Курительное изделие с усовершенствованным элементом ограничения потока - RU2524898C2

Чертежи

Описание

В ряде стран существуют правила, ограничивающие сигареты по максимальной доставке угарного газа, смолы и никотина.

Известен способ снабжения сигарет и других курительных изделий обертками, имеющими низкую проницаемостью, для уменьшения побочного потока дыма, образующегося во время их курения. Однако, хотя при их использовании существенно уменьшается побочный поток дыма, включение обертки с низкой проницаемостью может приводить к неблагоприятному увеличению доставки угарного газа и, следовательно, к увеличению отношения количества угарного газа к количеству смолы в основном потоке дыма, образующемся при курении таких курительных изделий.

Хотя можно использовать вентилирование для уменьшения доставки угарного газа и смолы, высокие уровни вентилирования могут привести к неблагоприятному результату, заключающемуся в неприемлемо низких уровнях сопротивления затяжке (RTD). Кроме того, так как вентилирование приводит к уменьшению доставки как газовой фазы, так и фазы частиц, то оно оказывает небольшое влияние на отношение количества угарного газа к количеству смолы.

Можно использовать, например, один или более ацетатцеллюлозных фильтрующих сегментов высокой плотности для повышения до приемлемого уровня общего RTD курительных изделий с обертками, обладающими низкой проницаемостью и высоким уровнем вентилирования. Однако при использовании сегментов фильтра высокой плотности из ацетата целлюлозы обычно уменьшается доставка смолы, тогда как это оказывает малое влияние на доставку угарного газа или не оказывает его вообще.

По этой причине было бы желательным создание курительного изделия, содержащего обертку, при применении которой уменьшается побочный поток дыма, а отношение количества угарного газа к количеству смолы становится меньшим или равным 1.

По изобретению создано курительное изделие, содержащее стержень курительного материала и фильтр, содержащий элемент ограничения потока, прикрепленный к стержню курительного материала. Элемент ограничения потока содержит: первую, расположенную впереди по потоку, интегральную трубчатую часть; вторую, расположенную сзади по потоку, интегральную трубчатую часть, имеющую по существу такой же наружный диаметр, как и первая трубчатая часть; и третью центральную, интегральную трубчатую часть, расположенную между первой и второй трубчатыми частями, причем третья трубчатая часть имеет уменьшенный наружный диаметр по сравнению с первой и второй трубчатыми частями. Поперечный барьер, содержащий по меньшей мере одно отверстие, расположен между первой, расположенной впереди по потоку полостью, по меньшей мере частично, образованной внутренней периферией первой трубчатой части, и второй, расположенной сзади по потоку, полостью, по меньшей мере частично, образованной внутренней периферией второй трубчатой части. В месте вдоль фильтра расположена вентиляционная зона, сообщенная со второй полостью.

По изобретению дополнительно создан элемент ограничения потока, предназначенный для его включения в состав курительного изделия по изобретению, причем элемент ограничения потока содержит: первую интегральную трубчатую часть; вторую интегральную трубчатую часть, имеющую по существу такой же наружный диаметр, как и первая трубчатая часть; третью центральную интегральную трубчатую часть, расположенную между первой и второй трубчатыми частями, причем третья трубчатая часть имеет уменьшенный наружный диаметр по сравнению с первой и второй трубчатыми частями; поперечный барьер, содержащий по меньшей мере одно отверстие, расположенный между первой, расположенной впереди по потоку полостью, по меньшей мере частично, образованной внутренней периферией первой трубчатой части, и второй, расположенной сзади по потоку, полостью, по меньшей мере частично, образованной внутренней периферией второй трубчатой части; и одно или более отверстий в поверхности второй или третьей трубчатой части в сообщении со второй полостью.

По изобретению создан также фильтр для курительного изделия, содержащий элемент ограничения потока по изобретению.

Во всем описании термины «расположенный впереди (раньше) по потоку» и «расположенный сзади (позже) по потоку» используются для описания относительных положений компонентов курительного изделия по изобретению относительно направления основного потока дыма, втягиваемого из стержня курительного материала и втягиваемого через фильтр во время курения.

Включение фильтра, содержащего элемент ограничения потока и вентиляционную зону, обладающего признаками, перечисленными выше, благоприятно обеспечивает возможность изготовления хорошо вентилируемых курительных изделий по изобретению с желаемым RTD, в которых отношение количество угарного газа к количеству смолы в основном потоке дыма поддерживается на приемлемом значении. Как описано более подробно ниже, это условие сохраняется даже тогда, когда стержень курительного материала курительного изделия содержит обертку, посредством которой уменьшается побочный поток дыма.

Курительные изделия по изобретению с фильтрами, содержащими элемент ограничения потока, обладающий признаками, перечисленными выше, можно с успехом изготавливать, используя существующее оборудование для сборки фильтров и изготовления сигарет без необходимости проведения значительной модификации оборудования. Благодаря форме элемента ограничения потока он является упругим и его можно сжимать во время изготовления фильтров и курительных изделий по изобретению, в частности, во время процесса прикрепления фильтров по изобретению к стержням курительного материала для изготовления курительных изделий по изобретению. Это благоприятно способствует изготовлению фильтров и курительных изделий по изобретению при использовании существующего оборудования для сборки фильтров и изготовления сигарет.

