Фильтр с повышенной твердостью и эффективностью фильтрации - RU2670047C2
Код документа: RU2670047C2
Чертежи
Описание
Изобретение относится к мундштучной части для курительного изделия, содержащей полимолочную кислоту, и к курительному изделию, включающему такую мундштучную часть.
Сигареты с фильтром обычно содержат стержень наполнителя из резаного табака, окруженный бумажной оберткой, и цилиндрический фильтр, выровненный конец к концу с обернутым табачным стержнем и прикрепленный к нему с помощью ободковой бумаги. В обычных сигаретах с фильтром этот фильтр может состоять из заглушки в виде ацетилцеллюлозного жгута, обернутой в пористую фицеллу. Известны также сигареты с фильтром, имеющие многокомпонентные фильтры, которые содержат два или более сегментов фильтрующего материала для удаления компонентов в виде частиц и газообразных компонентов из вдыхаемого дыма.
В области техники, к которой относится настоящее изобретение, был также предложен ряд курительных изделий, в которых образующий аэрозоль субстрат, такой как табак, нагревают, а не сжигают. В нагреваемых курительных изделиях аэрозоль образуется в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата. К известным нагреваемым курительным изделиям относятся, например, курительные изделия, в которых аэрозоль создается путем электрического нагрева или путем передачи тепла от горючего топливного элемента или источника тепла на образующий аэрозоль субстрат. Во время курения летучие соединения высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата в результате передачи тепла от источника тепла и захватываются воздухом, втягиваемым через курительное изделие. При охлаждении высвобожденных соединений они конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхается потребителем. Известны также курительные изделия, в которых содержащий никотин аэрозоль образуется из табачного материала, табачного экстракта или другого источника никотина без сжигания и, в некоторых случаях, без нагрева, например, в результате химической реакции.
После того, как курительное изделие выкурено, и оставшаяся часть курительного изделия выброшена, часто желательно как можно более быстрое разложение этой оставшейся части изделия. В связи с этим было предложено изготавливать участки курительного изделия, такие как фильтры, из материалов, которые легче разлагаются, чем материалы, обычно используемые для этих участков. Например, было предложено полностью или частично заменить ацетилцеллюлозу в фильтре на полимолочную кислоту, поскольку полимолочная кислота имеет тенденцию к более легкому разложению, чем ацетилцеллюлоза.
Однако ацетилцеллюлоза может непосредственно или косвенно обеспечивать некоторые желаемые свойства фильтра, которые нелегко получить, если ацетилцеллюлоза в фильтре заменена на полимолочную кислоту. Например, в обычных курительных изделиях на ацетилцеллюлозные волокна обычно напылена триацетиновая добавка. Это может иметь два основных воздействия на фильтр. Во-первых, триацетин может связывать соседние волокна для обеспечения желаемой прочности фильтра. Во-вторых, триацетин может улучшать фильтрацию компонентов дыма, таких как фенолы, из дыма, втягиваемого через фильтр. Неизвестны добавки, которые могут обеспечить обе эти функции при напылении на волокна из полимолочной кислоты. Следовательно, в случае фильтра на основе полимолочной кислоты необходимы по меньшей мере две отдельных добавки для того, чтобы воспроизвести указанные желаемые свойства фильтра на основе ацетилцеллюлозы. Это может внести дополнительную сложность в процесс производства и может также потребовать модификации существующего оборудования.
Следовательно, несмотря на гипотетические преимущества в отношении разложения в случае фильтров, содержащих полимолочную кислоту, в настоящее время не существует коммерчески приемлемого решения для использования полимолочной кислоты в качестве фильтрующего материала в мундштучной части для курения.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложено курительное изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат и мундштучную часть, присоединенную к этому образующему аэрозоль субстрату. Указанная мундштучная часть включает в себя сегмент, содержащий фильтрующий материал, содержащий полимолочную кислоту, и добавку для снижения количества фенолов. Мундштучная часть дополнительно содержит одну или более оберток, окружающих указанный сегмент и имеющих суммарный удельный вес, составляющий по меньшей мере примерно 50 грамм на квадратный метр (г х м-2).
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предложена мундштучная часть для курительного изделия. Указанная мундштучная часть включает в себя сегмент, содержащий фильтрующий материал, содержащий полимолочную кислоту и добавку для снижения количества фенолов. Мундштучная часть дополнительно содержит одну или более оберток, окружающих указанный сегмент, причем указанная одна или более оберток имеют суммарный удельный вес, составляющий по меньшей мере примерно 50 грамм на квадратный метр (г х м-2).
