СИГАРЕТНЫЙ ФИЛЬТР И СИГАРЕТА С ФИЛЬТРОМ Российский патент 2005 года по МПК A24D3/14 

Область техники

Данное изобретение относится к сигаретному фильтру и сигарете с фильтром и более конкретно к сигаретному фильтру, который может эффективно фильтровать главный поток дыма, улучшая вкус табака, когда сигарету курят, а также к сигарете, имеющей такой фильтр.

Предпосылки к созданию изобретения

В последнее время в сигаретные фильтры вводили добавку для усовершенствания эффективности фильтрования основного потока дыма от табака или усовершенствования вкуса табака. В частности, сигаретный фильтр, в котором активированный углерод (уголь) добавлен к фильтрующим волокнам, составляет более чем половину фильтров для сигарет с фильтром на рынке Японии. С другой стороны, есть регионы мира, где традиционно курение с пропусканием табачного дыма через воду. Однако, когда табачный дым фильтруется водой, его вкус изменяется. Так, Японская патентная публикация № 63-276474 раскрывает пример, где воду добавляют к сигаретному фильтру. Далее, Японская патентная выкладка № 44-29317 раскрывает табачный фильтр, полученный добавлением конкретных количеств угля и полиалкиленгликоля к пакле волокна из ацетата целлюлозы. Японская патентная выкладка № 46-12957 раскрывает табачный фильтр, полученный добавлением различных масел/жиров и производного ангидросорбита к материалу фильтра.

Однако, хотя в некоторых случаях влияние добавки к табачному фильтру на вкус табака может быть определено органолептически, большинство указанных выше добавок не используется в табачных фильтрах, которые являются доступными в настоящее время, так как эффективность фильтрования для каждого компонента табачного дыма основного потока научно не выяснена. В качестве табачных фильтров для коммерчески доступных табачных изделий используются только фильтры, полученные добавлением к волокнам угля, который, как указано, устраняет парообразные компоненты иные чем постоянный газ, благодаря большому количеству тонких пор, и фильтры, изготовленные из ацетатных волокон или бумаги без добавления угля.

Добавление угля является эффективным средством для повышения эффективности фильтрования компонентов паровой фазы табачного дыма основного потока. Однако на начальной стадии курения тонкие поры угля забиваются смолой, содержащейся в табачном дыме основного потока, и уголь теряет свою абсорбционную активность. Поэтому эффективность фильтрования компонентов паровой фазы в дыме основного потока во время курения одной сигареты снижается на протяжении времени от начальной стадии курения до конечной стадии. Однако, если к фильтру добавляют большое количество угля, чтобы избавиться от указанного недостатка, вкус табака ухудшается запахом угля. Кроме того, такие меры экономически невыгодны.

Поэтому технической задачей настоящего изобретения является создание сигаретного фильтра, который может эффективно фильтровать табачный дым основного потока в отношении каждого компонента дыма.

Описание изобретения

В попытке решить указанную задачу авторы данного изобретения провели интенсивные исследования, при которых сигареты были изготовлены с использованием фильтров с различными добавками соответственно, и дым основного потока каждой сигареты анализировали до и после прохождения фильтра. По результатам было установлено, что отфильтрованные компоненты табачного дыма основного потока значительно отличались от одной сигареты к другой в зависимости от типа использованной добавки. При систематизированном обзоре результатов было обнаружено, что фильтры с добавлением жидких жирных кислот, имеющих низкую вязкость, т.е. вязкость от 1 до 300 сП (например, лауриновой кислоты, олеиновой кислоты, линолевой кислоты и линоленовой кислоты) эффективны для фильтрования всего табачного дыма основного потока, что фильтры с добавлением жидких сложных эфиров жирных кислот, имеющих низкую вязкость, т.е. вязкость от 1 до 300 сП (например, натуральных жиров/масел, таких как оливковое масло, касторовое масло, рапсовое масло, кукурузное масло, сафлоровое масло и виноградное масло) эффективны для фильтрования низкополярных компонентов табачного дыма основного потока и вплотную к эффективному фильтрованию высоко полярных компонентов, и что фильтры с добавлением гликолей, имеющих низкую вязкость, т.е. вязкость от 1 до 300 сП (таких как полиэтиленгликоль и пропиленгликоль) эффективны для фильтрования высокополярных компонентов табачного дыма основного потока и вплотную к эффективному фильтрованию низкополярных компонентов. Дополнительно было установлено, что давление пара компонентов в табачном дыме основного потока, которые абсорбируются указанными добавками, равно от 1 до 4000 Па, тогда как давление пара компонентов в табачном дыме основного потока, которые абсорбируются углем, равно от 100 до 100000 Па, указывая таким образом на значительное различие между предшествующим и последним.

