Мундштук курительного изделия, курительное изделие с фильтром и способ изготовления фильтрующего элемента Российский патент 2023 года по МПК A24D3/02 

Настоящее изобретение относится к мундштукам и/или к фильтрам, в особенности для сигарет и Систем Нагревания Табака (Tobacco Heating Products).

Использование трубчатых фильтрующих элементов в данной области техники хорошо известно. Они обычно расположены на ротовом конце курительного изделия с образованием на этом конце полости. Они имеют ряд применений, включая использование в традиционных табачных изделиях для курения и в изделиях следующего поколения, таких как курительные изделия, в которых табак нагревается, а не сжигается (Системы Нагревания Табака).

Существует ряд преимуществ, связанных с фильтрующими элементами трубчатой формы, имеющих тонкую стенку. Тонкие стенки обеспечивают улучшенные визуальные характеристики. Они позволяют отличить эти изделия от курительных изделий, содержащих более традиционные фильтрующие элементы трубчатой формы большей толщины. Они также позволяют расширить сегмент «премиум» класса курительных изделий.

Известно использование материалов, таких как картон, для формирования фильтрующих элементов трубчатой формы с тонкими стенками (например, с толщиной меньше 1 мм). Однако такой материал во время курения подвержен деформации, так как он становится влажным во рту пользователя. Также известно использование ацетата целлюлозы для формирования трубчатых фильтрующих элементов. Обычные технологии не позволяют получить фильтрующий элемент из ацетата целлюлозы с толщиной стенки меньше чем приблизительно 1,1 мм. Поэтому существует потребность в трубчатом фильтре из ацетата целлюлозы с толщиной стенки менее 1,1 мм, который может быть изготовлен с использованием существующих технологий и материалов для изготовления фильтров и с обеспечением постоянства производственного процесса.

Тонкостенные трубчатые фильтрующие элементы из ацетата целлюлозы предлагались и ранее. Чтобы обеспечить достаточную конструктивную жесткость, для таких фильтрующих элементов требуется относительно большое количество пластификатора (по меньшей мере 22% по весу). Такой высокий уровень содержания пластификатора может быть связан с проблемами качества в стандартных моноацетатных фильтрах. Если используется слишком много пластификатора или концентрация в одной части фильтра слишком высока, то он может расплавить волокна ацетата целлюлозы, что приведет к образованию в фильтре пустот.

Следовательно, существует потребность в тонкостенном фильтрующем элементе трубчатой формы, который содержит небольшое количество пластификатора при сохранении необходимой конструктивной жесткости. Заявители неожиданно обнаружили, что они могут изготовить фильтрующий элемент трубчатой формы (например, с длиной окружности от 16 до 24 мм), имеющий стенку с толщиной 1 мм или меньше и имеющий высокую конструктивную жесткость при использовании относительно небольшого количества пластификатора.

В соответствии с настоящим изобретением, предложен мундштук или фильтрующий элемент (например, для использования в курительном изделии), содержащий проходящий в продольном направлении (например, цилиндрический) полый стержень из фильтрующего (например, табачный дым) материала, имеющий внутреннюю и наружную (например, по существу, концентрические) поверхности, причем внутренняя поверхность ограничивает по меньшей мере один продольно проходящий канал, который проходит вдоль (например, насквозь) по всей длине мундштука или фильтрующего элемента, при этом расстояние между внутренней и наружной поверхностями составляет 1 мм или меньше, причем фильтрующий (например, табачный дым) материал мундштука или фильтрующего элемента содержит пластификатор, количество которого в фильтрующем (например, табачный дым) материале составляет от 15 до 21,5% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора. Предпочтительно, количество пластификатора в фильтрующем (например, табачный дым) материале составляет от 15 до 20% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора.

Предпочтительно, количество пластификатора в фильтрующем (например, табачный дым) материале составляет от 15 до 19% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора. Предпочтительно, количество пластификатора в фильтрующем (например, табачный дым) материале, составляет от 18% до 21% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора. Предпочтительно, количество пластификатора в фильтрующем (например, табачный дым) материале, составляет от 18% до 20% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора. Предпочтительно, количество пластификатора в фильтрующем (например, табачный дым) материале составляет приблизительно 19% (например, приблизительно 19,1%) от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора.

Длина наружной окружности мундштука или фильтрующего элемента может составлять, например, от 10 до 35 мм, например, от 12 до 30 мм, например, приблизительно 16 мм или приблизительно 14,5 мм. Предпочтительно, длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет от 16 мм до 24 мм. Предпочтительно, длина наружной окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет от 22 мм до 24 мм. Предпочтительно, длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет приблизительно 23 мм.

Заявители неожиданно обнаружили, что они способны изготовить мундштук или фильтрующий элемент, имеющий стенку с толщиной (то есть расстоянием между внутренней и наружной поверхностями) менее 1 мм (например, от 0,3 мм до 0,95 мм) с относительно небольшим количеством пластификатора (например, от 15% до 21%) в широком диапазоне длин окружности (например, от 16 мм до 24 мм).

