Фильтр курительного изделия, содержащий разлагаемый компонент фильтра - RU2668858C1

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к фильтру курительного изделия, содержащему разлагаемый компонент фильтра, и к курительному изделию, содержащему такой фильтр. Настоящее изобретение относится также к способу изготовления фильтра, содержащего разлагаемый компонент фильтра.

Сигареты с фильтром обычно содержат цилиндрический стержень наполнителя из резаного табака, окруженный бумажной оберткой, и цилиндрический фильтр, расположенный соосно с обернутым табачным стержнем и прилегающий к нему торцом к торцу. Цилиндрический фильтр, как правило, содержит фильтрующий материал, обычно в виде ацетилцеллюлозного жгута, окруженный бумажной фицеллой. Традиционно обернутый табачный стержень и фильтр соединены полосой ободковой обертки, обычно образованной из непрозрачного бумажного материала, который окружает фильтр по всей длине и смежную часть обернутого табачного стержня.

Также в уровне техники был предложен ряд курительных изделий, в которых табак нагревается, а не сжигается. В нагреваемых курительных изделиях аэрозоль генерируется посредством образующего аэрозоль субстрата, такого как табак. Известные нагреваемые курительные изделия включают, например, курительные изделия, в которых аэрозоль генерируется путем электрического нагрева или путем передачи тепла от сжигаемого топливного элемента или источника тепла на субстрат, образующий аэрозоль. Во время курения летучие соединения высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, в результате передачи тепла от источника тепла и захватываются воздухом, втягиваемым через курительное изделие. Когда высвобожденные соединения охлаждаются, они конденсируются с образованием аэрозоля, вдыхаемого потребителем. Известны также курительные изделия, в которых содержащий никотин аэрозоль образуется из табачного материала, табачного экстракта или иного источника никотина без сжигания и в некоторых случаях без нагрева, например, посредством химической реакции.

Ранее предлагалось изготавливать фильтры для сигарет с использование биологически разлагаемых или водорастворимых материалов таким образом, чтобы обеспечить возможность более легкого разложения сигаретного окурка, который остается после курения, после его утилизации. Например, предлагалось изготавливать волокнистые сегменты фильтра из волокон биологически разлагаемого термопластичного материала отдельно или в комбинации с известными ацетилцеллюлозными волокнами. Однако изготовление таких сегментов фильтра обычно требует другого производственного оборудования и технологий, отличных от тех, которые используются для изготовления известных ацетилцеллюлозных сегментов фильтров, и, следовательно, это может иметь негативное воздействие на производительность и цены.

Было бы желательно обеспечить фильтр для курительного изделия, который содержит разлагаемый компонент фильтра, который может быть легко разрушен или разложен с целью ускорения дезинтеграции и разложения фильтра в целом после выбрасывания фильтра в отходы. Было бы особенно желательно обеспечить такой фильтр, который может быть легко изготовлен с использованием существующего производственного оборудования и технологий без существенного влияния на производительность.

Согласно настоящему изобретению, предложен фильтр для курительного изделия, содержащий компонент фильтра, образованный из раствора ацетилцеллюлозы и разлагаемого полимера в ацетоне, причем разлагаемый полимер является растворимым в ацетоне и разлагаемым в присутствии воды.

Указанный раствор, содержащий ацетилцеллюлозу и разлагаемый полимер, в последующем описании будет также именоваться «разлагаемой композицией».

Термин «разлагаемый полимер» используется в настоящем описании для наименования полимерного соединения, которое химически разрушается в результате гидролиза с образованием более простых соединений в присутствии молекул воды, которая может присутствовать в виде жидкой воды или водяного пара. Гидролиз полимера обычно протекает медленнее в присутствии водяного пара, чем в присутствии жидкой воды. В фильтрах согласно настоящему изобретению химическое разрушение разлагаемого полимера в присутствии воды приводит к разрушению физической структуры разлагаемой композиции. Это, в свою очередь, приводит к распаду компонента фильтра, образованного из разлагаемой композиции, таким образом, чтобы обеспечить возможность более быстрого разложения оставшейся части фильтрующего материала в фильтре благодаря увеличению площади поверхности, подвергаемой воздействию окружающей среды. Таким образом предпочтительно, чтобы фильтры согласно настоящему изобретению обеспечивали ускоренное разложение фильтра выкуренного изделия благодаря использованию разлагаемого компонента фильтра, который разрушается при контакте с водой, присутствующей естественным образом в окружающей среде, таким образом, чтобы открыть оставшуюся часть фильтрующего материала воздействию окружающей среды.

Разлагаемый полимер композиции, используемой для изготовления компонента фильтров согласно настоящему изобретению, растворим в ацетоне. Это успешно обеспечивает возможность включения разлагаемого полимера в стандартный процесс изготовления ацетилцеллюлозного компонента фильтра, как будет более подробно описано ниже, без необходимости в модификации процесса. Следовательно, разлагаемый полимер может быть интегрирован в компонент фильтра без возникновения дополнительных расходов на обработку и без негативного воздействия на производительность технологического процесса.

