МАТЕРИАЛ ФИЛЬТРА И/ИЛИ МАТЕРИАЛ НАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ МУНДШТУКА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С КУРИТЕЛЬНЫМ ИЗДЕЛИЕМ ИЛИ HNB-ИЗДЕЛИЕМ, МУНДШТУК И СИГАРЕТНЫЙ ФИЛЬТР, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКОЙ МАТЕРИАЛ ФИЛЬТРА И/ИЛИ МАТЕРИАЛ НАПОЛНИТЕЛЯ, И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТАКОГО МАТЕРИАЛА ФИЛЬТРА И/ИЛИ МАТЕРИАЛА НАПОЛНИТЕЛЯ Российский патент 2023 года по МПК A24D3/10 

Описание патента на изобретение RU2799593C1

Настоящее изобретение относится к материалу фильтра и/или материалу наполнителя для мундштуков для использования с курительными изделиями или HNB-изделиями, также как к использованию такого материала фильтра и/или материала наполнителя в мундштуках для курительных изделий или в сигаретных фильтрах или мундштуках для HNB-изделий, соответственно. Согласно дополнительному аспекту, изобретение относится к способу для получения такого материала фильтра и/или материала наполнителя.

Курительные изделия в значении настоящего изобретения относятся к традиционным табачным изделиям, сигаретам, в частности, а также трубкам и продуктам из марихуаны, также как так называемым изделиям для нагревания табака без сжигания (HNB), изделиям для парения и так называемым гибридным изделиям.

Мундштуки для использования с курительными изделиями имеют различные функции в зависимости от применения. Во-первых, мундштуки могут служить в качестве устройства фильтра, например, для того, чтобы втягивать вредные элементы, такие как конденсированные вещества типа смолы вместе с твердыми частицами, увлекаемыми в потоке табачного дыма от курения. Эта фильтрующая функция, в частности, используется в традиционных табачных применениях. Соответствующий мундштук может, тем самым, быть сформирован как неотъемлемая часть сигареты или сигариллы и, таким образом, формировать "наконечник" сигареты или сигариллы.

Сменные устройства другого типа мундштука являются, например, сменными элементами фильтра, приспособленными для удаления после использования. Такие мундштуки размещаются в подходящих держателях, например, держателе сигареты или мундштуке трубки.

Один мундштук, сформированный как неотъемлемая часть сигареты, является фильтром сигареты. Фильтр сигареты предназначается, чтобы препятствовать процентному содержанию вредных веществ, таких как конденсат и газы в сигаретном дыме. Фильтр дополнительно делает дым отчасти более мягким или более приятным для большого процента курильщиков. В традиционной сигарете с фильтром фильтр заключается в оберточную бумагу фильтра и присоединяется к табачному жгуту с помощью так называемой ободковой бумаги, в результате чего, большинство промышленно производимых сигарет снабжаются фильтром. Те, кто скручивают их собственноручно, могут покупать их в табачных магазинах.

Многочисленные типы фильтрующих материалов уже были использованы, в частности, чтобы снижать уровни веществ в табачном дыме, прежде чем они достигают дыхательной системы курильщика. Еще в дополнение к удалению больших количеств вредных элементов удовлетворительный фильтр также должен быть эффективным без нежелательного препятствования прохождению воздуха или дыма через фильтр и, таким образом, делая необходимой избыточную затяжку на нем. Когда используется в фильтрах табачного дыма, однако, материал фильтра должен также не изменять вкус табачного дыма посредством добавления своего собственного аромата.

Дополнительным важным фактором в производстве удовлетворительного фильтра табачного дыма является то, что его производство не является слишком сложным, с тем, чтобы не поднимать чрезмерно конечную цену курительного изделия, в котором используется фильтр.

Однако настоящее изобретение относится меньше к элементам фильтра для вышеописанных традиционных табачных применений, а скорее, в частности, к материалам фильтра и/или материалам наполнителя для мундштуков, используемых в курительных изделиях, в результате чего, эти материалы фильтра и/или материалы наполнителя, в частности, имеют другие функции, отличные от просто функции фильтрации.

В других применениях фильтрующая функция мундштука фактически совсем не является главной задачей. Это применяется, например, к изделиям для нагрева без сжигания ("HNB-изделиям"), которые становятся все более популярными в последние годы. В этих устройствах часть обрабатываемого табака нагревается источником тепла во время использования, но не сжигается. Летучие компоненты табака, такие как ароматизаторы, никотин, глицерин и вода, таким образом, испаряются и увлекаются в воздухе, который пользователь втягивает через HNB-изделие. Когда высвободившиеся вещества остывают, формируется аэрозоль, который вдыхается пользователем.

Коммерчески доступные HNB-изделия обычно содержат устройство, состоящее из источника питания, который питает нагревательный элемент, и отдельный потребляемый продукт, состоящий из части обрабатываемого табака, поддерживающий элемент, такой как, например, трубчатый ацетат-целлюлозный участок, так называемый охлаждающий элемент, размещенный ниже в направлении потока, например, в форме извитой полилактидной пленки, уложенной в цилиндр с многочисленными осевыми каналами, также как фильтр на стороне рта. Потребляемые продукты вставляются в устройство перед использованием, так что нагревательный элемент нагревает часть табака, в то время как HNB-изделие используется.

Например, в изделии от компании Philip Morris, называемом IQOS/HEETS, часть табака пронизывается нагревающим лезвием в устройстве. IQOS/HEETS-изделие относится к IQOS-устройству с ассоциированным с ним потребляемым HEETS-продуктом, который продается на рынке компанией Philip Morris. Потребляемый HEETS-продукт является нагреваемым, но не сжигаемым продуктом, в котором табак просто нагревается вместо сжигания.

Конкурирующий продукт от BAT ("Glo") нагревает табак снаружи, в результате чего, так называемый охлаждающий элемент заменяется трубкой. В этих устройствах также часть обрабатываемого табака нагревается источником тепла во время использования, но не сжигается. Летучие компоненты табака, такие как ароматизаторы, никотин, глицерин и вода, таким образом, испаряются и увлекаются в воздухе, который пользователь втягивает через HNB-изделие. Когда высвободившиеся вещества остывают, формируется аэрозоль, который вдыхается пользователем.

Известные потребляемые продукты для этого применения имеют недостаток в том, что их фильтры на стороне рта могут значительно нагреваться вследствие их близости к нагревательному элементу и вследствие горячего пара, создаваемого во время использования HNB-изделия.

В так называемых гибридных изделиях генератор аэрозоля сначала испаряется (пропиленгликоль, глицерин); охлаждение создает аэрозоль. Этот аэрозоль направляется через часть обрабатываемого табака и вдыхается потребителем. В таких применениях также мундштук имеет конкретную функцию защиты конца на стороне пользователя от нагрева до неприятной степени для пользователя.

В противоположность традиционным табачным изделиям, которые сжигают табак, может быть желательным в случае расходных материалов HNB-изделия для элементов, размещенных ниже по потоку от нагретой части табака в направлении потока, таких как охлаждающий элемент и фильтр на стороне рта, чтобы иметь лишь низкий фильтрующий эффект относительно конденсированных компонентов, таких как смола, поскольку эти компоненты дыма могут возникать в значительно меньших количествах.

