일반적으로 담배는 그 흡연시 발생하는 연기(담배가 연소되면서 바로 발생시키는 연기)가 비흡연자뿐 아니라 흡연자들에게까지 큰 불쾌감과 건강의 악영향을 끼침은 물론 실내환경의 오염을 유발하게 되는 실정이었다.

즉, 담배의 흡연시 담배의 필터부를 거치지 않고 바로 연소 되어 발생하는 연기는 담배의 필터부를 통해 발생되는 연기에 비해 유독성이 매우 강하므로, 이를 흡연자 주위의 비흡연자들이 그대로 흡입할 경우, 악취와 눈 따가움 및 기침 등을 유발하고 더욱이 건강에도 악영향을 끼치는 문제를 가지고 있었음은 물론 실내 흡연시 상기 담배연기가 실내환경을 오염시키는 문제까지 가지고 있었다.

따라서, 위와 같은 문제점을 조금이나마 일소하기 위하여 본 출원인은 실용신안 출원 2008-0005721호 '담배파이프'를 안출 한 바 있는데, 이는 도 1에서와 같이 담배파이프(2) 내부로 담배(3) 전체를 삽입하여 흡연토록 하는 담배파이프로서, 특히 상기 담배파이프(2) 내에 파이프형태의 필터(1)를 구성하여 담배연소시 발생하는 연기 및 그 유독성을 여과시켜 최소화되도록 하였다.

그러나 위 선 출원된 담배파이프는 담배연기를 여과시키는 필터에 따라, 그 여과효능이 크게 차이를 가지게 되므로 본 발명에서 상기 필터의 구성요소를 종래와 달리하여 보다 뛰어난 여과기능을 가지도록 하였다.

특허 기술 설명

본 발명의 출원인이 선 출원한 담배파이프에 사용되는 필터의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 상기 필터를 파이프형태로 제조토록 함과 동시에 그 표면으로 다량의 미세균열을 형성하여 담배연기가 가지는 유독성 물질을 보다 효과적으로 여과시킴과 동시에 담배연소시 필요한 공기의 공급을 최소화시켜 연기의 발생량을 줄이도록 하므로 흡연자 및 비 흡연자의 건강을 도모하고 나아가 실내환경의 오염을 방지하여 주도록 함에 그 해결과제를 두고 발명된 것이다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여,활성탄분말에, 상기 활성탄분말을 100중량%로 할 때 그 대비 물 50중량%을 혼합/교반시켜 1차 혼합물을 얻는 제1과정과;

상기 제1과정에서 얻은 1차 혼합물에,

상기 1차 혼합물을 100중량%로 할 때, 그 대비 모래 70중량%와,

상기 1차 혼합물을 100중량%로 할 때, 그 대비 벤토라이트 60중량%와,

상기 1차 혼합물을 100중량%로 할 때, 그 대비 탈크 6중량%를 각각 혼합/교반시켜 2차 혼합물을 얻는제2과정과;

상기 제2과정에서 얻은 2차 혼합물에,

상기 2차 혼합물을 100중량%로 할 때, 그 대비 규산소다 60중량%를 혼합/교반시켜 3차 혼합물을 얻는 제3과정과;

상기 제3과정에서 얻은 3차 혼합물을 파이프 형태로 압축/성형한 다음 이를 건조/냉각시켜 일정크기로 절단하는 제4과정으로 담배파이프용 필터를 제조토록 한다.

위에서 설명한 담배파이프용 필터를 제조하기 위해서는 먼저,활성탄분말에, 상기 활성탄분말을 100중량%로 할 때 그 대비 물 50중량%을 혼합/교반시켜 1차 혼합물을 얻는 제1과정을 실시한다.

이때, 상기 활성탄분말은 그 입자 크기를 20~40 메쉬로 사용하게 되는데, 그 입자 하나하나에 잘 발달 된 다량의 미세공을 가지고 있는 무정형의 탄소 집합체이며, 그 미세공은 상호 연결되는 무수한 통로로 구성되어 넓은 내부표면적을 갖고 있다.(활성탄분말 1g은 1,000~1,600㎡의 표면적을 가지고 있어 흡착능력이 매우 우수하다.)

그러므로, 상기 활성탄분말에 물을 우선 혼합/교반하여 차후 과정에서 첨가되는 접착제 역할의 조성물이 미세공에 침투하는 것을 막아 주도록 하였다.

그리고 상기 제1과정이 끝나면 다음으로 제1과정에서 얻은 1차 혼합물에,

상기 1차 혼합물을 100중량%로 할 때, 그 대비 모래 70중량%와,

상기 1차 혼합물을 100중량%로 할 때, 그 대비 벤토라이트 60중량%와,

상기 1차 혼합물을 100중량%로 할 때, 그 대비 탈크 6중량%를 혼합/교반시켜 2차 혼합물을 얻는 제2과정을 실시한다.