В целях настоящего изобретения предполагается, что полимер растворим в ацетоне, если по меньшей мере 33 миллиграмма (мг) полимера растворяется в миллилитре (мл) ацетона при комнатной температуре (22°С).

Предпочтительные разлагаемые полимеры для использования в настоящем изобретении включают, но без ограничения, сополимер молочной и гликолевой кислот (PLGA), поли(пропилен сукцинат), сополимер L-лактида/капролактона, поликапролактон и их комбинации. Предпочтительно, разлагаемый полимер представляет собой сополимер.

Предпочтительно, разлагаемый полимер является биологически разлагаемым.

Предпочтительно, разлагаемый полимер по существу нерастворим в воде. Предпочтительно, в результате этого компонент фильтра, образованный из разлагаемой композиции, не будет растворяться под действием воды, контактирующей с фильтром во время курения, например, влаги изо рта потребителя или из вдыхаемого дыма, втягиваемого через фильтр.

В особо предпочтительных вариантах реализации изобретения разлагаемый полимер представляет собой сополимер молочной и гликолевой кислот (PLGA). PLGA представляет собой сополимер, образованный мономерами молочной кислоты и гликолевой кислоты, которые связываются, образуя полиэстер. Предпочтительно, соотношение мономеров в PLGA составляет от приблизительно 40:60 до приблизительно 60:40, более предпочтительно - приблизительно 50:50, поскольку при данном соотношении полимер имеет наивысшую скорость разложения в присутствии воды. PLGA растворим в ацетоне и легко разлагается в присутствии воды.

Фильтры согласно настоящему изобретению могут содержать единственный компонент или множество компонентов, образованных из разлагаемой композиции, содержащей ацетилцеллюлозу и разлагаемый полимер. Обычно любой компонент фильтра, который пригоден для изготовления из ацетилцеллюлозы, может быть изготовлен из разлагаемой композиции, содержащей ацетилцеллюлозу в комбинации с разлагаемым полимером.

В первом аспекте настоящего изобретения предложен фильтр, который содержит волокнистый сегмент фильтра, образованный из множества волокон, содержащих разлагаемую композицию из ацетилцеллюлозы и разлагаемого полимера.

Предпочтительно, фильтры согласно первому аспекту настоящего изобретения доставляют потребителю вкус, сходный с тем, который доставляют традиционные фильтры из ацетилцеллюлозных жгутов. Это ощущение сходного вкуса обеспечено благодаря включению ацетилцеллюлозы в волокна, что обеспечивает возможность использования известных пластификаторов, таких как триацетин, для связывания волокон внутри волокнистого фильтрующего сегмента, как будет описано ниже. Таким образом, во время курения курительного изделия, содержащего этот фильтр, волокна могут обеспечивать уровни селективного снижения фенола, сходные с традиционными фильтрами из ацетилцеллюлозных жгутов. Указанный сегмент фильтра может также обеспечивать прочность, сходную с прочностью фильтров из ацетилцеллюлозных жгутов.

Использование волокнистого фильтрующего материала с волокнами, содержащими разлагаемый полимер, ускоряет разложение сегмента фильтра, образованного из волокнистого фильтрующего материала. Это частично обусловлено повышенной способностью к разложению указанных волокон по сравнению с ацетилцеллюлозными волокнами. Тем не менее, дополнительно разрушение разлагаемого полимера в присутствии воды будет ускорять дисперсию волокон и раскрытие фильтрующего материала. Повышенная дисперсия волокон приводит к усилению воздействия окружающей среды на отдельные волокна и, как следствие, к еще большему увеличению скорости, с которой происходит разложение фильтрующего материала.

Предпочтительно, множество волокон образовано из разлагаемой композиции, содержащей по меньшей мере приблизительно 10 вес.% разлагаемого полимера, более предпочтительно - по меньшей мере приблизительно 25 вес.%, и наиболее предпочтительно - по меньшей мере приблизительно 40 вес.%, от общего сухого веса композиции. Предпочтительно, разлагаемая композиция содержит менее чем приблизительно 75 вес.% разлагаемого полимера, более предпочтительно - менее чем приблизительно 60 вес.%, от общего сухого веса композиции.

В предпочтительных вариантах волокна образованы из разлагаемой композиции, содержащей от приблизительно 10 вес.% до приблизительно 75 вес.% разлагаемого полимера, более предпочтительно - от приблизительно 25 вес.% до приблизительно 75 вес.%, и наиболее предпочтительно - от приблизительно 40 вес.% до приблизительно 60 вес.%, от общего сухого веса композиции. В особо предпочтительном варианте волокна образованы из разлагаемой композиции, содержащей приблизительно 50 вес.% разлагаемого полимера от общего сухого веса.

