시예 7 내지 12 각각에서의 튜브형 로드에 포함된 멘솔 함량을 분석하여 표 4에 나타내었다.

구분					멘솔 투입량 (mg)	멘솔 잔존량		투입량 대비 (%)
No.	방식	노즐 내경	권지	노즐 위치	멘솔 투입량 (mg)	mg	CV(%)	투입량 대비 (%)
실시예 5	내부	1.3	×	200	33.6	31.8	0.9	94.6
실시예 7	외부	1.3	×	200	37.0	33.6	6.3	90.8
실시예 8		1.3	×	500		34.0	4.2	91.9
실시예 9		1.3	○	500		36.3	1.2	98.1
실시예 10		1.0	×	500		34.1	3.7	92.2
실시예 11		1.3	×	500	37.0	33.3	11.1	90.0
실시예 12		1.3	○	500	37.0	35.7	3.1	96.5

표 4를 참조하면, 다른 조건이 동일한 경우, 내부가향 방식의 실시예에서 외부가향 방식 대비 더 높은 멘솔 잔존율이 나타난 것을 확인할 수 있다.다만 동일한 외부가향 방식을 취한 실시예들 간에서도 가향조건에 따른 잔존률 차이가 나타났음을 확인할 수 있으며, 특히 필터권지가 적용되고 가향노즐이 스팀노즐과 약 500mm 이격된 실시예 9 또는 실시예 12의 멘솔 잔존율은 내부가향 실시예 5의 그것보다 오히려 높은 수치가 나타났음을 확인할 수 있다.

더욱이, 실시예 9의 경우 다른 외부가향 실시예들 대비 매우 낮은 개체별 편차가 나타나, 외부가향처리 후 이송 및 절단 등의 후속공정 이전에 필터 래퍼를 적용 시 가향작업성, 경제성 및 제품균일성 모두를 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다.

한편, 멘솔 잔존율의 증대 및 개체별 편차 저감 효과는, 가향 노즐의 내경이 1.3mm인 경우보다 내경이 1.0mm인 경우에서 약소하게 유리할 것으로 확인되었으며, 가향 노즐과 스팀 노즐의 이격거리가 200mm인 경우보다 이격거리가 500mm인 경우에서 더 유리한 점 또한 확인할 수 있다.

실험예 4: 가향조건별 튜브필터 물리성 평가

가향조건별 튜브필터의 물리성 변화를 검토하기 위해, 상술한 실시예 7 내지 12의 튜브형 로드들에 대한 무게, 원주, 내경, 진원도 및 경도를 분석하여 표 5 및 표 6에 나타내었다.

구분				중량 (mg)	원주 (mm)	진원도 (%)	경도 (%)
No.	노즐 내경	권지	노즐 위치	중량 (mg)	원주 (mm)	진원도 (%)	경도 (%)
실시예 7	1.3	×	200	740.2	22.31	97.4	93.6
실시예 8	1.3	×	500	737.4	22.40	97.1	93.0
실시예 9	1.3	○	500	796.3	22.62	97.4	93.5
실시예 10	1.0	×	500	737.3	22.32	97.5	93.7
실시예 11	1.3	×	500	759.3	22.33	97.1	93.3
실시예 12	1.3	○	500	809.7	21.62	97.1	97.3

구분	실시예 8					실시예 9
구분	0일	1일	3일	15일	30일	0일	1일	3일	15일	30일
원주	22.40	22.30	22.28	22.28	22.28	22.62	22.60	22.60	22.60	22.60
내경	2.47	2.46	2.44	2.44	2.45	2.46	2.45	2.45	2.46	2.45

표 5 및 표 6에 나타난 바와 같이, 필터권지 적용에 따라 튜브형 로드의 무게가 약소하게 증가된 점을 제외하고, 가향조건 및 필터권지 적용유무에 따른 물리성의 큰 차이 없이 모든 양산 규격 기준에 부합함을 확인하였다.

비교예 1

가향 노즐이 석션레일 하류말단으로부터 약 100mm 이격된 위치에 배치된 점을 제외하고, 실시예 7에서와 동일한 방식으로 튜브형 로드를 제조하였다.

