Складений фільтр для курильного виробу, сигарета, яка включає в себе складений фільтр та спосіб виготовлення цього фільтра

Номер патенту: 99496

Опубліковано: 27.08.2012

Автори: Сюе Лісінь Л., Ха Шерлі, Ян Сцзу-Сун, Чан Цзин Ч., Махер Майкл Б.

Є ще 3 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Складений фільтр для курильного виробу, який включає в себе адсорбент, що містить частинки адсорбенту, які піддаються захопленню димом, та відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами, розташований нижче за ходом диму відносно згаданого адсорбенту, причому згаданий відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами забезпечує зменшення проривання частинок адсорбенту.

2. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що згаданий відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами має довжину від приблизно 3 мм до приблизно 10 мм.

3. Складений фільтр за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що згаданий відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами включає в себе один або більше з таких видів волокон: ацетатцелюлозні волокна, поліефірні волокна та поліпропіленові волокна.

4. Складений фільтр за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий адсорбент містить один або більше з таких складників як вугілля на джгуті, вуглецевий папір, зерна вугілля, гранули вугілля, частинки вугілля тощо, розташованих у порожнині.

5. Складений фільтр за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що являє собою фільтр типу "пробка-порожнина-пробка", та тим, що згаданий адсорбент містить зернене вугілля, розташоване у порожнині, а відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами включає в себе випадково орієнтовані ацетатцелюлозні волокна, вміщені у розташований нижче за ходом диму відрізок штранга фільтра типу "пробка-порожнина-пробка".

6. Складений фільтр за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає в себе щонайменше один відрізок штранга з орієнтованими в осьовому напрямку волокнами, розташований або вище, або нижче за ходом диму відносно згаданого адсорбенту, або з обох боків від нього, та тим, що згаданий щонайменше один відрізок штранга з орієнтованими в осьовому напрямку волокнами встановлений в одній або більше фільтрувальних секціях згаданого складеного фільтра у кількості, достатній для регулювання довжини згаданого складеного фільтра.

7. Складений фільтр за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий адсорбент вибраний з групи, що складається з молекулярного сита, вугілля та їх комбінацій.

8. Сигарета, яка включає в себе складений фільтр за будь-яким із попередніх пунктів, прикріплений до тютюнового прутка, причому зовнішня поверхня згаданого відрізка штранга з випадково орієнтованими волокнами перебуває у контакті з обідковим папером, який прикріплює складений фільтр до тютюнового прутка.

9. Спосіб виготовлення фільтра, який включає:

розташування двократних відрізків штранга з орієнтованими в осьовому напрямку волокнами на певній відстані один від одного;

розташування відрізків штранга з випадково орієнтованими волокнами між двократними відрізками штранга так, що на розташованих вище за ходом диму та нижче за ходом диму кінцях кожного другого з двократних відрізків штранга утворюються порожнини;

розташування у порожнинах адсорбенту, що містить частинки адсорбенту, які піддаються захопленню димом; та

розрізання по центру кожного другого зі згаданих двократних відрізків штранга з орієнтованими в осьовому напрямку волокнами для утворення двократних складених фільтрів.