Благодаря уменьшенному наружному диаметру третьей трубчатой части элемента ограничения потока по сравнению с первой и второй трубчатыми его частями образуется вентиляционная зона между периферией фильтра и наружной поверхностью третьей трубчатой части. В то же самое время благодаря увеличенному наружному диаметру первой и второй трубчатых частей элемента ограничения потока по сравнению с третьей трубчатой частью обеспечивается упрочнение фильтра таким образом, чтобы фильтр не сдавливался, когда, например, потребитель держит курительное изделие между пальцами.

С помощью первой, расположенной впереди по потоку полости элемента ограничения потока благоприятно обеспечивают возможность концентрации основного потока дыма, втягиваемого через стержень курительного материала при использовании, вокруг по меньшей мере одного отверстия в поперечном барьере до дальнейшего продвижения вниз по потоку по меньшей мере через одно отверстие. Кроме того, с помощью первой, расположенной впереди по потоку полости способствуют предотвращению забивания по меньшей мере одного отверстия во время курения.

Количество отверстий, обеспеченных в поперечном барьере, и их размеры могут быть выбраны для достижения желаемых RTD и отношения количества угарного газа к количеству смолы. Предпочтительно, чтобы поперечный барьер содержал одно отверстие, более предпочтительно, чтобы было одно отверстие, расположенное по существу в центре. В случае если поперечный барьер имеет единственное отверстие, расположенное по существу в центре, то диаметр отверстия предпочтительно составляет от около 0,4 до около 0,8 мм, более предпочтительно - около 0,6 мм.

Предпочтительно, чтобы длина по меньшей мере одного отверстия составляла от около 0,2 до около 1,0 мм, более предпочтительно - около 0,7 мм. Во всем описании под термином «длина» понимают размер в продольном направлении курительного изделия. Длина по меньшей мере одного отверстия равна толщине поперечного барьера.

Предпочтительно, чтобы по меньшей мере одно отверстие было выполнено по размерам таким образом, чтобы оно способствовало достаточному падению давления, чтобы курительное изделие обладало RTD, составляющим от около 30 мм водяного столба (ВС) (по водяному манометру) до около 120 мм ВС, более предпочтительно по меньшей мере около 40 мм ВС.

Дымонепроницаемый поперечный барьер может иметь любую пригодную форму. Например, поперечный барьер может быть расположен по существу перпендикулярно продольной оси курительного изделия. Альтернативно поперечный барьер может иметь форму усеченного конуса, сходящегося или расходящегося относительно направления основного потока дыма, втягиваемого из стержня курительного материала и втягиваемого через фильтр. В дополнительных вариантах выполнения поперечный барьер может быть вогнутым или выпуклым относительно направления основного потока дыма, втягиваемого из стержня курительного материала и втягиваемого через фильтр. Предпочтительно, чтобы поперечный барьер был вогнутым относительно направления основного потока дыма, втягиваемого из стержня курительного материала и втягиваемого через фильтр. Благодаря этому облегчается сжатие элемента ограничения потока во время изготовления фильтров и курительных изделий по изобретению, в частности, во время процесса прикрепления фильтров по изобретению к стержням курительного материала для изготовления курительных изделий по изобретению.

С помощью второй, расположенной сзади по потоку полости элемента ограничения потока благоприятно обеспечивают возможность смешивания основного потока дыма, втягиваемого через одно или более отверстий, обеспеченных в поперечном барьере, с воздухом, втягиваемым через вентиляционную зону до всасывания его потребителем (ртом).

С помощью вентиляционной зоны обеспечивают вентилирование основного потока дыма, втягиваемого из стержня курительного материала, во второй полости элемента ограничения потока фильтра, которая расположена сзади по потоку по меньшей мере от одного отверстия в поперечном барьере элемента ограничения потока. Предпочтительно, чтобы не обеспечивалось вентилирование впереди по потоку по меньшей мере от одного отверстия в поперечном барьере. Обеспечением вентилирования только сзади по потоку по меньшей мере от одного отверстия благоприятно ограничивают степень, до которой потребитель может пытаться затягиваться с большим усилием через курительное изделие во время затяжки. С увеличением расхода втягиваемого дыма при затяжке падение давления на элементе ограничения потока увеличивается более быстро по сравнению с использованием курительного изделия, содержащего обычный фильтр из ацетатцеллюлозной ленты. Таким образом, при втягивании потребителем дыма с большим усилием во время затяжки увеличивается вентилирование основного потока дыма скорее, чем увеличивается выделение основного потока дыма. Кроме того, благодаря обеспечению вентилирования только сзади по потоку по меньшей мере от одного отверстия в поперечной стенке элемента ограничения потока благоприятно разделяются функции вентиляционной зоны и по меньшей мере одного отверстия (уровни вентилирования и RTD, соответственно).

Предпочтительно, чтобы фильтр был прикреплен к стержню курительного материала с помощью полоски по существу воздухонепроницаемой мундштучной бумаги. Предпочтительно, чтобы вентиляционная зона содержала по меньшей мере один ряд окружных перфораций, проходящих сквозь часть мундштучной бумаги, более предпочтительно по меньшей мере один ряд окружных перфораций, проходящих сквозь часть мундштучной бумаги, лежащей поверх третьей трубчатой части элемента ограничения потока.