Материалы, требуемые для формирования мундштука для курительных изделий, таким образом, должны быть адаптированы, и, в частности, адаптируемыми, к физическим свойствам дыма (температуре, профилю потока и т.д.) и к химическому составу. Традиционные сигаретные фильтры, также как HNB-изделия, в частности, имеют ряд целевых параметров, которые должны быть отрегулированы или соответственно удовлетворены посредством надлежащего выбора и конфигурирования материалов мундштука. Это относится, в частности, к следующим целевым параметрам, которые должны быть кратко обсуждены ниже:

- сопротивление тяге

- характеристика фильтрации

- твердость стержня фильтра/твердость по шкале Фильтрона

- визуальный внешний вид

- экономичность получения

- температура дыма

Твердость стержня фильтра является важным целевым критерием для фильтров сигарет. Она типично указывается как так называемая твердость по шкале Фильтрона. Твердость по шкале Фильтрона определяется посредством вертикального прижатия плоского переднего конца цилиндрического стержня 12 мм в диаметре на горизонтально позиционированном стержне фильтра с нагрузкой 300 г. Отношение сжатого диаметра к первоначальному диаметру, ранее определенному при первом контакте, дает в результате процент твердости по шкале Фильтрона.

Следует подчеркнуть, что твердость по шкале Фильтрона измеряется только по фильтру, но, однако, не по лежащему в основе (сырьевому) материалу фильтра.

Минимальное ограничение твердости по шкале Фильтрона равно приблизительно 88% и увязывается с требованиями рынка. Твердость по шкале Фильтрона сигаретного фильтра может, тем самым, предпочтительно быть задана примерно в 88%-95%, в частности, приблизительно 90%-93%.

В традиционных сигаретных фильтрах твердость по шкале Фильтрона, главным образом, определяется по весу волокна на единицу объема для данного диаметра фильтра. Линейная плотность волокна, в частности, имеет лишь минимальное влияние на твердость по шкале Фильтрона.

Порой, усиленная оберточная бумага фильтра или усиленная ободковая бумага также будут добиваться более высокой твердости по шкале Фильтрона. Ободковая бумага является бумагой, в которой либо множество фильтрующих элементов соединяются вместе, либо фильтрующие элементы соединяются с табачным стержнем. Однако, увеличение твердости по шкале Фильтрона с помощью усиленной оберточной бумаги фильтра или усиленной ободковой бумаги имеет экономический недостаток, поскольку более высокие затраты могут ожидаться с таким подходом.

С твердостью по шкале Фильтрона ассоциируется так называемое "горячее разрушение", в котором твердость фильтра уменьшается во время курения. В традиционной сигарете это может, в частности, возникать, когда фильтр нагревается в присутствие влаги во время одной из последних затяжек. Этот нежелательный эффект может также происходить с HNB-изделиями.

В дополнение к твердости по шкале Фильтрона, которая является настолько постоянной и высокой, насколько возможно во время использования курительного изделия, материал мундштука должен также проявлять предварительно определенную или определяемую характеристику фильтрации. Характеристика фильтрации с точки зрения конденсированного вещества (капель, частиц), также называемая конденсатом или смолой, представляет интерес относительно традиционных табачных изделий, также как HNB-изделий, поскольку конденсированное вещество содержит множество веществ вредной для здоровья значимости.

В традиционных изделиях характеристика фильтрации (вместе с другими влияющими факторами, такими как табачная смесь, вентиляция и т.д.) выбирается таким образом, чтобы регулировать "выхлоп" сигареты (уровень составляющих дыма в дыме, который курильщик вдыхает). На многих рынках правовые нормы устанавливают "выхлоп" на верхнем пределе. Ниже правовой нормы "выхлоп" может быть адаптирован к предпочтениям потребителя.

В HNB-изделиях аэрозоль имеет гораздо меньше конденсированного вещества отрицательной для здоровья значимости по сравнению со случаем с традиционными продуктами. Кроме того, поскольку больше желательных материалов, таких как ароматические вещества и никотин, аналогично присутствуют в конденсате, целью здесь является выбор наименьшей возможной характеристики фильтрации, однако, без позволения ей падать до нуля.

Отметим относительно целевого параметра "сопротивления тяге", что потребители показывают предпочтение некоторого диапазона сопротивления тяге при использовании табачного изделия. В традиционных сигаретах фильтр (в дополнение к регулированию "выхлопа") служит для регулирования сопротивления тяге сигареты.

В HNB-изделиях, однако, сопротивление тяги, которому способствует фильтр на стороне рта (мундштук), должно иметь тенденцию быть настолько низким, насколько возможно, поскольку другие компоненты HNB-устройства, в частности, нагреваемый участок табака и устройство, уже предоставляют высокий вклад в сопротивление тяге. Низкое сопротивление тяге фильтра (мундштука) ведет к степеням свободы, которая относится к другим компонентам HNB-устройства, которые являются желательными.

Кроме того, сопротивление тяге и характеристика фильтрации тесно связаны. Обе могут быть уменьшены множеством способов, хотя это часто отрицательно влияет на другие параметры.

Например, сопротивление тяге и характеристика фильтрации могут быть уменьшены посредством уменьшения длины фильтра. Но после того как длина фильтра становится меньше диаметра фильтра, пригодность для обработки становится проблематичной. Более короткий фильтр также ведет к более короткому охлаждающему участку, что является проблематичным для баланса нагрева.

Альтернативно или в дополнение к этому, сопротивление тяге и характеристика фильтрации могут быть уменьшены посредством уменьшения веса волокна в материале фильтра на объемное содержание и/или общий весовой номер в денье. Однако, это имеет недостаток уменьшения твердости по шкале Фильтрона и возможно больше не имеет возможности добиваться минимальной твердости.

Альтернативно или в дополнение к этому, сопротивление тяге и характеристика фильтрации могут быть уменьшены посредством увеличения линейной плотности волокна. При постоянном диаметре фильтра и фиксированном весе волокна на единицу объема, характеристика фильтрации и сопротивление тяге уменьшаются с увеличением линейной плотности волокна, что является желательным в случае HNB-изделий по сравнению с традиционными изделиями. Этот также не оказывает негативного влияния на твердость, поскольку, как изложено выше, твердость по шкале Фильтрона лишь незначительно зависит от линейной плотности волокна.

Следует отметить относительно целевого параметра "визуальный внешний вид", что потребитель предпочитает мундштук, имеющий плоскую, белую площадь поперечного сечения на стороне рта. Существуют, однако, также изделия, имеющие форму трубки на стороне рта.

Следует отметить относительно температуры дыма, что температура дыма не составляет проблемы в сегодняшних традиционных изделиях. Кроме того, температура дыма является заметно высокой в традиционных HNB-изделиях и некомфортно высокой для некоторых потребителей. Кроме того, коммерческие HNB-изделия требуют охлаждения для того, чтобы охлаждать испарившиеся компоненты, так что аэрозоль из газообразных компонентов первоначально формируется.

В коммерчески доступных HNB-изделиях расстояние от нагревательного элемента ротового конца HNB-изделия разумеется является наиболее важным параметром для охлаждения аэрозоля. Таким образом, например, известно размещение так называемого охлаждающего элемента ниже по потоку от табачного участка и поддерживающего элемента. Охлаждающий элемент может быть в форме извитой полилактидной пленки или в форме картонной трубки - в результате чего, - в дополнение к охлаждению - этот элемент, размещенный ниже по потоку от табачного участка, и поддерживающий элемент, в частности, также принимает на себя функцию разделителя, обеспечивающего механическую устойчивость.

Наконец, материалы мундштука должны удовлетворять целевому параметру экономичности. В частности, существует необходимость в подходящих материалах мундштука, приспособленных для получения с наименьшим возможным использованием материала и с наименьшими возможными затратами на обработку.

