СИГАРЕТА С МУНДШТУЧНЫМ ФИЛЬТРОМ Российский патент 2003 года по МПК A24D1/04 A24D3/00 A24C5/47 

Настоящее изобретение касается сигареты с мундштучным фильтром и, в частности, касается усовершенствования обертки фильтра для обеспечения сигарет, проявляющих лишь небольшие изменения в отношении воздуха, протекающего в сигарете через фильтр (коэффициент вентилирования воздуха, упоминаемый здесь как "VF").

Традиционная сигарета с мундштучным фильтром состоит из табачного стержня и фильтра, которые соединены посредством так называемой мундштучной бумаги. Сигаретный фильтр формируется посредством обертывания оберточной бумаги вокруг волокнистого фильтрующего материала, такого как волокна диацетата целлюлозы, в цилиндрическую форму. До недавнего времени для снижения количества компонента дыма, протекающего в рот через мундштучный конец фильтра, часто использовали средство, вызывающее протекание воздуха через боковую поверхность фильтра, посредством комбинирования обертки фильтра, имеющей некоторую воздухопроницаемость, с мундштучной бумагой, в которой выполняли отверстия посредством статического электричества, лазера или т.п. В таком фильтре с отверстиями разбавляющий воздух протекает через периферический участок фильтра в рот курильщика, тогда как табачный дым входит через центральный участок фильтра. Таким образом, количество компонента дыма, вводимого через рот, в целом снижается.

Для традиционной сигареты, описанной выше, было подтверждено, что даже когда фильтрующая обертка и мундштучная бумага образованы из одного материала, возникают большие изменения значения VF. Поскольку значений VF связано с количеством компонента дыма, эти изменения нежелательны.

Соответственно, задача настоящего изобретения состоит в обеспечении сигареты с мундштучным фильтром, которая может сдерживать изменения значения VF и стабильно обеспечивать пониженное количество компонента дыма.

Данный заявитель раскрыл в публикации Jp. Pat. Appln. KOKAI 6-9072 (соответствующей патенту США 5464028), что в сигарете с мундштучным фильтром, содержащей табачный стержень и фильтр, соединенные мундштучной бумагой, имеющей воздухопроницаемые отверстия (вентиляционные отверстия), изменения значений VF коррелируют с адгезией между бумажной оберткой фильтра и мундштучной бумагой, независимо от воздухопроницаемости материалов, таких как бумажная обертка фильтра, которую оборачивают вокруг фильтрующего элемента. Для улучшения бумажной обертки фильтра адгезия была уменьшена посредством тиснения обертки фильтра, которую оборачивают вокруг фильтрующего элемента, так что изменения значений VF могут быть снижены.

На основании вышеописанного настоящее изобретение предлагает дополнительные учения для большей стабилизации значений VF. В результате было обнаружено, что значения VF могут больше стабилизироваться посредством приклеивания тисненой бумажной обертки фильтра к мундштучной бумаге только на выступающих участках гофрировки, согласно настоящему изобретению.

Таким образом, согласно настоящему изобретению, предлагается сигарета с мундштучным фильтром, содержащая табачный стержень, включающий табачный наполнитель и обертку для табака, обернутую вокруг табачного наполнителя; фильтр, включающий фильтрующий элемент и бумажную обертку фильтра, интегрально обернутую вокруг фильтрующего элемента; и лист мундштучной бумаги, имеющий несколько отверстий, расположенных по окружности, и соединяющей табачный стержень и фильтр, причем бумажная обертка фильтра имеет тиснение на по существу всей ее поверхности, а бумажная обертка фильтра и лист мундштучной бумаги склеены друг с другом селективно на выступах тиснения бумажной обертки фильтра.

В настоящем изобретении бумажная обертка фильтра и мундштучная бумага могут быть склеены за исключением области, в которой образовано несколько отверстий. Кроме того, в настоящем изобретении является предпочтительным, чтобы тиснение имело глубину от 10 до 100 мкм и шаг от выступа до выступа от 10 до 3000 мкм.

Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в перспективе, с частичным вырывом, показывающий сигарету с мундштучным фильтром согласно первому варианту выполнения изобретения.

Фиг. 2 - вид в перспективе с частичным вырывом, показывающий сигарету с мундштучным фильтром согласно второму варианту выполнения изобретения.

Фиг. 3А - увеличенный вид сверху, частично показывающий в сечении бумажную обертку фильтра для использования в настоящем изобретении.

Фиг.3В - вид в сечении по IIIB-IIIB на фиг.3А.