В особо предпочтительных вариантах осуществления разлагаемый полимер в разлагаемой композиции, образующей волокна, представляет собой сополимер молочной кислоты и гликолевой кислоты (PLGA).

Предпочтительно, разлагаемая композиция, образующая волокна, содержит по меньшей мере приблизительно 25 вес.% ацетилцеллюлозы, более предпочтительно - приблизительно 40 вес.%, от общего сухого веса композиции. Предпочтительно, разлагаемая композиция содержит менее чем приблизительно 90 вес.% ацетилцеллюлозы, более предпочтительно - менее чем приблизительно 75 вес.%, и наиболее предпочтительно - менее чем приблизительно 60 вес.%, от общего сухого веса композиции.

В предпочтительных вариантах волокна изготавливают из разлагаемой композиции, содержащей от приблизительно 25 вес.% до приблизительно 90 вес.% ацетилцеллюлозы, более предпочтительно - от приблизительно 25 вес.% до приблизительно 75 вес.%, и наиболее предпочтительно - от приблизительно 40 вес.% до приблизительно 60 вес.%, от общего сухого веса разлагаемой композиции. В особо предпочтительном варианте волокна изготавливают из разлагаемой композиции, содержащей приблизительно 50 вес.% ацетилцеллюлозы, от общего сухого веса.

Предпочтительно, разлагаемый полимер и ацетилцеллюлоза образуют по существу всю или большую часть разлагаемой композиции, образующей волокна. Таким образом, волокна предпочтительно состоят по существу из разлагаемого полимера и ацетилцеллюлозы. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления в разлагаемую композицию, образующую волокна, могут быть включены дополнительные функциональные и нефункциональные компоненты. Например, в некоторых вариантах разлагаемая композиция может включать в себя пластификатор, который включен в композицию перед образованием волокон вместе с ацетилцеллюлозой и разлагаемым полимером. В качестве альтернативы или дополнительно, разлагаемая композиция может включать краситель, например, такой, как диоксид титана. В случае включения красителя содержание этого красителя предпочтительно составляет менее чем 2 вес.%, более предпочтительно - менее чем 1 вес.%, от общего сухого веса разлагаемой композиции.

Предпочтительно, волокнистый сегмент фильтра дополнительно содержит по меньшей мере один пластификатор, нанесенный на множество волокон. Этот пластификатор является отдельным от любого пластификатора, который может быть при необходимости добавлен в разлагаемую композицию, образующую волокна, как было описано выше. Для целей настоящего изобретения нанесение пластификатора на волокна может осуществляться аналогично нанесению пластификатора на известные фильтры из ацетилцеллюлозного жгута, с использованием соответствующего оборудования и способов. Предпочтительно, пластификатор распыляют на отдельные волокна в процессе изготовления волокнистого сегмента фильтра.

Предпочтительно, благодаря использованию ацетилцеллюлозы в волокнах фильтра согласно первому аспекту изобретения, обеспечена возможность использования обычных пластификаторов, применение которых известно в отношении материалов ацетилцеллюлозного жгута. Как было описано выше, таким образом обеспечивается, чтобы включение разлагаемого полимера в волокна не повлияло негативным образом на прочность волокнистого сегмента фильтра по сравнению с традиционным ацетилцеллюлозным жгутом, или на вкус, ощущаемый во время курения курительного изделия, включающего фильтр согласно изобретению.

Подходящие пластификаторы для использования в настоящем изобретении должны быть хорошо известны специалистам и могут выбираться из числа пластификаторов, которые обычно применяются к ацетилцеллюлозным жгутам. Примеры подходящих пластификаторов включают триацетин, триэтилцитрат и полиэтиленгликоль.

Предпочтительно, волокнистый сегмент фильтра включает от приблизительно 1 вес.% до приблизительно 15 вес.% пластификатора, более предпочтительно - от приблизительно 5 вес.% до приблизительно 10 вес.%, от общего сухого веса волокнистого фильтрующего материала.

Предпочтительно, волокна разлагаемой композиции, образующей волокнистый сегмент фильтра, представляют собой волокна, полученные в процессе прядения из раствора, более предпочтительно - в процессе сухого прядения с использованием ацетона в качестве растворителя, как будет описано ниже.

Волокна в волокнистом фильтрующем материале могут быть по существу выровнены в продольном направлении фильтра и проходить по существу по всей длине сегмента волокнистого фильтрующего материала. В качестве альтернативы, волокна в волокнистом фильтрующем материала могут быть произвольно ориентированы и проходить только на части длины сегмента волокнистого фильтрующего материала.

Предпочтительно, сегмент волокнистого фильтрующего материала, содержащий волокна разлагаемой композиции, имеет денье отельного волокна от приблизительно 1,5 до приблизительно 8,0 и общий денье от приблизительно 15000 до приблизительно 46000.