비교예 2

가향 노즐이 석션레일 하류말단으로부터 약 150mm 이격된 위치에 배치된 점을 제외하고, 실시예 7에서와 동일한 방식으로 튜브형 로드를 제조하였다.

비교예 3

길이가 약 200mm인 석션레일이 사용된 점을 제외하고, 실시예 8에서와 동일한 방식으로 튜브형 로드를 제조하였다.

비교예 4

가향 노즐이 길이가 약 1,000mm인 석션레일의 하류말단으로부터 약 600mm 이격된 위치에 배치한 점을 제외하고, 실시예 8에서와 동일한 방식으로 튜브형 로드를 제조하였다.

실험예 5: 가향조건에 따른 멘솔 잔존율 분석

튜브필터 외부가향 공정조건에 따른 멘솔 잔존율을 확인하기 위해, 가향노즐과 스팀노즐간 이격거리, 석션레일 길이 및 석션레일과 가향노즐과의 위치관계에 따른 멘솔 잔존율을 분석하여 표 7에 나타내었다.

구분	스팀노즐/ 가향노즐 이격거리(mm)	석션레일 길이 (mm)	석션레일 하류말단/ 가향노즐 이격거리(mm)	멘솔 잔존량 (mg)	투입량 대비 (%)
실시예 7	200	200	50	33.6	90.8
비교예 1			100	32.1	86.8
비교예 2			150	30.7	83.0
실시예 8	500	500	100	34.0	91.9
비교예 3		200	100	32.8	88.6
비교예 4		1,000	600	29.5	79.7

우선, 표 7를 통해 가향노즐과 스팀노즐의 이격거리별 향 손실 정도를 확인할 수 있다. 실시예 7 및 실시예 8을 참조하면, 이격거리가 200mm인 실시예 7 대비 이격거리가 500mm인 실시예 8에서 멘솔 잔존율이 약소하게 증가하였음을 확인할 수 있다.또한, 멘솔 잔존율은 석션레일 길이 및 석션레일과 가향노즐의 위치관계에 따라서도 큰 차이를 보임을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 가향노즐의 위치가 석션레일의 하류말단과 멀어질수록(즉, 상류말단 쪽에 위치할수록), 또는 석션레일의 길이가 필요 이상으로 길어질수록, 튜브 내 멘솔 잔존율이 눈에 띄게 낮아짐을 확인할 수 있다. 이는 가향노즐이 석션레일의 상류쪽으로 갈수록 고온스팀의 영향에 의한 향 소실이 커지며, 가향 후 과다한 석션 공정에 의해 가향액 균일 확산을 넘어서 튜브 내 가향액 중 일부가 공기 및 수분과 함께 석션되어 튜브 외부로 배출된 연유로 추측된다. 다만, 가향노즐이 석션레일의 하류말단과 가까워질수록, 석션에 의한 향액 확산 효과는 약소하게 감소되는 것으로 확인되었다.

상기한 결과에 비추어 보면, 가향노즐과 스팀노즐의 이격거리가 약 400mm 내지 600mm이고, 석션레일 길이는 약 300mm 내지 800mm이며, 가향노즐은 석션레일의 상류말단으로부터 석션레일의 총 길이의 약 60% 내지 90%(예를 들어, 500mm기준으로 약 300mm 내지 450mm) 이격된 위치에 배치되는 것이, 향 잔존율 측면에서 유리한 것으로 확인되었다.

비교예 5

실시예를 위해 시험용으로 제조된, 도 2에 도시된 흡연물품(200)과 동일한 구조를 가지는 가열식 궐련을 사용하였다. 상기 가열식 궐련에는 매질부, 지지구조체, 냉각구조체 및 마우스피스가 포함되었고, 지지구조체로는 내경 2.5mm의 CA튜브필터가, 냉각구조체로는 내경 4.2mm의 CA튜브필터가 사용되었다.

길이 10mm의 지지구조체에는 상술한 가향 공정이 진행되지 않았으며, 마우스피스는 멘솔향액 6mg이 가향된 길이 12mm의 TJNS 필터가 사용되었다.

비교예 6

실시예 5에서 상술한 내부가향 방식으로 멘솔 함량이 약 70중량%인 가향액을 80mm의 튜브형 로드에 총 53mg 투입하여 제조된 튜브형 로드를 길이 10mm로 절단하여 지지구조체로 사용한 점을 제외하고, 비교예 5에서와 동일한 가열식 궐련을 제조하였다.