Фиг.4 - схематичный вид сверху в другом сечении бумажной обертки фильтра для использования в настоящем изобретении.

Фиг. 5 - схематичный вид сверху, поясняющий нанесение адгезива на мундштучную бумагу для использования в настоящем изобретении.

Фиг. 6 - увеличенный схематичный вид в сечении фильтрующего участка и листа мундштучной бумаги сигареты с мундштучным фильтром по изобретению.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения
Настоящее изобретение ниже описано более подробно со ссылкой на чертежи. Одни и те же или подобные элементы обозначены одними и теми же позициями на всех чертежах.

Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе с частичным вырывом, показывающий сигарету с мундштучным фильтром по изобретению. Сигарета 10 с мундштучным фильтром, показанная на фиг.1, содержит табачный стержень 11, фильтр 12 и имеет в целом цилиндрическую форму, как и обычная сигарета с мундштучным фильтром. Табачный стержень 11 и фильтр 12 соединены с помощью мундштучной бумаги 15.

Подобно обычной сигарете, табачный стержень 11 образован из табачного наполнителя 111 и обертки 112 для табака, обертывающей наполнитель по периферии. Табачный стержень может иметь, например, диаметр от 5 до 10 мм и длину от 40 до 80 мм.

Фильтр 12 расположен на конце табачного стержня и содержит фильтрующий элемент 121 и бумажную обертку 122 фильтра, обернутую вокруг фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент 121, показанный на фиг.1, имеет единственную, так называемую плоскую, фильтрующую структуру. Как и в обычной сигарете с мундштучным фильтром, фильтрующий элемент состоит из волокнистого фильтрующего материала, такого как волокна ацетата целлюлозы. Диаметр фильтра 12 по существу равен диаметру табачного стержня 11, а его длина может составлять, например, от 15 до 40 мм, как у обычного фильтра.

Бумажная обертка 122 фильтра, интегрально обернутая вокруг фильтрующего элемента 121, предпочтительно имеет высокую воздухопроницаемость (в единицах CORESTA проницаемости) 1000 или более, и может иметь толщину от 10 до 100 мкм. По существу вся поверхность бумажной обертки 122 фильтра имеет тиснение 13, как будет описано ниже более подробно.

Лист мундштучной бумаги 15 полностью покрывает бумажную обертку 122 фильтра и участок обертки 112 для табака. Мундштучная бумага 15 может иметь длину в аксиальном направлении сигареты (ширину) от 20 до 50 мм и толщину от 10 до 100 мкм. Мундштучная бумага 15 имеет несколько небольших отверстий 16 для прохода воздуха (вентиляционные отверстия), расположенных в одну или несколько линий (две линии на фиг.1) или беспорядочно по окружности сигареты. Отверстия 16 мундштучной бумаги 15 могут быть образованы традиционными средствами, такими как статическое электричество или лазер. Вентиляционные отверстия 16 могут быть образованы либо перед приклеиванием мундштучной бумаги 15 к бумажной обертке 122 фильтра, либо после него.

Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе с частичным вырывом, показывающий сигарету с мундштучным фильтром согласно второму варианту выполнения изобретения. На фиг. 2 элементы, соответствующие элементам, показанным на фиг.1, обозначены такими же позициями, как и на фиг.1, и их объяснение будет опущено.

Сигарета с мундштучным фильтром, показанная на фиг.2, имеет так называемую двойную фильтрующую структуру, в которой фильтрующий элемент 121 состоит из первого фильтрующего участка 121а и второго фильтрующего участка 121b, каждый из которых выполнен из волокнистого фильтрующего материала, такого как волокна ацетата целлюлозы. Каждый из первого фильтрующего участка 121а и второго фильтрующего участка 121b может иметь длину, например, от 5 до 20 мм, а сумма их длин может составлять, например, от 15 до 40 мм. Если фильтрующий элемент 121 имеет двойную фильтрующую структуру, первый фильтрующий участок 121a может быть так называемым угольным фильтром, в котором распределен активированный уголь.

Первый и второй фильтрующие участки 121a и 121b пo отдельности достаточно оборачивают посредством первой отдельной бумажной обертки 123а фильтра и второй отдельной бумажной обертки 123b фильтра, отдельно друг от друга (эти отдельные обертки могут в общем обозначаться здесь позицией 123). Предпочтительно, чтобы каждая отдельная обертка 123 фильтра имела проницаемость 1000 ед. CORESTA или более. Толщина бумажной обертки 123 фильтра может составлять от 10 до 100 мкм. Первый и второй фильтрующие участки 121a и 121b, обернутые отдельными бумажными обертками фильтра 123а и 123b, совместно обернуты бумажной оберткой 122 фильтра, имеющей тиснение 13, как в случае сигареты, показанной на фиг.1.