Предпочтительно, сегмент волокнистого фильтрующего материала, содержащий волокна разлагаемой композиции, имеет сопротивление затяжке дымом (RTD) от приблизительно 80 мм вод. ст. до приблизительно 900 мм вод. ст. для длины фильтра 108 мм, при полностью закрытой вентиляции. В данном контексте сопротивление затяжке выражается в единицах давления «мм вод. ст.» или «мм водяного столба» и измеряется в соответствии с ISO 6565:2002.

Сегмент волокнистого фильтрующего материала может быть целиком образован из волокон разлагаемой композиции, содержащей ацетилцеллюлозу и разлагаемый полимер. В качестве альтернативы, сегмент волокнистого фильтрующего материала может быть изготовлен из дополнительных волокон иного материала в сочетании с волокнами разлагаемой композиции. Например, дополнительные волокна иного материала могут быть включены для дополнительного повышения способности к разложению волокнистого фильтрующего материала. Подходящие дополнительные волокна включают, но без ограничения, волокна, образованные из целлюлозы или полимолочной кислоты (PLA). Примером подходящих целлюлозных волокон являются волокна лиоцелл, которые являются регенерированными целлюлозными волокнами, образованными из древесной пульпы. Волокна лиоцелл, пригодные для использования в фильтрах согласно настоящему изобретению, поставляются на рынок компанией Lenzing Aktiengesellschaft под торговой маркой Tencel®.

Сегмент волокнистого фильтрующего материала, образованный из волокон разлагаемой композиции, может содержать по меньшей мере один сорбент или катализатор, способные удалять по меньшей мере один компонент газовой фазы из потока дыма, втягиваемого через фильтр. Предпочтительно, по меньшей мере один сорбент выбран из группы, состоящей из активированного угля, активированного оксида алюминия, цеолита, сепиолита, молекулярного сита, силикагеля и их комбинаций.

В качестве альтернативы или дополнительно, сегмент волокнистого фильтрующего материала, образованный из волокон разлагаемой композиции, может содержать по меньшей мере один ароматизатор, способный выпускать аромат в поток дыма, втягиваемый через фильтр. Подходящие ароматизаторы, которые могут использоваться в фильтрах согласно настоящему изобретению, включают, но без ограничения, мяту перечную, мяту колосовую, кофе, чай, пряности (такие как корица, гвоздика и имбирь), какао, ваниль, фруктовые ароматы, шоколад, эвкалипт, герань, линалоол и натуральный или синтетический ментол.

Подходящие формы ароматизаторов для включения в сегмент волокнистого фильтрующего материала должны быть известны специалистам. Например, ароматизатор может содержать одну или более разрушаемых капсул, заключающих в себе жидкий ароматизатор, одну или более нитей, пропитанных жидким ароматизатором, один или более шариков, пропитанных жидким ароматизатором, или жидкий ароматизатор, непосредственно добавленный в волокна, или комбинацию вышеперечисленного.

Фильтры согласно первому аспекту настоящего изобретения могут представлять собой односегментные фильтры, состоящие из сегмента волокнистого фильтрующего материала, образованного только из волокон разлагаемой композиции. В качестве альтернативы, фильтры согласно первому аспекту настоящего изобретения могут представлять собой многокомпонентные фильтры, содержащие два или более сегментов. Например, фильтры согласно первому аспекту настоящего изобретения могут представлять собой многокомпонентные фильтры, дополнительно содержащие по меньшей мере сегмент у конца стержня, расположенный ближе по ходу потока, чем сегмент волокнистого фильтрующего материала, или сегмент на мундштучном конце, расположенный дальше по ходу потока, чем волокнистый фильтрующий материал.

В данном описании термины «ближе по ходу потока» и «дальше по ходу потока» используются для обозначения относительных положений компонентов фильтров согласно изобретению относительно направления потока вдыхаемого дыма, втягиваемого через фильтры при их использовании.

Сегмент на мундштучном конце или сегмент на конце стержня, при их наличии, могут содержать по меньшей мере один сорбент или катализатор, по меньшей мере один ароматизатор или их комбинации, в дополнение или вместо любого сорбента или ароматизатора, включенного в сегмент волокнистого фильтрующего материала. Подходящие сорбенты и ароматизаторы для использования в сегменте волокнистого фильтрующего материала включают те, которые были описаны выше.

Во втором аспекте настоящего изобретения предложен фильтр, который содержит обертку, образованную из разлагаемой композиции, содержащей ацетилцеллюлозу и разлагаемый полимер и окружающую по меньшей мере часть фильтра.