실시예 13

실시예 8에서 제조된, 외부가향 처리된 튜브형 로드를 길이 10mm로 절단하여 지지구조체로 사용한 점을 제외하고, 비교예 5에서와 동일한 가열식 궐련을 제조하였다.

실시예 14

실시예 9에서 제조된, 외부가향 처리 이후 필터권지로 감싸진 튜브형 로드를 길이 10mm로 절단하여 지지구조체로 사용한 점을 제외하고, 비교예 5에서와 동일한 가열식 궐련을 제조하였다.

실험예 6: 외부가향 튜브필터가 적용된 궐련의 물리성 평가

튜브필터의 외부가향 처리에 따른 궐련의 물리성 변화를 검토하기 위해, 상술한 비교예 5 내지 6 및 실시예 13 내지 14의 궐련들에 대한 무게, 흡인저항, 둘레, 진원도 및 경도를 분석하여 표 8에 나타내었다.

구분	무게 (㎎)	흡인저항 (mmH2O)	둘레 (㎜)	진원도 (%)	경도 (%)
비교예 5	679.5	6.1	22.78	96.8	95.0
비교예 6	710.7	6.4	22.39	97.3	94.4
실시예 13	694.9	6.2	22.79	97.5	94.0
실시예 14	703.8	6.9	22.86	97.4	96.3

표 8에 나타난 바와 같이, 튜브필터로의 가향액 투입에 따른 약소한 무게 및 흡인저항 증가와 필터래퍼 적용에 따른 무게 증가를 제외하고, 실시예 13 및 14 모두에서 가향처리되지 않은 비교예 5 및 내부가향 처리된 비교예 6의 궐련 대비 큰 물리성 차이 없이 양산 규격 기준에 부합함을 확인하였다.

실험예 7: 궐련의 저장 중 멘솔향 이행패턴분석

튜브필터 가향적용에 따른 저장 보관 중 멘솔향 이행패턴을 확인하기 위해, 제조 후 4주가 경과된 궐련들 각각의 세그먼트들을 분리하여 세그먼트들 각각의 멘솔 함량을 분석하였다.

구분	세그먼트별 멘솔 함량 mg/본(%)
구분	아세부	냉각부	튜브부	매질	외피	포장지	계
비교예 5	2.90 (46.7%)	0.15 (2.4%)	1.22 (19.6%)	1.17 (18.8%)	0.47 (7.6%)	0.30 (4.9%)	6.22 (100%)
비교예 6	3.35 (37.0%)	0.21 (2.3%)	2.82 (31.2%)	1.74 (19.3%)	0.58 (6.4%)	0.35 (3.9%)	9.04 (100%)
실시예 14	3.33 (34.2%)	0.21 (2.2%)	3.41 (35.0%)	1.55 (15.9%)	0.78 (8.0%)	0.45 (4.6%)	9.73 (100%)

표 9에 나타난 바와 같이, 실시예 14의 멘솔 총량은 비교예 5의 멘솔 총량 대비 약 45% 증가하였다. 이를 통해, 외부가향 튜브필터가 적용된 실시예 14의 궐련이 가향처리되지 않은 튜브필터가 적용된 비교예 5의 궐련보다 시간 경과에 따른 향 소실율, 특히 아세부에서의 향 소실율이 월등히 낮음을 확인할 수 있다.궐련 저장중의 세그먼트간 멘솔 이행패턴 측면에서는 외부가향, 내부가향 방식간 큰 차이가 나타나지 않았으나, 비교예 6 및 실시예 14에서의 튜브 내 멘솔 투입량이 동일함을 고려할 때, 가향처리 후 튜브가 필터권지로 감싸진 실시예 14에서 궐련의 저장보관 중 향 소실 저감에 더 유리한 것을 확인할 수 있으며, 이는 상기 필터권지가 가향처리 이후 필터 이송, 절단 등의 후속공정에서의 향 소실을 저감시키는 역할을 수행함에 따른 것으로 예측된다.