Текст

Дивитися

Реферат: Запропоновані фільтр (10) для сигарети та спосіб виготовлення фільтра. Фільтр (10) включає в себе адсорбент (12), розподілений всередині фільтра (10), та розташований нижче за ходом диму відрізок штранга (16) з випадково орієнтованими волокнами (14). Випадково орієнтовані волокна (14) механічно затримують частинки адсорбенту, захоплені тютюновим димом. Один або більше відрізків штранга (25) з орієнтованими в осьовому напрямку волокнами (30) може також бути розташований вище за ходом диму та/або нижче за ходом диму відносно адсорбенту (12) у кількості, достатній для регулювання довжини фільтра (10). UA 99496 C2 (12) UA 99496 C2 UA 99496 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Сигарети звичайно включають в себе фільтрувальні елементи, які можуть мати всередині адсорбівні матеріали, такі як вугілля. Фільтрувальні елементи, виконані з можливістю розташування у сигареті із фільтром, можуть включати в себе, наприклад, частинки або гранули вугілля, такого як активоване вугілля або активоване деревне вугілля, інші адсорбівні матеріали або їх комбінації, розташовані всередині ацетатцелюлозного джгута або у порожнинах між ацетатцелюлозним матеріалом. Запропонований складений фільтр для курильного виробу, що має зменшене проривання частинок адсорбенту. Цей складений фільтр включає в себе адсорбент, що містить розташовані всередині фільтра частинки адсорбенту, які піддаються захопленню димом, та відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами. Цей відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами забезпечує зменшене проривання частинок адсорбенту. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, складений фільтр являє собою фільтр типу "пробка-порожнина-пробка". За варіантом, якому віддається найбільша перевага, відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами розташований нижче за ходом диму відносно адсорбенту. За варіантом, якому віддається перевага, відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами розташований нижче за ходом диму безпосередньо за згаданим адсорбентом. У одному з варіантів здійснення цього винаходу відрізок штранга з орієнтованими у осьовому напрямку волокнами розташований вище за ходом диму відносно адсорбенту. У ще одному із варіантів здійснення відрізок штранга з орієнтованими у осьовому напрямку волокнами розташований нижче за ходом диму відносно адсорбенту. У одному із варіантів здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, складений фільтр включає в себе відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами, який має довжину від приблизно 3 мм до приблизно 10 мм. Один або більше відрізків штранга з орієнтованими у осьовому напрямку волокнами можуть бути додані для регулювання довжини фільтра. Однак у одному з варіантів здійснення цього винаходу жодних орієнтованих в осьовому напрямку волокон у фільтрі немає. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, складений фільтр механічно зменшує проривання частинок адсорбенту. Також створений курильний виріб, який включає в себе складений фільтр, що забезпечує зменшене проривання частинок адсорбенту або відсутність їх проривання у головний струмінь диму. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, курильний виріб включає в себе тютюновий пруток та складений фільтр. За варіантом, якому віддається перевага, складений фільтр являє собою фільтр типу "пробка-порожнина-пробка", у якому порожнина заповнена адсорбентом. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами розташований нижче за ходом диму відносно проміжку (порожнини), заповненого(-ої) адсорбентом. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, тютюновий пруток включає в себе тютюновий матеріал та обгортку. За варіантом, якому віддається перевага, складений фільтр прикріплений до одного кінця тютюнового прутка за допомогою обідкового паперу. Також запропонований спосіб виготовлення складеного фільтра для курильних виробів, що забезпечує зменшене проривання частинок адсорбенту або відсутність їх проривання у тютюновий дим. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, згаданий спосіб включає заповнення порожнини складеного фільтра типу "пробка-порожнина-пробка" адсорбентом, причому згадана порожнина розташована поряд з відрізком штранга з випадково орієнтованими волокнами та відрізком штранга з ацетатцелюлози. За іншим варіантом здійснення цього винаходу відрізок ацетатцелюлозного штранга являє собою відрізок штранга з орієнтованими у осьовому напрямку волокнами. Запропонований спосіб виготовлення фільтра, який включає: розташування двократних відрізків штранга з орієнтованими в осьовому напрямку волокнами на певній відстані один від одного; розташування відрізків штранга з випадково орієнтованими волокнами між двократними відрізками штранга так, що на розташованих вище за ходом диму та нижче за ходом диму кінцях кожного другого з двократних відрізків штранга утворюються порожнини; розташування у порожнинах адсорбенту, що містить частинки адсорбенту, які піддаються захопленню димом; та