Кроме того, было установлено, что, если жирную кислоту или сложный эфир жирной кислоты и гликоль добавляют к одному и тому же фильтру, эффективность фильтрования дыма основного потока не усовершенствуется, и эффект фильтрования является нестабильным. С другой стороны, если жирную кислоту, сложный эфир жирной кислоты и гликоль смешивают с углем и добавляют к одному и тому же фильтру, эффективность фильтрования дыма основного потока снижается, потому что добавки связываются с углем.

Далее, в данном изобретении табачный фильтр делят на две или более секции и различные типы добавок (агентов, удаляющих компонент дыма основного потока) добавляют к соответствующим секциям. С такой структурой каждый компонент табачного дыма основного потока фильтруется каждой соответствующей секцией фильтра, тем самым достигается высокоэффективное фильтрование дыма основного потока.

Таким образом, согласно данному изобретению предложен сигаретный фильтр, содержащий две или более секций фильтра из следующих трех секций фильтра от (А) до (С):

(А) секция фильтра с добавлением жидкого сложного эфира жирной кислоты или жидкой жирной кислоты, имеющей вязкость от 1 до 300 сП;

(В) секция фильтра с добавлением гликоля, имеющего вязкость от 1 до 300 сП, и

(С) секция фильтра с добавлением угля.

В случае, когда сигаретный фильтр согласно настоящему изобретению содержит секцию (А) фильтра, применение оливкового масла в качестве добавки улучшает вкус табачного дыма, который является предпочтительным. В случае, где сигаретный фильтр согласно настоящему изобретению содержит секцию (В) фильтра, применение пропиленгликоля в качестве гликоля совершенствует эффективность фильтрования, в особенности высокополярных компонентов в табачном дыме основного потока.

В случае, когда сигаретный фильтр согласно настоящему изобретению содержит секцию (С) фильтра, предпочтительно, чтобы секция (С) фильтра была расположена на нижней по потоку стороне секции (А) фильтра и/или секции (В) фильтра.

Сигаретный фильтр согласно настоящему изобретению может содержать беспримесную секцию фильтра в наиболее низком по потоку положении.

Согласно настоящему изобретению создана также сигарета, имеющая фильтр согласно настоящему изобретению, расположенный на одном конце табачного стержня.

В данном изобретении положения выше по потоку и ниже по потоку базируются на направлении главного потока дыма, когда сигарету курят. Иными словами, сторона табачного стержня является стороной выше по потоку, и мундштучная сторона является стороной ниже по потоку.

Приложенная фигура является частично развернутым видом в перспективе сигареты с фильтром в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно.

Приложенная фигура является частично развернутым видом в перспективе сигареты с фильтром в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Фигуру следует также интерпретировать как показывающую сигаретный фильтр, соответствующий варианту выполнения настоящего изобретения.

Сигарета 10 с фильтром, показанная на фигуре, содержит табачный стержень 20, включающий обычный материал 201 табачного наполнителя, такой как резаный табак, и лист 202 бумаги для обертки табака, и фильтр 30, прикрепленный к концу табачного стержня 20. Структура иной, чем фильтрующая часть, части подобна структуре части обычной сигареты с фильтром. Поэтому обычный табачный стержень может быть использован в качестве табачного стержня 20.