Предпочтительно, чтобы по меньшей мере один ряд окружных перфораций был расположен по меньшей мере на расстоянии 12 мм от мундштучного конца курительного изделия.

Перфорация в мундштучной бумаге может быть изготовлена до или во время изготовления курительного изделия с использованием обычных технологий. Например, перфорация в мундштучной бумаге может быть изготовлена с использованием установленного в поточной линии лазерного перфоратора, механического перфоратора или электростатического перфоратора. Предпочтительно, чтобы мундштучная бумага была предварительно перфорирована.

В одном варианте выполнения первая полость элемента ограничения потока, по меньшей мере частично, образована внутренней периферией первой и третьей трубчатых частей элемента ограничения потока а вторая полость элемента ограничения потока, по меньшей мере частично, образована внутренней периферией второй трубчатой части элемента ограничения потока.

В данном варианте выполнения одно или более отверстий предпочтительно обеспечены в расположенной впереди по потоку поперечной торцевой поверхности второй трубчатой части, которые образуют путь сообщения между второй полостью и по меньшей мере одним рядом окружных перфораций вентиляционной зоны. Более предпочтительно, чтобы множество по существу равномерно расположенных по окружности отверстий было обеспечено в расположенной впереди по потоку поперечной торцевой поверхности второй трубчатой части, которые образуют путь сообщения между второй полостью и по меньшей мере одним рядом окружных перфораций вентиляционной зоны. Например, может быть обеспечено двенадцать по существу равномерно расположенных по окружности отверстий в расположенной впереди по потоку поперечной торцевой поверхности второй трубчатой части, которая выступает наружу в радиальном направлении от третьей трубчатой части.

Предпочтительно, чтобы одно или более отверстий имело диаметр, составляющий от около 0,3 до около 0,8 мм, более предпочтительно - около 0,5 мм.

В альтернативном варианте выполнения первая полость элемента ограничения потока, по меньшей мере частично, образована внутренней периферией первой трубчатой части элемента ограничения потока а вторая полость элемента ограничения потока, по меньшей мере частично, образована внутренней периферией второй и третьей трубчатых частей элемента ограничения потока.

В данном варианте выполнения одно или более отверстий предпочтительно обеспечены в окружной третьей трубчатой части, которые образуют путь сообщения между второй полостью и по меньшей мере одним рядом окружных перфораций вентиляционной зоны.

Например, пара продолговатых противоположных отверстий может быть обеспечена в расположенной впереди по потоку окружной поверхности третьей трубчатой части.

Предпочтительно, чтобы курительные изделия по изобретению обладали уровнем вентилирования, составляющим от около 50 до около 90%, более предпочтительно - от около 60 до около 80%, наиболее предпочтительно - около 70%.

Элемент ограничения потока может быть изготовлен из любых пригодных материалов или сочетаний материалов. Пригодные материалы, из которых может быть изготовлен элемент ограничения потока, включают (но их состав не ограничен данным перечнем): пластики (например, полипропилен, полиэтилен, полистирол, нейлон, полисульфон, полиэфир и полиуретан), целлюлозный материал и их сочетания или композиции.

Предпочтительно, чтобы элемент ограничения потока был изготовлен из биоразлагаемого материала, более предпочтительно - из биоразлагаемого полимерного материала. Пригодные биоразлагаемые полимерные материалы известны в данной области производства и доступны на рынке под торговой маркой Mater-Bi® компании Novamont (г. Новара, Италия) и под торговыми марками Ecoflex® и Ecovio® компании BASF (г. Людвигшафен, Германия).

Предпочтительно, чтобы элемент ограничения потока был изготовлен в виде одной части, более предпочтительно - в виде одной части, отлитой под давлением.

Предпочтительно, чтобы элемент ограничения потока имел длину от около 10 до около 20 мм, более предпочтительно - от около 12 до около 14 мм, наиболее предпочтительно - около 13 мм.

Предпочтительно, чтобы первая трубчатая часть элемента ограничения потока имела длину, составляющую по меньшей мере около 4 мм, более предпочтительно по меньшей мере около 5 мм.

Предпочтительно, чтобы вторая трубчатая часть элемента ограничения потока имела длину, составляющую по меньшей мере около 3,0 мм, наиболее предпочтительно - около 3,5 мм.

Предпочтительно, чтобы третья трубчатая часть элемента ограничения потока имела длину, составляющую по меньшей мере около 3,0 мм, наиболее предпочтительно - около 3,5 мм.

Предпочтительно, чтобы поперечный барьер был расположен на расстоянии, составляющем по меньшей мере около 1,0 мм, более предпочтительно по меньшей мере около 1,5 мм, от расположенного сзади по потоку края второй трубчатой части элемента ограничения потока.

Предпочтительно, чтобы наружный диаметр первой и второй трубчатых частей элемента ограничения потока составлял от около 6 мм до около 9 мм, более предпочтительно - от около 7,0 до около 8,4 мм, наиболее предпочтительно - от около 7,5 до около 7,9 мм.

Предпочтительно, чтобы наружный диаметр третьей трубчатой части элемента ограничения потока составлял от около 4,0 до около 7,5 мм, более предпочтительно - от около 4,5 до около 6,8 мм, наиболее предпочтительно - от около 4,5 до около 5,5 мм.