розрізання по центру кожного другого зі згаданих двократних відрізків штранга з орієнтованими в осьовому напрямку волокнами для утворення двократних складених фільтрів. Спосіб може також включати прикріплення тютюнового прутка до кожного з кінців згаданих двократних 1 UA 99496 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 складених фільтрів та розрізання по центру згаданих двократних складених фільтрів для утворення готових сигарет. На Фіг. 1 показаний відомий фільтр типу "пробка-порожнина-пробка" для курильного виробу; На Фіг. 2 показаний один із варіантів здійснення фільтра типу "пробка-порожнина-пробка", що включає в себе відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами; На Фіг. 3 показаний другий варіант здійснення фільтра типу "пробка-порожнина-пробка", що включає в себе відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами; На Фіг. 4 показаний третій варіант здійснення фільтра типу "пробка-порожнина-пробка", що включає в себе відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами; та На Фіг. 5 показаний частково розгорнутий курильний виріб, який включає в себе фільтр типу "пробка-порожнина-пробка", причому згаданий фільтр включає в себе відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами. Описаний фільтр, виконаний з можливістю розташування у курильному виробі, такому як сигарета із фільтром. Фільтр включає в себе фільтрувальний матеріал, що містить випадково орієнтовані волокна. Оскільки частинки адсорбенту або фрагменти частинок адсорбенту можуть, ймовірно, бути захоплені головним струменем диму та виходити (тобто прориватися) через кінець сигарети, який вставляється в рот, то частинки адсорбенту, захоплені головним струменем диму, будуть механічно затримуватися випадково орієнтованими волокнами. Вжитий у цьому описі термін "частинки, які піддаються захопленню димом" означає зерна, гранули, пил, дрібнозернисті частинки, порошки тощо, що мають розмір від приблизно 0,1 мкм до приблизно 10 мкм, які можуть бути захоплені головним струменем диму. Вжиті у цьому описі терміни "випадково орієнтовані волокна", "відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами" та "випадково орієнтований" означають ткані та неткані волокна, які включають сплутані неперервні волокна, орієнтовані у різних напрямках, по суті непаралельних потокові головного струменя диму, коли він проходить через курильний виріб. На відміну від них, орієнтовані в осьовому напрямку волокна у відрізку фільтрувального штранга є по суті паралельними потокові головного струменя диму, та виконані у вигляді неперервного джгута, який проходить в осьовому напрямку з мінімальним сплутуванням. Терміни "випадково орієнтовані волокна", "відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами" та "випадково орієнтований" також охоплюють неткані матеріали, які можуть бути виготовлені із застосуванням технологічних процесів сухого або вологого формування, у тому числі формування шляхом нагрівання та стискання термопластичних волокон рельєфним каландром, фільєрного формування, формування різними голкопробивними способами, формування із суспензії у воді тощо. Подробиці виробничих методів, призначених для виготовлення фільтрувальних мундштуків з випадково орієнтованими волокнами, можна знайти у патентах США № 3,111,702, № 4,540,625 та № 5,817,159, зміст яких включений в цей документ шляхом посилання. За варіантом, якому віддається перевага, згаданий фільтр виконаний з можливістю розташування у сигареті із фільтром. Фільтри для сигарет мають різноманітні конструкції. Звичайно фільтри для сигарет включають в себе чотири основні компоненти: джгут фільтра, такий як пучок ацетатцелюлозних волокон або паперу, що являє собою масу фільтра; пластифікатор (тобто пом'якшувальна домішка, додана для зв'язування фільтрувальних волокон одне з одним у суцільний пруток фільтра); обгортка штранга (тобто паперова обгортка, яку застосовують для вміщення фільтрувального матеріалу); та клей, застосований для прикріплення обгортки штранга до суцільного прутка фільтра. Прутки фільтра для виготовлення фільтрів для сигарет, які можуть бути прикріплені до тютюнових прутків (наприклад, прикріплені за допомогою обідкового паперу) для виготовлення сигарет із фільтром, можуть бути виготовлені шляхом формування прутка з пучка або джгута фільтрувального матеріалу із застосуванням обладнання для виготовлення прутка. Звичайно пруток фільтра включає в себе до тридцяти тисяч волокон фільтрувального матеріалу. За варіантом, якому віддається перевага, фільтрувальний матеріал, застосований для виготовлення прутка фільтра, являє собою ацетатцелюлозу у вигляді складного ефіру целюлози. Пластифікатор або в'яжучу речовину, таку як триацетин, додають до джгута перед його подаванням на обладнання для виготовлення прутка. Крім того, джгут може бути розплутаним та розпиленим, або "розпушеним", звичайно шляхом піддавання джгута розтяганню та пропускання його через струмені повітря. Розпушений джгут може бути пропущений через воронку або інший звужувальний засіб, після чого - через отвір, якому надана певна форма, для формування фільтрувального мундштука. 