В данном изобретении фильтр содержит две или более секций фильтра из следующих секций фильтра: (А) секции фильтра с добавлением жидкого сложного эфира жирной кислоты или жидкой жирной кислоты, имеющей вязкость от 1 до 300 сП, в качестве агента, удаляющего компонент дыма основного потока; (В) секции фильтра с добавлением гликоля, имеющего вязкость от 1 до 300 сП в качестве агента, удаляющего компонент дыма основного потока, и (С) секции фильтра с добавлением угля в качестве агента, удаляющего компонент дыма основного потока.

Примерами жидкого сложного эфира жирной кислоты, добавляемого к секции (А) фильтра, являются натуральные жиры/масла, такие как оливковое масло, касторовое масло, рапсовое масло, кукурузное масло, сафлоровое масло и виноградное масло. Примерами жидкой жирной кислоты, добавляемой к секции (А) фильтра, являются лауриновая кислота, олеиновая кислота, линолевая кислота и линоленовая кислота. Предпочтительным примером агента, удаляющего компонент дыма основного потока, добавляемого к секции (А) фильтра, является оливковое масло. Вкус оливкового масла хорошо сочетается со вкусом табака. Количество добавленного жидкого сложного эфира жирной кислоты или жирной кислоты равно предпочтительно от 5% до 30% по массе волокон фильтра.

Примерами гликолей, имеющих вязкость от 1 до 300 сП, добавляемых к секции (В) фильтра, являются полиэтиленгликоль и пропиленгликоль. Из них предпочтителен пропиленгликоль. Количество добавленного гликоля предпочтительно от 5 до 30% по массе волокон фильтра.

Примером угля, добавляемого к секции (С) фильтра, является уголь, используемый для обычного так называемого угольного фильтра, такой как уголь из оболочки кокосовых орехов. Количество добавленного угля предпочтительно от 10 до 80 мг на 10 мм длины фильтра (окружность фильтра от 16,8 до 25,8 мм).

На чертеже фильтр 30 содержит, например, четыре отдельные секции фильтра, то есть со стороны выше по потоку, первую секцию 301 фильтра, вторую секцию 302 фильтра, третью секцию 303 фильтра и четвертую секцию 304 фильтра.

В предпочтительном варианте данного изобретения первая секция 301 фильтра, расположенная в контакте с табачным стержнем 20, представлена указанной выше секцией (А) фильтра, вторая секция 302 фильтра представлена указанной выше секцией (В) фильтра, и третья секция 303 фильтра представлена указанной выше секцией (С) фильтра. Четвертая секция 304 фильтра, расположенная на наиболее низкой по потоку стороне, представлена беспримесным фильтром, предназначенным для предотвращения выпадения угля из третьей секции 303 фильтра, представленной указанной выше секцией (С) фильтра. Беспримесный фильтр не содержит никакой добавки для удаления дыма основного потока, и он изготовлен по существу из фильтрующего материала.

Каждая из секций фильтра с первой по четвертую 301-304 образована из фильтрующего материала, используемого в обычных сигаретных фильтрах, например из бумаги или пакли синтетических волокон, таких как вискозные волокна, ацетатцеллюлозные волокна или винилоновые волокна. К указанным секциям фильтра, за исключением четвертой секции 304 фильтра, добавлены агенты, удаляющие компонент дыма основного потока соответственно. Агенты, удаляющие компонент дыма основного потока, для секций 301 и 302 фильтра могут быть добавлены к ним распылением или нанесением их в виде покрытия на соответствующие материалы фильтра. Уголь, используемый в третьей секции фильтра, может быть добавлен к ней дисперсным примешиванием его в материал фильтра обычным способом.

Необходимо указать, что любая из секций фильтра 301-303 может быть исключена из структуры фильтра, соответствующего предпочтительному варианту. Кроме того, секция 304 фильтра также может быть исключена. Однако наиболее предпочтительно, когда сигаретный фильтр согласно настоящему изобретению имеет секцию (С) фильтра на стороне ниже по потоку от секций (А) и/или (В) фильтра. С таким сужением эффективность фильтрования улучшается синергически. Кроме того, когда секция (С) фильтра расположена на стороне ниже по потоку, уменьшение со временем эффективности фильтрования углем табачного дыма основного потока может быть подавлено.