Предпочтительно, проходящий в продольном направлении канал окружен фильтрующим (например, табачный дым) материалом по всей длине мундштука или фильтрующего элемента и открыт с обоих концов.

В соответствии с настоящим изобретением, предложен мундштук или фильтрующий элемент (например, для использования в курительном изделии), содержащий продольно проходящий (например, цилиндрический) трубчатый стержень из фильтрующего (например, табачный дым) материала, имеющий внутреннюю и наружную (например, по существу, концентрические) поверхности, причем внутренняя поверхность трубчатого стержня (из фильтрующего материала) ограничивает по меньшей мере один канал, который проходит вдоль (например, насквозь) по всей длине мундштука или фильтрующего элемента, при этом расстояние между внутренней и наружной поверхностями составляет 1 мм или меньше, и при этом фильтрующий (например, табачный дым) материал мундштука или фильтрующего элемента содержит пластификатор, количество которого в фильтрующем (например, табачный дым) материале составляет от 15% до 21,5% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора. Предпочтительно, продольно проходящий канал окружен фильтрующим материалом по всей длине мундштука или фильтрующего элемента и открыт с обоих концов. Предпочтительно, количество пластификатора в фильтрующем (например, табачный дым) материале, составляет от 15 до 20% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора. Предпочтительно, количество пластификатора в фильтрующем (например, табачный дым) материале составляет от 15 до 19% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора. Предпочтительно, количество пластификатора в фильтрующем (например, табачный дым) материале составляет от 18% до 21% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора. Предпочтительно, количество пластификатора в фильтрующем (например, табачный дым) материале составляет от 18% до 20% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора. Предпочтительно, количество пластификатора в фильтрующем (например, табачный дым) материале, составляет приблизительно 19% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора.

Длина наружной окружности мундштука или фильтрующего элемента может составлять, например, от 10 до 35 мм, например, от 12 до 30 мм, например, приблизительно 16 мм или приблизительно 14,5 мм. Предпочтительно, длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет от 16 мм до 24 мм. Предпочтительно, длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет от 22 мм до 24 мм. Предпочтительно, длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет приблизительно 23 мм.

Заявители неожиданно обнаружили, что они способны изготовить мундштук или фильтрующий элемент, имеющий стенку с толщиной (то есть с расстоянием между внутренней и наружной поверхностями) менее 1 мм (например, от 0,3 мм до 0,95 мм), с относительно небольшим количеством пластификатора (например, от 15% до 21%) в широком диапазоне длин окружности (например, от 16 мм до 24 мм).

В соответствии с настоящим изобретением, предложен мундштук или фильтрующий элемент (например, для использования в курительном изделии), содержащий продольно проходящий (например, цилиндрический) полый стержень из фильтрующего (например, табачный дым) материала, имеющий внутреннюю и наружную (например, по существу, концентрические) поверхности при этом внутренняя поверхность ограничивает по меньшей мере один продольно проходящий канал, который проходит вдоль (например, насквозь) по всей длине мундштука или фильтрующего элемента, при этом расстояние между внутренней и наружной поверхностями составляет 1 мм или меньше, причем фильтрующий (например, табачный дым) материал мундштука или фильтрующего элемента содержит пластификатор, количество которого в фильтрующем (например, табачный дым) материале составляет меньше 17,5% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора. Предпочтительно, проходящий в продольном направлении канал окружен фильтрующим (например, табачный дым) материалом по всей длине мундштука или фильтрующего элемента и открыт с обоих концов.

Длина наружной окружности мундштука или фильтрующего элемента может составлять, например, от 10 до 35 мм, например, от 12 до 30 мм, например, приблизительно 16 мм или приблизительно 14,5 мм. Предпочтительно длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет от 16 мм до 24 мм. Предпочтительно, длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет от 22 мм до 24 мм.

Предпочтительно, длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет приблизительно 23 мм.

Заявители неожиданно обнаружили, что они способны изготовить мундштук или фильтрующий элемент, имеющий стенку с толщиной (то есть, расстоянием между внутренней и наружной поверхностями) менее 1 мм (например, от 0,3 мм до 0,95 мм), с относительно небольшим количеством пластификатора в широком диапазоне длин окружности (например, от 16 до 24 мм). В соответствии с настоящим изобретением, предложен мундштук или фильтрующий элемент (например, для использования в курительном изделии), содержащий проходящий в продольном направлении (например, цилиндрический) трубчатый стержень из фильтрующего (например, табачный дым) материала, имеющий внутреннюю и наружную (например, по существу концентрические) поверхности, причем внутренняя поверхность трубчатого стержня (из фильтрующего материала) ограничивает по меньшей мере один канал, который проходит вдоль (например, насквозь) по всей длине мундштука или фильтрующего элемента, при этом расстояние между внутренней и наружной поверхностями составляет 1 мм или меньше, и при этом фильтрующий (например, табачный дым) материал мундштука или фильтрующего элемента содержит пластификатор, количество которого в фильтрующем (например, табачный дым) материале составляет менее 17,5% от общего веса фильтрующего (например, табачный дым) материала и пластификатора. Предпочтительно, продольно проходящий канал окружен фильтрующим материалом по всей длине мундштука или фильтрующего элемента и открыт с обоих концов.