В обеих сигаретах с мундштучным фильтром, показанных на фиг.1 и 2, бумажная обертка 122 фильтра, интегрально обернутая вокруг фильтрующего элемента 121, имеет тиснение 13, предпочтительно имеющее вогнутый (желобчатый) рисунок в виде решетки.

Фиг. 3А и 3В представляют диаграммы, показывающие часть примера бумажной обертки 122 фильтра, имеющей тиснение 13. фиг.3А представляет собой увеличенный вид сверху, а фиг.3В - вид в сечении по IIIB-IIIB на фиг.3А.

Тиснение 13, нанесенное на бумажную обертку 122 фильтра, показанную на фиг.3А и 3В, имеет желобчатый рисунок в виде прямоугольной решетки (квадратной или прямоугольной). Оно образовано на всей поверхности бумажной обертки 122 фильтра. Тиснение 13 образовано посредством выдавливания элементом накатки или т. п. Фиг.3А и 3В показывают желобки 131-a1-131-а5, продолжающиеся параллельно друг другу в правом-левом направлении на чертежах (здесь далее упоминаемом, как "горизонтальное" направление, которое может быть, например, по существу перпендикулярным направлению расположения вентиляционных отверстий 16 листа 15 мундштучной бумаги). Также показаны желобки 131-b1-131-b4, продолжающиеся параллельно друг другу и в направлении, перпендикулярном желобкам 131-a1-131-b1 (здесь далее упоминаемом, как "вертикальное направление"). Каждая область, образованная желобками 131-a1-131-а5 и 131-b1 - 131-b4 образует выступ 132, выступающий в виде призмы, которая является прямоугольной на виде сверху.

Будут описаны предпочтительные размеры тиснения 13, включающие толщину бумажной обертки 122 фильтра. Ссылаясь на фиг.3А и 3В, буквой А обозначена длина по существу плоской верхней поверхности выступа 132 в вертикальном направлении; А' - длина этой поверхности в горизонтальном направлении; В - расстояние между нижним краем выступа 132 и его верхним поверхностным краем в вертикальном направлении; В' - расстояние между нижним краем выступа 132 и его верхним поверхностным краем в горизонтальном направлении; С - ширина желобка, продолжающегося в горизонтальном направлении; С' - ширина желобка, продолжающегося в вертикальном направления; D - шаг тиснения в вертикальном направлении (А+2В+С); D'- шаг тиснения в горизонтальном направлении (А'+2В'+С'); Е - глубина каждого желобка (глубина тиснения); F - толщина бумажной обертки 122 фильтра (перед тиснением). В этом случае предпочтительные размеры находятся в следующих пределах:
А и А': 30-1000 мкм (каждый)
В и В': 30-1000 мкм (каждый)
С и С': 30-1000 мкм (каждый)
D и D': 100-3000 мкм (каждый)
Е: 10-100 мкм
F: 10-100 мкм
Согласно настоящему изобретению, в частности, если тиснение 13 слишком слабое (неглубокое), ожидаемый эффект не может быть получен. Если оно слишком глубокое, то это может вызвать (в машине для производства табака) дефект склеивания бумажной обертки 122 фильтра и листа мундштучной бумаги. В настоящем изобретении, как указано выше, глубина тиснения составляет предпочтительно 10-100 мкм (0,01-0,1 мм), более предпочтительно 30-60 мкм (0,03-0,06 мм). Глубину тиснения можно измерить посредством трехмерного тестера неровностей со штыревыми датчиками (например, SE-3AK, производимый Kosaka Laboratory).

Кроме того, в настоящем изобретении, если шаг тиснения является слишком большим, желобки могут быть заполнены адгезивом и ожидаемый эффект не может быть получен. Как указано выше, шаг тиснения предпочтительно составляет 100-3000 мкм (0,1-3 мм), более предпочтительно 300-1000 мкм (0,3-1 мм).

Фиг. 4 представляет собой вид сверху бумажной обертки 122 фильтра с тиснением 13, имеющим скошенный решетчатый желобчатый рисунок. В тиснении, показанном на фиг.4, ширина желобка 131а и желобка 131b, продолжающегося по диагонали через желобок 131а, глубина и шаг тиснения являются такими же, как описано выше со ссылкой на фиг.3А и 3В. Как ясно показано на фиг.4, в данном изобретении нет необходимости в образовании тиснения 13 на участке склеивания 41, на котором концевые участки бумажной обертки 122 фильтра склеивают вместе.

В настоящем изобретении бумажная обертка фильтра и мундштучная бумага могут склеиваться вместе, по существу исключая области образования вентиляционных отверстий мундштучной бумаги. В этом случае, как показано на фиг.5, адгезив 51 наносят на всю заднюю поверхность листа 15 мундштучной бумаги, за исключением области 52, в которой образованы вентиляционные отверстия 16 мундштучной бумаги 15. Более конкретно, в этом случае бумажная обертка фильтра и мундштучная бумага склеиваются вместе селективно на выступах (то есть только на выступах) тиснения бумажной обертки фильтра в участке, по существу исключающем область образования вентиляционных отверстий листа мундштучной бумаги. Другими словами, как в увеличенном виде показано на фиг.6, бумажная обертка 122 фильтра, имеющая тиснение 13, и мундштучная бумага, имеющая вентиляционные отверстия 16, которая в общем покрывает бумажную обертку 123 фильтра, обернутую вокруг фильтрующего элемента 121, могут быть приклеены друг к другу посредством слоя 51 адгезива только на верхней поверхности выступов 132 тиснения в области, исключающей область 52 образования вентиляционных отверстий 16 (местное проклеивание). Как описано выше со ссылкой на фиг.5, адгезив 51 может быть нанесен на по существу всю область, за исключением области 52 образования вентиляционных отверстий 16. Однако на стороне бумажной обертки 122 фильтра адгезив приводится в контакт только с выступами тиснения 13 (точечный контакт). В зависимости от способа образования вентиляционных отверстий адгезив может быть нанесен также на область образования вентиляционных отверстий.

Адгезив 51 для склеивания бумажной обертки 122 фильтра и мундштучной бумаги 15 может в основном содержать сополимер поливинилацетата или этилен/винилацетата, как при традиционном использовании. Для достижения вышеуказанного местного проклеивания предпочтительно, чтобы вязкость адгезива при его нанесении составляла по меньшей мере 500 сантипуаз, более конкретно от 500 до 5000 сантипуаз, особенно предпочтительно от 500 до 3000 сантипуаз (измерена посредством вращающегося вискозиметра BL-типа, использующего ротор 3 при 30 об/мин и 30^oС).

Благодаря вышеописанной структуре в сигарете с мундштучным фильтром по изобретению адгезия между бумажной оберткой 122 фильтра и листом мундштучной бумаги 15 облегчается с помощью тиснения 13, таким образом улучшая воздухопроницаемость через вентиляционные отверстия 16 к бумажной обертке 122 фильтра. Кроме того, поскольку бумажная обертка 122 фильтра и мундштучная бумага 15 склеиваются посредством местного проклеивания, проход для газа от области 52, в которой образованы вентиляционные отверстия 16 (вентиляционная область), к мундштучному концу фильтра 12, образуется с помощью вогнутости (желобков) тиснения 13. Часть разбавляющего воздуха, протекающего от вентиляционных отверстий 16 мундштучной бумаги 15, протекает сквозь проход для газа через вентиляционную область 52. Другая его часть проходит бумажную обертку 122 фильтра через вентиляционную область 52 и протекает в фильтрующий элемент 121. С другой стороны, часть основного потока табачного дыма проходит через проход для газа от верхнего (мундштучного) конца фильтрующего элемента 121 (конец, противоположный мундштучному концу). Эта часть дыма проталкивается частью разбавляющего воздуха, протекающего через вентиляционную область 52, и проходит через бумажную обертку 122 фильтра, и соединяется с другой частью основного потока дыма, которая проходит через фильтрующий элемент 121 от верхнего конца. Таким образом, в сигарете с мундштучным фильтром по изобретению значение VF может быть большим, а его изменения маленькими.

Пример 1
Тиснение 13, имеющее желобчатый рисунок в виде квадратной решетки (см. фиг.3А и 3В), формируется на всей бумажной обертке 122 фильтра, за исключением участка склеивания. Эта бумажная обертка 122 фильтра использовалась для изготовления сигарет с мундштучным фильтром (полная длина 84 мм, длина окружности 25 мм), имеющих двойную структуру, как показано на фиг.2, чтобы соответствовать следующим требованиям. Бумажную обертку фильтра и мундштучную бумагу склеивали посредством адгезива на основе винилацетата (вязкость 1000 сантипуаз).

[Описание сигарет]
<Табачный стержень 11>
Сопротивление прохождению воздуха 80 мм H₂O
<Фильтр 12>
Традиционный двойственный фильтр
Длина 25 мм
Отдельная бумажная обертка 123 фильтра
Воздухопроницаемость 10000 ед. CORESTA
Обертка 122 фильтра
Воздухопроницаемость 2000 ед. CORESTA
Тиснение с желобчатым рисунком в виде квадратной решетки
Глубина тиснения 40 мкм
Шаг тиснения указан в табл. 1
<Лист мундштучной бумаги 15>
Отверстия, выполненные лазером (вентиляционные отверстия 16) в две линии
Воздухопроницаемость 1000
По 100 образцов каждой из вышеупомянутых сигарет было изготовлено и установлено в устройство для измерения вентилирования. Затем измерили коэффициент вентилирования фильтра каждого образца. В сигаретах по изобретению с бумажной оберткой 122 фильтра, имеющей тиснение, бумажная обертка 122 фильтра и мундштучная бумага были склеены посредством местного проклеивания. Однако в сравнительных образцах с бумажной оберткой фильтра, не имеющей тиснения, они склеивались посредством полного проклеивания.

Результаты показаны в табл. 1. В табл. 1 Ave означает среднее значение коэффициента вентилирования фильтра, SD стандартное отклонение, a CV - коэффициент изменения, представленный следующим уравнением: CV=(SD/Ave)•100(%) (те же обозначения использовали в последующих примерах).

Как показано в табл. 1, коэффициент вентилирования улучшился, а изменения коэффициента вентилирования фильтра были меньше в образцах по изобретению по сравнению с образцом, не имеющим тиснения. В частности, понятно, что чем меньше шаг тиснения, тем меньше изменения в значении VF.

Пример 2
Сигареты с мундштучными фильтрами, как показано в следующих табл. 2-4, были изготовлены таким же образом, как в Примере 1, за исключением того, что шаг тиснения был выбран равным 2,1 мм или 0,64 мм, а глубина тиснения изменялась. Затем измеряли значения VF этих сигарет. В сигаретах по настоящему изобретению с бумажной оберткой 122 фильтра, имеющей тиснение, наблюдалось, что бумажная обертка 122 фильтра и мундштучная бумага были склеены посредством пятна клея. Однако в сравнительных образцах с бумажной оберткой фильтра, не имеющей тиснения, их склеивали посредством полного проклеивания.

Эти результаты указаны в табл. 2-4.

Как показано в табл. 2-4, коэффициент вентилирования улучшался, а изменения коэффициента вентилирования фильтра были меньше в образцах по изобретению в сравнении с образцами, не имеющими тиснения.

Как было описано выше, настоящее изобретение может снизить изменения значений VF, а также улучшить VF сигареты с мундштучным фильтром. Другими словами, вентилированием фильтра сигареты можно надежно управлять. Таким образом, можно стабильно обеспечивать желаемое количество компонента табачного дыма.

Изобретение относится к сигаретам с мундштучным фильтром. Сигарета содержит табачный стержень, включающий табачный наполнитель и оберточную бумагу для табака, обернутую вокруг табачного наполнителя. Фильтр включает фильтрующий элемент и бумажную обертку фильтра, интегрально обернутую вокруг фильтрующего элемента. Кроме того, фильтр включает лист мундштучной бумаги, имеющей несколько отверстий, расположенных по ее окружности, и соединяющей табачный стержень и фильтр. Бумажная обертка фильтра имеет тиснение по существу на всей ее поверхности. Бумажная обертка фильтра и мундштучная бумага приклеены друг к другу селективно на выступах тиснения бумажной обертки фильтра. Изобретение позволяет увеличить коэффициент вентилирования и обеспечить пониженное содержание дыма. 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 7 ил.

1. Сигарета с мундштучным фильтром, содержащая табачный стержень, включающий табачный наполнитель и оберточную бумагу для табака, обернутую вокруг табачного наполнителя, фильтр, включающий фильтрующий элемент и бумажную обертку фильтра, обернутую вокруг фильтрующего элемента, и мундштучную бумагу, имеющую несколько отверстий, расположенных по ее окружности, и соединяющую табачный стержень и фильтр, отличающаяся тем, что бумажная обертка фильтра имеет тиснение на всей своей поверхности, выполненное в виде прямоугольной решетки с глубиной тиснения от 10 до 100 мкм и шагом тиснения от 100 до 3000 мкм, и бумажная обертка фильтра и мундштучная бумага приклеены друг к другу селективно на выступах тиснения бумажной обертки фильтра. 2. Сигарета с мундштучным фильтром по п.1, отличающаяся тем, что бумажная обертка фильтра и мундштучная бумага склеены за исключением области, в которой образовано несколько отверстий.