Посредством окружения сегмента одной или более обертками, имеющими суммарный удельный вес, составляющий по меньшей мере примерно 50 грамм на квадратный метр (г х м-2), может быть обеспечена желаемая прочность мундштучной части. Указанная прочность может быть сравнима с прочностью, которая в ином случае была бы обеспечена посредством комбинации ацетилцеллюлозы и триацетина в мундштучной части обычного курительного изделия. Указанные обертки могут быть изготовлены и обернуты вокруг сегмента в соответствии со стандартными технологиями.
Кроме того, поскольку указанные одна или более оберток могут обеспечивать возможность достижения желаемой прочности мундштучной части, отсутствует необходимость во включении второй добавки в мундштучную часть с целью придания пластичности фильтрующему материалу. Это означает, что обеспечена возможность производства сегмента без модификации существующих технологий или оборудования. Например, если бы была необходима дополнительная добавка в фильтрующий материал для обеспечения прочности, потребовалось бы включение второй станции напыления в оборудование для производства фильтров. Это может потребовать модификации существующего оборудования и может также потребовать дополнительной очистки частей оборудования, таких как форматный конус, что привело бы к нежелательным простоям.
Включение в сегмент добавки для снижения количества фенолов обеспечивает возможность снижения уровней фенолов, доставляемых курительным изделием. Эта добавка может быть включена в сегмент с использованием станции напыления, которая обычно используется в существующем оборудовании для включения обычной добавки, такой как триацетин, в обычный сегмент фильтра, такой как сегмент, образованный из ацетилцеллюлозных волокон.
Следовательно, настоящее изобретение обеспечивает мундштучную часть, которая включает в себя полимолочную кислоту в качестве фильтрующего материала, без ухудшения прочности или способности к снижению количества фенола, обычно характерных для известных курительных изделий, и без необходимости в изменении оборудования или технологических процессов, которые обычно используются для производства таких курительных изделий.
Сегмент включает в себя фильтрующий материал, содержащий полимолочную кислоту. Этот фильтрующий материал может иметь любую подходящую структуру. Например, фильтрующий материал может содержать собранный лист материала, содержащего полимолочную кислоту. Тем не менее, предпочтительно, фильтрующий материал содержит множество волокон, образованных по меньшей мере частично из полимолочной кислоты. Волокна представляют собой особо эффективную форму фильтрующего материала, поскольку они могут обеспечивать извилистые каналы, по которым может проходить дым. Кроме того, в случае выбрасывания курительного изделия после использования, эти волокна могут разлагаться и диспергировать более легко, чем другие структуры, улучшая, таким образом, способность к разложению мундштучной части или курительного изделия.
Предпочтительно, волокна по существу не связаны друг с другом. Иначе говоря, предпочтительно, в сегмент не включается добавка для связывания волокон друг с другом. Это может помочь повысить скорость, с которой могут разлагаться и диспергировать волокна, после того, как курительное изделие выброшено после использования.
Предпочтительно, фильтрующий материал представляет собой смесь, содержащую полимолочную кислоту и по меньшей мере один другой полимер. Указанный дополнительный полимер или полимеры могут придавать дополнительные свойства фильтрующему материалу. Например, дополнительные полимеры могут придать фильтрующему материалу дополнительную прочность на растяжение и эластичность. В случае, если фильтрующий материал содержит множество волокон, изготовленных из смеси различных полимеров, это может обеспечить возможность обработки волокон на том же самом оборудовании, что и обычно используемое для производства ацетилцеллюлозных фильтров, со скоростью, обычно присущей производству ацетилцеллюлозных фильтров, при сравнимых проценте отходов и производительности.
Следовательно, предпочтительно, фильтрующий материал представляет собой смесь, содержащую полимолочную кислоту, смешанную с полигликолевой кислотой и/или поли-(L)-молочной кислотой. Более предпочтительно, фильтрующий материал представляет собой смесь, содержащую полимолочную кислоту, полигликолевую кислоту и поли-(L)-молочную кислоту. Такие смеси обеспечивают возможность придания фильтрующему материалу желаемой прочности на растяжение и эластичности.
Предпочтительно, фильтрующий материал содержит по меньшей мере примерно 70% по весу полимолочной кислоты, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 80% по весу полимолочной кислоты и еще более предпочтительно - примерно 85% по весу полимолочной кислоты.