2 UA 99496 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пластифікатор, який може бути доданий до джгута під час або після розпушування, може поліпшити взаємне зчеплення волокон у їхніх точках перетину під час формування джгута. Таким чином, додавання пластифікатора може підвищувати жорсткість фільтрувального мундштука, утвореного з джгута. Пластифікатор може також мати здатність до фільтрування. Властивості готового фільтрувального мундштука (наприклад, ефективність фільтрування, твердість, стабільність розмірів тощо) можуть бути поліпшені шляхом обробки (наприклад, нагрівання) пластифікатора. Для виконання фільтрувального елемента можуть бути використані фільтри різних конструкцій. До прикладів конструкцій фільтра належать монофільтр, подвійний фільтр, потрійний фільтр, фільтр із порожнинами, фільтр із заглибинами, безнапірний фільтр або їх комбінації, але не обмежені ними. Монофільтри звичайно містять ацетатцелюлозний джгут або целюлозно-паперові матеріали. Целюлозні монофільтри або паперові фільтри можуть являти собою ефективні фільтри для смол та/або нікотину. Подвійні фільтри звичайно включають в себе ацетатцелюлозний кінець, що вставляється в рот, та сегмент із бездомішкової целюлози або ацетатцелюлози. Довжина та падіння тиску сегментів у подвійному фільтрі можуть регулюватися для забезпечення бажаної фільтрації (тобто адсорбції та/або абсорбції) та опору просмоктуванню ("resistance to draw", RTD). Фільтрувальний елемент може бути прикріплений до тютюнового прутка для утворення сигарети із фільтром. При виготовленні сигарети різаний наповнювач може бути об'єднаний з іншими сигаретними домішками та поданий у машину для виготовлення сигарет для виготовлення тютюнового стовпчика, який потім загортають у сигаретний папір для утворення тютюнового прутка, який ріжуть на частини, та факультативно прикріплюють за допомогою обідкового паперу до фільтра. Готові сигарети можуть бути виготовлені з бажаними властивостями із застосуванням стандартних або модифікованих способів та обладнання для виготовлення сигарет. Сигарети можуть мати довжину від приблизно 50 мм до приблизно 120 мм. Довжина обводу становить від приблизно 15 мм до приблизно 30 мм, а за варіантом, якому віддається перевага, приблизно 25 мм. Густина ущільненого тютюну звичайно становить 3 3 від приблизно 100 мг/см до приблизно 300 мг/см , а за варіантом, якому віддається перевага, 3 3 від приблизно 150 мг/см до приблизно 275 мг/см . Тютюновий різаний наповнювач звичайно застосовують у вигляді стрічок або пасом, порізаних на ширину від приблизно 1/10 дюйма до приблизно 1/20 дюйма або навіть 1/40 дюйма (від приблизно 2,5 мм до приблизно 1,3 мм або навіть 0,6 мм). Довжина згаданих пасом може становити від приблизно 0,25 дюйма до приблизно 3 дюймів (від приблизно 6,4 мм до приблизно 76 мм). Сигарети можуть також включати в себе один або декілька ароматизаторів або інших домішок (наприклад, регулятори горіння, модифікатори згоряння, барвники, в'яжучі речовини тощо). Як різаний наповнювач можна використовувати будь яку прийнятну тютюнову суміш. До прикладів прийнятних типів тютюнових матеріалів належать тютюн трубовогневого сушіння, типу Берлей, Брайт, Меріленд або тютюни східного типу, рідкісні або спеціальні тютюни, а також їх суміші. Згаданий тютюновий матеріал може бути у вигляді листового тютюну, оброблених тютюнових матеріалів, таких як об'ємно-розширений, або розпушений, тютюн, піддані технологічній обробці жилки тютюнового листя, такі як різано-катані або різано-розпушені жилки тютюнового листя, відновлених тютюнових матеріалів, або ж їх сумішей. Тютюн може також містити замінники тютюну. Термін "головний струмінь" диму означає суміш газів, яка проходить крізь тютюновий пруток та виходить із боку фільтра, тобто певний обсяг диму, що виходить або просмоктується з кінця сигарети, який вставляють в рот, під час куріння сигарети. Головний струмінь диму містить дим, який просмоктують як через зону жевріння, так і через паперову обгортку сигарети. Термін "побічний струмінь" диму означає дим, що утворюється під час статичного горіння. Відомі фільтри 105 типу "пробка-порожнина-пробка", як показано на Фіг. 1, включають в себе секцію із шаром 115 адсорбенту 112, такого як активоване вугілля, розташованим між відрізками штранга 130 з орієнтованих в осьовому напрямку волокон. Звичайно орієнтовані в осьовому напрямку волокна являють собою ацетатцелюлозні волокна. Не бажаючи обмежуватись теорією, слід зазначити, що коли дим просмоктують у напрямку за ходом диму крізь фільтр, то певні частинки, пил, дрібнозернисті частинки або їх комбінації, які піддаються захопленню димом, можуть проходити крізь канали між окремими волокнами або пересуватися вздовж волокон, результатом чого є проривання частинок адсорбенту крізь фільтр, або вони можуть як проходити крізь канали, так і пересуватися вздовж волокон. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, фільтр 105 типу "пробка-порожнина-пробка" прикріплений до тютюнового прутка 160, загорнутого у обгортковий папір 170 для утворення 3 UA 99496 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 курильного виробу 100. Обідковий папір 165 охоплює фільтр 105 та певну частину тютюнового прутка 160. Як зазначено у цьому описі, складений фільтр для курильного виробу забезпечує потенційно зменшене проривання частинок адсорбенту та/або відсутність їх проривання шляхом вдосконалення механічного затримування частинок, які піддаються захопленню димом. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, складений фільтр 10 являє собою орієнтований складений фільтр типу "пробка-порожнина-пробка". Як показано на Фіг. 2, за варіантом, якому віддається перевага, складений фільтр 10 являє собою фільтр типу "пробка-порожнина-пробка". За варіантом, якому віддається перевага, частина адсорбенту 12, яка містить частинки, які піддаються захопленню димом, розташована у внутрішній порожнині 15 фільтра 10, а відрізок штранга 16 з випадково орієнтованими волокнами 14 розташований нижче за ходом диму для зменшення проривання частинок адсорбенту, коли головний струмінь диму проходить крізь складений фільтр 10. Теоретично, оскільки волокна 14 не вирівняні в осьовому напрямку, частинки адсорбенту не пересуваються крізь канали між волокнами або вздовж волокон. Таким чином забезпечується зменшене проривання частинок адсорбенту або відсутність їх проривання у головний струмінь диму. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, адсорбент та/або частинки, які піддаються захопленню димом, являють собою будь-який прийнятний адсорбівний наповнювач. До прикладів адсорбентів належать молекулярні сита, такі як цеоліти, кремнеземи, силікати, глиноземи, вугілля (наприклад, активоване вугілля) або їх комбінації. Адсорбівним наповнювачем, якому віддається перевага, є активоване вугілля. За варіантом, якому віддається перевага, складений фільтр включає в себе від приблизно 30 мг до приблизно 200 мг адсорбенту. Термін "активоване вугілля" означає будь-яку пористу форму вугілля з великою площею поверхні. Активоване вугілля може бути отримане шляхом термічної обробки будь-якого прийнятного джерела вугілля. Активаційна обробка звичайно збільшує пористість, і активоване вугілля може мати широкий діапазон розмірів пор, або розмірами пор можна керувати для забезпечення бажаного розподілення розмірів пор. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, вугілля має форму гранул або подібну їм форму. За варіантом, якому віддається перевага, вугілля являє собою активоване вугілля з великою площею поверхні, наприклад, вугілля з кокосової шкарлупи, з типовим розміром частинок, визначеним за шкалою ASTM (American Society of Testing Materials — Американське товариство випробувань матеріалів), який застосовують у тютюновій промисловості, або дрібніше. Активоване вугілля, якому віддається особлива перевага, постачає на ринок PICA USA, Inc., Truth or Consequences, Нью-Мексіко. Активоване вугілля також може бути виготовлене шляхом карбонізації кам'яного вугілля, деревини, смоли, торфу, целюлозних волокон, лігніту та кісточок олив. Карбонізацію звичайно виконують при підвищених температурах, наприклад, 400-1000 °C, в інертній атмосфері з подальшою активацією (тобто кальцинуванням) за умов, що сприяють відновлюванню або окисненню. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, активоване вугілля може мати форму зерен. За іншими варіантами здійснення активоване вугілля може мати форму гранул, волокон або їх комбінацій. За варіантом, якому віддається перевага, активоване вугілля виконане з можливістю адсорбування складників головного струменя диму, зокрема, складників газової фази, до яких належать альдегіди, кетони та інші леткі органічні речовини, зокрема, 1,3-бутадієн, акролеїн, ізопрен, пропіональдегід, акрилонітрил, бензол, толуол, стирол, ацетальдегід та ціанід водню. За іншими варіантами здійснення цього винаходу вугіллю може бути надана форма вугілля на джгуті, вуглецевого паперу або їх комбінацій. За варіантом, якому віддається найбільша перевага, активоване вугілля може являти собою гранульовані частинки, які мають розмір від приблизно 100 мкм до приблизно 5 мм. У одному з варіантів здійснення цього винаходу частинки активованого вугілля мають середній розмір від приблизно 0,2 мм до приблизно 2 мм (наприклад, приблизно 200 мкм, приблизно 500 мкм, приблизно 1000 мкм або приблизно 2000 мкм). За варіантом, якому віддається перевага, зерна активованого вугілля, вміщені у складений фільтр, мають розмір від 0,20 мм до приблизно 0,70 мм, як описано у публікації заявки на патент США № 2003/0154993, зміст якої у всій повноті включений в цей опис шляхом посилання. За варіантом, якому віддається перевага, активоване вугілля може мати будь-яке бажане розподілення розмірів пор, що включає в себе такі пори як мікропори, мезопори та макропори. Термін "мікропористий" загалом означає такі матеріали, що мають розміри пор приблизно 20 А 4 UA 99496 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (Ангстрем) або менше, а термін "мезопористий" загалом означає такі