실험예 8: 외부가향 튜브필터가 적용된 궐련의 연기성분 분석

외부가향 튜브필터가 적용된 궐련의 연기성분 분석을 위하여, 제조 후 4주가 경과된 비교예 5 내지 6 및 실시예 14의 궐련들의 흡연 중 주류연의 연기성분을 분석하여 표 10에 나타냈다. 성분분석을 위한 연기 포집은 시료별 3회씩, 회별 8 퍼프를 기준으로 반복 실시되었으며, 3회씩의 포집결과에 대한 평균값에 기초한 성분분석 결과를 표 10에 나타내었다. 궐련들은 온도가 대략 20℃이며, 습도가 대략 62.5%인 흡연실에서 자동흡연장치를 이용하여 HC(Health Canada) 흡연조건에 따라 테스트되었다.

구분	TPM (mg)	Tar (mg)	Nicotine (mg)	PG (mg)	Glycerin (mg)	수분 (mg)	멘솔 (mg)
비교예 5	49.5	24.3	0.82	0.21	4.30	25.3	1.65
비교예 6	50.7	24.9	0.81	0.29	4.28	28.5	2.13
실시예 14	50.2	25.9	0.81	0.27	4.32	27.4	2.29

표 10에 나타난 바와 같이, 멘솔 함량을 제외한 성분들은 양은 비교예 5 내지 6 및 실시예 14에서 유의미한 차이를 나타내지 않았으며, 이와 달리 멘솔 이행량은 비교예 5 대비 실시예 14에서 약 38%, 비교예 6에서 약 29% 증가된 것을 확인할 수 있었다.비교예 6 및 실시예 14에서의 튜브 내 멘솔 투입량이 동일함을 고려할 때, 외부가향 처리 이후 필터래퍼가 적용된 실시예 14가 주류연을 통한 멘솔 이행량 극대화에 가장 유리한 것을 확인하였다.

실시예 15

실시예를 위해 시험용으로 제조된, 매질부, 지지구조체, 냉각구조체 및 마우스피스로 구성된 가열식 궐련을 사용하였다. 지지구조체로는 실시예 14에서와 동일한 튜브필터가 사용되었으며, 냉각구조체로는 PLA 직조물이 사용되었다. 즉, 실시예 14의 가열식 궐련은 실시예 14의 가열식 궐련과 냉각구조체가 PLA 직조물인 점에만 차이가 있다.

실시예 16

냉각구조체로 지관이 적용된 점을 제외하고, 실시예 14에서와 동일한 가열식 궐련을 제조하였다. 상기 지관의 내경은 약 6mm이고, 지관이 위치한 영역에는 온라인 천공이 적용되었으며 이에 따른 지관의 공기희석율은 약 17%이다.

실험예 9: 외부가향 튜브필터 및 냉각구조체 조합에 따른 연기성분 분석

지지구조체로서 외부가향 튜브필터가 동일하게 적용된 실시예 14 내지 16에 따른 궐련들의 냉각구조체 조합에 따른 연기성분 차이를 확인하기 위해, 제조 후 4주가 경과된 궐련들의 흡연 중 주류연 성분을 분석하였다.

구분		Nicotine (mg)	PG (mg)	Glycerin (mg)	수분 (mg)	멘솔 (mg)
실시예 14	가향튜브(ø2.5) + 튜브(ø4.2)	0.81	0.27	4.32	27.4	2.29
실시예 15	가향튜브(ø2.5) + PLA	1.04	0.56	3.67	30.8	1.24
실시예 16	가향튜브(ø2.5) + 지관(17%)	1.14	0.50	5.20	30.2	1.42

표 9에 나타난 바와 같이, 주류연 내 PG 및 수분량은 실시예들간 유의미한 차이가 나타나지 않았으나, 니코틴, 글리세린 및 멘솔 이행량은 냉각구조체의 적용방식에 따른 차이가 나타났다.구체적으로, 냉각구조체로서 지관이 적용된 실시예 16에서, 실시예 14 및 실시예 15 대비 니코틴, 글리세린 및 멘솔의 이행량 증대에 상대적으로 유리한 것을 확인할 수 있으며, 이러한 결과는 냉각구조체로 지관을 적용 시 지지부 내경 및 냉각부 내경 차이가 극대화되어 그에 따른 열확산 특성 개선 및 냉각효과 극대화에 따른 것으로 예상된다.