Предпочтительно, фильтрующий материал содержит меньше чем примерно 20% по весу полигликолевой кислоты, более предпочтительно - меньше 15% по весу полигликолевой кислоты и еще более предпочтительно - примерно 10% по весу полигликолевой кислоты.
Предпочтительно, фильтрующий материал содержит меньше чем примерно 15% по весу поли-(L)-молочной кислоты, более предпочтительно - меньше чем примерно 10% по весу поли-(L)-молочной кислоты и еще более предпочтительно - примерно 5% по весу поли-(L)-молочной кислоты.
В предпочтительных вариантах фильтрующий материал содержит смесь, содержащую примерно 85% по весу полимолочной кислоты, примерно 10% по весу полигликолевой кислоты и примерно 5% по весу поли-(L)-молочной кислоты.
Как было отмечено выше, сегмент, содержащий полимолочную кислоту, включает в себя также добавку для снижения количества фенолов. Иначе говоря, сегмент включает в себя добавку, которая способна улавливать или иным образом трансформировать по меньшей мере некоторые из фенолов, образуемых курительным изделием.
Предпочтительно, указанная добавка не связывает друг с другом элементы фильтрующего материала.
Предпочтительно, указанная добавка содержит по меньшей мере одно из следующего: триацетин, триэтилцитрат (TEC), полиэтиленгликоль, смесь триацетина и ацетилцеллюлозных хлопьев, или их комбинацию.
Одна особо предпочтительная добавка представляет собой добавку, содержащую смесь из по меньшей мере примерно 90% триацетина и менее чем 10% ацетилцеллюлозных хлопьев, более предпочтительно - от примерно 96% до примерно 98% триацетина и от примерно 2% до примерно 4% ацетилцеллюлозных хлопьев. Такие добавки могут быть особенно желательны, поскольку они обеспечивают возможность воспроизведения синергетического взаимодействия между триацетином и ацетилцеллюлозными волокнами в стандартном ацетилцеллюлозном фильтре.
Другие предпочтительные добавки представляют собой гликоли с низким молекулярным весом, такие как гликоли на основе полиэтилена или полипропилена, имеющие молекулярный вес от примерно 100 до примерно 1000, более предпочтительно - от примерно 200 до примерно 800, еще более предпочтительно - от примерно 300 до примерно 500. В одном предпочтительном варианте осуществления добавка представляет собой полиэтиленгликоль 400 (PEG 400).
Еще одна предпочтительная добавка представляет собой триэтилцитрат. Как можно видеть из таблицы 2 ниже, такая добавка может быть особенно эффективной для снижения количества фенолов.
Предпочтительно, указанная добавка представляет собой прозрачную жидкость без запаха или вкуса. Предпочтительно, указанная добавка имеет вязкость не меньше, чем вязкость триацетина. Таким образом обеспечивают возможность добавления добавки в фильтрующий материал с помощью технологий и оборудования, обычно используемых для нанесения триацетина на стандартные ацетилцеллюлозные фильтры.
Предпочтительно, добавку добавляют в количестве, составляющем по меньшей мере примерно 0,1 процента по весу фильтрующего материала, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 5 процентов по весу фильтрующего материала. В качестве альтернативы или дополнительно, добавку предпочтительно добавляют в количестве, составляющем меньше чем примерно 15 процентов по весу фильтрующего материала, более предпочтительно - меньше чем примерно 12 процентов по весу фильтрующего материала, еще более предпочтительно - меньше чем примерно 7 процентов по весу фильтрующего материала.
Предпочтительно, добавка для снижения количества фенолов представляет собой единственную добавку, включенную в сегмент. Таким образом, обеспечивают возможность производства сегмента без модификации существующего оборудования для производства сегментов.
Добавка может быть включена в сегмент любым подходящим способом. Однако предпочтительно, добавку включают в сегмент путем напыления этой добавки на фильтрующий материал во время формирования сегмента. Например, фильтрующий материал может представлять собой непрерывную полосу из волокон, которые собраны вместе для формирования сегмента, и добавка может напыляться на эти волокна.
Одна или более оберток, окружающих сегмент, имеют удельный вес больше чем примерно 50 грамм на квадратный метр (г*м-2). Было обнаружено, что таким образом обеспечивается желаемая прочность мундштучной части. Предпочтительно, одна или более оберток имеют удельный вес меньше чем примерно 100 г*м-2.Было отмечено, что такое значение может обеспечить хороший баланс с прочностью при одновременном обеспечении возможности относительно простого обращения с одной или более обертками во время производства.