Предпочтительно, указанная обертка представляет собой фицеллу, окружающую один или более сегментов фильтра. В контексте данного описания термин «фицелла» означает обертку, которая окружает только фильтр или часть фильтра. Если фильтр образован из единственного сегмента, такого как единственный сегмент фильтрующего материала, фицелла будет окружать этот единственный сегмент и будет представлять собой обычно единственный материал между нижележащим сегментом и ободковой оберткой. Если мундштук образован из группы сегментов, содержащей множество сегментов, термин «фицелла» может относиться к фицеллам, каждая из которых окружает только единственный сегмент или подгруппу сегментов, или этот термин может относиться к общей фицелле, которая будет окружать все указанные сегменты, и к любой из фицелл сегментов.

Использование обертки фильтра, содержащей разлагаемый полимер, повышает скорость разложения фильтра. При контакте с водой разлагаемый полимер внутри обертки будет разлагаться, как было описано выше, и в результате произойдет разрушение структуры обертки и раскрытие фильтра для подвергания нижележащего материала фильтра воздействию окружающей среды.

Разлагаемая композиция, содержащая комбинацию ацетилцеллюлозы и разлагаемого полимера, легко может быть образована в виде пленочного материала, который пригоден для использования в качестве обертки фильтра. Включение ацетилцеллюлозы с разлагаемым полимером облегчает обработку композиции с целью изготовления пленки и дополнительно обеспечивает пленке желаемую прочность.

Предпочтительно, обертка образована из разлагаемой композиции, содержащей по меньшей мере приблизительно 10 вес.% разлагаемого полимера, более предпочтительно - по меньшей мере приблизительно 15 вес.%, от общего сухого веса композиции. Предпочтительно, разлагаемая композиция содержит менее чем приблизительно 50 вес.% разлагаемого полимера, более предпочтительно - менее чем 40 вес.%, и наиболее предпочтительно - менее чем приблизительно 30 вес.%, от общего сухого веса разлагаемой композиции.

В предпочтительных вариантах обертка образована из разлагаемой композиции, содержащей от приблизительно 10 вес.% до приблизительно 50 вес.% разлагаемого полимера, более предпочтительно - от приблизительно 15 вес.% до приблизительно 40 вес.%, и наиболее предпочтительно - от приблизительно 15 вес.% до приблизительно 30 вес.%, от общего сухого веса композиции. В особо предпочтительном варианте осуществления обертка образована из разлагаемой композиции, содержащей приблизительно 20 вес.% разлагаемого полимера, от общего сухого веса.

В особо предпочтительных вариантах осуществления разлагаемый полимер в разлагаемой композиции, образующей обертку, представляет собой сополимер молочной и гликолевой кислот (PLGA).

Предпочтительно, разлагаемая композиция, образующая обертку, содержит по меньшей мере приблизительно 50 вес.% ацетилцеллюлозы, более предпочтительно - по меньшей мере приблизительно 60 вес.%, и наиболее предпочтительно - приблизительно 70 вес.%, от общего сухого веса разлагаемой композиции. Предпочтительно, разлагаемая композиция содержит менее чем приблизительно 90 вес.% ацетилцеллюлозы, более предпочтительно - менее чем приблизительно 85 вес.%, от общего сухого веса разлагаемой композиции.

В предпочтительных вариантах обертка образована из разлагаемой композиции, содержащей от приблизительно 50 вес.% до приблизительно 90 вес.% ацетилцеллюлозы, более предпочтительно - от приблизительно 60 вес.% до приблизительно 85 вес.%, и наиболее предпочтительно - от приблизительно 70 вес.% до приблизительно 85 вес.%, от общего сухого веса разлагаемой композиции. В особо предпочтительных вариантах осуществления обертка образована из разлагаемой композиции, содержащей приблизительно 80 вес.% ацетилцеллюлозы, от общего сухого веса.

Предпочтительно, разлагаемый полимер и ацетилцеллюлоза образуют по существу всю или большую часть разлагаемой композиции, образующей обертку. Таким образом, обертка предпочтительно состоит по существу из разлагаемого полимера и ацетилцеллюлозы. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления в разлагаемую композицию, образующую обертку, могут быть включены дополнительные функциональные или нефункциональные компоненты. Например, в некоторых вариантах осуществления разлагаемая композиция может содержать пластификатор, который перед литьем обертки включен в композицию вместе с ацетилцеллюлозой и разлагаемым полимером. Подходящие пластификаторы для изготовления оберток для курительных изделий должны быть известны специалистам.

Предпочтительно, обертка, образованная из разлагаемой композиции, является по существу прозрачной. Особо предпочтительно, обертка представляет собой по существу прозрачную фицеллу. Использование прозрачной обертки позволяет потребителю видеть нижележащий фильтрующий материал, например, наблюдать эффективность фильтра, или видеть любой конкретный материал, расположенный в пределах фильтрующего материала. Соотношение ацетилцеллюлозы и разлагаемого полимера в разлагаемой композиции, образующей обертку, обычно влияет на прозрачность обертки и может регулироваться в соответствии с желаемым уровнем прозрачности.