Фильтр может дополнительно содержать один или более сегментов фильтра, расположенных впереди по потоку от элемента ограничения потока. Альтернативно или дополнительно фильтр может дополнительно содержать один или более сегментов фильтра, расположенных сзади по потоку от элемента ограничения потока. В предпочтительном варианте выполнения фильтр дополнительно содержит первый сегмент фильтра впереди по потоку от элемента ограничения потока и второй сегмент фильтра сзади по потоку от элемента ограничения потока. Предпочтительно, чтобы длина первого и второго сегментов фильтра составляла от около 5 до около 12 мм, более предпочтительно - от около 6 до около 8 мм, наиболее предпочтительно - около 7 мм.

В случае если фильтр содержит один или более сегментов фильтра, расположенных впереди по потоку от элемента ограничения потока, и один или более сегментов фильтра, расположенных сзади по потоку от элемента ограничения потока, то расположенные впереди по потоку и сзади по потоку сегменты фильтра могут быть одинаковыми или различными. Например, фильтр может содержать пару одинаковых сегментов из ацетатцеллюлозной ленты, расположенных с каждой стороны элемента ограничения потока. Альтернативно фильтр может содержать тампон из ацетатцеллюлозной ленты, расположенный впереди по потоку от элемента ограничения потока, и полую трубку, например, из бумаги, картона или ацетатцеллюлозы, расположенную сзади по потоку от элемента ограничения потока.

Предпочтительно, чтобы один или более сегментов фильтра содержал фильтровальный материал, обладающий малой эффективностью фильтрации фазы частиц. Предпочтительно, чтобы эффективность фильтрации фазы частиц каждого из одного или более сегментов фильтра составляла менее приблизительно 30%, более предпочтительно - менее приблизительно 20%. В особенно предпочтительном варианте выполнения фильтр содержит первый сегмент фильтра, обладающий малой эффективностью фильтрации фазы частиц, расположенный впереди по потоку от элемента ограничения потока, и второй сегмент фильтра, обладающий малой эффективностью фильтрации фазы частиц, расположенный сзади по потоку от элемента ограничения потока.

Один или более сегментов фильтра может содержать целлюлозный материал, например ацетатцеллюлозную ленту или другой пригодный волокнистый фильтровальный материал, обладающий малой эффективностью фильтрации. В случае если один или более сегментов фильтра содержит ацетатцеллюлозную ленту, то тонина (в денье) элементарной нити и суммарная тонина (в денье) ленты могут быть выбраны таким образом, чтобы достигались желаемая эффективность фильтрации фазы частиц и желаемое RTD. Предпочтительно, чтобы тонина элементарной нити ацетатцеллюлозной ленты составляла около 8 денье или более, а суммарная тонина ацетатцеллюлозной ленты составляла около 28000 денье или меньше. (1 денье=0,11 текс. - Примечание переводчика)

Предпочтительно, чтобы элемент ограничения потока и один или более сегментов фильтра, если они присутствуют, были окружены полоской обертке заглушки. В одном варианте выполнения элемент ограничения потока и один или более сегментов фильтра окружены полоской по существу воздухонепроницаемой обертке заглушки, предпочтительно - полоской обертке заглушки, обладающей воздухопроницаемостью, составляющей от около 7000 Coresta единиц до около 20000 Coresta единиц [Coresta - Кооперативный центр по научным исследованиям, касающимся табачной промышленности. Coresta единица соответствует потоку воздуха (см³/мин), проходящему через сигаретную бумагу (1 см²) при давлении 1000 кПа. - Примечание переводчика]. В альтернативном варианте выполнения элемент ограничения потока и один или более сегментов фильтра окружены полоской по существу воздухопроницаемой обертке заглушки.

Предпочтительно, чтобы полоска обертке заглушки была прикреплена к окружной наружной поверхности первой трубчатой части элемента ограничения потока. Более предпочтительно, чтобы обертка заглушки была прикреплена к окружной наружной поверхности первой трубчатой части элемента ограничения потока таким образом, чтобы было образовано по существу воздухонепроницаемое уплотнение у наружной поверхности первой трубчатой части. Наиболее предпочтительно, чтобы полоска обертке заглушки была прикреплена к окружным наружным поверхностям первой и второй трубчатых частей элемента ограничения потока.

В случае если фильтр содержит сегмент фильтра впереди по потоку от элемента ограничения потока, то полоску обертке заглушки предпочтительно прикреплять к окружной наружной поверхности расположенного впереди по потоку сегмента фильтра. Более предпочтительно обертку заглушки прикреплять к окружным наружным поверхностям расположенного впереди по потоку сегмента фильтра и первой трубчатой части элемента ограничения потока таким образом, чтобы создать по существу воздухонепроницаемое уплотнение у наружной поверхности первой трубчатой части элемента ограничения потока.

В случае если фильтр содержит сегмент фильтра сзади по потоку от элемента ограничения потока, то полоску обертке заглушки предпочтительно прикреплять к окружной наружной поверхности расположенного сзади по потоку сегмента фильтра.