Длина наружной окружности мундштука или фильтрующего элемента может составлять, например, от 10 до 35 мм, например, от 12 до 30 мм, например, приблизительно 16 мм или приблизительно 14,5 мм. Предпочтительно длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет от 16 мм до 24 мм. Предпочтительно, длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет от 22 мм до 24 мм. Предпочтительно, длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет приблизительно 23 мм.

Заявители неожиданно обнаружили, что они способны изготовить мундштук или фильтрующий элемент, имеющий стенку с толщиной (то есть, расстоянием между внутренней и наружной поверхностями) меньше 1 мм (например, от 0,3 мм до 0,95 мм), с относительно небольшим количеством пластификатора в широком диапазоне длин окружности (например, от 16 мм до 24 мм).

Количество пластификатора в мундштуке или фильтрующем элементе, рассчитывается в процентах от общего веса фильтрующего материала и пластификатора с помощью общего уравнения, представленного ниже. Пример расчета представлен в Примере 1, в котором мундштук содержит пластификатор в количестве 17% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора.

Заявители обнаружили, что они могут изготовить мундштук или фильтрующий элемент, который имеет высокую конструктивную жесткость (например, не изгибается в процессе производства), а также имеет тонкую стенку и низкий уровень содержания пластификатора. Следовательно, изобретение можно использовать для замены картонной трубки, используемой в курительных изделиях следующего поколения. Тонкостенный мундштук или фильтрующий элемент также позволяет различать курительные изделия и позволяет премиализировать курительные изделия.

Мундштук или фильтрующий элемент, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, может быть включен в мультисегментный фильтр в качестве одного сегмента. Это позволило бы увеличить количество характерных особенностей, которые могут быть включены в мультисегментный фильтр. Например, мундштук или фильтрующий элемент, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, может быть соединен с фильтрующим элементом, содержащим добавку, например, гранулированную добавку, например, гранулы активированного угля. Мундштук или фильтрующий элемент, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, может быть соединен с фильтрующим элементом, содержащим капсулу, например, хрупкую капсулу, например, капсулу, содержащую ароматизатор. Мундштук или фильтрующий элемент, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, может быть соединен с фильтрующим элементом, содержащим ароматизатор, например (ментол) или несколько ароматизаторов. Мундштук или фильтрующий элемент, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, может быть включен в Систему Нагревания Табака или в электронную сигарету.

Следует понимать, что мундштук или фильтрующий элемент, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, можно использовать отдельно как один мундштук. Следует понимать, что хотя большая часть дыма будет проходить непосредственно в рот курильщика, мундштук будет обеспечивать некоторый эффект фильтрации, поскольку внутренние боковые стенки стержня из фильтрующего материала уменьшают количество основного потока дыма, выделяемого курительным изделием. Следовательно, мундштук, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, может быть назван фильтром. Таким образом, мундштук или фильтрующий элемент можно использовать сам по себе в качестве отдельного фильтра.

Расстояние между внутренней и наружной поверхностями мундштука или фильтрующего элемента может быть названо толщиной стенки. В настоящем документе расстояние между внутренней и наружной поверхностями мундштука или фильтрующего элемента означает это расстояние в его самом узком месте. Таким образом, если мундштук или фильтрующий элемент является трубчатым, то расстояние между внутренней и наружной поверхностями по всей окружности и по всей длине обычно одинаковое (например, менее 1 мм, например, от 0,3 мм до 0,95 мм). Другими словами, если мундштук или фильтрующий элемент является трубчатым, то его стенка имеет одинаковую толщину (например, менее 1 мм, например, от 0,3 мм до 0,95 мм) по всей окружности и по всей длине. Однако, если продольно проходящий канал имеет, например, «D-образную форму», то расстояние между внутренней и наружной поверхностями изменяется вокруг канала. В настоящем документе расстояние между внутренней и наружной поверхностями, указанными в формуле изобретения, означает расстояние в самом узком месте.

Предпочтительно, расстояние между внутренней и наружной (например, по существу концентрической) поверхностями мундштука или фильтрующего элемента составляет от 0,3 мм до 0,95 мм, более предпочтительно от 0,3 мм до 0,9 мм. Более предпочтительно, расстояние между внутренней и наружной (например, по существу концентрическими) поверхностями мундштука или фильтрующего элемента составляет от 0,5 мм до 0,8 мм, например от 0,6 мм до 0,7 мм. Такая тонкая стенка позволяет различать курительные изделия и обеспечивает их премиализацию. Это также может быть использовано в качестве меры по борьбе с контрафакцией.