Следует отметить, что каждая из секций фильтра с первой по четвертую 301-304 отдельно обернута соответствующим листом фильтровальной оберточной бумаги (не показано), когда требуется, и затем они обернуты одним листом 310 оберточной бумаги, чтобы объединить их вместе. Сформированный таким образом фильтр 30 прикреплен к одному концу табачного стержня 20 обычной мундштучной бумагой 320.

Данное изобретение теперь будет описано на примерах, однако изобретение не следует ограничивать только этими примерами.

Пример 1

Для того чтобы подтвердить влияние направленности агента, удаляющего компонент дыма основного потока, была оценена эффективность фильтрования компонентов дыма основного потока для каждого из сигаретных фильтров, к которым были добавлены оливковое масло, пропиленгликоль и линолевая кислота (все они поставляются Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) соответственно в качестве агента, удаляющего компонент дыма основного потока.

В качестве сигаретного фильтра в каждом случае использовали фильтр из ацетата целлюлозы без пластификатора (3Y/43000). В каждом случае агент, удаляющий компонент дыма основного потока, был распылен в виде тонких частиц на сигаретный фильтр в количестве 35 мг в помощью пульверизатора. В качестве табачного стержня был использован стержень из Mild Seven Super Light, поставляемого Japan Tabacco Inc. Для каждого случая фильтр с добавлением соответствующего агента, удаляющего компонент дыма основного потока, прикрепляли к табачному стержню клейкой лентой, образуя пробную сигарету.

Каждую пробную сигарету сжигают в статическом состоянии на 15 мм и затем ее подвергали одной затяжке в стандартных условиях курения. Компонент дыма основного потока, вытекающего из фильтра, измеряли газовой хроматографией/масс-спектрометрическим анализом. Эффективность фильтрования для каждого компонента дыма основного потока рассчитывали как отношение количества истощенного компонента к количеству компонента, измеренного с табачным стержнем без фильтра. Результаты показаны в таблице 1 ниже. Таблица 1 приводит также результаты, полученные, когда использовали фильтр без агента, удаляющего компонент дыма основного потока (контроль).

Таблица 1Эффективность фильтрования различными агентами, удаляющими компонент дыма основного потока, для компонентов дыма основного потокаКомпоненты дыма основного потокаАгент, удаляющий компонент дыма основного потокаНетОливковое
маслоПропилен-
гликольЛинолевая
кислотаУглеводороды32,9%99,9%65,3%99,9%Пиридины55,7%98,7%99,4%99,8%Органические кислоты57,0%78,9%87,8%88,9%Фенолы65,5%96,2%96,5%94,7%

Как представлено в таблице 1, в случае, когда добавлено оливковое масло, эффективность фильтрования для углеводородов, пиридинов и фенолов заметно повышена по сравнению со случаем контрольного фильтра. Когда добавлен пропиленгликоль, эффективность фильтрования для пиридинов, органических кислот и фенолов заметно повышена, что указывает на отличие характеристик удаления от характеристик в случае оливкового масла. Когда добавлена линолевая кислота, превосходная эффективность фильтрования достигнута для всех указанных здесь компонентов дыма основного потока. Из этих результатов можно видеть, что агент, удаляющий компонент дыма основного потока, удаляет преимущественно по сравнению с остальными компонент дыма основного потока, имеющий направленность, близкую к направленности удаляющего агента.

Пример 2

В этом примере был оценен эффект сочетания секции фильтра с добавлением угля в качестве агента, удаляющего компонент дыма основного потока, и секции фильтра с добавлением другого агента, удаляющего компонент дыма основного потока.

(1) Во-первых, для того чтобы оценить эффективность фильтрования одного фильтра с добавлением угля, готовили образец секции фильтра с добавлением угля (угольный фильтр), к которому добавляли уголь, используемый для обычных сигарет, в количестве 30 мг в виде прокладочного слоя (имеющего толщину 2 мм). Чтобы предотвратить выпадение угля из слоя, секцию фильтра из беспримесного ацетата целлюлозы (3Y/43000), имеющую длину 5 мм, размещали на нижней по потоку стороне секции угольного фильтра. Этот фильтр прикрепляли к одному концу табачного стержня подобно тому, как в примере 1. Полученный образец сравнивали в отношении к каждому компоненту дыма основного потока с таким же образцом но без добавления угля, и эффективность фильтрования оценивали косвенным методом. Используемый метод анализа такой же, как в примере 1.

(2) Для того чтобы оценить эффективность фильтрования только секции фильтра с добавлением оливкового масла, секцию фильтра готовили добавлением 15 мг оливкового масла к фильтру из ацетата целлюлозы (3Y/43000), имеющему длину 20 мм, тем же методом, как в примере 1. Затем эффективность фильтрования для компонента дыма основного потока оценивали подобным образом.

(3) Далее фильтр, полученный на описанном выше этапе (1), размещали на нижней по потоку стороне секции фильтра с добавлением оливкового масла так, что секция угольного фильтра располагалась в контакте с секцией фильтра с добавлением оливкового масла. Полученный фильтр прикрепляли к табачному стержню и эффективность фильтрования для компонента дыма основного потока оценивали подобным образом.

Достигнутые результаты показаны в таблице 2 ниже.

Таблица 2Сравнение эффективности фильтрования (%) при использовании единственной секции фильтра и объединенных секций фильтраКомпоненты дыма основного потокаСекция фильтраЕдинственнаяСочетание(уголь+
оливковое масло)с добавлением угляс добавлением оливкового масларассчитанообнаруженоАцетальдегид63,624,572,579,6Бензол70,938,882,295,7Пиридин57,183,192,798,1Уксусная кислота25,373,179,981,6Фенол3,789,589,994,0Никотин7,665,468,067,0Глицерин0,061,161,161,0

В таблице 2 рассчитанная величина для сочетания секции угольного фильтра с секцией фильтра с добавлением оливкового масла является величиной, просто рассчитанной на основе величин для каждой из секций фильтра, используемых по отдельности. Как можно видеть из таблицы 2, сравнение между рассчитанными величинами и обнаруженными величинами указывает, что эффективность фильтрования не показывает значительной разницы для компонентов с высокой температурой кипения, но является значительно более высокой по обнаруженным величинам для компонентов с низкой температурой кипения. Из этих результатов видно, что, когда секцию фильтра с добавлением угля в качестве агента, удаляющего компонент дыма основного потока, объединяют на стороне ниже по потоку с другой секцией фильтра с добавлением другого агента, удаляющего компонент дыма основного потока, может быть достигнут еще более превосходный эффект (синергический эффект) по сравнению с суммой эффектов, достигаемых, когда секции фильтра используют по отдельности.

Как описано выше, согласно данному изобретению, предложен сигаретный фильтр, который может эффективно фильтровать табачный дым основного потока в отношении каждого его компонента, и сигарета с фильтром, содержащая указанный фильтр.

Изобретение относится к сигаретному фильтру и сигарете с фильтром. Сигаретный фильтр содержит две или более секций фильтра из следующих секций: секции фильтра с добавлением жидкого сложного эфира жирной кислоты или жидкой жирной кислоты, имеющей вязкость от 1 до 300 сП, секции фильтра с добавлением гликоля, имеющего вязкость от 1 до 300 сП, и секции фильтра с добавлением угля. Технический результат - эффективное фильтрование главного потока дыма с улучшением вкуса табака. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

1. Сигаретный фильтр, содержащий две или более секций фильтра из следующих трех секций фильтра от (А)-(С):

(A) секция фильтра с добавлением жидкого сложного эфира жирной кислоты или жидкой жирной кислоты, имеющей вязкость от 1 до 300 сП;

(B) секция фильтра с добавлением гликоля, имеющего вязкость от 1 до 300 сП, и

(C) секция фильтра с добавлением угля.