матеріали, що мають розміри пор приблизно 20-500 А. За одним із варіантів здійснення цього винаходу активоване вугілля може бути вибране таким, щоб воно мало відповідну площу поверхні для вибіркового адсорбування або абсорбування або одночасного адсорбування та абсорбування потрібних складників із диму. Наприклад, активоване вугілля, якому віддається перевага, звичайно має площу поверхні 2 2 2 2 більшу ніж приблизно 50 м Д (наприклад, щонайменше приблизно 100 м /г, 200 м /т, 500 м /г, 2 2 1000 м Д або 2000 м /г). Звичайно абсорбівна здатність активованого вугілля зростає зі збільшенням площі поверхні. Крім того, площа поверхні звичайно зростає зі зменшенням розміру частинок. Однак, при застосуванні як фільтрувальний наповнювач для сигарет, частинки вугілля, що мають невеликий розмір, можуть скупчуватися разом занадто щільно для уможливлення проходження диму крізь фільтр із бажаним опором просмоктуванню (RTD) під час куріння. З іншого боку, якщо розмір частинок є занадто великим, то площа поверхні може бути недостатньою для забезпечення бажаного ступеня фільтрації. Отже, такі фактори можуть бути враховані при здійсненні вибору частинок вугілля, придатних для фільтрування головного струменя та/або побічного струменя диму. За варіантом, якому віддається перевага, принаймні певна частина, якщо не весь адсорбент, містить ароматизатор або у інший спосіб є просоченою ароматизатором так, що адсорбент придатний не тільки для видалення одного або більше складників газової фази з диму, але також і для вивільнення ароматизатора у потік головного струменя диму. Наприклад, ароматизатор може бути доданий у активоване вугілля шляхом розпилювання ароматизатора на партію активованого вугілля у перемішувальному (обертовому) барабані або альтернативно у псевдозрідженому шарі з азотом як зріджувальною домішкою. У цьому випадку ароматизатор може бути розпилений на вугілля у згаданому шарі. За варіантом, якому віддається перевага, випадково орієнтовані волокна являють собою ацетатцелюлозні волокна. За іншим варіантом здійснення цього винаходу випадково орієнтовані волокна являють собою поліефірні волокна, поліпропіленові волокна тощо. За одним із варіантів здійснення цього винаходу випадково орієнтовані волокна можуть бути тканими та/або нетканими, причому згадані волокна випадковим чином з'єднані разом одне з одним. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, волокна мають Yподібну форму поперечного перерізу. За іншим варіантом здійснення цього винаходу волокна можуть мати напіввідкриту форму або поперечний переріз з відкритими порожнинами, наприклад, волокна, описані у патенті США № 6,919,105, патенті США № 6,913,784 та/або патенті США № 6,907,885, зміст яких включений в цей опис шляхом посилання. Як показано на Фіг. 2, за варіантом, якому віддається перевага, кінець 20 складеного фільтра 10, який вставляють в рот, виконаний у вигляді відрізка штранга 16 з випадково орієнтованими волокнами 14. За варіантом, якому віддається перевага, відрізок штранга 16 розташований нижче за ходом диму відносно адсорбенту 12 у порожнині 15 для запобігання пересуванню частинок адсорбенту, які мають розмір від приблизно 0,1 мкм до приблизно 10 мкм, крізь канали між волокнами, або вздовж волокон, або обома цими шляхами, як у відомих складених фільтрах, в яких застосовували орієнтовані у осьовому напрямку волокна. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, відрізок штранга 25 з орієнтованими у осьовому напрямку волокнами 30 розташований вище за ходом диму відносно адсорбенту 12. При використанні курильного виробу дим спочатку просмоктують крізь відрізок штранга 25 з орієнтованими у осьовому напрямку волокнами 30, після чого крізь адсорбент 12, а потім нижче за ходом диму крізь відрізок штранга 16 з випадково орієнтованими волокнами 14. Завдяки випадковій орієнтації волокон розташованого нижче за ходом диму відрізка штранга 16 частинки адсорбенту не можуть пересуватися крізь канали між волокнами, або вздовж волокон, або обома цими шляхами, результатом чого є механічне затримування частинок адсорбенту, захоплених головним струменем диму. За іншим варіантом здійснення цього винаходу, як показано на Фіг. 3, складений фільтр 10 включає в себе секцію з адсорбентом 12 у порожнині 15. З кожного боку згаданої секції з адсорбентом 12 розташований відрізок штранга 16 з випадково орієнтованими волокнами 14. За ще одним варіантом здійснення цього винаходу, як показано на Фіг. 4, складений фільтр 10 включає в себе порожнину 15, заповнену адсорбентом 12. За варіантом, якому віддається перевага, відрізок штранга 16 з випадково орієнтованими волокнами 14 розташований нижче за ходом диму безпосередньо за порожниною 15, заповненою адсорбентом 12. За варіантом, якому віддається перевага, відрізок штранга 25 з орієнтованими у осьовому напрямку 5 UA 99496 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 волокнами 30 розташований вище за ходом диму безпосередньо за адсорбентом 15. Також за варіантом, якому віддається перевага, відрізок штранга 25 з орієнтованими у осьовому напрямку