Хотя традиционные сигаретные фильтры, которые обычно изготавливаются из ацетат-целлюлозных нитевидных волокон, обеспечивают минимальную фильтрацию составляющих в дыме, эти материалы фильтра могут часто использоваться лишь до ограниченной степени в других применениях, в частности, в случае HNB-изделий или электронных сигарет, поскольку в таких применениях материалы фильтра или соответственно материалы мундштука должны принимать на себя другие функции.

HNB-изделия, также как традиционные курительные изделия, в общем, имеют недостаток того, что пользователь поглощает вдыхаемый аэрозоль с высокой температурой. Это иногда является неприятным для пользователя. В частности, с HNB-изделиями, материалы мундштука, таким образом, имеют задачу охлаждения аэрозоля с наименьшей возможной характеристикой фильтрации.

А также в случае традиционных сигарет, в частности, так называемых тонких или сверхтонких сигарет; т.е., сигарет малого диаметра, например, 5,0-6,5 мм, материалы фильтра/материалы мундштука должны обеспечивать - по сравнению с материалами фильтра для очень длинных сигарет - пониженную характеристику фильтрации, повышенное охлаждение и улучшенные тактильные свойства (твердые, но не слишком жесткие для захвата). Естественно, существует меньше дыма/аромата во время сжигания по сравнению с очень длинной сигаретой. Низкая характеристика фильтрации добивается с тем, чтобы не уменьшать дополнительно аромат. Если только количество материала фильтра уменьшается с этой целью, твердость фильтра будет в конечном счете становиться недостаточной.

При той же плотности волокна фильтры для тонких или сверхтонких сигарет также имеют значительно более высокое сопротивление тяге по сравнению с очень длинными фильтрами, что, в общем, является нежелательным.

Для HNB-изделий, также как для сверхтонких сигарет, увеличение линейной плотности волокна, в то же время поддерживая суммарную линейную плотность, было предложено для того, чтобы добиваться желаемой пониженной характеристики фильтрации с точки зрения потребляемых компонентов, таких как смола, также как достаточную твердость фильтра. Кроме того, этот подход имеет недостаток таких волоконных материалов высокой линейной плотности фильтра, имеющих экономические недостатки на традиционных прядильных машинах. В производстве традиционного жгута фильтра раствор приблизительно 30% целлюлоза-2,5-ацеата в ацетоне продавливается через прядильные машины, ацетон испаряется в прядильной шахте посредством нагнетания нагретого воздуха на него, множество волоконных нитей (1000-35000) затем собираются в ленту и извиваются в набивном блоке. В случае более высоких линейных плотностей волокна, больший объем растворителя необходимо выпаривать для каждого нитевидного волокна, что, вследствие большего отношения поперечной площади волокна к площади поверхности волокна, занимает больше времени и приводит в результате к более низким скоростям прядения.

На основе этой проблемы настоящее изобретение основывается на задаче точного определения материала, подходящего для широкого диапазона применений курительного изделия.

В частности, настоящее изобретение основывается на задаче точного определения фильтра материала, имеющего низкое сопротивление тяге и низкую характеристику фильтрации, при этом материал фильтра способен добиваться в значительной степени достаточно высокой твердости по шкале Фильтрона, которая является постоянной, насколько возможно, когда используется в курительных изделиях, и при этом материал фильтра, тем не менее, способен производиться особенно экономично.

Материал фильтра должен, кроме того, быть подходящим для получения фильтра, имеющего однородный, белый и плоский передний конец на стороне рта.

Дополнительно предпочтительно в этом контексте, чтобы материал фильтра проявлял выборочный эффект фильтрации по фенолам.

Материал фильтра должен, в частности, подходить для надежного охлаждения нагретого, нагруженного частицами газа с тем, чтобы иметь возможность снижать температуру газа, аэрозоля или пара, поглощаемого пользователем из курительного изделия.

Материал должен, кроме того, быть подходящим, так что, когда используется в качестве материала фильтра, в частности, для тонких или сверхтонких сигарет, регулируемое сопротивление тяге, и которое уменьшается, в частности, в сравнении с очень длинными фильтрами, может быть реализовано.

Эти и другие задачи решаются предметом изобретения из независимого пункта 1 формулы изобретения.

Соответственно, изобретение относится, в частности, к материалу для формирования мундштука для курительных изделий, в результате чего, материал содержит материал фильтра на основе ацетат-целлюлозных нитевидных волокон, которые, по меньшей мере, частично формируются как полые ацетат-целлюлозные нитевидные волокна. Материал наполнителя, сформированный частично как полые ацетат-целлюлозные нитевидные волокна, имеет более низкую плотность и более высокое значение наполнения по сравнению с традиционными ацетат-целлюлозными волокнами, которые не имеют полой структуры и которые типично используются в сигаретных фильтрах. Предоставление такого материала наполнителя позволяет значительно увеличивать характеристику, способную достигаться с помощью мундштука, и диапазон применений.

Термин "полое волокно", когда используется в данном документе, в частности, следует понимать как предпочтительно цилиндрическое волокно, имеющее одно или более непрерывных полых пространств в поперечном сечении. Полые волокна предпочтительно, по меньшей мере, частично извиваются. Однако, изобретение не ограничивается извитыми полыми волокнами, а вместо этого также относится к неизвитым волокнам или их использованию, соответственно.

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, полые волокна, по меньшей мере, частично реализуются как многополостные полые волокна. По сравнению с однополостными полыми волокнами многополостные полые волокна являются значительно более устойчивыми к перекручиванию, в результате чего, очень высокая твердость по шкале Фильтрона может быть достигнута без увеличения сжатия материала.

Термин "твердость по шкале Фильтрона", когда используется в данном документе, следует понимать как твердость фильтра, определенную согласно принципу Фильтрона. Этот принцип относится к определению твердости фильтра посредством вертикального прижатия плоского переднего конца цилиндрического стержня 12 мм в диаметре на горизонтально позиционированном стержне фильтра с нагрузкой 300 г. Отношение сжатого диаметра к первоначальному диаметру, ранее определенному при первом контакте, дает в результате процент твердости по шкале Фильтрона.

Согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения, ацетат-целлюлозные нитевидные волокна полой формы кажутся, по меньшей мере, частично трехдольными; т.е., трехплечевой, звездообразной формой поперечного сечения. Такая форма поперечного сечения хорошо подходит, когда ацетат-целлюлозные волокна должны иметь наибольшую возможную удельную площадь поверхности с тем, чтобы предоставлять возможность, например, высокой способности фильтрации вместе с одновременным экономическим использованием исходных материалов. Альтернативно этому, возможно получать желательную большую удельную площадь поверхности с помощью пучка очень тонких волокон круглого поперечного сечения. Однако, другие формы поперечного сечения для полых ацетат-целлюлозных волокон также являются возможными, такие как, например, четырехсторонняя форма поперечного сечения.

Материал фильтра и/или материал наполнителя настоящего изобретения является экономичным для получения и может быть обработан отдельно или вместе с традиционными неполыми ацетат-целлюлозными волокнами в фильтрующий стержень, имеющий подходящее сопротивление тяге и оптимизированные свойства фильтрации.

Поскольку материал фильтра и/или наполнителя согласно изобретению содержит материал наполнителя на основе ацетат-целлюлозных нитевидных волокон, которые существуют, по меньшей мере, частично в форме полых ацетат-целлюлозных нитевидных волокон, низкое сопротивление тяге и низкая характеристика фильтрации могут быть реализованы, поскольку нитевидные волокна материала фильтра и/или наполнителя, по меньшей мере, частично полой формы ацетат-целлюлозного волокна имеют небольшую площадь внешней поверхности относительно суммарного объема волокна. Предпочтительным здесь является то, чтобы волокна материала фильтра и/или наполнителя, по меньшей мере, частично полой формы ацетат-целлюлозного волокна показывали настолько округлое поперечное сечение, насколько возможно.