Полоску обертке заглушки можно прикреплять к элементу ограничения потока и к одному или более сегментов фильтра, используя, например, связующее. Воздухонепроницаемое уплотнение между полоской обертке заглушки и первой трубчатой частью элемента ограничения потока можно получить посредством использования связующего, с помощью которого может быть обеспечено хорошее сцепление и большая поверхностная липкость. Пригодные связующие известны в данной области производства, и они доступны на рынке под торговой маркой Adhesin компании Henkel («Хенкель») (г. Дюссельдорф, Германия).

Как указано выше, фильтр, содержащий полоску обертке заглушки, предпочтительно прикрепляют к стержню курительного материала посредством полоски по существу воздухонепроницаемой мундштучной бумаги.

В случае если фильтр содержит полоску по существу воздухонепроницаемой обертке заглушки, то вентиляционная зона предпочтительно содержит по меньшей мере один ряд окружных перфораций, выполненных в части мундштучной бумаги и обертке заглушки, которые формируют на поточной линии во время изготовления курительного изделия.

В случае если фильтр содержит полоску по существу воздухопроницаемой обертке заглушки, то фильтр предпочтительно прикрепляют к стержню курительного материала с помощью полоски предварительно перфорированной мундштучной бумаги, содержащей по меньшей мере один ряд окружных перфораций.

RTD курительных изделий по изобретению можно регулировать посредством использования предварительно перфорированной мундштучной бумаги и воздухопроницаемой обертке заглушки. По меньшей мере, одно отверстие элемента ограничения потока может быть выполнено по размерам таким образом, чтобы обеспечивалась возможность прохода по существу всего вентилирующего воздуха, который, при использовании <при курении сигареты>, проходит через перфорации в мундштучной бумаге и в воздухопроницаемой обертке заглушки во вторую, расположенную сзади по потоку полость. Кроме того, посредством обеспечения перфораций в части мундштучной бумаги, лежащей поверх третьей трубчатой части элемента ограничения потока и, следовательно, поверх вентиляционной зоны, и посредством отделения вентиляционной зоны от второй, расположенной сзади по потоку полости, причем основной поток дыма, втягиваемый из стержня курительного материала, смешивается с вентилирующим воздухом, основной поток дыма не проходит вверх по потоку, а выходит через перфорации в мундштучной бумаге. Уровни вентилирования курительных изделий по изобретению можно, таким образом, благоприятно варьировать посредством использования других предварительно перфорированных <полосок> мундштучной бумаги или оберток заглушек с различными уровнями пористости или их сочетаний.

Предпочтительно, чтобы фильтр имел общую длину от около 20 до около 34 мм, более предпочтительно - от около 25 до около 30 мм, наиболее предпочтительно - около 27 мм.

Предпочтительно, чтобы фильтры курительных изделий по изобретению обладали общим RTD в капсулированном состоянии, составляющим от около 250 мм ВС до около 350 мм ВС, более предпочтительно - от около 275 мм ВС до 325 мм ВС.

Предпочтительно, чтобы курительные изделия по изобретению обладали RTD в некапсулированном состоянии, составляющим по меньшей мере около 30 мм ВС, более предпочтительно по меньшей мере около 40 мм ВС.

Предпочтительно, чтобы стержень курительного материала содержал табак, окруженный оберткой, более предпочтительно, чтобы начинка из резаного табака была окружена оберткой.

Предпочтительно, чтобы стержень курительного материала содержал обертку, благодаря которой уменьшался бы побочный поток дыма. Обертки, пригодные для использования в курительных изделиях по изобретению, для уменьшения побочного потока дыма, и способы изготовления таких оберток хорошо известны в данной области производства и описаны, например, в патенте США US-A-5152304.

Предпочтительно, чтобы обертка имела высокий основной вес и низкую проницаемость. Более предпочтительно, чтобы обертка была такого типа, который описан в патенте США 5152304.

Предпочтительно, чтобы обертка имела основной вес по меньшей мере около 35 г/м², более предпочтительно - от около 35 до около 60 г/м², наиболее предпочтительно - от около 40 до около 50 г/м².

Предпочтительно, чтобы обертка обладала воздухопроницаемостью, составляющей около 18 Coresta единиц или меньше, более предпочтительно - от около 4 Coresta единиц до около 18 Coresta единиц, наиболее предпочтительно - от около 5 Coresta единиц до около 8 Coresta единиц.

Предпочтительно, чтобы обертка содержала наполнитель, более предпочтительно - неорганический наполнитель, наиболее предпочтительно - карбонат кальция. Предпочтительно, чтобы обертка содержала наполнитель, доля которого составляла бы от около 20 до около 50 масс.%, более предпочтительно - около 40 масс.%.

Предпочтительно, чтобы обертка дополнительно содержала модификатор горения. Более предпочтительно, чтобы обертка содержала модификатор горения, доля которого составляла от 0,3 до 5,0 масс.%. Пригодные модификаторы горения известны в данной области производства и включают (но их состав не ограничен данным перечнем): соли неорганических или органических кислот, включая одноосновные калийные и натриевые соли многовалентных неорганических кислот (например, фосфорной, пирофосфорной, борной и серной кислот), и монокалийные и натриевые соли карбоксильных кислот (например, лимонной, янтарной и фумаровой кислот), компаунды, термически разлагаемые на месте с образованием кислотных соединений, содержащих соли многовалентных кислот по меньшей мере с одним неустойчивым протоном, различные сложные эфиры, являющиеся кислотными предшественниками, включая фосфатные сложные эфиры (например, калийную соль α-D-глюкоза-1-фосфат), и их сочетания. Предпочтительно, чтобы модификатором горения была соль кислоты, более предпочтительно - одноосновный калийный фосфат.