실험예 10: 냉각구조체와의 조합에 따른 냉각효과 분석

지지구조체로서 외부가향 튜브필터가 동일하게 적용된 실시예 14 내지 16에 따른 궐련들의 흡연 중 냉각 효과를 평가하기 위해, 각 궐련들의 흡연 중 표면온도 및 주류연 온도를 분석하여 표 12에 나타냈다. 표면온도 및 주류연 온도 각각은 시료별 5회씩, 각 퍼프별 측정된 최고온도의 평균치를 나타낸다.

구분		표면온도(℃)	주류연온도(℃)	비고
실시예 14	가향튜브(ø2.5) + 튜브(ø4.2)	57.4	61.2	아세 일부 녹음 (단면 중앙부 집중)
실시예 15	가향튜브(ø2.5) + PLA	54.5	59.1	아세 일부 녹음 (단면 중앙부 집중)
실시예 16	가향튜브(ø2.5) + 지관(17%)	52.5	56.3	아세 일부 녹음 (단면 전체로 확산)

표 12를 참조하면, 냉각구조체로서 지관이 적용된 실시예 16에서, 실시예 14 및 15 대비 상대적으로 표면온도 및 주류연 온도가 낮은 것을 확인할 수 있으며, 특히 실시예 16의 경우 단순 수치적 측면 외에도 동등수준 또는 그 이하의 열기가 냉각구조체의 중공 내 단면 전체로 고르게 확산되어 마우스피스의 중앙부 집중 녹음 현상이 상대적으로 완화되었고, 이에 따라 무화량 및 멘솔이행량 또한 증대된 것을 확인하였다.한편, 실시예로 제시되지 않았으나 지관필터 적용 케이스의 경우 지관의 천공정도, 즉 공기희석율에 따른 냉각효과 및 관능특성에 차이가 발생하였으며, 예를 들어 실시예 16의 경우보다 높은 공기희석율을 가지는 지관을 적용 시 냉각효과가 선형적으로 증대되는 양상을 보였으나 적정수치 이상의 공기희석율 적용 시 헛빨림 및 끽미강도 하락 등의 이슈가 발생하였다.

실험예 11: 외부가향 튜브필터가 적용된 궐련들의 흡연 관능특성 평가

가향처리되지 않은 내경 2.5mm의 CA튜브필터가 지지구조체로 채용되었고 냉각구조체로 내경 4.2mm의 CA튜브필터가 채용된 비교예 5, 멘솔향액이 외부가향 처리된 내경 2.5mm의 CA튜브필터가 지지구조체로 채용되었고 냉각구조체로 내경 4.2mm의 CA튜브필터가 채용된 실시예 14, 멘솔향액이 외부가향 처리된 내경 2.5mm의 CA튜브필터가 지지구조체로 채용되었고 냉각구조체로 공기희석율이 17%인 지관이 채용된 실시예 16의 궐련들의 빨림성 만족도, 흡연중 멘솔강도, 흡연중 멘솔만족도, 흡연중 향 지속성, 흡연중 이취미 및 흡연후 만족도에 대한 관능평가를 실시하여 도 10에 나타냈다. 관능 특성 평가는 제조 후 4주가 경과된 실시예별 궐련들을 이용하여 총 61명의 평가 패널원을 대상으로 실시하였으며, 총 7점 만점을 기준으로 하였다.

도 10에 나타난 바와 같이, 실시예 14 및 16 모두 빨림성 만족도, 멘솔강도 및 만족도, 향 지속성 및 흡연후 종합만족도가 비교예 5 대비 증가한 것을 확인할 수 있으며, 산취 및 섬유취 등의 이취미는 비교예 5 대비 감소한 것을 확인할 수 있다.

실시예 14 및 16에서의 결과를 볼 때, 빨림성 만족도 및 이취미 측면에서는 냉각구조체로 CA튜브필터를 적용하는 것이 약소하게나마 유리한 것으로 확인되었으며, 이와 달리 멘솔 강도, 멘솔 만족도 및 종합만족도 측면에서는 냉각구조체로 지관을 적용하는 것이 상대적으로 유리한 것을 확인하였다.