В одном примере количество пластификатора в мундштуке или фильтрующем элементе составляет от 15% до 18,3% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора. В другом примере количество пластификатора в мундштуке или фильтрующем элементе составляет от 18,5% до 19% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора. В другом примере количество пластификатора в мундштуке или фильтрующем элементе составляет от 15% до 17,9% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора. В другом примере количество пластификатора в мундштуке или фильтрующем элементе составляет от 18,1% до 19% от общего веса фильтра и пластификатора.

Заявители обнаружили, что такой низкий уровень содержания пластификатора улучшает качество мундштука или фильтрующего элемента. Уменьшенное количество пластификатора предотвращает образование пустот в результате плавления пластификатором волокон ацетата целлюлозы.

Следует понимать, что продольно проходящий стержень из фильтрующего материала может иметь одинаковое поперечное сечение по всей своей длине (например, может иметь одинаковое кольцевое поперечное сечение по всей своей длине, при этом внутренняя поверхность кольцевого поперечного сечения ограничивает канал).

Канал может быть, например, круглым, полукруглым (D-образным), полым звездообразным, трехлистным, пятиугольным, шестиугольным (см. Фиг. 2А), восьмиугольным (см. Фиг. 2В), полым с поперечным сечением формы 12-ти конечной звезды (см. Фиг. 2С), полым с поперечным сечением формы 10-ти конечной звезды и закругленными вершинами (см. Фиг. 2D) или с зубчатым поперечным сечением или с поперечным сечением в форме логотипа или другого рисунка. Мундштуки или фильтрующие элементы, имеющие нецилиндрический канал, в частности, фильтры с таким каналом, имеют поперечное сечение сложного и/или несимметричного профиля, могут быть особенно полезны в борьбе с контрафакцией. Мундштуки или фильтрующие элементы, в которых канал не имеет одинакового поперечного сечения по всей своей длине, также могут быть использованы для борьбы с контрафакцией.

Канал, который проходит по всей длине мундштука или фильтрующего элемента, может иметь одинаковое поперечное сечение по всей длине мундштука или фильтрующего элемента. Стержень из фильтрующего материала предпочтительно имеет постоянные наружные размеры по всей своей длине (например, цилиндр с постоянными размерами по всей его длине).

В соответствии с настоящим изобретением, в дополнительном аспекте предложен способ изготовления мундштука или фильтрующего элемента (например, для использования в курительном изделии), включающий этап пропускания (например, протягивания) фильтрующего (например, табачный дым) материала, к которому был добавлен пластификатор, через формующее средство (например, неподвижную формующую головку) при термообработке фильтрующего материала, чтобы, тем самым, сформировать продольно проходящий (например, цилиндрический) стержень из фильтрующего (например, табачный дым) материала. Стержень имеет внутреннюю и наружную (например, по существу концентрические) поверхности, причем внутренняя поверхность ограничивает по меньшей мере один продольно проходящий канал, который проходит вдоль (например, насквозь) по всей длине мундштука или фильтрующего элемента. Формующее средство (например, неподвижная формующая головка) содержит выступающий внутренний стержень (например, сердечник), проходящий через формующее средство (например, неподвижную формующую головку), профиль поперечного сечения которого совпадает с профилем поперечного сечения проходящего в продольном направлении канала. Размер сердечника (например, диаметр) может составлять от 3,8 до 4,2 мм. В настоящем контексте термин «размер сердечника» означает его ширину в самом широком месте. Таким образом, если продольный канал имеет круглое поперечное сечение, то сердечник будет иметь круглое поперечное сечение диаметром от 3,8 до 4,2 мм (в зависимости от требуемого размера канала). Пластификатор может быть нанесен на жгут в количестве от 15 до 21,5%, предпочтительно, от 15 до 19% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора. Пластификатор может быть нанесен на жгут в количестве менее 17,5% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора. Предпочтительно, способ включает этап, на котором фильтрующий (например, табачный дым) материал подвергают воздействию охлаждающего воздуха после формирования продольно проходящего (например, цилиндрического) полого стержня из фильтрующего (например, табачный дым) материала. Предпочтительно, охлаждающий воздух имеет температуру от 20 до 26°С, более предпочтительно охлаждающий воздух имеет температуру от 22 до 25°С, например от 22 до 24,5°С. Предпочтительно способ включает этап увеличения времени пребывания в охлаждающем воздухе (например, путем размещения четырех или большего количества воздушных камер, через которые проходит стержень). Время пребывания в охлаждающем воздухе может составлять от 0,12 до 0,14 секунд, например, 0,13 секунды. Заявители неожиданно обнаружили, что, благодаря использованию сердечника с размером (например, диаметром) от 3,8 до 4,2 мм и, как вариант, благодаря увеличению времени пребывания в охлаждающем воздухе (например, при температуре менее 25°С) до примерно 0,13 секунды, обеспечивается возможность изготовления мундштука или фильтрующего элемента с очень тонкой стенкой (например, 0,6 мм).