Более предпочтительно, одна или более оберток имеют удельный вес, составляющий от примерно 65 г*м-2 до примерно 85 г*м-2. Еще более предпочтительно, одна или несколько оберток имеют удельный вес, составляющий от примерно 70 г*м-2 до примерно 80 г*м-2. В предпочтительных вариантах предусмотрена единственная обертка, и эта единственная обертка имеет вышеуказанный удельный вес. В качестве альтернативы, в некоторых вариантах может быть предусмотрено множество оберток, и суммарный удельный вес этого множества оберток может представлять собой вышеуказанный удельный вес. Предпочтительно, одна или более оберток содержит первую обертку, имеющую вышеуказанный удельный вес и непосредственно примыкающую к фильтрующему материалу.
Предпочтительно, одна или более оберток имеют жесткость на изгиб, равную по меньшей мере примерно 0,08 Н в машинном направлении обертки. Одна или более оберток могут иметь жесткость на изгиб меньше чем примерно 0,2 Н в машинном направлении обертки. Машинное направление оберток предпочтительно соответствует поперечному направлению курительного изделия.
Предпочтительно, одна или более оберток имеют жесткость на изгиб, равную по меньшей мере примерно 0,04 Н в поперечном направлении обертки. Одна или более оберток могут иметь жесткость на изгиб меньше чем примерно 0,1 Н в поперечном направлении обертки. Поперечное направление обертки предпочтительно соответствует продольному направлению курительного изделия.
Термин «жесткость на изгиб», используемый в данном описании, относится к сопротивлению материала изгибающему усилию, приложенному перпендикулярно плоскости материала. Жесткость на изгиб может быть определена с помощью теста ISO (Международной организации по стандартам) 5628: 2012.
В случае включения более чем одной обертки общая жесткость на изгиб в заданном направлении одной или более оберток представляет собой суммарную жесткость на изгиб всех оберток.
Желаемая характеристика прочности, которую одна или более оберток придают мундштучной части, может быть количественно выражена через значение твердости. Термин «твердость» по всему данному описанию обозначает стойкость к деформации. Твердость обычно выражают в процентах. На фиг. 1 показана сигарета 101 до приложения нагрузки F и та же самая сигарета 103 во время приложения нагрузки F. До приложения нагрузки F сигарета 101 имеет диаметр DS. После приложения установленной нагрузки в течение установленного периода времени (но при сохранении приложения нагрузки) сигарета 103 имеет (уменьшенный) диаметр Dd. Сжатие d=DS - Dd. Со ссылкой фиг. 1 твердость определяется следующим образом:
где DS- исходный (несжатый) диаметр сигареты, а Dd - сжатый диаметр после приложения установленной нагрузки в течение установленного периода времени. Чем тверже материал, тем его твердость ближе к 100%.
Как более подробно описано ниже и как общеизвестно из уровня техники, чтобы определить твердость некоторой части (такой, как фильтр) курительного изделия, курительные изделия следует выровнять параллельно в плоскости, и одну и ту же часть каждого курительного изделия, которая подлежит тестированию, следует подвергнуть действию установленной нагрузки в течение установленного периода времени. Данный тест проводят с использованием известного денсиметрического устройства DD60A (производится и поставляется на рынок компанией Heinr. Borgwaldt GmbH, Германия), оснащенного измерительной головкой для сигарет и приемником для размещения сигарет.
Нагрузку прикладывают с помощью двух цилиндрических стержней приложения нагрузки, которые пересекают диаметры всех курительных изделий одновременно. Согласно стандартному способу тестирования для этого инструмента, тест следует проводить таким образом, чтобы между курительными изделиями и цилиндрическими стержнями приложения нагрузки возникало двадцать точек контакта. Если тестируется твердость фильтра или части фильтра, то в некоторых случаях тестируемые фильтры могут быть достаточно длинными так, что требуется лишь десять курительных изделий для обеспечения двадцати точек контакта, и при этом каждое курительное изделие контактирует с обоими стержнями приложения нагрузки (поскольку курительные изделия являются достаточно длинными, чтобы проходить между стержнями). В других случаях, если фильтры являются слишком короткими для достижения этого, для создания двадцати точек контакта следует использовать двадцать курительных изделий, при этом каждое курительное изделие будет контактировать только с одним из стержней приложения нагрузки, как дополнительно описано ниже.
Два дополнительных стационарных цилиндрических стержня размещают под курительными изделиями, чтобы поддерживать курительные изделия и противодействовать нагрузке, прикладываемой каждым из цилиндрических стержней приложения нагрузки. Эта конструкция более подробнее описана ниже и показана на фиг. 5-7.
Согласно стандартной для такого устройства рабочей процедуре, прикладывают общую нагрузку в 2 кг в течение 20 секунд. По истечении 20 секунд (при сохранении приложения нагрузки к курительным изделиям) определяют величину понижения цилиндрических стержней приложения нагрузки, и затем используют ее для вычисления твердости согласно приведенному выше уравнению. Температуру поддерживают в районе 22 градусов по Цельсию ± 2 градуса. Вышеописанный тест носит название теста DD60A. Тест DD60A и соответствующее устройство более подробно описаны ниже со ссылками на фиг. 5-7. В стандартном способе измерения твердости фильтра используют курительное изделие, которое не подвергалось курению.
Предпочтительно, твердость сегмента составляет по меньшей мере примерно 75%, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 80% и еще более предпочтительно - по меньшей мере примерно 85%. Предпочтительно, твердость сегмента составляет меньше чем примерно 100%, более предпочтительно - меньше чем примерно 95% и еще более предпочтительно - меньше чем примерно 94%. Таким образом может быть получена мундштучная часть с удовлетворительной жесткостью для потребителя.
Желаемая характеристика жесткости, которую одна или более оберток придают мундштучной части, может быть количественно представлена в виде значения овальности. Термин «овальность», используемый по всему данному описанию, означает степень отклонения от идеального круга. Овальность обычно выражают в процентах. На фиг. 2 показан идеальный круг. На фиг. 2 размер a=размеру b, поскольку оба эти размера равны диаметру круга. На фиг. 3 показан овал. На фиг. 3 размер a не равен размеру b. Применительно к фиг. 2 и 3 овальность выражается следующим образом:
где a - наибольший внешний диаметр овала или круга и b - наименьший внешний диаметр овала или круга. В случае овала или эллипса, a представляет собой большую ось эллипса, а b - малую ось эллипса. Поскольку в идеальном круге a=b, овальность идеального круга равна 0%.
Для определения овальности части курительного изделия (такой, как фильтр) согласно настоящему изобретению, мундштучный конец наблюдают вдоль продольного направления курительного изделия. Например, курительное изделие может быть поставлено на мундштучный конец на прозрачный столик таким образом, чтобы изображение мундштучного конца курительного изделия записывалось посредством подходящего съемочного устройства, расположенного под этим столиком.
Для имитации курения курительного изделия это курительное изделие подвергают стандартному курительному тесту при условиях по ISO (затяжки по 35 мл продолжительностью 2 секунды каждая, при выполнении затяжек один раз каждые 60 секунд), как указано в ISO 4387:2000. Согласно способу тестирования по ISO, курительное изделие подвергают выкуриванию с полностью открытой зоной вентиляции. Если необходимо измерить овальность после тестов на деформацию, выполненных как перед, так и после курения, должны быть использованы два образца курительных изделий, имеющие одинаковую конструкцию. Иначе говоря, недеформированные курительные изделия в невыкуренном состоянии должны быть использованы для тестов на деформацию перед курением, и недеформированные курительные изделия, имеющие ту же самую конструкцию, подвергают курительному тесту и используют для тестов на деформацию после курения.
Предпочтительно, чтобы мундштучный конец имел низкую овальность после деформации. Таким образом, предпочтительно, овальность самого дальнего по ходу потока конца курительного изделия после 50%-й деформации указанного самого дальнего по ходу потока конца курительного изделия составляет меньше чем примерно 25%.
Кроме того, предпочтительно, чтобы мундштучный конец снова становился как можно более круглым после деформации, даже после выкуривания. Таким образом, предпочтительно, овальность самого дальнего по ходу потока конца курительного изделия после 50%-й деформации указанного самого дальнего по ходу потока конца курительного изделия, достигнутая после прохождения курительным изделием курительного теста (как было описано выше), составляет меньше чем примерно 25%.