В этом контексте, способность реализовать очень высокую твердость по шкале Фильтрона была на удивление обнаружена с материалом фильтра и/или материала наполнителя благодаря волокнам, имеющим, по меньшей мере, частично полую форму ацетат-целлюлозного волокна. Фактически, было обнаружено, что фильтры, которые, по меньшей мере, частично формируются из полых ацетат-целлюлозных нитевидных волокон (полых волокон), добиваются желаемой минимальной твердости по шкале Фильтрона при более низком весе волокна на единицу объема.

Вследствие основания на ацетат-целлюлозных волокнах изобретенный материал фильтра и/или материал наполнителя подходит для получения фильтра, имеющего единообразный, белый и плоский передний конец на стороне рта, в результате чего, эффект выборочной фильтрации фенола может дополнительно также быть реализован.

С точки зрения диалога о курении и здоровье, использование материала фильтра и/или наполнителя на основе ацетат-целлюлозных волокон, прежде всего, предоставляет возможность получения фильтрующих стержней, в частности, для сигарет, которые имеют очевидно замечательные свойства относительно явления влагоемкости. Фильтр, полученный из ацетат-целлюлозы, таким образом, фильтрует вредные нитрозамины и фенолы гораздо более эффективно по сравнению с конденсатом и никотином. Кроме того, курильщики оценивают вкус сегодняшней традиционной табачной смеси, такой как "American Blend", "German Blend" и "Virginia" в сочетании с фильтрующим стержнем, изготовленным из ацетат-целлюлозы, как наиболее приятный. Другое преимущество ацетат-целлюлозного стержня фильтра, которое не должно недооцениваться, может быть обнаружено в оптической однородности поверхностей среза фильтра.

Посредством изобретенного материала фильтра и/или материала наполнителя, по меньшей мере, частично формируемого из полых ацетат-целлюлозных волокон, служащих в качестве наполнителя, может быть широкий диапазон изменяющегося сопротивления тяге и характеристики фильтрации в фильтрующих стержнях, изготовленных из изобретенного материала.

В частности, было показано, что материал фильтра, состоящий, по меньшей мере, частично из полых ацетат-целлюлозных волокон, проявляет улучшенный эффект термического охлаждения. Было обнаружено, что использование полых ацетат-целлюлозных волокон в качестве материала наполнителя было все еще способно добиваться очень низкого эффекта фильтрации; т.е., эффекта удержания, для взвешенных веществ и газов, которые должны быть удалены. Предполагается, что этот эффект достигается посредством поверхности или потока газа или воздуха, который должен быть очищен, изменяемой посредством полых ацетат-целлюлозных волокон таким образом, чтобы лишь в малой степени удерживать какое-либо потенциально взвешенное вещество в газе/воздухе. Другой причиной может быть то, что использование полых ацетат-целлюлозных волокон способно добиваться другой, особенно полезной структуры поверхности материала фильтра.

Изобретенный материал фильтра и/или материал наполнителя дополнительно имеет преимущество предоставления возможности, в частности, регулируемого охлаждения нагретого нагруженного частицами газа (в частности, аэрозолей), так что температура газа, аэрозоля или пара, поглощаемого пользователем курительного изделия или HNB-изделия, может быть уменьшена целевым образом. Изменяя пропорцию полых ацетат-целлюлозных волокон в материале фильтра и/или наполнителя, желаемый эффект охлаждения может, таким образом, быть приспособлен специально к применению.

Дополнительно важно отметить, что в изобретенном материале фильтра и/или материале наполнителя поток существует, в основном, вокруг и меньше сквозь полые ацетат-целлюлозные нитевидные волокна (= полые волокна). Из геометрических соображений очевидно, что расстояния между волокнами, таким образом, являются значительно большими по сравнению с полостью (полым участком) полого волокна. Вязкость аэрозоля (по существу, воздуха) затем является причиной того, что он движется по пути наименьшего сопротивления (т.е., протекает между волокнами, а не сквозь каждое отдельное волокно).

Другими словами, оперативная поверхность фильтрации никоим образом не максимизируется в изобретенном материале фильтра и/или материале наполнителя, поскольку не существует потока через полые ацетат-целлюлозные волокна в материале фильтра и/или наполнителя.

В частности, полые ацетат-целлюлозные волокна могут, таким образом, иметь перегибы, которые закрывают просвет полых ацетат-целлюлозных волокон, не оказывая при этом влияния на характеристику изобретенного материала фильтра и/или наполнителя в отношении заданных целевых параметров.

В частности, следует отметить в этом контексте, что полые ацетат-целлюлозные волокна, спроектированные как полые волокна, не должны быть непрерывно полыми, а скорее могут также быть частично закрыты перегибами. Они могут также отклоняться от идеальной круглой формы.

Варианты осуществления изобретения предусматривают полые ацетат-целлюлозные волокна материала фильтра и/или материала наполнителя, чтобы служить, с одной стороны, в качестве поддерживающего материала, а с другой стороны, в качестве охлаждающего материала. Посредством полых ацетат-целлюлозных волокон, одновременно служащих в качестве поддерживающего материала, особенно компактные мундштуки могут быть реализованы, которые, тем самым, не влекут за собой увеличение размеров курительного изделия.

Например, возможно, чтобы материал фильтра и/или материал наполнителя показывал примыкание областей полых ацетат-целлюлозных волокон и неполых ацетат-целлюлозных волокон в продольном направлении мундштука. Смесь полых и неполых ацетат-целлюлозных волокон будет также возможной. Альтернативно или в дополнение к этому, полые и неполые ацетат-целлюлозные волокна могут быть размещены слоями и затем извиты. Это предоставляет возможность наибольшей возможной площади полых ацетат-целлюлозных волокон, служащих в качестве охлаждающего материала, в результате чего, существует лучшее охлаждение нагруженного частицами газа.

Материал фильтра и/или материал наполнителя может быть введен в курительное изделие таким способом, что полые ацетат-целлюлозные волокна, в частности, размещаются практически продольно по отношению к направлению протекания нагруженного частицами газа или аэрозоля. Это может, таким образом, добиваться того, что материал фильтра и/или наполнителя служит причиной лишь уменьшенного падения давления, когда пользователь делает затяжку на мундштуке, так что пользователь не воспринимает всасывающее действие как трудное или неприятное. Посредством изменения выравнивания полых ацетат-целлюлозных волокон относительно направления потока нагруженного частицами газа или аэрозоля сопротивление тяге материала фильтра и/или материала наполнителя может изменяться в широком диапазоне и приспосабливаться к соответствующему применению.

Изменение пропорции полых и неполых ацетат-целлюлозных волокон в материале фильтра и/или наполнителя и/или изменение выравнивания полых и неполых ацетат-целлюлозных волокон относительно направления потока нагруженного частицами газа или аэрозоля в материале фильтра и/или наполнителя предоставляет возможность не только регулирования характеристики охлаждения и фильтрации, но также сопротивления тяге материала фильтра и/или материала наполнителя.

Альтернативно предусматривается, чтобы материал фильтра и/или наполнителя состоял только из полых ацетат-целлюлозных волокон. Материал фильтра и/или наполнителя тогда соответствует оптимальной эффективности охлаждения с пониженной характеристикой фильтрации.