Мундштуки или фильтрующие элементы, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, могут быть изготовлены способами, которые являются модификациями способов, известных в данной области техники. Они могут быть изготовлены путем протягивания непрерывного пучка волокончатого жгута из ацетата целлюлозы, как вариант, с уже нанесенным на него триацетином, через неподвижную формующую головку, наружный диаметр которой приблизительно равен требуемому наружному диаметру мундштука или фильтрующего элемента, который должен быть изготовлен, причем неподвижная формующая головка содержит выступающий внутренний стержень (или сердечник), проходящий через формующую головку, профиль поперечного сечения которого совпадает с требуемым профилем поперечного сечения канала. Когда волокончатый жгут протягивают через формующую головку, он проходит вокруг внутреннего стержня так, что при выходе из формующей головки образуется мундштук или фильтрующий элемент, имеющий канал с профилем поперечного сечения, совпадающим с профилем внутреннего стержня. Пока волокончатый жгут находится в формующей головке, на него может подаваться нагретый пар (то есть перегретый пар, как известно в данной области техники). Нагретый пар может подаваться в формующую головку через канал. Нагретый пар полимеризует пластификатор, нанесенный на волокончатый жгут, обеспечивая возможность мундштуку или фильтрующему элементу сохранять форму формующей головки после выхода из нее. Предпочтительно, способ включает этап, на котором фильтрующий (например, табачный дым) материал подвергают воздействию охлаждающего воздуха после формирования продольно проходящего (например, цилиндрического) полого стержня из фильтрующего (например, табачный дым) материала. Предпочтительно, охлаждающий воздух имеет температуру от 20 до 26°С, более предпочтительно, охлаждающий воздух имеет температуру от 22 до 25°С, например от 22 до 24,5°С. Предпочтительно, способ включает этап увеличения времени пребывания в охлаждающем воздухе (например, путем размещения четырех или большего количества воздушных камер, через которые проходит стержень). Время пребывания в охлаждающем воздухе может составлять от 0,12 до 0,14 секунды, например, 0,13 секунды. Заявители неожиданно обнаружили, что, благодаря использованию сердечника с размером (например, диаметром) от 3,8 до 4,2 мм и, как вариант, благодаря увеличению времени пребывания в охлаждающем воздухе (например, при температуре менее 25°С) до приблизительно 0,13 секунды, обеспечивается возможность изготовления мундштука или фильтрующего элемента с очень тонкой стенкой (например, 0,6 мм).

Длина наружной окружности мундштука или фильтрующего элемента может составлять, например, от 10 до 35 мм, например, от 12 до 30 мм, например, приблизительно 16 мм или приблизительно 14,5 мм. Предпочтительно, длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет от 16 мм до 24 мм. Предпочтительно, длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет от 22 мм до 24 мм. Предпочтительно, длина окружности мундштука или фильтрующего элемента составляет приблизительно 23 мм.

Заявители неожиданно обнаружили, что они способны изготовить мундштук или фильтрующий элемент, имеющий стенку с толщиной (то есть расстоянием между внутренней и наружной поверхностями) менее 1 мм (например, от 0,3 мм до 0,95 мм), с относительно небольшим количеством пластификатора (например, от 15% до 21%) в широком диапазоне длин окружности (например, от 16 мм до 24 мм).

Длина мундштука или фильтрующего элемента может составлять, например, от 1 до 100 мм, например, от 5 до 40 мм, например, приблизительно 21 мм. Предпочтительно, длина мундштука или фильтрующего элемента составляет от 0,5 до 15 мм, более предпочтительно от 6 до 10 мм.

Когда мундштук, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, используется в качестве фильтра для курительного изделия, следует понимать, что, хотя большая часть дыма попадает прямо в рот курильщика, будет наблюдаться некоторый эффект фильтрации от внутренних боковых стенок, когда дым проходит через мундштук или находится в мундштуки между затяжками. Следовательно, мундштук, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, может быть назван «фильтром».

Фильтрующим материалом может быть, например, любой из следующих материалов (обычно филаментных, волокнистых, рулонных или экструдированных), традиционно используемых для изготовления фильтров табачного дыма. Фильтрующий материал может быть натуральным или синтетическим волокончатым жгутом, выполненным, например, из хлопка или пластмасс, таких как полиэтилен или полипропилен, или волокончатым жгутом из ацетата целлюлозы. Он может представлять собой, например, натуральные или синтетические штапельные волокна, вату, рулонный материал, такой как бумага (обычно крепированная) и синтетические нетканые материалы, и экструдированный материал (например, крахмал, синтетические пены). Предпочтительно, фильтрующий материал содержит волокончатый жгут из ацетата целлюлозы. Этот материал является влагостойким.

Волокна (например, волоконный жгут, например, жгут из ацетата целлюлозы) являются пластифицированными. Другими словами, фильтрующий материал содержит пластификатор. Формирование пластифицированного жгута хорошо известно в данной области техники. Пластификатором (который пластифицирует волокна) может быть, например, триацетин или триэтленгликоль диацетат (ТЭГ ДА). Пластификатор может представлять собой полиэтиленгликоль (ПЭГ). Волокна могут представлять собой волокна из пластифицированного ацетата целлюлозы. Волокна могут представлять собой жгут из ацетата целлюлозы, который пластифицирован, например, с помощью триацетина или триэтленгликоль диацетата (ТЭГДА).

В мундштуках, фильтрах и фильтрующих элементах, выполненных в соответствии с аспектами изобретения, фильтрующий дым материал может быть обернут оберткой или фицеллой, например оберткой из бумаги, например из воздухопроницаемой бумаги. Предпочтительно, сегмент самого мундштука или фильтрующего элемента не обернут.Когда мундштук или фильтрующий элемент используется в качестве сегмента в комбинированном стержневом фильтре, он может быть обернут оберткой или фицеллой, например оберткой из бумаги, например оберткой из воздухопроницаемой бумаги. Предпочтительно, фицелла имеет вес от 20 до 50 грамм на квадратный метр, например, от 27 до 35 грамм на квадратный метр.

Любой мундштук, фильтр, фильтрующий элемент или курительное изделие с фильтром, выполненные в соответствии с изобретением, может быть невентилируемым или может быть вентилируемым способами, хорошо известными в данной области техники, например, путем использования предварительно перфорированной или воздухопроницаемой обертки(-ок) (фицеллы) и/или лазерной перфорации обертки(-ок) (фицеллы) и ободковой обертки. Мундштук, фильтр, фильтрующий элемент или курительное изделие с фильтром, выполненное в соответствии с изобретением, может вентилироваться посредством лазерной перфорации продольно проходящего полого стержня из фильтрующего (например, табачный дым) материала (а также обертки(-ок) (фицеллы) и ободковой обертки, если имеется). Вентилируемая полная ободковая обертка также может по сути быть воздухопроницаемой или иметь вентиляционные отверстия, причем в вентилируемых изделиях, где имеется как фицелла, так и ободковая обертка, вентиляция через обертку обычно совмещена с вентиляцией через фицеллу. Вентиляционные отверстия через фицеллу фильтра, или через ободковую обертку, или через и то и другое одновременно могут быть выполнены лазерной перфорацией во время изготовления мундштука, фильтра или фильтрующего элемента.

В соответствии с изобретением, в дополнительном аспекте предложен многокомпонентный стержень, содержащий несколько мундштуков, фильтров или фильтрующих элементов, как описано выше и/или соединенных друг с другом как одно целое в зеркальном отображении.

В соответствии с изобретением, в дополнительном аспекте предложено курительное изделие (например, сигарета, например, Система Нагревания Табака, например, электронная сигарета), содержащее мундштук, фильтр или фильтрующий элемент (например, для табачного дыма), выполненный в соответствии с настоящим изобретением. Мундштук, фильтр или фильтрующий элемент, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, подходит для использования со всеми разновидностями табачных смесей.

В курительном изделии с фильтром, выполненном в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, фильтр, выполненный в соответствии с изобретением (или фильтр, который содержит мундштук или фильтрующий элемент, выполненный в соответствии с изобретением) может быть присоединен к обернутому табачному стержню одним концом фильтра обращенным к табаку. Фильтр может быть присоединен к обернутому табачному стержню с помощью кольцевого ободка (который входит в зацепление со смежными концами (обернутого) фильтрующего стержня, оставляя большую часть обертки фильтра незащищенной). Фильтр может быть соединен с помощью полной ободковой обертки (которая захватывает всю длину фильтра и прилегающий конец табачного стержня).

Настоящее изобретение ниже проиллюстрировано с помощью примеров со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 схематично изображает мундштук, выполненный в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения; и

Фиг. 2А, 2В, 2С и 2D воспроизводят фотографии концов мундштуков четырех различных вариантов выполнения изобретения.

Пример 1

На Фиг. 1 мундштук 1 содержит проходящий в продольном направлении полый трубчатый стержень 2 из волокончатого жгута из ацетата целлюлозы, имеющий внутреннюю поверхность 3 и наружную поверхность 4. Длина наружной окружности трубчатого стержня составляет 16 мм. Внутренняя поверхность 3 ограничивает проходящий в продольном направлении канал 5 круглого сечения, который проходит по всей длине фильтрующего элемента 1. Расстояние между внутренней поверхностью 3 и наружной поверхностью 4 цилиндрического трубчатого стержня 2, то есть толщина стенки стержня 2, составляет 0,6 мм. Волокончатый жгут из ацетата целлюлозы, используемый для фильтрующего элемента 1, весит 0,45 г, а также содержит 0,092 г пластификатора из триацетина. Процент присутствующего пластификатора от общего веса волокончатого жгута и пластификатора триацетина составляет приблизительно 17%. Это было рассчитано с использованием общего уравнения, представленного ранее, чтобы дать приведенный ниже результат.

Мундштук 1, изображенный на Фиг. 1, представляет собой продольно проходящий трубчатый стержень 2 с длиной 6 мм и с длиной окружности 16 мм, имеющий кольцевое поперечное сечение, при этом толщина кольцевой стенки составляет 0,6 мм.

Мундштук 1, изображенный на Фиг. 1, может использоваться отдельно в качестве одноэлементного фильтра или может использоваться в качестве элемента мультисегментного фильтра. Фильтры из одного или нескольких элементов хорошо известны в данной области техники.

Пример 2

Мундштук, выполненный в соответствии с настоящим изобретением (например, мундштук, изображенный на Фиг. 1) может быть изготовлен следующим образом. Во время термообработки материала непрерывный пучок волокончатого жгута из ацетата целлюлозы, содержащего пластификатор из триацетина (доля присутствующего пластификатора в общем весе жгута и пластификатора из триацетина составляет примерно 17%), протягивают через неподвижную формующую головку с образованием продольно проходящего цилиндрического стержня из ацетата целлюлозы. Стержень имеет внутреннюю и наружную по существу концентрические поверхности, причем внутренняя поверхность ограничивает продольно проходящий канал, который проходит по всей длине мундштука. Неподвижная формующая головка содержит выступающий внутренний стержень (сердечник), который проходит через неподвижную формующую головку и профиль поперечного сечения которого совпадает с профилем поперечного сечения проходящего в продольном направлении канала. После формирования стержень из ацетата целлюлозы подвергают воздействию охлаждающего воздуха при температуре от 22 до 25°С в течение продолжительного периода времени (0,13 секунды). Для формирования мундштука, показанного на Фиг. 1, использовался сердечник круглого поперечного сечения и диаметром 4,2 мм. Эти параметры приводят к формированию мундштука из Примера 1 с толщиной стенки 0,6 мм.

Пример 3

На Фиг. 2А, 2В, 2С и 2D показаны фотографии концов мундштуков четырех различных вариантов выполнения изобретения. Их изготавливали способами, аналогичными способу, упомянутому в Примере 2, с использованием различных выступающих внутренних стержней (оправок), которые проходят через неподвижную формующую головку, имея разные профили поперечного сечения для создания продольно проходящих каналов, имеющих разные профили поперечного сечения. Как понятно из Примера 2, проходящий в продольном направлении канал будет иметь то же самое поперечное сечение, что и используемый сердечник.

Использование шестиугольного сердечника позволяет создать трубчатый элемент, имеющий продольный канал шестиугольного поперечного сечения, который проходит по всей длине фильтрующего элемента, как показано на Фиг. 2А. Можно видеть, что расстояние между внутренней и наружной поверхностями мундштука / элемента, показанного на Фиг. 2А, в его самой узкой точке составляет 0,851 мм.

Использование восьмиугольного сердечника позволяет создать трубчатый элемент, имеющий продольный канал восьмиугольного поперечного сечения, который проходит по всей длине фильтрующего элемента, как показано на Фиг. 2В. Можно видеть, что расстояние между внутренней и наружной поверхностями мундштука / элемента, показанного на Фиг. 2В, в его самой узкой точке составляет 0,851 мм.

Использование сердечника в форме двенадцатиконечной звезды позволяет создать трубчатый элемент, имеющий продольный канал поперечного сечения в форме двенадцатиконечной звезды, который проходит по всей длине фильтрующего элемента, как показано на Фиг. 2С. Можно видеть, что расстояние между внутренней и наружной поверхностями мундштука / элемента, показанного на Фиг. 2С, в его самой узкой точке - в точке звезды канала - составляет 0,807 мм.

Использование сердечника в форме десятиконечной звезды (с закругленными концами) позволяет создать трубчатый элемент, имеющий продольный канал в форме десятиконечной звезды (с закругленными концами), который проходит по всей длине фильтрующего элемента, как показано на Фиг 2D. Можно видеть, что расстояние между внутренней и наружной поверхностями мундштука / элемента, показанного на Фиг. 2D, в его самой узкой точке составляет 0,815 мм.

На Фиг. 2А, 2В, 2С и 2D показано, что настоящее изобретение может создавать мундштуки (фильтры) / фильтрующие элементы, имеющие стенки толщиной менее 1 мм (например, толщиной от 0,3 мм до 0,95 мм) с проходящими в продольном направлении каналами с различными поперечными сечениями. Изобретение обеспечивает мундштуки (фильтры) / фильтрующие элементы с продольными каналами с формой поперечного сечения очень высокого разрешения даже при очень низких уровнях содержания пластификатора. Это высокое разрешение может быть полезным в качестве меры по борьбе с контрафактом.