Термин «по существу прозрачный» применяется здесь для описания материала, обеспечивающего возможность прохождения по меньшей мере существенной части падающего света через материал таким образом, чтобы можно было видеть сквозь материал. В вариантах реализации настоящего изобретения, содержащих по существу прозрачную фицеллу, эта по существу прозрачная фицелла обеспечивает возможность прохождения через нее достаточной части света таким образом, чтобы нижележащий сегмент фильтра был виден через фицеллу. По существу прозрачная обертка может быть полностью прозрачной, или обертка может иметь более низкий уровень прозрачности, пропуская, тем не менее, достаточное количество света для того, чтобы нижележащий мундштучный сегмент был виден через фицеллу.

В вариантах, содержащих по существу прозрачную фицеллу, любые нижележащие или вышележащие слои, такие как ободковая обертка, предпочтительно являются прозрачными, имеют прозрачное окно или имеют вырез так, чтобы потребитель мог наблюдать мундштучный сегмент через все вышележащие слои.

Предпочтительно, обертка имеет мутность менее чем приблизительно 3, более предпочтительно - менее чем приблизительно 2,8, при измерении способом ASTM D1003 (стандартный способ тестирования мутности и светопроницаемости прозрачных пластмасс). Светопроницаемость определяют путем размещения прозрачного образца на некотором расстоянии от входного отверстия интегрирующей сферы. Тем не менее, если образец является мутным, общая полусферическая светопроницаемость должна измеряться путем размещения образца у входного отверстия сферы. Измеренная общая полусферическая светопроницаемость будет больше, чем обычная светопроницаемость, в зависимости от оптических свойств образца. Согласно указанному способу тестирования, образец необходимо разместить у входного отверстия указанной сферы с целью измерения мутности и общей полусферической светопроницаемости.

Предпочтительно, обертка, образованная из разлагаемой композиции, имеет толщину от приблизительно 25 микрон до приблизительно 140 микрон.

Предпочтительно, обертка имеет основной вес от приблизительно 50 г/м² (грамм на квадратный метр) до приблизительно 80 г/м².

Предпочтительно, обертка является по существу непроницаемой для воздуха, например, имеет воздушную проницаемость менее чем 10 единиц Coresta.

Фильтры согласно настоящему изобретению могут содержать комбинацию сегмента волокнистого фильтрующего материала, образованного из разлагаемой композиции ацетилцеллюлозы и разлагаемого полимера, и обертки, образованной из той же самой иди другой разлагаемой композиции ацетилцеллюлозы и разлагаемого полимера.

Согласно настоящему изобретению, дополнительно предложено курительное изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, и мундштук, закрепленный соосно с указанным субстратом, образующим аэрозоль, причем указанный мундштук содержит фильтр согласно настоящему изобретению, описанный выше. Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, и мундштук скреплены вместе с помощью ободковой обертки, которая окружает курительное изделие.

Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут представлять собой сигареты с фильтром или другие курительные изделия, в которых табачный материал или другой горючий материал сжигается для образования дыма. В качестве альтернативы, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут представлять собой изделия, в которых субстрат, такой как табак, образующий аэрозоль, нагревают для образования аэрозоля, а не сжигают. В одном типе нагреваемого курительного изделия табачный материал или другой материал, образующий аэрозоль, нагревают одним или более электрическими нагревательными элементами для создания аэрозоля. В другом типе нагреваемого курительного изделия генерируют аэрозоль путем передачи тепла от горючего материала или источника тепла в субстрат, образующий аэрозоль. Настоящее изобретение дополнительно включает в себя курительные изделия, в которых никотин-содержащий аэрозоль образуется из табачного материала, табачного экстракта или другого источника никотина, без сжигания и, в некоторых случаях, без нагрева, например, в результате химической реакции.

В некоторых предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения субстрат, образующий аэрозоль в курительном изделии, содержит табачный стержень, присоединенный к фильтру согласно настоящему изобретению.

Волокна фильтра согласно первому аспекту изобретения, описанному выше, могут быть изготовлены способом, включающим этапы, на которых: приготавливают раствор ацетилцеллюлозы и разлагаемого полимера в ацетоне и образуют волокна из этого раствора путем сухого прядения. Затем из волокон может быть образован сегмент фильтра с использованием известных технологий и оборудования для изготовления фильтров. При необходимости, в ходе изготовления сегмента фильтра на волокна может быть нанесен пластификатор.