여기서, 상기 모래는 차후 필터에 다수의 미세균열을 유도하기 위한 조성물이고, 벤토라이트는 필터의 강도를 증가하기 위한 조성물이다.

아울러, 상기 교반 시간은 30분이면 충분하다.

또 상기 제2과정이 끝나면, 이에서 얻은 2차 혼합물에,상기 2차 혼합물을 100중량%로 할 때, 그 대비 규산소다 60중량%를 혼합/교반시켜 3차 혼합물을 얻는 제3과정을 실시한다.

여기서, 상기 규산소다는 접착역할을 하는 조성물이고 그 교반시간은 30분이면 충분하다.

또 상기 제3과정이 끝나면 마지막으로 제3과정에서 얻은 3차 혼합물을 파이프 형태로 압축/성형한 다음 이를 건조/냉각시켜 일정크기로 절단하는 제4과정을 실시하여 담배파이프용 필터를 제조한다.

여기서, 상기 3차 혼합물을 압축기를 통해 파이프형태로 압축/성형하는 것은, 첨부된 도면 도 1에서와 같이 본 발명의 출원인이 선출원한 담배파이프(2)의 내부에 삽설하여 사용되도록 하기 위함이다.

도1)

아울러, 상기 건조/냉각작업은 통상 건조실에서 200℃에서 12시간 동안 건조 또는 질소 분위기에서 900도 이하 로 소결 후 자연 냉각시키면 충분한 것으로, 필요에 따라 통상적인 여러 건조/냉각 방법을 실시하여도 무관하다.

또한 상기 3차 혼합물을 파이프형태로 압축/성형한 다음 이를 건조하게 되면, 상기 조성물 중 활성탄분말, 벤토라이트, 탈크는 물의 흡수로 인해 강한 응집력으로 건조수축되고, 반대로 모래는 물의 흡수가 없어 건조수축되지 않아 모래 주위에 작은 크랙을 발생시키게 된다.

이는 필터로 활성탄분말의 미세공과 상기의 크랙을 다량 발생시켜 전기한 효과를 얻고자 하기 위함인 것으로, 상기 크랙의 크기와 분포에 따라 필터의 통기성과 필터의 표면적을 조절하여 연소시간을 조정할 수 있게 된다.

여기서, 상기 크랙은 필터 내부로 담뱃불이 꺼지지 않을 정도의 공기만이 유입될 수 있도록 모래를 상기 제시한 비율로 첨가하여 형성함이 가장 바람직한데, 만약 모래를 상기 비율보다 많이 첨가하게 되면, 크랙의 크기와 분포량이 과다하게 형성되어 공기의 과 흡입을 유도하게 되고, 반대로 상기 비율보다 모래는 적게첨가하게 되면, 크랙의 크기와 분포량이 너무 작아 공기의 흡입이 불가능해지므로 담배의 연소가 이루어지지 않게 된다.

참고로 첨부된 도면 2는 본 발명에서 제시하는 필터의 표면을 확대한 것으로 다량의 크랙이 형성되어져 있는 것을 확인할 수 있다.
도2)

위와 같이 파이프 형태로 제조되는 본 발명의 필터(1)는 도 1에서처럼 담배(3)를 내장하여 흡연토록 하는 담배 파이프(2)에 사용되는 것으로,상기 필터가 가지는 다량의 미세공과 균열로, 필터 내부에 위치하게 되는 담배로 불이 꺼지지 않을 정도의 최소 공기만 유입되게 하여 담배의 자연 연소 시간을 연장시킴과 동시에 연기의 발생량을 최소화시키고 그와 동시에 담배연기 및 연기에 함유된 유독성 물질을 흡착/여과시켜 담배파이프 외부로 연기와 유독성 물질이 누출되는 것을 방지하여, 종래에 담배연기로 입었던 피해를 예방토록 하여 줌에 그 크나큰 특징이 있다 할 수 있고, 나아가 상기 필터의 조성물 및 필터에 형성되는 크랙발생 기술이 산업상 높은 이용가능성을 가진다 할 수 있다.

상기에 의해 제조된 담배파이프용 필터는 외관이 파이프 형태로 제조됨과 동시에 그 표면으로 다량의 미세공과 균열을 가지게 되므로, 본 발명의 출원인이 선출원한 실용신안 2008-0005721호의 담배파이프 내에 설치하여 사용할 경우,필터 내에 위치하게 되는 담배로 불이 꺼지지 않을 정도의 최소공기만을 유입시켜 담배의 자연 연소 시간을 연장시킴과 동시에 그 연기발생량을 최소화시키고,나아가 최소 발생 된 연기를 필터의 미세공과 균열로 연기 및 그에 함유된 각종 유독성 물질을 흡착/여과시켜 담배파이프 외부로 누출되는 것으로 방지하여 주므로 흡연자 및 비 흡연자의 건강을 도모함은 물론 실내환경의 오염을 예방토록 하는 아주 뛰어난 이점을 가지게 된다.

발명자: 추창오

대리인: 유호일