Группа изобретений относится к фильтрующему элементу, курительному изделию с фильтром и способу изготовления фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент содержит проходящий в продольном направлении полый стержень из фильтрующего материала, имеющий внутреннюю и наружную поверхности. Внутренняя поверхность ограничивает по меньшей мере один проходящий в продольном направлении канал, который проходит по всей длине фильтрующего элемента. Расстояние между внутренней и наружной поверхностями составляет 1 мм или менее. Фильтрующий материал фильтрующего элемента содержит пластификатор, количество которого в фильтрующем материале составляет от 15 до 19% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора. Обеспечивается возможность изготовления тонкостенного фильтрующего элемента трубчатой формы, содержащего небольшое количество пластификатора при сохранении необходимой конструктивной жесткости, и исключения образования пустот в фильтре. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Фильтрующий элемент, содержащий проходящий в продольном направлении полый стержень из фильтрующего материала, имеющий внутреннюю и наружную поверхности, причем внутренняя поверхность ограничивает по меньшей мере один проходящий в продольном направлении канал, который проходит по всей длине фильтрующего элемента, при этом расстояние между внутренней и наружной поверхностями составляет 1 мм или менее, причем фильтрующий материал фильтрующего элемента содержит пластификатор, количество которого в фильтрующем материале составляет от 15 до 19% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора.

2. Фильтрующий элемент, содержащий проходящий в продольном направлении полый стержень из фильтрующего материала, имеющий внутреннюю и наружную поверхности, причем внутренняя поверхность ограничивает по меньшей мере один проходящий в продольном направлении канал, который проходит по всей длине фильтрующего элемента, при этом расстояние между внутренней и наружной поверхностями составляют 1 мм или менее, причем фильтрующий материал фильтрующего элемента содержит пластификатор, количество которого в фильтрующем материале составляет менее 17,5% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора.

3. Фильтрующий элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором расстояние между внутренней и наружной поверхностями составляет от 0,3 мм до 0,95 мм, предпочтительно от 0,3 мм до 0,9 мм.

4. Фильтрующий элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором расстояние между внутренней и наружной поверхностями составляет от 0,5 мм до 0,8 мм.

5. Фильтрующий элемент по п.1, в котором количество присутствующего пластификатора составляет от 15 до 18,3% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора.

6. Фильтрующий элемент по п.1, в котором количество присутствующего пластификатора составляет от 18,5 до 19% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора.

7. Фильтрующий элемент по п.1, в котором количество присутствующего пластификатора составляет от 15 до 17,9% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора.

8. Фильтрующий элемент по п.1, в котором количество присутствующего пластификатора составляет от 18,1 до 19% от общего веса фильтрующего материала и пластификатора.

9. Фильтрующий элемент по п.1 или 2, длина наружной окружности которого составляет от 10 до 35 мм.

10. Фильтрующий элемент по п.1 или 2, длина которого составляет от 1 до 100 мм.

11. Фильтрующий элемент по п.1 или 2, в котором канал имеет одно из следующих поперечных сечений: круглое, полукруглое, полое звездообразное, трехлистное, пятиугольное, шестиугольное, восьмиугольное, полое с формой 12-конечной звезды, полое с формой 10-конечной звезды и закругленными вершинами, зубчатой формы.

12. Фильтрующий элемент по п.1 или 2, выполненный с возможностью вентиляции посредством лазерной перфорации продольно проходящего полого стержня.

13. Фильтрующий элемент по п.1 или 2, в котором пластификатор является одним из следующих: триацетин, триэтленгликоль диацетат (ТЭГДА), полиэтиленгликоль (ПЭГ).

14. Курительное изделие с фильтром, содержащее фильтрующий элемент по любому из предшествующих пунктов, соединенный на одном конце с табачным стержнем.

15. Курительное изделие по п.14, в котором фильтрующий элемент обернут фицеллой, причем фицелла имеет вес от 20 до 50 грамм на квадратный метр, например от 27 до 35 грамм на квадратный метр.

16. Способ изготовления фильтрующего элемента по любому из пп.1-13, включающий пропускание фильтрующего материала, на который был нанесен пластификатор, через формующее средство одновременно с термообработкой фильтрующего материала с обеспечением, тем самым, формирования проходящего в продольном направлении полого стержня из фильтрующего материала, имеющего внутреннюю и наружную поверхности, причем внутренняя поверхность ограничивает по меньшей мере один проходящий в продольном направлении канал, который проходит по всей длине мундштука или фильтрующего элемента, при этом формующее средство содержит выступающий внутренний стержень, который проходит через формующее средство и профиль поперечного сечения которого совпадает с профилем поперечного сечения указанного канала, при этом размер сердечника равен поперечному сечению указанного канала.

17. Способ по п.16, в котором размер выступающего внутреннего стержня составляет от 3,8 мм до 4,2 мм.

18. Способ по п.16 или 17, в котором фильтрующий материал подвергают воздействию охлаждающего воздуха при температуре от 22 до 25°С и/или ниже 25°С после формирования проходящего в продольном направлении полого стержня из фильтрующего материала.

19. Способ по любому из пп.16-18, также включающий этап увеличения времени пребывания в охлаждающем воздухе, при котором время пребывания в охлаждающем воздухе составляет от 0,12 до 0,14 секунд.

20. Способ по п.19, при котором на этапе увеличения времени пребывания в охлаждающем воздухе размещают четыре или большее количество воздушных камер, через которые проходит стержень.