Предпочтительно, одна или более оберток имеют суммарную толщину от примерно 100 мкм до примерно 210 мкм, более предпочтительно - от примерно 120 мкм до примерно 180 мкм. В некоторых предпочтительных вариантах одна или более оберток содержат первую обертку, имеющую толщину от примерно 90 мкм до примерно 120 мкм, предпочтительно - примерно 100 мкм. В качестве альтернативы или дополнительно, предпочтительно, одна или более оберток содержат вторую обертку, имеющую толщину от примерно 30 мкм до примерно 70 мкм, предпочтительно - примерно 40 мкм. Предпочтительно, первая обертка является смежной с сегментом, содержащим полимолочную кислоту, и предпочтительно, первая обертка проходит вдоль всей длины мундштучной части. Предпочтительно, вторая обертка окружает первую обертку и соединяет мундштучную часть с образующим аэрозоль субстратом.
Одна или более оберток могут содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают, но без ограничения, материалы на основе целлюлозы, бумагу, картон, восстановленную целлюлозу, пленку на основе целлюлозы и их комбинации. Одна или более оберток могут быть отпечатаны, выполнены конгревным тиснением, обратным конгревным тиснением, или иным образом украшены логотипами изготовителя или бренда, товарными знаками, слоганами и иной потребительской информацией и знаками. Предпочтительно, одна или более оберток содержат бумагу.
Может быть обеспечена любая подходящая компоновка оберток. Например, мундштучная часть может содержать множество сегментов, каждый со своей собственной оберткой, и общую обертку, окружающую это множество сегментов. В качестве альтернативы или дополнительно, одна или более оберток могут включать ободковую бумагу, окружающую сегмент и мундштучную часть и соединяющую мундштучную часть с образующим аэрозоль субстратом. В предпочтительных вариантах одна или более оберток представляют собой единую обертку, которая окружает всю длину мундштучной части, а ободковая бумага дополнительно окружает эту единую обертку для соединения мундштучной части с образующим аэрозоль субстратом. В таких вариантах единая обертка предпочтительно имеет удельный вес и толщину, описанные выше в отношении одной или более оберток.
Предпочтительно, одна или несколько оберток фильтра имеют низкую пористость. Предпочтительно, одна или более оберток фильтра имеют пористость меньше чем примерно 1000 единиц Coresta, более предпочтительно - меньше чем примерно 500 единиц Coresta и еще более предпочтительно - меньше чем примерно 100 единиц Coresta. Пористость может составлять всего лишь 100 единиц Coresta или меньше, или 20 единиц Coresta или меньше. В дополнение или в качестве альтернативы, пористость может составлять больше примерно 1 единицы Coresta.
Мундштучная часть может иметь любую подходящую конструкцию. В некоторых предпочтительных вариантах лишь сегмент фильтра, расположенный в мундштучной части, представляет собой сегмент, содержащий полимолочную кислоту. Следовательно, предпочтительным является отсутствие дополнительных сегментов раньше по ходу потока или дальше по ходу потока относительно сегмента, содержащего полимолочную кислоту. В качестве альтернативы, в некоторых других предпочтительных вариантах мундштучная часть содержит один или более дополнительных сегментов раньше по ходу потока или дальше по ходу потока относительно сегмента, содержащего полимолочную кислоту. Таким образом, примеры структур мундштучной части, которые могут быть использованы, включают, но без ограничения, одинарный фильтр, двойной фильтр, тройной фильтр, фильтр с одной или несколькими полостями и их комбинации.
Если мундштучная часть содержит многокомпонентный фильтр, содержащий множество сегментов, одна или более оберток могут окружать один, некоторые или все эти сегменты. Предпочтительно, каждый сегмент фильтра содержит соответствующую обертку, а весь фильтр в целом обернут дополнительной оберткой, объединяющей вместе эти сегменты.
Мундштучные части согласно настоящему изобретению могут быть присоединены к табачному стержню с образованием всего курительного изделия или по меньшей мере его части. Предпочтительно, мундштучная часть выровнена в осевом направлении с табачным стержнем. Во многих вариантах мундштучная часть присоединена к табачному стержню с помощью ободковой бумаги.
В некоторых вариантах курительное изделие представляет собой обычную сигарету, в которой размещен образующий аэрозоль субстрат в форме цилиндрического табачного стержня, и мундштучная часть которой включает в себя фильтр. В качестве альтернативы, курительное изделие может представлять собой изделие, в котором образующий аэрозоль субстрат, такой как табак, нагревают, а не сжигают, или изделие, в котором никотиносодержащий аэрозоль образуется из табачного материала, табачного экстракта или другого источника никотина без сжигания и, в некоторых случаях, без нагрева, например, в результате химической реакции.
Термин «фенолы» относится к классу химических соединений, состоящих из гидроксильной группы (-ОН), непосредственно связанной с ароматической углеводородной группой. Фенольная группа включает в себя фенол, катехин, m+P крезолы и о-крезолы.
Термин «добавка для снижения количества фенолов» относится к любой добавке, которая, при ее добавлении в мундштучную часть курительного изделия, способна уменьшить уровень по меньшей мере одного из следующего: фенол, катехин, m+P крезол и о-крезол в дыме при проведении стандартного курительного теста.
Термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» относятся к относительному положению элементов курительного изделия, описанному относительно направления потока вдыхаемого дыма, когда он втягивается из образующего аэрозоль субстрата через фильтр или мундштучную часть.
Признаки и преимущества, описанные в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть также применимы и к другому аспекту изобретения.
Настоящее изобретение будет далее описано исключительно посредством примеров со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых показано:
На фиг. 1 - определение твердости;
На фиг. 2 - определение овальности с помощью идеального круга;
На фиг. 3 - определение овальности с помощью овала;
На фиг. 4 - обернутое курительное изделие согласно первому варианту реализации настоящего изобретения;
На фиг. 5 - перспективный вид устройства для определения твердости фильтра или курительного изделия в первом положении;
На фиг. 6 - вид сбоку устройства, показанного на фиг. 5, в первом положении; и
На фиг. 7 - вид сбоку устройства, показанного на фиг. 5, во втором положении.
Сигарета 10 с фильтром, показанная на фиг. 4, содержит обернутый стержень 12 наполнителя из резаного табака, который присоединен на одном конце к выровненному по оси фильтру 14 согласно настоящему изобретению. Фильтр 14 содержит единственный сегмент 16 из фильтрующего материала, содержащего волокна, образованные из смеси примерно 85% по весу полимолочной кислоты, 10% по весу полигликолевой кислоты и 5% по весу поли-(L)-молочной кислоты. Сегмент 16 содержит также добавку для снижения количества фенолов в дыме, образуемом табачным стержнем 12. Сегмент 16 из фильтрующего материала окружен фицеллой 18, имеющей удельный вес, составляющий примерно 78 грамм на квадратный метр. Обернутый табачный стержень 12 и фильтр 14 соединены полосой 20 ободковой бумаги, которая окружает всю длину фильтра 14 и смежную часть табачного стержня 12.
Шесть различных образцов фильтров было изготовлено из фильтрующих материалов, показанных в таблицах 1 и 2 ниже. Эти фильтры были присоединены к табачным стержням с образованием курительных изделий, и эти курительные изделия были подвергнуты стандартному курительному тесту при условиях по ISO (затяжки 35 мл продолжительностью 2 секунды каждая, при выполнении затяжек один раз каждые 60 секунд), как указано в стандарте ISO 4387:2000. В способе тестирования по ISO выкуривание курительного изделия обеспечивают с полностью открытой зоной вентиляции. Были измерены уровни доставки некоторых фенолов для каждого курительного изделия. В таблицах 1 и 2 показаны уровни доставки этих компонентов дыма на миллиграмм доставки никотина, для каждого из указанных шести различных образцов курительных изделий.
Таблица 1
Таблица 2
Как можно видеть из таблиц 1 и 2, фильтр, имеющий волокна из полимолочной кислоты (PLA) при отсутствии добавок, доставил значительно большее количество фенолов, чем референсный фильтр из стандартных ацетилцеллюлозных волокон. Тем не менее, фильтры, имеющие полимолочную кислоту с добавками, доставили сравнимое или меньшее количество фенолов, чем референсный фильтр из стандартных ацетилцеллюлозных волокон.
На фиг. 5-7 показано устройство для тестирования твердости фильтров курительных изделий.
Устройство может представлять собой известный денсиметр DD60A(производится и проставляется на рынок компанией Heinr. Borgwaldt GmbH, Германия), которое оснащено измерительной головкой для сигарет и приемником для сигарет. Как более подробно описано ниже, твердость образцов может быть протестирована с помощью способа, который рекомендован для известного денсиметрического устройства DD60A (производится и поставляется на рынок компанией Heinr. Borgwaldt GmbH, Германия). Способ состоит в том, что образцы курительных изделий удерживают в положении параллельно друг другу и подвергают воздействию общей нагрузки 2 кг в течение периода времени 20 секунд, и регистрируют диаметры курительных изделий до и после сжатия. Значение сжатия используют для определения твердости (%) каждого курительного изделия.