Предпочтительно, чтобы курительные изделия по изобретению обладали отношением количества угарного газа к количеству смолы, меньшим или равным 1.

Предпочтительно, чтобы курительные изделия по изобретению имели общую доставку частиц без никотина в сухом состоянии (NFDPM) или «смолы», составляющим от около 3 мг до около 12 мг.

Ниже изобретение описано (только в виде примера) со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

на Фиг.1 - вид в перспективе в разобранном состоянии курительного изделия согласно первому варианту выполнения, содержащего мундштучную бумагу и обертку заглушки фильтра, которые частично развернуты для представления внутренних компонентов фильтра;

на Фиг.2 - частичный продольный разрез фильтра курительного изделия, представленного на Фиг.1;

на Фиг.3 - поперечное сечение A-A (место показано пунктирной линией на Фиг.2) элемента ограничения потока фильтра курительного изделия, представленного на Фиг.2;

на Фиг.4 - частичный продольный разрез фильтра курительного изделия согласно второму варианту выполнения;

на Фиг.5 - поперечное сечение B-B (место показано пунктирной линией на Фиг.3) элемента ограничения потока фильтра курительного изделия, представленного на Фиг.4.

Курительное изделие 10 согласно первому варианту выполнения, показанное на Фиг.1, содержит цилиндрическую табачный стержень 12 и фильтр 14. Фильтр 14 прикреплен к табачному стержню 12 посредством полоски мундштучной бумаги 16, которой охвачен фильтр 14 и расположенная рядом часть табачного стержня 12, содержащей навеску начинки 18 из резаного табака, охваченной бумажной оберткой 20, имеющей высокий основной вес и низкую проницаемость.

Фильтр 14 содержит первый сегмент 22 фильтра, расположенный рядом с табачным стержнем 12 и прилегающий к ней; второй сегмент 24 фильтра, расположенный у мундштучного конца курительного изделия 10; и монолитный, отлитый под давлением элемент 26 ограничения потока, расположенный между первым сегментом 22 фильтра и вторым сегментом 24 фильтра. Первый и второй сегменты 22, 24 фильтра предпочтительно являются сегментами фильтра из ацетатцеллюлозной ленты, обладающими малой эффективностью фильтрации фазы частиц.

Первый и второй элементы 22, 24 фильтра и элемент 26 ограничения потока охвачены полоской обертке заглушки 28.

Как более подробно показано на Фиг.2, элемент 26 ограничения потока предпочтительно сформирован из биоразлагаемого полимерного материала и содержит первую, расположенную впереди по потоку, интегральную трубчатую часть 30, расположенную рядом с первым сегментом 22 фильтра и прилегающую к нему; вторую, расположенную сзади по потоку, интегральную трубчатую часть 32, имеющую по существу такой же наружный диаметр, как и первая трубчатая часть 30, которая расположена рядом со вторым сегментом 24 фильтра и прилегает к нему; и третью центральную, интегральную трубчатую часть 34, расположенную между первой и второй трубчатыми частями 30, 32 и имеющую уменьшенный наружный диаметр по сравнению с первой и второй трубчатыми частями 30, 32. Заглушающая обертка 28 прикреплена к окружным наружным поверхностям первого элемента 22 фильтра и первой трубчатой части 30 элемента 26 ограничения потока с помощью связующего (не показано) таким образом, чтобы была образована по существу воздухонепроницаемая наружная поверхность у первой трубчатой части 30 элемента 26 ограничения потока.

Благодаря уменьшенному наружному диаметру третьей трубчатой части 34 по сравнению с первой и второй трубчатыми частями 30, 32 внутренняя поверхность обертке заглушки 28 отдалена от окружной наружной поверхности третьей трубчатой части 34 (как это показано на Фиг.2). Как описано дополнительно ниже, пространство между оберткой 28 заглушки и лежащей сверху полоской мундштучной бумаги 16, и окружной наружной поверхностью третьей трубчатой части 34 составляет вентиляционную зону.

Элемент 26 ограничения потока дополнительно содержит поперечный барьер 36 с одним центральным отверстием 38 уменьшенного диаметра, выполненным в нем. Как показано на Фиг.2, поперечный барьер 36 расположен между первой, расположенной впереди по потоку полостью 40, образованной, по меньшей мере частично, внутренней периферией первой и третьей трубчатых частей 30, 34 элемента 26 ограничения потока; и второй, расположенной сзади по потоку полостью 42, образованной, по меньшей мере частично, внутренней периферией второй трубчатой части 32 элемента ограничения потока.

Один или более рядов окружных перфораций 44 (показаны пунктирными линиями на Фиг.1 и 2) обеспечено в части мундштучной бумаги 16 и обертке 28 заглушки, наложенных поверх третьей трубчатой части 34 элемента 26 ограничения потока. Как показано на Фиг.3, множество по существу равномерно распределенных по окружности отверстий 46 обеспечено в расположенной впереди по потоку поперечной торцевой поверхности второй трубчатой части 32, которая проходит наружу в радиальном направлении вокруг третьей трубчатой части 34. Эти отверстия 46 образуют путь сообщения между одним или более рядов окружных перфораций 44, обеспеченных в мундштучной бумаге 16 и обертке 28 заглушки, и второй полостью 42, как это показано на Фиг.2.