Дополнительный вариант осуществления изобретенного материала фильтра и/или материала фильтрации предусматривает материал фильтра и/или наполнителя, который должен размещаться как отдельный участок перед мундштуком в направлении потока нагруженного частицами газа или аэрозоля. Отдельный участок может иметь множество форм. В то время как цилиндрическая форма описывается в качестве предпочтительного примера, изобретение не должно ограничиваться этим. Традиционные курительные изделия обычно имеют практически цилиндрическую конструкцию. Отдельный участок может, таким образом, дополнительно размещаться перед каким-либо возможным фильтром в направлении потока нагруженного частицами газа. Материал фильтра и/или наполнителя, служащий в качестве охлаждающего устройства и сформированный как отдельный участок, может, например, состоять полностью из полых ацетат-целлюлозных волокон.

Также возможно, чтобы отдельный участок содержал обертку, изготовленную, например, из бумаги, или тип кожуха, так что полые ацетат-целлюлозные волокна, служащие в качестве охлаждающего материала, могут быть инкапсулированы. Обертка или кожух соответственно имеют впускное отверстие и выпускное отверстие для нагруженного частицами газа/аэрозоля, через которое он протекает вследствие всасывающего действия, создаваемого посредством мундштука пользователя. Полые ацетат-целлюлозные волокна, служащие в качестве охлаждающего материала, могут необязательно также быть прикрепляемыми в или, соответственно, на курительном изделии, например, в инкапсулированной форме. Таким образом, пользователь имеет вариант только охлаждения нагруженного частицами газа, когда пользователь считает необходимым делать это.

Как уже изложено, в частности, сопротивление тяге фильтрующего стержня, сформированного из изобретенного материала фильтра, может изменяться в гораздо большем диапазоне посредством изменения пропорции полых ацетат-целлюлозных волокон в материале фильтра.

Итак, таким образом, может быть сформулировано, что с помощью материала фильтра, который, по меньшей мере, частично состоит из полых ацетат-целлюлозных волокон, существует широкий диапазон, в котором сопротивление тяге и характеристика фильтрации могут быть приспособлены к соответствующим требованиям, и это выполняется явно более гибко по сравнению со случаем с традиционными материалами фильтра на основе ацетат-целлюлозного волокна. Охлаждающий эффект, кроме того, может переменным образом регулироваться.

Настоящее изобретение, в частности, предоставляет возможность формирования мундштуков или фильтров, соответственно, из ацетата целлюлозы, который существует обычно в форме пряди практически продольных непрерывных нитевидных волокон, при этом непрерывные волокна предпочтительно извиваются, так что короткие участки отдельных волокон неравномерно размещаются в непараллельных, сходящихся и расходящихся направлениях по сравнению с преимущественно продольным направлением пряди.

В одном возможном варианте осуществления материала фильтра согласно изобретению, структура поверхности материала фильтра может быть изменена с помощью очень извитых ацетат-целлюлозных волокон. Показатель извитости ацетат-целлюлозных волокон предпочтительно находится между 10% и 60%, а в частности, между 20% и 50%.

Показатель Ix извитости является мерой интенсивности извивания. Показатель извитости жгута фильтра определяется испытанием на растяжение (соотношение силы/натяжения). Он определяется как отношение полной длины L2 под испытательной нагрузкой минус первоначальная длина к первоначальной длине под предварительной нагрузкой L1:

Испытательная нагрузка при этом равна 25 Н, а предварительная нагрузка 2,5 Н. Зажимная длина равна 250 мм. Показатель извитости определяется в испытании на растяжение с постоянной скоростью натяжения 300 мм/мин на устройстве G02 от компании Borgwaldt GmbH в Гамбурге. Десять отдельных значений измерения записываются для каждого измерения. Испытание выполняется в обычном климате при 20ºC с относительной влажностью 60%.

Изобретенный материал фильтра существует предпочтительно в форме жгута фильтра, состоящего из непрерывных ацетат-целлюлозных волокон, а в частности, из целлюлоза-2,5-ацетатных волокон, которые были извиты в набивном устройстве. Для получения жгута фильтра раствор приблизительно 30% целлюлоза-2,5-ацеата в ацетоне продавливается через прядильные машины, ацетон испаряется в прядильной шахте посредством нагнетания нагретого воздуха на него, множество нитевидных волокон (1000-35000) затем собираются в ленту и извиваются в набивном устройстве. Изделие затем сушится, заполняется в контейнеры для хранения и, в конечном счете, прессуется в тюки весом 300 и 600 кг.

Для прядения прядильного раствора используются прядильные машины, чтобы прясть полые ацетат-целлюлозные нитевидные волокна и/или ацетат-целлюлозные штапельные волокна.

После того как тюки жгута фильтра были транспортированы производителю фильтра или сигареты, жгут фильтра удаляется из тюков и обрабатывается в фильтрующие стержни на машине для фильтрующих стержней, которая описана в напечатанной публикации US 5,460,590 A, например. Жгут фильтра, тем самым, растягивается в растягивающем устройстве, снабжается добавкой, служащей для связывания нитевидных волокон, и затем, после формирования трехмерного пучка, подается в форматирующий блок через вводную воронку, где он сжимается по поперечной оси, обертывается в бумагу и нарезается до окончательной длины фильтрующих стержней.

Добавка, применяемая для связывания волокон, может быть высококипящим растворителем для ацетата целлюлозы, таким как триацетат глицерола (триацетин), например, который кратковременно придает растворимость поверхности волокон после применения. Везде, где двумя нитевидным волокнам случилось соприкоснуться, постоянная точка связывания возникает некоторое время спустя, когда избыточная добавка перемещается внутрь поверхности волокна, в результате чего, ранее жидкие капли раствора отвердевают. Вследствие вышеупомянутого перемещения отвердителя механически прочные, трехмерно перекрестно связанные фильтрующие стержни получаются после периода хранения менее чем за час, упомянутые фильтрующие стержни также называются "пространственными фильтрами" и имеют низкую плотность компоновки типично 20 мг/мл до 90 мг/мл, предпочтительно 30-70 мг/мл, а более предпочтительно 40-60 мг/мл. Вследствие своей твердости эти фильтрующие стержни могут быть обработаны на современных сигаретных машинах с высокими скоростями без труда.

Испытания показали, что использование полых ацетат-целлюлозных нитевидных волокон в материале фильтра могут снижать характеристику фильтрации пространственных фильтров, в то же время поддерживая такие спецификации как длина, диаметр, сопротивление тяге и линейная плотность волокна и увеличивая эффективность охлаждения.

Посредством соответственного увеличения пропорции полых волокон (полых по форме ацетат-целлюлозных нитевидных волокон) в материале фильтра сопротивление тяге может поддерживаться в требуемом низком диапазоне без увеличения линейной плотности нитевидного волокна, несмотря на увеличение эффективности охлаждения и снижение характеристики фильтрации.

Согласно реализациям изобретенного материала фильтра, таким образом, в частности, предусматривается, чтобы процент полых по форме (полых) ацетат-целлюлозных нитевидных волокон в материале фильтра был между 20-100%, а предпочтительно между 40-100%, а более предпочтительно - в зависимости от применения - между 70-100%.

В частности, полый участок в материале фильтра предпочтительно равен 25-90%, а предпочтительно 50-80%. Этот полый участок вносит решающий вклад в характеристику фильтрации, с одной стороны, и в уменьшение сопротивления тяге с другой, что возможно лишь вследствие соответствующей пропорции полых волокон в материале фильтра, но не может быть реализовано с закрытыми нитевидными волокнами. Полый участок, таким образом, соответствует отношению "полой" площади материала фильтра к "суммарной" площади поперечного сечения волокон.

Следует отметить в этом контексте, что изобретенный материал фильтра также, в частности, характеризуется диаметром нити ацетат-целлюлозных нитевидных волокон, который значительно больше диаметра нити других (синтетических) полых волокон, имеющих диаметры нити в диапазоне между 10 и 30 мкм. В отличие от этого, диаметр нити полых ацетат-целлюлозных нитевидных волокон находится в диапазоне между 30-150 мкм (внешний диаметр), а предпочтительно между 50-120 мкм (внешний диаметр), а более предпочтительно между 60-100 мкм (внешний диаметр). Полый участок может, таким образом, быть увеличен и, таким образом, удельная характеристика фильтрации изобретенного материала фильтра и/или материала наполнителя значительно снижается, тогда как в то же самое время эффективность охлаждения изобретенного материала фильтра и/или материала наполнителя увеличивается.

Изобретение дополнительно относится к сигаретному фильтру, изготовленному из материала фильтра вышеупомянутого типа.

Согласно неограничивающим вариантам осуществления, либо материал волокна из термопластичного эфира целлюлозы, либо, в случае нетермопластичного эфира целлюлозы, водорастворимый клей может быть использован для получения фильтра согласно изобретению. В первом случае материал волокна из термопластичного эфира целлюлозы, различение может быть выполнено между двумя случаями. В первом случае, материал волокна производится из натурального термопластичного эфира целлюлозы, такого как, например, ацетобутират целлюлозы. Дополнительные меры не нужны здесь для обработки жгута фильтра в изобретенные фильтры. С полимером на нетеромпластичной основе, таким как целлюлоза-2,5-ацетат, например, его необходимо термопластифицировать посредством добавления подходящего пластификатора.

Чтобы создать изобретенный фильтр, жгут фильтра вытягивается из тюка, раскидывается пневматически и растягивается согласно способу, традиционному для пространственных фильтров.

В контексте учения изобретения, вес ацетата может быть максимум 5 мг на мм длины фильтра и, по меньшей мере, около 2 мг на мм длины фильтра, а в частности, приблизительно 3-4 мг на мм длины фильтра. Если максимальное значение 5 мг на мм длины фильтра превышается, такое изделие тогда не будет адекватно экономичным. Предпочтительно, минимальное значение около 2 мг на мм длины фильтра поддерживается. Согласно предшествующему уровню техники, недостижение этого значения приводит в результате к отсутствию дальнейшей способности поддерживать желаемую минимальную 88% твердость сигаретного фильтра.

В контексте учения изобретения, сопротивление тяге может быть максимум 2 мм декаПа на мм длины фильтра и, по меньшей мере, приблизительно 0,1 декаПа на мм длины фильтра, а в частности, 0,2 декаПа до 1 декаПа на мм длины фильтра. Сопротивление тяге 0,3-0,7 декаПа на мм длины фильтра является особенно предпочтительным. Минимальное значение 0,3 декаПа на мм длины фильтра предпочтительно поддерживается. Согласно предшествующему уровню техники, недостижение этого значения приводит в результате к отсутствию дальнейшей способности поддерживать желаемую минимальную 88% твердость сигаретного фильтра.

Несколько аспектов, существенных для изобретения, резюмируются ниже:

Согласно первому аспекту, изобретение относится к материалу фильтра и/или материалу наполнителя для мундштуков для использования с курительными изделиями или HNB-изделиями, при этом материал фильтра и/или наполнителя являются нитевидными волокнами на основе ацетата целлюлозы, которые, по меньшей мере, частично формируются как полые и/или трубчатые ацетат-целлюлозные нитевидные волокна.

Согласно одному варианту осуществления материала фильтра и/или материала наполнителя, ацетат-целлюлозные нитевидные волокна содержат полые и, в частности, извитые непрерывные ацетат-целлюлозные нитевидные волокна и/или полые и, в частности, извитые и нарезанные непрерывные ацетат-целлюлозные нитевидные волокна.

Согласно одному варианту осуществления материала фильтра и/или материала наполнителя, показатель извитости ацетат-целлюлозных волокон находится между 10% и 60%, в частности, между 20% и 50%.

Согласно одному варианту осуществления материала фильтра и/или материала наполнителя, ацетат-целлюлозные нитевидные волокна формируются из термопластичного целлюлозного материала, при этом ацетат-целлюлозные волокна содержат одно и то же равномерное распределение, при условии, что пластификатор включен в состав, и/или в котором водорастворимый клей присутствует на поверхности ацетат-целлюлозных волокон.

Согласно одному варианту осуществления материала фильтра и/или материала наполнителя, когда пластификатор используется, содержание пластификатора находится между 1% и 40%.

Согласно одному варианту осуществления материала фильтра и/или материала наполнителя, когда пластификатор используется, он является триацетином, триэтилен гликоль диацетатом и/или диэтиловым эфиром лимонной кислоты.

Согласно одному варианту осуществления материала фильтра и/или материала наполнителя, ацетат-целлюлозные нитевидные волокна имеют тонину между 5 и 30 денье, предпочтительно между 10 и 25 денье, а более предпочтительно между 15-20 денье.

Согласно одному варианту осуществления материала фильтра и/или материала наполнителя, суммарная линейная плотность материала фильтра и/или наполнителя находится между 4000 и 40000 денье, а предпочтительно между 6000 и 30000 денье.

Согласно одному варианту осуществления материала фильтра и/или материала наполнителя, полый участок в материале фильтра и/или материала наполнителя - в отношении сечения, ортогонального волокнам материала фильтра и/или наполнителя - составляет 25-90%, а предпочтительно 50-80%.

Согласно одному варианту осуществления материала фильтра и/или наполнителя, диаметр нитевидного волокна ацетат-целлюлозных волокон находится в диапазоне между 30-150 мкм (внешний диаметр), а предпочтительно между 50-120 мкм (внешний диаметр), а более предпочтительно между 60-100 мкм (внешний диаметр).

Согласно одному варианту осуществления материала фильтра и/или материала наполнителя, массовая доля полых ацетат-целлюлозных нитевидных волокон находится между 20-100%, предпочтительно 50-100%, а более предпочтительно 70-100%.

Согласно одному варианту осуществления материала фильтра и/или материала наполнителя, полые ацетат-целлюлозные нитевидные волокна взаимно разнесены на расстояние друг от друга в неравномерной конфигурации, в результате чего, ацетат-целлюлозные волокна перекрестно связываются, и в результате чего, соединяющие ацетат-целлюлозные волокна сплетаются и/или спутываются друг с другом.

Согласно одному варианту осуществления материала фильтра и/или материала наполнителя, связующее вещество, в частности, органическое или неорганическое связующее вещество, дополнительно предоставляется для связывания ацетат-целлюлозных волокон.

Согласно дополнительному аспекту, настоящее изобретение относится к мундштуку для использования с курительными изделиями или HNB-изделиями, при этом мундштук содержит материал фильтра и/или материал наполнителя вышеупомянутого изобретенного типа.

Согласно дополнительному аспекту, настоящее изобретение относится к сигаретному фильтру или элементу сигаретного фильтра, имеющему материал фильтра и/или материал наполнителя вышеупомянутого изобретенного типа.