волокнами 30 розташований нижче за ходом диму безпосередньо за відрізком штранга 16, який включає в себе випадково орієнтовані волокна 14. Як показано на Фіг. 5, складений фільтр 10 виконаний з можливістю розташування у курильному виробі 50. Термін "курильний виріб" охоплює сигарети, сигари, трубки та сигарили. Нетрадиційні сигарети, такі як сигарети для електричних курильних систем, описані у патентах США №№ 6,026,820; 5,988,176; 5,915,387 та 5,499,636, які належать тому самому власнику, також охоплюються визначенням курильних виробів або сигарет загалом. За варіантом, якому віддається перевага, курильний виріб являє собою сигарету. Сигарета може включати в себе тютюновий матеріал та фільтр. У одному із варіантів здійснення цього винаходу сигарета може також включати в себе щонайменше один сорбент. Традиційна сигарета звичайно включає в себе дві секції: тютюновмісну секцію, яку іноді називають тютюновим прутком, та фільтрувальну секцію, яку можна назвати зоною фільтрування. Обідковий папір звичайно оточує фільтр, який утворює кінець сигарети, який вставляється в рот. Обідковий папір частково покриває тютюновий пруток для того, щоб утримувати фільтр та тютюновий пруток з'єднаними один з одним. Тютюновий пруток, або тютюновмісний елемент сигарети, включає в себе паперову обгортку, у яку загорнутий тютюн, та клей, який утримує шви паперової обгортки з'єднаними один з одним. Тютюновий пруток має перший кінець, який невід'ємно прикріплений до фільтра, та другий кінець, який запалюють або нагрівають для куріння тютюну. Коли тютюновий пруток запалюють або нагрівають для куріння, дим проходить від жевріючого кінця нижче за ходом диму у напрямку до кінця тютюнового прутка, що прилягає до фільтра, і далі нижче за ходом диму крізь фільтр. Нижченаведений приклад призначений для ілюстрування варіантів здійснення фільтра та не повинен тлумачитися як обмеження обсягу винаходу. Приклад 1 Для утворення фільтра ацетатцелюлозний відрізок штранга довжиною 6 мм, що складається з випадково орієнтованих ацетатцелюлозних волокон, був розташований нижче за ходом диму відносно порожнини, заповненої 110 мг активованого вугілля. Із застосуванням фільтрів, що мають таку конфігурацію, як у Прикладі 1, та контрольного фільтра типу "пробка-порожнина-пробка", виготовленого з двома відрізками штранга з орієнтованими в осьовому напрямку ацетатцелюлозними волокнами, потенціал проривання частинок активованого вугілля був виміряний за умов сухого затягування без жевріння із застосуванням лазерного лічильника частинок, що розсіюють світло (Met-One Laser Particle Counter Model 237B: Hach Ultra Analytics, Richmond, Каліфорнія). Під час випробування фільтрів на проривання частинок вугілля лазерний лічильник частинок, що розсіюють світло, був розміщений поряд із тримачем сигарети вздовж потоку повітря крізь сигарету. Фільтр був вставлений у тримач сигаретного фільтра на глибину приблизно 9±1 мм та підданий машинному затягуванню за умов відсутності жевріння (сухому затягуванню) за графіком 55 мл на затягування; тривалість затягування 2 с; 12 затягувань на сигарету. Таблиця 1 Кількість проривань частинок вугілля (розмір частинок становить більше ніж 0,3 мкм) AVG Випробування 251 №1 Випробування 198 №2 Контрольне 1097 випробування SD Фільтр 1 Фільтр 2 Фільтр 3 Фільтр 4 Фільтр 5 Фільтр 6 Фільтр 7 Фільтр 8 522 351 167 47 22 31 86 50 38 384 187 53 47 51 54 40 78 64 225 1010 1429 1155 1102 1087 738 1395 1395 AVG - середнє значення; SD - середньоквадратичне [стандартне] відхилення. 6 UA 99496 C2 5 10 15 20 25 У Таблиці 1 показані результати випробувань та порівняння фільтрів, конструкція яких виконана за Прикладом 1 (Випробування № 1 та Випробування № 2), із традиційними фільтрами типу "пробка-порожнина-пробка", що мають порожнину, заповнену активованим вугіллям, та відрізки штранга з орієнтованими в осьовому напрямку ацетатцелюлозними волокнами, розташовані як вище за ходом диму, так і нижче за ходом диму відносно активованого вугілля (контрольне випробування). Фільтри для Випробування № 1, які мали конструкцію за Прикладом 1, з випадково орієнтованими ацетатцелюлозними волокнами, показали середнє проривання частинок вугілля приблизно 251 частинок на сигарету. Діапазон значень проривання частинок становив від приблизно 22 частинок до приблизно 351 частинок на сигарету, що є значним зменшенням у порівнянні з контрольними фільтрами для сигарет. Фільтри для Випробування № 2, які мали конструкцію за Прикладом 1, показали середнє проривання частинок вугілля приблизно 198 частинок на сигарету. Діапазон значень проривання частинок становив від приблизно 40 частинок до приблизно 187 частинок на сигарету, що є значним зменшенням у порівнянні з контрольними фільтрами для сигарет. На відміну від них контрольний фільтр, що не містив випадково орієнтованих ацетатцелюлозних волокон, показав середнє проривання частинок вугілля приблизно 1097 частинок на сигарету. Виходячи з цього очевидно, що застосування випадково орієнтованих ацетатцелюлозних волокон у фільтрі значно зменшує проривання частинок вугілля