상기한 결과를 통해, 본 발명의 실시예들에 따른 외부가향 튜브필터가 궐련에 적용될 경우 담배 고유의 만족도와 향 만족도를 전반적으로 증진시킬 수 있음을 알 수 있다.

본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 튜브필터 제조장치
10: 튜브필터 외부성형 케이스 20: 스팀 챔버
21: 스팀노즐 30: 튜브필터 성형봉
40: 가향 노즐 50: 석션레일
51: 석션레일 본체 52: 석션수단
100: 흡연물품 110: 흡연물질부
120: 지지구조체 130: 냉각구조체
140: 마우스피스부 350: 전단 필터 세그먼트
160: 래퍼 1000: 에어로졸 생성 장치
1100: 배터리 1200: 제어부
1300: 히터 2400: 증기화기

Claims

흡연물질부;
상기 흡연물질부의 하류에 위치하는 제1 튜브필터; 및
상기 흡연물질부 및 상기 제1 튜브필터를 감싸는 결합 래퍼를 포함하고,
상기 제1 튜브필터는 가향 노즐에 의해 제1 향액을 튜브형 로드의 중심축과 지면에 수직한 방향으로 정렬되는 상기 튜브형 로드의 상측 원주면에 자유낙하 시키고, 상기 튜브형 로드의 하측 원주면에서 석션 처리하여 가향처리된 후 필터 래퍼로 감싸진 필터인, 튜브필터를 포함하는 흡연물품.
제1 항에 있어서,
상기 제1 튜브필터의 하류에 위치하는 마우스피스를 더 포함하고,
상기 제1 튜브필터에 함유된 멘솔의 중량은 상기 마우스피스에 함유된 멘솔의 중량보다 큰 것을 특징으로 하는, 튜브필터를 포함하는 흡연물품.
제2 항에 있어서,
상기 제1 튜브필터 내 함유된 멘솔의 중량은 2mg 내지 11mg인 것을 특징으로 하는, 튜브필터를 포함하는 흡연물품.
제2 항에 있어서,
상기 제1 튜브필터에 함유된 트리아세틴(triacetin)의 중량은 상기 마우스피스에 함유된 트리아세틴의 중량보다 큰 것을 특징으로 하는, 튜브필터를 포함하는 흡연물품.
제2 항에 있어서,
상기 제1 튜브필터의 하류에서 상기 제1 튜브필터와 일단이 접하고 상기 마우스피스의 상류에서 상기 마우스피스와 상기 일단에 대향하는 타단이 접하는 냉각필터를 더 포함하고, 상기 냉각필터는 폴리락트산(PLA) 직조물, 지관 또는 제2 튜브필터인 것을 특징으로 하는, 튜브필터를 포함하는 흡연물품.
제5 항에 있어서,
상기 냉각필터는 상기 제2 튜브필터이며 상기 제2 튜브필터의 내경은 상기 제1 튜브필터 내경보다 큰 것을 특징으로 하는, 튜브필터를 포함하는 흡연물품.
제1 항에 있어서,
상기 제1 향액은 멘솔 40중량% 내지 80중량% 및 PG(Propylene Glycol) 20중량% 내지 60중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 튜브필터를 포함하는 흡연물품.
흡연물질부;
상기 흡연물질부의 상류에서 상기 흡연물질부와 접하며 내부에 중공이 형성된 전방 플러그;
상기 흡연물질부의 하류에서 상기 흡연물질부와 접하며 내부에 중공이 형성된 제1 튜브필터;
상기 제1 튜브필터의 하류에 위치하는 마우스피스; 및
상기 전방 플러그, 상기 흡연물질부, 상기 제1 튜브필터 및 상기 마우스피스를 감싸는 결합 래퍼를 포함하고,
상기 전방 플러그 및 상기 제1 튜브필터 중 적어도 하나는 가향 노즐에 의해 제1 향액을 튜브형 로드의 중심축과 지면에 수직한 방향으로 정렬되는 상기 튜브형 로드의 상측 원주면에 자유낙하 시키고, 상기 튜브형 로드의 하측 원주면에서 석션 처리하여 가향처리된 후 필터 래퍼로 감싸진 필터이고 상기 마우스피스는 제2 향액으로 가향처리된 필터인, 튜브필터를 포함하는 흡연물품.
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