На фиг. 5 показан перспективный вид устройства 4, такого как денсиметрическое устройство DD60A, для определения твердости фильтров курительных изделий. Устройство включает в себя два параллельных стержня 24 приложения нагрузки, расположенных над опорной пластиной 30. Опорная пластина 30 включает в себя две расположенных на расстоянии друг от друга параллельных стенки 12, при этом каждая стенка 12 имеет десять углублений, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Эти углубления расположены таким образом, чтобы исключить соприкосновение курительных изделий 10 друг с другом во время тестирования.
Как можно видеть на фиг. 5, десять курительных изделий 10 идентичной конструкции выравнивают параллельно в плоскости и размещают на нижележащих цилиндрических стержнях 14. Курительные изделия 10 проходят между соответствующими углублениями в стенках 12 таким образом, чтобы эти курительные изделия удерживались на месте. Нижележащие цилиндрические стержни 14 проходят параллельно стенкам 12. Каждое курительное изделие 10 контактирует с нижележащими стержнями 14 в двух точках, что дает в сумме двадцать точек контакта между тестируемыми курительными изделиями и нижележащими стержнями 14.
Чтобы протестировать твердость фильтров курительных изделий, эти курительные изделия должны быть размещены таким образом, чтобы тестируемая часть фильтра контактировала с нижележащими стержнями 14. Если фильтр является слишком коротким и тестируемая часть фильтра не контактирует с обоими стержнями или контактирует со стержнями слишком близко к концам тестируемой части фильтра, то следует учитывать, что в этом случае тестирование может быть обеспечено путем использования двадцати сигарет, расположенных задними частями друг к другу, как показано на фиг. 6.
Как было показано, идея теста DD60A состоит в том, что нижележащие цилиндрические стержни контактируют с материалом тестируемого образца в двадцати точках контакта. Если фильтр является достаточно длинным, чтобы пересекать нижележащие стержни, то двадцать точек контакта могут быть обеспечены с помощью десяти образцов (как показано на фиг. 5). Если фильтр является недостаточно длинным, то двадцать точек контакта могут быть обеспечены с помощью двадцати образцов, как показано на фиг. 6.
Как видно на фиг. 6, из каждого курительного изделия 10 удалены части табачных стержней, и фильтрующая часть каждого курительного изделия 10 опирается на соответствующий цилиндрический стержень 14. На фиг. 6 показано тестирование твердости сегмента мундштучного конца, поэтому именно этот участок фильтра опирается на стержень 14, и сегмент мундштучного конца размещен примерно по центру стержней 14. При необходимости, концы курительных изделий, выходящие за пределы цилиндрических стержней 14, могут быть поддержаны с помощью нижележащих опорных средств, чтобы не допустить поворота курительных изделий.
Устройство показано на фиг. 6 в первом положении, в котором два цилиндрических стержня 24 приложения нагрузки подняты вверх и не контактируют с курительными изделиями 10. Для тестирования твердости курительных изделий цилиндрические стержни 24 приложения нагрузки опускают во второе положение для приведения в контакт с курительными изделиями 10, как показано на фиг. 7. Когда стержни 24 приложения нагрузки контактируют с курительными изделиями 10, эти стержни прикладывают общую нагрузку 2 кг в двадцати точках контакта к курительным изделиям 10 в течение 20 секунд. По истечении 20 секунд (при продолжении приложения нагрузки к курительным изделиям) определяют величину понижения цилиндрических стержней 24 приложения нагрузки по курительным изделиям, а затем используют ее для вычисления твердости.
Реферат
Изобретение относится к мундштучной части для курительного изделия, содержащей полимолочную кислоту, и к курительному изделию, включающему такую мундштучную часть. Курительное изделие содержит: образующий аэрозоль субстрат; и мундштучную часть, присоединенную к образующему аэрозоль субстрату и содержащую сегмент, содержащий фильтрующий материал, содержащий множество волокон, образованных из смеси, содержащей по меньшей мере примерно 80% по весу полимолочной кислоты; менее примерно 15% по весу полигликолевой кислоты; и менее примерно 10% по весу поли-(L)-молочной кислоты; и добавку для снижения количества фенолов; при этом мундштучная часть дополнительно содержит одну или более оберток, окружающих указанный сегмент, причем указанная одна или более оберток имеют суммарный удельный вес, составляющий примерно 50 грамм на квадратный метр (г×м). Техническим результатом изобретения является более легкое разложение фильтра. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 ил., 2 табл.