під час куріння. Зрозуміло, що поданий вище опис стосується варіантів здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, і, отже, має лише ілюстративний характер щодо виробів та способів їх виготовлення. Зрозуміло, що численні модифікації та вдосконалення згаданих різних варіантів здійснення цього винаходу будуть цілком очевидними для фахівця при ознайомленні з поданим вище описом. Таким чином ці варіанти здійснення, а також альтернативні варіанти здійснення можуть бути виконані без виходу за межі змісту та обсягу винаходу, визначених прикладеною формулою винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 55 1. Складений фільтр для курильного виробу, який включає в себе адсорбент, що містить частинки адсорбенту, які піддаються захопленню димом, та відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами, розташований нижче за ходом диму відносно згаданого адсорбенту, причому згаданий відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами забезпечує зменшення проривання частинок адсорбенту. 2. Складений фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що згаданий відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами має довжину від приблизно 3 мм до приблизно 10 мм. 3. Складений фільтр за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що згаданий відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами включає в себе один або більше з таких видів волокон: ацетатцелюлозні волокна, поліефірні волокна та поліпропіленові волокна. 4. Складений фільтр за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий адсорбент містить один або більше з таких складників як вугілля на джгуті, вуглецевий папір, зерна вугілля, гранули вугілля, частинки вугілля тощо, розташованих у порожнині. 5. Складений фільтр за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що являє собою фільтр типу "пробка-порожнина-пробка", та тим, що згаданий адсорбент містить зернене вугілля, розташоване у порожнині, а відрізок штранга з випадково орієнтованими волокнами включає в себе випадково орієнтовані ацетатцелюлозні волокна, вміщені у розташований нижче за ходом диму відрізок штранга фільтра типу "пробка-порожнина-пробка". 6. Складений фільтр за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає в себе щонайменше один відрізок штранга з орієнтованими в осьовому напрямку волокнами, розташований або вище, або нижче за ходом диму відносно згаданого адсорбенту, або з обох боків від нього, та тим, що згаданий щонайменше один відрізок штранга з орієнтованими в осьовому напрямку волокнами встановлений в одній або більше фільтрувальних секціях згаданого складеного фільтра у кількості, достатній для регулювання довжини згаданого складеного фільтра. 7. Складений фільтр за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий адсорбент вибраний з групи, що складається з молекулярного сита, вугілля та їх комбінацій. 8. Сигарета, яка включає в себе складений фільтр за будь-яким із попередніх пунктів, прикріплений до тютюнового прутка, причому зовнішня поверхня згаданого відрізка штранга з 7 UA 99496 C2 5 10 випадково орієнтованими волокнами перебуває у контакті з обідковим папером, який прикріплює складений фільтр до тютюнового прутка. 9. Спосіб виготовлення фільтра, який включає: розташування двократних відрізків штранга з орієнтованими в осьовому напрямку волокнами на певній відстані один від одного; розташування відрізків штранга з випадково орієнтованими волокнами між двократними відрізками штранга так, що на розташованих вище за ходом диму та нижче за ходом диму кінцях кожного другого з двократних відрізків штранга утворюються порожнини; розташування у порожнинах адсорбенту, що містить частинки адсорбенту, які піддаються захопленню димом; та розрізання по центру кожного другого зі згаданих двократних відрізків штранга з орієнтованими в осьовому напрямку волокнами для утворення двократних складених фільтрів. 8 UA 99496 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП ―Український інститут промислової власності‖, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Complex filter for a smoking article, a cigarette which comprises the complex filter and a method for making this filter

Автори англійською

Yang, Szu-Sung, Chang, Jing C., Ha, Shirley, Maher, Michael B., Xue, Lixin L.

Назва патенту російською

Сложный фильтр для курительного изделия, сигарета, которая включает сложный фильтр и способ изготовления этого фильтра

Автори російською

Ян Сцзу-Сун, Чан Цзин Ч., Ха Шерли, Махер Майкл Б., Сюе Лисинь Л.

МПК / Мітки

МПК: A24D 3/02, A24D 3/04

Мітки: включає, курильного, фільтра, цього, складений, яка, сигарета, фільтр, виробу, себе, виготовлення, спосіб

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/11-99496-skladenijj-filtr-dlya-kurilnogo-virobu-sigareta-yaka-vklyuchaeh-v-sebe-skladenijj-filtr-ta-sposib-vigotovlennya-cogo-filtra.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Складений фільтр для курильного виробу, сигарета, яка включає в себе складений фільтр та спосіб виготовлення цього фільтра</a>

Подібні патенти