При использовании основной поток дыма из табачного стержня 12 курительного изделия 10 втягивают вниз по потоку через первый сегмент 22 фильтра 14 в первую полость 40 элемента 26 ограничения потока. Основной поток дыма, втягиваемый в первую полость 40, концентрируется вокруг центрального отверстия 38 в поперечном барьере 36 элемента 26 ограничения потока до дальнейшего втягивания вниз по потоку через центральное отверстие 38 во вторую полость 42 элемента 26 ограничения потока.

Вентилирующий воздух также втягивают во вторую полость 42 через один или более рядов окружных перфораций 44, в мундштучной бумаге 16 и обертке 28 заглушки и через множество по существу равномерно распределенных по окружности отверстий 46, обеспеченных в расположенной впереди по потоку поперечной торцевой поверхности второй трубчатой части 32. Основной поток дыма, втягиваемый через центральное отверстие 38 в поперечном барьере 36, смешивается с вентилирующим воздухом во второй полости 42 до дальнейшего втягивания вниз по потоку через второй элемент 24 фильтра.

Во время использования, благодаря бумажной обертке 20, имеющей высокий основной вес и низкую проницаемость, табачного стержня 12, благоприятно уменьшается известным образом побочный поток дыма, образующийся при курении курительного изделия 10.

Курительное изделие согласно второму варианту выполнения, показанное на Фиг.4 и 5, в большой степени сходно по конструкции и дизайну с курительным изделием 10 согласно первому варианту выполнения, показанным на Фиг.1-3. На Фиг.4 и 5 использованы те же номера позиций для обозначения частей курительного изделия согласно второму варианту выполнения, которые соответствуют частям курительного изделия согласно первому варианту выполнения, описанного выше.

Различие между курительным изделием 10 согласно первому варианту выполнения, показанным на Фиг.1-3, и курительным изделием согласно второму варианту выполнения, показанным на Фиг.4 и 5, заключается только в местах расположения отверстий, образующих путь сообщения между одним или более рядов окружных перфораций в мундштучной бумаге и в обертке заглушки, и второй полостью, и местом расположения поперечного барьера в элементе ограничения потока.

Как показано на Фиг.4, в элементе 26' ограничения потока фильтра 14 курительного изделия согласно второму варианту выполнения поперечный барьер 36' расположен между первой, расположенной впереди по потоку полостью 40', которая, по меньшей мере частично, образована внутренней периферией первой трубчатой части 30' элемента 26 ограничения потока, и второй, расположенной сзади по потоку полостью 42', которая, по меньшей мере частично, образована внутренней периферией второй и третьей трубчатых частей 32', 34' элемента 26' ограничения потока.

Во втором варианте выполнения, пара противоположных продолговатых отверстий 46', которые образуют путь сообщения между одним или более рядов окружных перфораций 44, в мундштучной бумаге 16 и обертке 28 заглушки и второй полостью 42', обеспечено в окружной поверхности третьей трубчатой части 34' корпуса элемента 26' ограничения потока как это показано на Фиг.5.

При использовании вентилирующий воздух втягивают во вторую полость 42' через один или более рядов окружных перфораций 44, в мундштучной бумаге 16 и обертке 28 заглушки и через пару противоположных продолговатых отверстий 46', обеспеченных в окружной поверхности третьей трубчатой части 34' корпуса, причем он смешивается с основным потоком дыма, втягиваемого через центральное отверстие 38' в поперечном барьере 36'.

Табачные стержни 12 курительных изделий согласно первому и второму вариантам выполнения могут быть изготовлены с использованием обычного оборудования для изготовления сигаретных стержней, на котором из начинки 18 из резаного табака с помощью воздуха формируют непрерывный штранг на ленте транспортера и обертывают в непрерывную ленту бумажной обертки 20, имеющей высокий основной вес и низкую проницаемость, которую затем склеивают вдоль ее продольного шва.

Фильтры 14 курительных изделий согласно первому и второму вариантам выполнения можно также изготавливать с использованием существующего высокоскоростного оборудования для изготовления фильтров, используя известные технологии сборки.

Фильтры 14 и табачные стержни 12 можно затем собирать и прикреплять друг к другу посредством обертывания полоски мундштучной бумаги 16 вокруг фильтра 14 и части табачного стержня 12, расположенной рядом с фильтром, используя существующее оборудование для прикрепления фильтров к табачным стержням во время изготовления известных сигарет с фильтром.

В Таблице 1 представлены значения количества затяжек, общего количества никотина в дыме (SN), смолы и угарного газа (CO) и отношений CO/смола и CO/SN, <полученные при испытаниях>: сигареты первого <вида> (Сигарета A), изготовленной в соответствии с первым вариантом выполнения, показанным на Фиг.1-3, в которой первый и второй сегменты фильтра являются тампонами из ацетатцеллюлозной ленты, обладающими малой эффективностью фильтрации фазы частиц; сигареты второго <вида> (Сигарета B) по изобретению, которая в большой степени сходна по конструкции с Сигаретой A, но в которой второй сегмент фильтра заменен полой цилиндрической трубкой из ацетатцеллюлозной ленты; и сигареты третьего <вида> (Сигареты C) по изобретению, которая в большой степени сходна по конструкции с Сигаретой A, но в которой обертка табачного стержня, имеющая высокий основной вес и низкую проницаемость, заменена бумажной оберткой, имеющей обычный основной вес и проницаемость.