Специалисты должны понимать, что при растворении в ацетоне ацетилцеллюлоза и разлагаемый полимер будут равномерно перемешиваться и таким образом в волокнах, образованных из указанного раствора, ацетилцеллюлоза и разлагаемый полимер будут также оставаться по существу перемешанными. Без обращения к теории понятно, что в результате этого будет получено по существу гомогенное перемешивание ацетилцеллюлозы и разлагаемого полимера внутри волокон. Это отличается от растворов, известных из уровня техники, в которых волокна ацетилцеллюлозы покрыты разлагаемым полимером. Ацетилцеллюлоза и разлагаемый полимер равномерно перемешаны внутри каждого отдельного волокна в компоненте фильтра и поэтому, когда разлагаемый полимер начинает разлагаться, можно ожидать распада отдельных волокон на более мелкие фрагменты, что приводит к увеличению площади поверхности, открытой для воздействия окружающей среды и, следовательно, к значительному дополнительному повышению скорости разложения волокон. На первом этапе хлопья ацетилцеллюлозы и разлагаемый полимер растворяют в ацетоновом растворителе с образованием раствора или «пасты». Предпочтительно, раствор содержит от приблизительно 2 грамм до приблизительно 36 грамм ацетилцеллюлозы на 100 грамм раствора и от приблизительно 1 грамма до приблизительно 30 грамм разлагаемого полимера на 100 грамм раствора. При необходимости, в раствор могут быть добавлены одна или более присадок, таких как пластификатор и краситель. Предпочтительно, раствор фильтруют перед началом процесса прядения с целью удаления любого сухого остатка.

Было обнаружено, что включение разлагаемого полимера в раствор вместе с ацетилцеллюлозой не приводит к значительному повышению вязкости раствора по сравнению с раствором ацетилцеллюлозы в ацетоне. Это с успехом позволяет обрабатывать раствор ацетилцеллюлозы и разлагаемого полимера тем же самым способом, что и раствор ацетилцеллюлозы таким образом, что может быть образовано множество волокон с использованием обычного оборудования и технологий для производства ацетилцеллюлозного жгута.

Согласно вышеописанному способу, множество волокон получают из раствора с помощью процесса сухого прядения. В этом процессе раствор ацетилцеллюлозы и разлагаемого полимера предварительно нагревают и закачивают его в матрицу прядильных ячеек, каждая из которых содержит фильеру, расположенную над протяженной сушильной камерой. Каждая фильера имеет головку, которая обычно содержит несколько сот мелких отверстий, через которые производят экструзию раствора под давлением. После экструзии раствор образует матрицу волокон, которые пропускают вниз через сушильную камеру для удаления ацетонового растворителя. В сушильной камере может быть обеспечен противоток нагретого воздуха для испарения растворителя из волокон.

На следующем этапе собирают вместе и консолидируют матрицу волокон с формированием волокнистой ленты или жгута, который может быть подан в известную машину для изготовления фильтров с целью изготовления сегментов фильтра. Во время формирования жгута на волокна может быть обычным образом распылен пластификатор. При необходимости волокна извивают обычным образом во время формирования жгута. Например, волокна могут быть извиты с использованием известного способа извивания текстильных волокон, такого как способ, описанный в US 2,647,285.

Обертка фильтров согласно второму аспекту настоящего изобретения, описанному выше, может быть изготовлена способом, содержащим этапы, на которых: получают раствор ацетилцеллюлозы и разлагаемого полимера в ацетоне и осуществляют литье раствора для формирования листа. Этот лист затем может быть обернут вокруг одного или более сегментов фильтра с использованием известных технологий и оборудования.

Специалистам должно быть понятно, что при растворении в ацетоне ацетилцеллюлоза и разлагаемый полимер будут равномерно перемешиваться, и поэтому в листе, отлитом из полученного раствора, ацетилцеллюлоза и разлагаемый полимер также должны остаться по существу перемешанными. Без обращения к теории понятно, что в результате этого будет получено по существу гомогенное распределение как ацетилцеллюлозы, так и разлагаемого полимера внутри листа. Это отличается от растворов, известных из уровня техники, в которых ацетилцеллюлозный лист покрыт разлагаемым полимером. Поскольку ацетилцеллюлоза и разлагаемый полимер равномерно перемешаны внутри листа обертки, когда разлагаемый полимер начинает разлагаться, можно ожидать распада структуры обертки, что приводит к увеличению площади поверхности, открытой для воздействия окружающей среды и, следовательно, к дальнейшему преимущественному повышению скорости разложения листа.

Предпочтительно, пластификатор добавляют в раствор до начала этапа литья.

Указанный раствор может быть получен, как описано выше, и из него могут быть отлиты лист или пленка с использованием обычных технологий, которые должны быть известны специалистам. После литья лист сушат для удаления ацетонового растворителя. Высушенный лист может быть затем использован в известном оборудовании для производства фильтров для изготовления одной или более оберток для фильтра.

Настоящее изобретение будет далее описано, посредством примера, со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

На фиг. 1 показано курительное изделие, содержащее фильтр согласно первому аспекту настоящего изобретения, причем фильтр не обернут; и

На фиг. 2 показано курительное изделие, содержащее фильтр согласно второму аспекту настоящего изобретения, причем фильтр не обернут.