Согласно вариантам осуществления сигаретного фильтра или элемента сигаретного фильтра, соответственно, по меньшей мере, один признак среди следующих признаков реализуется:

- плотность волокна материала фильтра и/или материала наполнителя находится между 10-70 кг/м3, а предпочтительно между 20-70 кг/м3, и более предпочтительно между 40-60 кг/м3;

- сигаретный фильтр или элемент сигаретного фильтра имеет твердость по шкале Фильтрона, по меньшей мере, 88%, а предпочтительно 88-95%, и более предпочтительно твердость по шкале Фильтрона 90-93%;

- сигаретный фильтр или элемент сигаретного фильтра имеет сопротивление тяге, по меньшей мере, 0,1 декаПа на мм длины фильтра, а предпочтительно сопротивление тяге 0,2-1,0 декаПа на мм длины фильтра, и более предпочтительно сопротивление тяге 0,3-0,7 декаПа на мм длины фильтра;

- материал фильтра и/или материал наполнителя содержит пластификатор, при этом содержание пластификатора находится между 1-40%.

Согласно вариантам осуществления сигаретного фильтра/элемента сигаретного фильтра, в частности, элемент для высвобождения аромата в форме капсулы или капсульного вида дополнительно встраивается в материал фильтра и/или материал наполнителя.

Согласно вариантам осуществления сигаретного фильтра/элемента сигаретного фильтра, в дополнение к полым ацетат-целлюлозным волокнам, сигаретный фильтр или элемент сигаретного фильтра соответственно также содержит твердые ацетат-целлюлозные нитевидные волокна.

Согласно дополнительному аспекту, настоящее изобретение относится к использованию изобретенного материала фильтра и/или наполнителя в курительных изделиях или в HNB-изделиях.

Согласно дополнительному аспекту, настоящее изобретение относится к способу для получения материала фильтра и/или материала наполнителя для мундштуков для использования в курительных изделиях или HNB-изделиях, при этом материал фильтра и/или материал наполнителя предпочтительно состоит из ацетат-целлюлозных нитевидных волокон и/или ацетат-целлюлозных штапельных волокон, при этом раствор ацетата целлюлозы, имеющий ацетильное число, по меньшей мере, 53% в ацетоне, продавливается через прядильную машину, имеющую множество отверстий, и, в результате чего, ацетат-целлюлозные нитевидные волокна впоследствии режутся на ацетат-целлюлозные штапельные волокна при необходимости, и, в результате чего, множество ацетат-целлюлозных нитевидных волокон и/или ацетат-целлюлозных штапельных волокон, полученных таким образом, собираются в жгут фильтра, который потенциально извивается в зависимости от примененных требований, при этом прядильная машина, через которую раствор ацетата целлюлозы продавливается, проектируется так, что полые ацетат-целлюлозные нитевидные волокна скручиваются.

Похожие патенты RU2799593C1

название год авторы номер документа
Фильтр табачного дыма 2014
  • Лизан Ахмад Фашихул
  • Алингалан Рой
  • Видодо Сулистио
  • Маккормак Энтони
RU2663404C2
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ФИЛЬТР КУРИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 2013
  • Луис Дейвид
  • Дейвис Эндрью
  • Ричардсон Джон
  • Мейджор Джон
  • Сампсон Джон
RU2639982C2
РАЗЛАГАЮЩИЙСЯ ФИЛЬТР ДЛЯ КУРИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 2013
  • Бинасси Энрико
  • Жордий Ив
RU2634810C2
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ФИЛЬТР КУРИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 2013
  • Луис Дейвид
  • Дейвис Эндрью
  • Ричардсон Джон
  • Мейджор Джон
  • Сампсон Джон
RU2636566C2
ФИЛЬТР 2008
  • Сампсон Джон Роджер
  • Луис Дейвид
RU2459559C2
СИГАРЕТНЫЙ ФИЛЬТР С АРОМАТИЧЕСКИМИ ЧАСТИЦАМИ 2007
  • Коте Франс
  • Ларошелль Жасинте
RU2462964C2
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ФИЛЬТР КУРИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 2013
  • Луис Дейвид
  • Дейвис Эндрью
  • Ричардсон Джон
  • Мейджор Джон
  • Сампсон Джон
RU2695390C2
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ФИЛЬТР КУРИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 2013
  • Луис Дейвид
  • Дейвис Эндрью
  • Ричардсон Джон
  • Мейджор Джон
  • Сампсон Джон
RU2679392C2
ФИЛЬТР ДЛЯ СИГАРЕТ 2003
  • Кравцов Александр Геннадьевич
  • Зотов Сергей Валентинович
RU2235488C1
ЭКСТРУДИРУЕМЫЕ ФИЛЬТРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ, СПОСОБЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И РАЗРУШАЕМОЕ КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ 1994
  • Джон Лоусон Бевен
  • Поль Дэвид Кейс
  • Мартин Коулмэн
  • Колин Кэмпбелл Грейг
  • Петер Рекс Вайт
RU2140180C1

Реферат патента 2023 года МАТЕРИАЛ ФИЛЬТРА И/ИЛИ МАТЕРИАЛ НАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ МУНДШТУКА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С КУРИТЕЛЬНЫМ ИЗДЕЛИЕМ ИЛИ HNB-ИЗДЕЛИЕМ, МУНДШТУК И СИГАРЕТНЫЙ ФИЛЬТР, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКОЙ МАТЕРИАЛ ФИЛЬТРА И/ИЛИ МАТЕРИАЛ НАПОЛНИТЕЛЯ, И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТАКОГО МАТЕРИАЛА ФИЛЬТРА И/ИЛИ МАТЕРИАЛА НАПОЛНИТЕЛЯ

Группа изобретений относится к материалам фильтра и/или материалу наполнителя для мундштуков для использования с курительными изделиями. При осуществлении способа раствор ацетата целлюлозы, имеющий ацетильное число, по меньшей мере, 53% в ацетоне, продавливают через прядильную машину, имеющую множество отверстий. Ацетат-целлюлозные нитевидные волокна затем нарезают на ацетат-целлюлозные штапельные волокна, как необходимо, и при этом множество ацетат-целлюлозных нитевидных волокон и/или ацетат-целлюлозных штапельных волокон, полученных таким образом, собраны в жгут фильтра, необязательно извитый в зависимости от применяемых требований. Прядильная машина выполнена так, что полые ацетат-целлюлозные волокна скручены, при этом полый участок в материале фильтра и/или наполнителя - в отношении сечения, ортогонального волокнам материала фильтра и/или наполнителя - составляет 25-90%, и предпочтительно 50-80%. Диаметр нити ацетат-целлюлозных нитевидных волокон находится в диапазоне между 60-100 мкм. Обеспечивается возможность регулирования сопротивления тяги, характеристик фильтрации, охлаждающего эффекта, твердости. 4 н. и 18 з.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 799 593 C1

1. Способ получения материала фильтра и/или материала наполнителя для мундштуков для использования в курительных изделиях или в изделиях для нагрева без сжигания (HNB-изделия), состоящего из ацетат-целлюлозных нитевидных волокон и/или ацетат-целлюлозных штапельных волокон, при этом раствор ацетата целлюлозы, имеющий ацетильное число, по меньшей мере, 53% в ацетоне, продавлен через прядильную машину, имеющую множество отверстий, и при этом ацетат-целлюлозные нитевидные волокна затем нарезаны на ацетат-целлюлозные штапельные волокна при необходимости, и при этом множество ацетат-целлюлозных нитевидных волокон и/или ацетат-целлюлозных штапельных волокон, полученных таким образом, собраны в жгут фильтра, необязательно извитый в зависимости от применяемых требований, при этом прядильная машина, через которую раствор ацетата целлюлозы продавлен, выполнена так, что полые ацетат-целлюлозные волокна скручены, при этом полый участок в материале фильтра и/или наполнителя - в отношении сечения, ортогонального волокнам материала фильтра и/или наполнителя - составляет 25-90%, и предпочтительно 50-80%, и при этом диаметр нити ацетат-целлюлозных нитевидных волокон находится в диапазоне между 60-100 мкм.

2. Способ по п. 1,

при этом показатель извитости ацетат-целлюлозных волокон находится между 10% и 60%, в частности между 20% и 50%.

3. Способ по п. 1 или 2,

при этом ацетат-целлюлозные нитевидные волокна содержат пластификатор в равномерном распределении; и/или

при этом водорастворимый клей присутствует на поверхности ацетат-целлюлозных нитевидных волокон.

4. Способ по одному из пп. 1-3,

при этом ацетат-целлюлозные нитевидные волокна и/или ацетат-целлюлозные штапельные волокна содержат пластификатор, и при этом содержание пластификатора находится между 1% и 40%.

5. Способ по одному из пп. 1-4,

при этом ацетат-целлюлозные нитевидные волокна и/или ацетат-целлюлозные штапельные волокна содержат пластификатор, и при этом пластификатор является триацетином, триэтиленгликольдиацетатом и/или диэтиловым эфиром лимонной кислоты.

6. Способ по одному из пп. 1-5,

при этом ацетат-целлюлозные волокна имеют тонину между 5 и 30 денье, предпочтительно между 10 и 25 денье, а более предпочтительно между 15-20 денье.

7. Способ по одному из пп. 1-6,

при этом суммарная линейная плотность материала фильтра и/или наполнителя находится между 4000 и 40000 денье, а предпочтительно между 6000 и 30000 денье.

8. Способ по одному из пп. 1-7,

при этом массовая доля полых ацетат-целлюлозных волокон находится между 20-100%, предпочтительно 50-100%, а более предпочтительно 70-100%.

9. Способ по одному из пп. 1-8,

при этом полые ацетат-целлюлозные волокна взаимно разнесены на расстояние друг от друга в неравномерной конфигурации, и при этом ацетат-целлюлозные волокна перекрестно связаны, в результате чего соединяющие ацетат-целлюлозные волокна сплетены и/или спутаны друг с другом.

10. Способ по одному из пп. 1-9,

при этом связующее вещество, в частности органическое или неорганическое связующее вещество, дополнительно обеспечено для связывания ацетат-целлюлозных волокон.

11. Мундштук для использования с курительными изделиями или HNB-изделиями, при этом мундштук содержит материал фильтра и/или материал наполнителя, полученный в соответствии со способом по пп. 1-10.

12. Мундштук по п. 11,

при этом плотность волокна материала фильтра и/или материала наполнителя находится между 10-70 кг/м3, а предпочтительно между 20-70 кг/м3, и более предпочтительно между 40-60 кг/м3; и/или

при этом сигаретный фильтр или элемент сигаретного фильтра имеет твердость по шкале Фильтрона, по меньшей мере, 88%, а предпочтительно 88-95%, и более предпочтительно твердость по шкале Фильтрона 90-93%; и/или

при этом сигаретный фильтр или элемент сигаретного фильтра имеет сопротивление тяге, по меньшей мере, 0,1 даПа на мм длины фильтра, а предпочтительно сопротивление тяге 0,2-1,0 даПа на мм длины фильтра, и более предпочтительно сопротивление тяге 0,3-0,7 даПа на мм длины фильтра.

13. Мундштук по п. 11 или 12,

при этом, в частности, элемент для высвобождения аромата в форме капсулы или в виде капсулы дополнительно включается в материал фильтра и/или наполнителя.

14. Мундштук по одному из пп. 11-13,

при этом материал фильтра и/или материал наполнителя дополнительно содержит сплошные ацетат-целлюлозные волокна в дополнение к полым ацетат-целлюлозным волокнам.

15. Сигаретный фильтр, содержащий материал фильтра и/или материал наполнителя, полученный в соответствии со способом по пп. 1-10.

16. Сигаретный фильтр по п. 15,

при этом плотность волокна материала фильтра и/или материала наполнителя находится между 10-70 кг/м3, а предпочтительно между 20-70 кг/м3, и более предпочтительно между 40-60 кг/м3; и/или

при этом сигаретный фильтр имеет твердость по шкале Фильтрона, по меньшей мере, 88%, а предпочтительно 88-95%, и более предпочтительно твердость по шкале Фильтрона 90-93%; и/или

при этом сигаретный фильтр имеет сопротивление тяге, по меньшей мере, 0,1 даПа на мм длины фильтра, а предпочтительно сопротивление тяге 0,2-1,0 даПа на мм длины фильтра, и более предпочтительно сопротивление тяге 0,3-0,7 даПа на мм длины фильтра.

17. Сигаретный фильтр по п. 15 или 16,

при этом, в частности, элемент для высвобождения аромата в форме капсулы или в виде капсулы дополнительно включается в материал фильтра и/или наполнителя.

18. Сигаретный фильтр по одному из пп. 15-17, при этом сигаретный фильтр дополнительно содержит сплошные ацетат-целлюлозные волокна в дополнение к полым ацетат-целлюлозным волокнам.

19. Элемент сигаретного фильтра, содержащий материал фильтра и/или материал наполнителя, полученный в соответствии со способом по пп. 1-10.

20. Элемент сигаретного фильтра по п. 19,

при этом плотность волокна материала фильтра и/или материала наполнителя находится между 10-70 кг/м3, а предпочтительно между 20-70 кг/м3, и более предпочтительно между 40-60 кг/м3; и/или

при этом элемент сигаретного фильтра имеет твердость по шкале Фильтрона, по меньшей мере, 88%, а предпочтительно 88-95%, и более предпочтительно твердость по шкале Фильтрона 90-93%; и/или

при этом элемент сигаретного фильтра имеет сопротивление тяге, по меньшей мере, 0,1 даПа на мм длины фильтра, а предпочтительно сопротивление тяге 0,2-1,0 даПа на мм длины фильтра, и более предпочтительно сопротивление тяге 0,3-0,7 даПа на мм длины фильтра.

21. Элемент сигаретного фильтра по п. 19 или 20,

при этом, в частности, элемент для высвобождения аромата в форме капсулы или в виде капсулы дополнительно включается в материал фильтра и/или наполнителя.

22. Элемент сигаретного фильтра по одному из пп. 19-21, при этом элемент сигаретного фильтра дополнительно содержит сплошные ацетат-целлюлозные волокна в дополнение к полым ацетат-целлюлозным волокнам.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2799593C1

СПОСОБ ОПТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОБВОДОВ ОБЪЕКТОВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ 0
SU258627A1
Способ изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна 2019
  • Ким Сергей Николаевич
RU2693531C1
ФИЛЬТР ДЛЯ КУРЕНИЯ ТАБАКА 2009
  • Кларк Пол Фрэнсис
  • Араухо Даниель С.
RU2504309C2
ФИЛЬТР ДЛЯ ТАБАЧНОГО ДЫМА 2010
  • Тредуэй Энн Р.
  • Рид Джеймс Д.
  • Лонгли-Мартинес Стивен
RU2562035C2
US 6053176 A1, 25.04.2000
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗА СОДЕРЖАНИЕМ КОРРОЗИОННО-ОПАСНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В ВОДОПАРОВОМ ТРАКТЕ ТЕПЛОВОГО ЭНЕРГОБЛОКА 2002
  • Вайнман Аркадий Бенционович
  • Малахов И.А.
RU2231778C1

RU 2 799 593 C1

Авторы

Манн, Дитер

Мозер, Мартин

Шеффнер, Уве

Шютц, Эккарт

Даты

2023-07-07Публикация

2020-11-18Подача