Для сравнения в Таблице 1 также приведены значения количества затяжек, общего количества никотина в дыме (SN), смолы и угарного газа (CO) и отношения CO/смола и CO/SN, <полученные при испытаниях> трех <видов> сигарет, изготовленных не в соответствии с изобретением, содержащих обычные фильтры из ацетатцеллюлозной ленты. Два <вида> из этих сигарет содержат табачные стержни с обертками из бумаги, имеющей высокий основной вес и низкую проницаемость (Сигареты D и E), и один <вид> сигарет содержит табачные стержни с оберткой из бумаги, имеющей обычный основной вес и проницаемость (Сигарета F)

Как показано в Таблице 1, при использовании сигарет, содержащих обычную обертку фильтров из ацетатцеллюлозной ленты, имеющую высокий основной вес и низкую проницаемость (Сигареты D и E), имеет место повышенное выделение угарного газа. Кроме того, хотя благодаря повышенному уровню вентилирования сигарет, содержащих обычную обертку фильтров из ацетатцеллюлозной ленты, имеющую высокий основной вес и низкую проницаемость (сигареты D и E), имеет место значительное уменьшение выделения угарного газа, это не оказывает значительного влияния на отношение количества угарного газа к количеству смолы.

В противоположность сигаретам, содержащим обычные фильтры из ацетатцеллюлозной ленты, сигареты по изобретению (Сигареты A, B и C) все обладают отношением количества угарного газа к количеству смолы, составляющим меньше 1,0. В частности, как показано в Таблице 1, количество затяжек и количество никотина в дыме (SN) и доставка смолы из сигареты по изобретению, содержащей обертку, имеющую высокий основной вес и низкую проницаемость, и содержащей второй сегмент фильтра, состоящий из полой цилиндрической трубки из ацетатцеллюлозной ленты (Сигарета B), очень сходны с показателями тех сигарет, которые содержат обычный фильтр из ацетатцеллюлозной ленты и обертку из бумаги, имеющей обычный основной вес и проницаемость (Сигарета F). Однако, несмотря на содержание обертки, уменьшающей побочный поток дыма, доставка угарного газа и отношение количества угарного газа к количеству смолы, и отношение количества угарного газа к количеству никотина в дыме, у Сигареты B благоприятно значительно снижены по сравнению с показателями Сигареты F.

Изобретение проиллюстрировано выше со ссылками на курительные изделия, содержащие фильтры, содержащие первый и второй сегменты фильтра, содержащие тампоны из ацетатцеллюлозной ленты. Однако должно быть понятно, что курительные изделия по изобретению могут содержать фильтры, содержащие один или более сегментов фильтра, содержащих другие материалы, например бумагу (например, фильтровальную бумагу или копировальную бумагу), картон, пластик (например, полипропилен, полиэтилен, полистирол, нейлон, полисульфон, полиэфир или полиуретан), биополимеры и их сочетания.

Кроме того, хотя изобретение проиллюстрировано выше со ссылками на курительные изделия, содержащие фильтры, содержащие элемент ограничения потока, содержащий поперечный барьер с одним, по существу центральным отверстием, обеспеченным в нем, должно быть понятно, что курительные изделия по изобретению могут содержать фильтры, содержащие поперечный барьер с одним нецентральным отверстием или двумя, или более отверстиями, обеспеченными в нем.

Реферат

Изобретение относится к курительному изделию (10), которое содержит: стержень (12) из курительного материала; фильтр (14), содержащий элемент (26, 26') ограничения потока, прикрепленный к стержню (12) курительного материала, причем элемент (26, 26') ограничения потока содержит: первую, расположенную впереди по потоку, интегральную трубчатую часть (30, 30'); вторую, расположенную сзади по потоку, интегральную трубчатую часть (32, 32'), имеющую по существу такой же наружный диаметр, как и первая трубчатая часть (30, 30'); третью центральную, интегральную трубчатую часть (34, 34'), расположенную между первой и второй трубчатыми частями (30, 30', 32, 32'), причем третья трубчатая часть (34, 34') имеет уменьшенный наружный диаметр по сравнению с первой и второй трубчатыми частями (30, 30', 32, 32'); и поперечный барьер (36, 36'), содержащий по меньшей мере одно отверстие (38, 38'), обеспеченное в нем, причем поперечный барьер (36, 36') расположен между первой, расположенной впереди по потоку полостью (40, 40'), по меньшей мере частично, образованной внутренней периферией первой трубчатой части (30, 30'), и второй, расположенной сзади по потоку полостью (42, 42'), по меньшей мере частично, образованной внутренней периферией второй трубчатой части (32, 32'); и вентиляционную зону в сообщении со второй полостью (42, 42'), расположенную в месте вдоль фильтра (14). Технический результат заключается в уменьшении побочного потока дыма при уменьшении количества угарного газа. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Формула