Сигарета 10 с фильтром, показанная на фиг. 1, содержит обернутый стержень 12 наполнителя из резаного табака, присоединенный на одном конце к расположенному соосно с ним фильтру 14 согласно первому аспекту настоящего изобретения, содержащему единственный сегмент 16 фильтра, обернутый фицеллой 18. Обернутый табачный стержень 12 и фильтр 14 соединены наружной оберткой 20, образованной из стандартной ободковой бумаги, окружающей всю длину фильтра 14 и смежную часть табачного стержня 12.

Сегмент 16 фильтра содержит множество волокон, образованных из композиции, содержащей 50 вес.% ацетилцеллюлозы и 50 вес.% сополимера молочной и гликолевой кислот. Пластификатор, содержащий триацетин, был нанесен на волокна обычным способом.

Указанное множество волокон образовано с использованием описанного выше процесса сухого прядения, и сегмент 16 фильтра может быть изготовлен из указанных волокон обычным способом. Для изготовления сигареты 10 с фильтром изготавливают фильтр 14 и затем присоединяют его к обернутому табачному стержню 12, который изготовлен обычным способом, посредством ободковой бумаги 16 с использованием известного оборудования для производства сигарет с фильтром.

На фиг. 2 показана сигарета 30 с фильтром, содержащая обернутый стержень 32 заполнителя из резаного табака, который присоединен к расположенному соосно с ним фильтру 34 согласно второму аспекту изобретения, содержащему три сегмента фильтра, прилегающих друг к другу торцом к торцу: сегмент 36 на мундштучном конце, удаленный от обернутого табачного стержня 32; сегмент 38 выпуска аромата, расположенный ближе по ходу потока, чем сегмент 36 на мундштучном конце; и сегмент 40 у конца стержня, смежный с обернутым табачным стержнем 32, прилегающий к нему торцом и расположенный ближе по ходу потока, чем первый сегмент 38 выпуска аромата.

Сегмент 36 на мундштучном конце содержит заглушку из ацетилцеллюлозного жгута с низкой эффективностью фильтрации. Сегмент 38 выпуска аромата содержит заглушку из ацетилцеллюлозного жгута, через которую были диспергированы частицы подходящего ароматизатора, такого как нарезанные листья перечной мяты. Сегмент 40 у конца стержня содержит заглушку из ацетилцеллюлозного жгута со средней до низкой эффективностью фильтрации, в которую введена добавка, такая как активированный уголь. Сегмент 36 на мундштучном конце, сегмент 38 выпуска аромата и сегмент 40 у конца стержня обернуты каждый фицеллой 37, 39, 41 сегментов. Фицелла 39 сегмента 38 выпуска аромата образована из по существу прозрачного листового материала, содержащего 80 вес.% ацетилцеллюлозы и 20 вес.% сополимера молочной и гликолевой кислот.

Обернутый табачный стержень 32 и обернутый фильтр 34 соединены внешней оберткой 42, образованной из ободковой бумаги, окружающей всю длину фильтра 34 и смежную часть табачного стержня 32. Внешняя обертка 42 содержит круглую вырезанный участок 44, имеющий диаметр приблизительно 5 мм и размещенный над сегментом 38 выпуска аромата, приблизительно посередине этого сегмента по его длине. Нижележащая по существу прозрачная фицелла 39 открыта через вырезанный участок 44 во внешней обертке 42, и таким образом область сегмента 38 выпуска аромата, содержащая нарезанные листья мяты перечной, видна через вырезанный участок 44.

Для изготовления многокомпонентного фильтра 34 сигареты 30 с фильтром, показанной на фиг. 2, известным способом изготавливают отдельные непрерывные стержни, содержащие множество модулей каждого сегмента 36, 38, 40 многокомпонентного фильтра 34. Сегменты 36, 40 обертывают в обычный материал фицеллы, а сегмент 38 обертывают в прозрачный материал фицеллы, образованный из композиции, содержащей ацетилцеллюлозу и сополимер молочной и гликолевой кислот. Собранный фильтр присоединяют к обернутому табачному стержню 32 посредством внешней обертки 42 с предварительно образованным вырезанным участком 44.

Реферат

Изобретение относится к фильтру курительного изделия, содержащему разлагаемый компонент фильтра, и к курительному изделию, содержащему такой фильтр. Фильтр для курительного изделия содержит компонент фильтра, образованный из раствора ацетилцеллюлозы и разлагаемого полимера в ацетоне, причем разлагаемый полимер является растворимым в ацетоне и разлагаемым в присутствии воды, при этом разлагаемый полимер представляет собой сополимер молочной и гликолевой кислот. Техническим результатом изобретения является обеспечение фильтра для курительного изделия, который содержит разлагаемый компонент фильтра, который может быть легко разрушен или разложен с целью ускорения дезинтеграции и разложения фильтра в целом после выбрасывания фильтра в отходы и который может быть легко изготовлен с использованием существующего производственного оборудования и технологий без существенного влияния на производительность. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула