Вентилируемое курительное изделие, включающее сорбентный материал
Курительное изделие (10) содержит: табачный стержень (12); и фильтр (14), соединенный с табачным стержнем и содержащий один или более сегментов (16) фильтра, окруженный оберткой (18) фильтра, содержащей сорбент (20). Фильтр содержит зону вентиляции (24), обеспеченную по ходу потока перед сорбентом (20). Уровень компонентов в газовой фазе в основном потоке дыма, доставляемых во время курения курительного изделия (10) при открытой зоне вентиляции (24), составляет до 40% в газовой фазе основного потока дыма, доставляемой во время курения курительного изделия (10) при заблокированной зоне вентиляции (24). 3 ил.
Настоящее изобретение относится к вентилируемому курительному изделию, содержащему обертку фильтра с сорбентом.
Сигареты с фильтром обычно содержат табачный стержень с резаной табачной начинкой, окруженный бумажной оберткой, и цилиндрический фильтр, аксиально выровненный торцом к торцу с обернутым табачным стержнем, причем фильтр прикреплен к табачному стержню посредством обертки для прикрепления фильтра. В обычных сигаретах с фильтром фильтр может состоять из заглушки из ацетатцеллюлозного жгута, обернутого в пористую обертку заглушки.
Обычным является обеспечение зоны вентиляции в курительном изделии, обычно - в виде перфораций, выполненных в обертке для прикрепления фильтра или в обертке заглушки, или и в обертке для прикрепления фильтра, и в обертке заглушки. Благодаря зоне вентиляции обеспечивается возможность захода воздуха в фильтр во время курения и разбавления воздухом основного потока дыма, идущего через фильтр от тлеющего табачного стержня, в результате чего уменьшаются уровни компонентов дыма, доставляемых потребителю.
Зона вентиляции обычно содержит перфорации, обеспеченные в одном или более мест вдоль фильтра курительного изделия, и некоторые из перфораций могут быть непреднамеренно заблокированы во время курения, например, губами или пальцами потребителя. Это препятствует заходу воздуха в фильтр, и в результате этого уменьшается уровень разбавления основного потока дыма.
Дополнительно к включению зоны вентиляции, также известен способ обеспечения сорбента, например активированного угля, внутри фильтра курительного изделия в качестве добавочного средства для уменьшения уровня определенных компонентов дыма. Однако сорбенты могут пагубно воздействовать на вкус основного потока дыма неблагоприятным образом для некоторых потребителей.
Было бы желательным создание новой конструкции фильтра для курительного изделия, при использовании которого существенно поддерживался бы уровень доставки определенных компонентов дыма, независимо от того, открыта или заблокирована зона вентиляции, чтобы непреднамеренное накрывание зоны вентиляции не значительно влияло на доставку компонентов дыма. Было бы дополнительно желательно, чтобы фильтр такой конструкции можно было легко изготавливать, используя существующие оборудование и технологии.
Согласно изобретению создано курительное изделие, содержащее: табачный стержень; фильтр, соединенный с табачным стержнем и содержащий один или более сегментов фильтра, окруженный оберткой фильтра, содержащей сорбент. Фильтр содержит зону вентиляции, обеспеченную по ходу потока перед сорбентом. Результатом использования такой конструкции является то, что уровень доставки компонентов в газовой фазе основного потока дыма во время курения курительного изделия при открытой зоне вентиляции составляет до 40% от уровня доставки компонентов в газовой фазе основного потока дыма во время курения курительного изделия при заблокированной зоне вентиляции.
Под термином «зона вентиляции» понимается такое расположение перфораций, или отверстий, выполненных в фильтре, посредством которых обеспечивается возможность вентиляции фильтра и разбавление основного потока дыма во время курения посредством захода воздуха через отверстия в фильтре.
Зона вентиляции является «открытой», когда она полностью не накрыта, и воздух может свободно заходить в фильтр во время курения. Зона вентиляции является «заблокированной», когда она накрыта или закрыта так что воздух не может заходить в фильтр через зону вентиляции. Согласно настоящему изобретению уровень доставки компонентов в газовой фазе основного потока дыма во время курения курительного изделия при заблокированной зоне вентиляции составляет до 40% от уровня доставки тех же компонентов в газовой фазе основного потока дыма во время курения при открытой зоне вентиляции. Уровень доставки компонентов дыма в газовой фазе при заблокированной зоне вентиляции предпочтительно составляет до 30% от уровня доставки при открытой зоне вентиляции, более предпочтительно - до 20%, а наиболее предпочтительно - до 10%.
В контексте настоящего изобретения под термином «компоненты дыма» следует понимать компоненты в газовой фазе в основном потоке дым. В частности, к компонентам дыма, упоминаемым в настоящем описании, относятся карбонильные соединения в газовой фазе, включающие альдегидные и кетонные соединения. Например, компоненты в газовой фазе могут содержать одно или более соединений, включающих формальдегид, ацетальдегид, ацетон и акролеин.
Согласно целям настоящего изобретения уровень доставки компонентов в газовой фазе основного потока дыма во время курения курительного изделия согласно изобретению при открытой зоне вентиляции может быть определен при курении курительного изделия в соответствии со стандартом ISO (объем затяжки - 35 мл; длительность каждой затяжки - 2 с; затяжку выполняют через 60 с) (ISO - Международная организация по стандартизации. - Прим. перевод.). Согласно методике испытаний ISO курительное изделие курят при полностью непокрытой зоне вентиляции. Согласно целям настоящего изобретения уровень доставки компонентов в газовой фазе основного потока дыма нормализован относительно доставки никотина, и, таким образом, уровень доставки выражается по массе (мг) никотина.
Уровень доставки компонентов в газовой фазе основного потока дыма во время курения курительного изделия по изобретению при заблокированной зоне вентиляции может быть определен посредством курения курительного изделия в соответствии с методикой испытаний согласно требованиям канадских стандартов по охране здоровья (объем затяжки - 55 мл; длительность каждой затяжки - 2 с; затяжку выполняют через 30 с). В соответствии с методикой испытаний согласно требованиям канадских стандартов по охране здоровья обертку для прикрепления фильтра покрывают воздухонепроницаемой пленкой или лентой так чтобы воздух не мог заходить в фильтр через зону вентиляции, и в результате этого разбавление основного потока дыма приблизительно составляет 0%. Как сказано выше, согласно целям настоящего изобретения, уровень доставки компонентов основного потока дыма нормализован относительно доставки никотина, и, таким образом, уровень доставки выражается по массе (мг) никотина.
Уровень компонентов дыма в газовой фазе в основном потоке дыма определяют как среднюю величину для образца, содержащего 20 курительных изделий, при открытой зоне вентиляции, и 20 курительных изделий при заблокированной зоне вентиляции. Уровень компонентов дыма измеряют, определяя общее количество карбонильных соединений.
Настоящим изобретением создан эффективный способ поддержания относительно постоянной доставки компонентов дыма в газовой фазе при курении вентилируемого курительного изделия, независимо от того, открыта или заблокирована зона вентиляции.
Согласно настоящему изобретению сорбент расположен внутри фильтра курительных изделий так чтобы при нормальных условиях курения при открытой зоне вентиляции разбавление основного потока дыма воздухом, заходящим в фильтр через зону вентиляции, было бы основным механизмом, посредством которого снижался бы уровень компонентов дыма в основном потоке дыма. При заходе вентилирующего воздуха в фильтр обеспечивается образование воздушной подушки, посредством которой изолируется большая часть основного потока дыма от сорбента. В таких условиях сорбент оказывает минимальное воздействие на уровень компонентов дыма в газовой фазе и на аромат основного потока дыма при открытой зоне вентиляции.
В противоположность этому, при полностью заблокированной зоне вентиляции, когда воздух не может заходить в фильтр и разбавлять основной поток дым, основной поток дыма, проходящий через фильтр, изменяется так что дым проходит вдоль сорбента, и определенные компоненты дыма в газовой фазе адсорбируются или абсорбируются сорбентом. В этом случае поглощение компонентов дыма является основным механизмом, посредством чего уровень компонентов дыма в основном потоке дыма снижается.
В некоторых случаях, при частично заблокированной зоне вентиляции, уменьшение компонентов дыма в основном потоке дыма достигается как за счет разбавления основного потока дыма, так и за счет действия сорбента. Размещение сорбента и зоны вентиляции выполняют так чтобы имело место равновесие между уменьшением компонентов дыма в газовой фазе посредством разбавления и уменьшением тех же компонентов дыма в газовой фазе посредством действия сорбента, причем равновесие автоматически смещается в зависимости от степени блокирования зоны вентиляции. Если уровень разбавления снижается в результате блокирования зоны вентиляции, то поглощение компонентов дыма сорбентом повышается для компенсации пониженного уровня разбавления. Общий уровень компонентов дыма можно, таким образом, поддерживать с возможно меньшими колебаниями, независимо от того, открыта, частично заблокирована или полностью заблокирована зона вентиляции.
Равновесие между уровнем разбавления основного потока дыма, достигаемого за счет действия зоны вентиляции, и уровнем поглощения компонентов основного потока дыма сорбентом, находящимся на поверхности обертки фильтра, можно регулировать посредством регулирования параметров фильтра, включающих (но не ограниченных данным перечнем): расположение и распределение зоны вентиляции; уровень разбавления, достигаемый посредством зоны вентиляции; и расположение, распределение и количество обеспеченного сорбента, как это описано более подробно ниже. Например, количество зон вентиляции и места их расположения; и количество и место расположения сорбента можно регулировать так чтобы доставка компонентов дыма в газовой фазе была бы одинаковой, независимо от того, открыта или заблокирована зона вентиляции.
В фильтрах курительных изделий согласно изобретению зона вентиляции может быть обеспечена по ходу потока перед большей частью сорбента или всем сорбентом. При таком расположении основной поток дыма внутри фильтра изменяется в зависимости от того, какое количество воздуха, проходящего через фильтр, заходит через зону вентиляции. При открытой зоне вентиляции воздух, втягиваемый через фильтр, обычно проходит вдоль наружной стороны фильтровального материала, отклоняя основной поток дыма к центру фильтра. Воздух, втягиваемый через зону вентиляции, таким образом, образует наружный, концентричный слой, который эффективно отделяет и отгораживает основной поток дым от сорбента, содержащегося в обертке фильтра. Таким образом, основной поток дыма не вступает в значительной степени в контакт с сорбентом. Во время нормального курения курительного изделия сорбент, таким образом, оказывает минимальное воздействие на основной поток дыма.
Словосочетание «вентиляцию осуществляют по ходу потока перед сорбентом» означает, что вентиляцию обеспечивают на большем расстоянии от мундштучного конца курительного изделия, чем расстояние, занимаемое сорбентом. Во время курения основной поток дыма втягивают через курительное изделие от конца, расположенного выше по потоку и наиболее близко расположенного к горящему концу табачного стержня, в направлении к концу, расположенному ниже по потоку, т.е. к мундштучному концу фильтра. Основной поток дыма, таким образом, сначала проходит мимо зоны вентиляции, до достижения сорбента, расположенного в обертке фильтра.
Зона вентиляции предпочтительно выполнена в виде одного или более рядов перфораций, продолжающихся по окружности вокруг фильтра. В определенных вариантах осуществления множество рядов перфораций может быть обеспечено в местах, разнесенных вдоль фильтра, например, находящихся, по меньшей мере, на расстоянии 5 мм друг от друга, или, по меньшей мере, на расстоянии 10 мм друг от друга. Такая компоновка означает, что воздух допускают в фильтр в различных местах во время курения, и таким образом можно способствовать поддержанию консистентного слоя воздуха между основным потоком дыма и сорбентом вдоль всей длины сорбента. В таком случае расположенная наиболее высоко по потоку зона вентиляции может быть выше по потоку от всего или большей части сорбента.
При заблокированной зоне вентиляции объем воздуха, заходящего в фильтр, уменьшается, а в случае, когда зона вентиляции полностью заблокирована, воздух по существу не заходит в фильтр. При отсутствии слоя воздуха возле наружной стороны фильтра, основной поток дыма больше не отклоняется к центральной части фильтра, и дым, проходящий через наружную часть фильтра, вступает в контакт с сорбентом, содержащимся в обертке фильтра. Чем меньше объем воздуха, втягиваемый в фильтр, тем больший объем основного потока дыма вступает в контакт с сорбентом, и сорбент удаляет большее количество компонентов дыма.
В случаях, когда зона вентиляции частично заблокирована, поток воздуха и дыма, проходящий через фильтр, становится сочетанием двух картин потоков, зависящих от относительного места расположения заблокированной зоны вентиляции в фильтре и от степени блокирования. Например, если заблокирована часть зоны вентиляции, расположенная ближе к мундштучному концу фильтра, а расположенная выше по потоку зона вентиляция оставлена открытой, то основной поток дыма может быть сначала отделен от сорбента слоем воздуха вокруг наружной стороны фильтровального материала, но втягиваемый воздух и дым могут смешиваться при приближении к мундштучному концу фильтра, при этом большая часть дыма может вступать в контакт с сорбентом.
Посредством зоны вентиляции предпочтительно обеспечивается от 10% до 80% разбавления основного потока дыма при полностью открытой зоне вентиляции, где под «разбавлением» понимают объемную долю (в процентах) воздуха, вводимого в дым, доставляемый потребителю из мундштучного конца фильтра. Более предпочтительно посредством зоны вентиляции обеспечивается от 30% до 70% разбавления основного потока дыма, еще более предпочтительно - от 50% до 80%. Уровень вентиляции, или разбавления, достигаемый посредством зоны вентиляции, может быть определен посредством использования методики испытаний ISO 9512:2002.
Уровень вентиляции можно благоприятным образом регулировать посредством регулирования толщины концентричного слоя воздуха, проходящего через наружную концентрическую область фильтровального материала и отделяющего основной поток дыма от сорбента. Чем толще слой воздуха в наружной области фильтровального материала, тем большим оказывается воздействие слоя воздуха на отгораживание основного потока дыма от сорбента. При этом также уменьшается воздействие, оказываемое сорбентом на аромат дыма, доставляемого потребителю, при курении с открытой зоной вентиляции. Другой альтернативой может быть условие, при котором уровень вентиляции через зону вентиляции может быть настроен и количество сорбента может быть отрегулировано так чтобы доставка компонентов дыма в газовой фазе была сходной, независимо от того, открыта или заблокирована зона вентиляции.
Часть зоны вентиляции, расположенную наиболее высоко по потоку, предпочтительно обеспечивают на расстоянии от 20 мм до 30 мм от мундштучного конца курительного изделия. Часть зоны вентиляции, расположенную наиболее высоко по потоку, предпочтительно обеспечивают на расстоянии, по меньшей мере, 2 мм, от конца фильтра, расположенного рядом с табачным стержнем, причем фильтр прилегает к табачному стержню. Благодаря такому расположению зоны вентиляции на удалении от мундштучного конца фильтра и с приближением к табачному стержню благоприятно увеличивается доступная область, в которой сорбент может быть размещен ниже по потоку от зоны вентиляции.
Зону вентиляции располагают по ходу потока перед всем или по существу всем сорбентом. Хотя зону вентиляции предпочтительно обеспечивают по ходу потока перед всем сорбентом, специалисту в данной области должно быть понятно, что желаемое действие настоящего изобретения может быть достигнуто при расположении большей части сорбента ниже по потоку от зоны вентиляции, даже если небольшая часть сорбента обеспечена в месте расположения зоны вентиляции или выше по потоку от зоны вентиляции. Зону вентиляции предпочтительно обеспечивают по ходу потока перед сорбентом на расстоянии, по меньшей мере, 80% расстояния, занимаемого сорбентом.
Сорбент может быть изготовлен из любого подходящего адсорбента или абсорбента. Ряд разнообразных сорбентов, пригодных для использования в курительных изделиях, обычно известны специалисту в данной области. Пригодные сорбенты включают (но их состав не ограничен данным перечнем): активированный уголь, цеолиты, сепиолиты, окись алюминия, молекулярные сита и их сочетания. В особенно предпочтительных вариантах осуществления сорбентом является активированный уголь.
В предпочтительных вариантах осуществления обертка фильтра курительных изделий согласно изобретению содержит слой сорбента, нанесенный на область поверхности обертки фильтра. Количество сорбента в слое составляет предпочтительно, по меньшей мере, около 20 мг. Количеств сорбента предпочтительно составляет до около 120 мг, более предпочтительно - до около 100 мг, еще более предпочтительно - до около 60 мг. Особенно предпочтительно количеств сорбента составляет от около 20 мг до около 120 мг, более предпочтительно - от около 40 мг до около 60 мг.
Сорбент предпочтительно обеспечивают в виде макрочастиц или в виде гранулированного сорбента, который предпочтительно наносят на слой адгезива, или связующего, на поверхность обертки фильтра. В альтернативных вариантах осуществления сорбент может быть обеспечен в виде отдельного слоя, расположенного на поверхности обертки фильтра. В других альтернативных вариантах осуществления сорбент может быть нанесен в виде отдельного слоя на наружную поверхность фильтрующего сегмента, а обертка фильтра может быть обернута поверх слоя сорбента для введения поверхности обертки фильтра в контакт с сорбентом.
Дополнительно или альтернативно обеспечению сорбента в виде слоя на поверхности обертки фильтра, сорбент может быть введен в наружную область самого фильтровального материала. Например, если фильтр содержит тампон из волокнистого фильтровального материала, например, из ацетатцеллюлозного жгута, то сорбент в виде макрочастиц может быть обеспечен в концентричном наружном слое жгута фильтра, например, в концентричном наружном слое толщиной менее 1 мм. Сорбент может быть равномерно распределен в концентричном наружном слое жгута фильтра, или сорбент внутри фильтра может быть распределен концентрично с градиентом, причем доля сорбента в жгуте фильтра увеличивается в направлении к наружной области фильтра.
Дополнительно или альтернативно расположениям сорбента, описанным выше, сорбент может быть введен в листовой материал, представляющий обертку фильтра, например, сорбент может быть введен в бумажный материал во время изготовления материала.
Если сорбент наносят на поверхность обертки фильтра, то сорбентом предпочтительно покрывают, по меньшей мере, 50% наружной или внутренней поверхности обертки фильтра, более предпочтительно, по меньшей мере, 60%. Сорбент может быть обеспечен в одной области или во множестве областей поверхности обертки фильтра, например, в виде рисунка, нанесенного на поверхность обертки фильтра.
Сорбент предпочтительно наносят на внутреннюю поверхность обертки фильтра, где под «внутренней» поверхностью понимают внутреннюю (в радиальном направлении) поверхность обертки, располагаемую ближе к сегменту фильтра. Однако в определенных альтернативных вариантах осуществления более эффективным может быть обеспечение сорбента на наружной поверхности обертки дополнительно или в качестве альтернативы сорбенту, обеспеченному на внутренней поверхности, чтобы при этом основной поток дыма все же вступал в контакт с сорбентом во время курения. Например, если обертка фильтра является очень пористой или воздухопроницаемой, то сорбент может быть обеспечен либо на внутренней поверхности, либо на наружной поверхности, либо на обеих поверхностях, так как основной поток дыма вступает в контакт с обеими поверхностями во время курения.
В определенных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения обертка фильтра, на которую нанесен сорбент, является оберткой заглушки, которой охвачен фильтр, по меньшей мере, вдоль части его длины. Сорбент может быть нанесен на внутренний слой обертки заглушки, внутренняя поверхность которой находится в контакте с расположенным под ней фильтровальным материалом.
В некоторых случаях фильтр обернут вторым слоем обертки заглушки, например, слоем обертки заглушки, которым соединяют различные сегменты многокомпонентного фильтра. Альтернативно или дополнительно к сорбенту на внутреннем слое обертки заглушки, сорбент может быть нанесен на этот второй слой обертки заглушки, который расположен поверх одного или более внутренних слоев воздухопроницаемой обертки заглушки. Сорбент может быть нанесен на область внутренней поверхности второго слоя обертки заглушки. Альтернативно или дополнительно сорбент может быть нанесен на наружную поверхность второго слоя обертки заглушки, в частности, если второй слой обертки заглушки изготовлен из по существу воздухопроницаемого листового материала, чтобы основной поток дыма легко проникал сквозь второй слой обертки заглушки и вступал в контакт с сорбентом.
В других предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения обертка фильтра, на которую нанесен сорбент, является оберткой для прикрепления фильтра, например, оберткой для прикрепления фильтра, которой охвачен фильтр и с помощью которой фильтр присоединен к табачному стержню. Если сорбент обеспечен на обертке для прикрепления фильтра, то сорбент должен быть нанесен на внутреннюю поверхность обертки для прикрепления фильтра, чтобы он не выступал с наружной стороны фильтра.
Фильтр курительных изделий по изобретению может содержать один сегмент фильтра. Альтернативно фильтр может содержать два или более сегментов фильтра, аксиально выровненных друг относительно друга. Сегменту или сегментам фильтра может быть придан ряд разнообразных форм, и специалисту в данной области обычно известны пригодные сегменты фильтра. Если используют два или более сегментов фильтра, то сегменты фильтра могут иметь одинаковую конструкцию и содержать одинаковые материалы, или могут иметь различную конструкцию и содержать различные фильтровальные материалы или добавки. Сегмент или сегменты фильтра (каждый) предпочтительно изготовлены из заглушки из волокнистого фильтровального материала, например, из ацетатцеллюлозного жгута или из бумаги, и обернуты оберткой заглушки.
Один или более сегментов фильтра могут содержать материал в виде макрочастиц. Материал в виде макрочастиц предпочтительно вводят в сегмент фильтра, расположенный выше по потоку, например, в сегмент фильтра, расположенный рядом с концом табачного стержня.
Материал в виде макрочастиц может быть рассеян в тампоне из волокнистого фильтровального материала, например, из ацетата целлюлозы или бумаги. На волокнистый фильтровальный материал может быть нанесен пластификатор фильтра обычным способом, посредством напыления его на отдельные волокна, предпочтительно до нанесения материала в виде макрочастиц на фильтровальный материал. Альтернативно или дополнительно фильтр может содержать сегмент фильтра с полостью, по меньшей мере, частично заполненной материалом в виде макрочастиц. В таких случаях полость предпочтительно обеспечена между двумя заглушками из фильтровального материала.
Материал в виде макрочастиц, введенный в фильтр, может содержать, по меньшей мере, один сорбент, например, из тех сорбентов, которые указаны выше и предназначены для включения в обертку фильтра. Если сорбент введен в фильтр, то количество сорбента внутри фильтра должно быть меньше количества сорбента, введенного в обертку фильтра, чтобы поддерживались рабочие характеристики фильтра.
Дополнительно или альтернативно материал в виде макрочастиц, введенный в фильтр, может содержать, по меньшей мере, один ароматизирующий материал. Например, материал в виде макрочастиц может содержать частицы сорбента или целлюлозного материала, пропитанного жидким ароматизатором, например, ментолом.
Альтернативно материал в виде макрочастиц может содержать частицы растительного материала. Растительный материал может быть в виде листьев растений, как это описано в Европейском патенте EP-A-1,958,523. Например, сегмент фильтра может содержать листья табака, зеленого чая, мяты, например, перечной мяты или мяты курчавой, лавра благородного, эвкалипта, базилика, шалфея, вербены и эстрагона. Растительный материал может альтернативно быть в виде семян, корня, коры или цветов, например, тех, которые обычно используют в качестве специй.
Альтернативно один, два или более, или все сегменты могут содержать жидкий ароматизатор, например, ментол, нанесенный непосредственно на фильтровальный материал.
Общая длина курительных изделий по изобретению предпочтительно составляет от около 70 мм до около 128 мм, более предпочтительно - около 84 мм.
Наружный диаметр курительных изделий по изобретению предпочтительно составляет от около 5,0 мм до 8,5 мм, более предпочтительно - около 7,9 мм.
Общая длина фильтра курительных изделий согласно изобретению предпочтительно составляет от около 18 мм до около 36 мм, более предпочтительно - около 27 мм.
Курительные изделия по изобретению содержат табачный стержень, прикрепленный к фильтру с помощью обертки для прикрепления фильтра. Табачный стержень может содержать резаный табак из одного или более типов материалов: листьев табака, вспученного табака, восстановленного табака или их сочетаний.
Изобретение далее дополнительно описано только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 - вид в перспективе курительного изделия согласно изобретению, с необернутым фильтром;
Фиг. 2 - вид сбоку курительного изделия по Фиг. 1, где схематично показаны потоки воздуха и дыма, проходящие через фильтр при открытой зоне вентиляции; и
Фиг. 3 - вид сбоку курительного изделия по Фиг. 1, где схематично показан поток дыма, проходящий через фильтр при полностью заблокированной зоне вентиляции.
Сигарета 10 с фильтром, представленная на Фиг. 1, содержит обернутый табачный стержень 12 с резаной табачной начинки, прикрепленный к фильтру 14, аксиально выровненному с ним. Табачный стержень 12 обернут сигаретной бумагой (не показана). Фильтр 14 содержит один сегмент 16, изготовленный в виде заглушки из ацетатцеллюлозного жгута. Сегмент фильтра 16 обернут оберткой 18 заглушки, которой охвачена вся длина фильтра 14.
Обертка 18 заглушки изготовлена из листа воздухопроницаемой бумаги и содержит слой 20 сорбента, которым покрыта область, соответствующая приблизительно 50% внутренней поверхности обертки 18 заглушки. Слой 20 сорбента выполнен в виде по существу равномерно распределенного слоя, составляющего около 50 мг активированного угля в виде макрочастиц, прикрепленных к внутренней поверхности обертки 18 заглушки с помощью пригодного адгезива. В собранном фильтре слой 20 сорбента проходит по окружности вокруг сегмента 16 фильтра и находится в контакте с наружной поверхностью сегмента 16 фильтра.
Обернутый табачный стержень 12 и обернутый фильтр 14 соединены друг с другом с помощью наружной обертки 22 для прикрепления фильтра, которой охвачена вся длина фильтра 14 и смежная часть табачного стержня 12, и которая расположена поверх обертки 16 заглушки. Обертка 22 для прикрепления фильтра изготовлена из обертки для прикрепления фильтра, обеспеченной зоной вентиляции, содержащей ряд перфораций 24, продолжающийся по окружности вокруг фильтра 14. Ряд перфораций 24 расположен в фильтре у конца сегмента 16 фильтра, расположенного рядом с концом табачного стержня, у поверхности раздела между фильтром 14 и табачным стержнем 12. Вся площадь слоя 20 сорбента расположена ниже по потоку от ряда перфораций 24. При открытой перфорации через зону вентиляции обеспечивается приблизительно 60%-ное разбавление основного потока дыма во время курения.
Во время нормального курения сигареты 10 с фильтром, перфорации полностью открыты и, как схематично показано на Фиг. 2, воздух проходит в фильтр 14 через перфорации в обертке 22 для прикрепления фильтра. На Фиг. 2 поток воздуха указан полыми стрелками, тогда как основной поток дыма указан зачерненными стрелками. Как показано на чертежах, воздух втягивают через фильтр 14 в направлении к мундштучному концу фильтра 14, и воздух образует концентричный слой 26 вокруг фильтрующего сегмента 16 фильтра. Основной поток дыма втягивают из табачного стержня, и благодаря наличию слоя 26 воздуха основной поток дыма отжимается в направлении центра сегмента 16 фильтра так что основной поток дыма отделяется от внутренней поверхности обертки 18 заглушки посредством слоя 26 воздуха. Это означает, что во время курения при полностью открытой перфорации 24 контакт между основным потоком дыма и активированным углем в слое 20 сорбента, расположенном на внутренней поверхности обертки 18 заглушки, ограничивается. В таких условиях наличие слоя 20 сорбента оказывает несущественное воздействие на уровень компонентов в газовой фазе в основном потоке дыма. Однако воздухом, проходящим в фильтр 14, разбавляется основной поток дыма, в результате чего уменьшается уровень компонентов дыма в газовой фазе, доставляемых потребителю, приблизительно на 60%.
Благодаря расположению ряда перфораций 24 выше по потоку от всего слоя 20 сорбента обеспечивается условие, при котором основной поток дыма отклоняется от наружной стороны фильтрующего сегмента 16 к центру фильтра до того, как основной поток дыма достигает части фильтрующего сегмента, где начинается слой 20 сорбента.
На Фиг. 3 проиллюстрированы условия, при которых вся перфорация 24 полностью закрыта так, что воздух не допускается в фильтр 14 во время курения. При таких условиях не происходит разбавления основного потока дыма в фильтре и, таким образом, не уменьшается содержание компонентов в газовой фазе за счет действия зоны вентиляции. Как показано схематично зачерненными стрелками на Фиг. 3, при отсутствии слоя воздуха 26 основной поток дыма не удерживается в центре сегмента 16 фильтра, а может втягиваться через все поперечное сечение сегмента 16 фильтра. В отличие от ситуации, показанной на Фиг. 2, основной поток дыма, таким образом, вступает в контакт со слоем 20 сорбента, расположенного на внутренней поверхности обертки 18 заглушки, при втягивании дыма через фильтр 14. Активированный уголь в слое 20 сорбента адсорбирует определенные компоненты в газовой фазе из основного потока дыма, и общий уровень этих компонентов в потоке дыма, доставляемого потребителю, таким образом, снижается.
Уровень компонентов в газовой фазе (карбонильных соединений) в основном потоке дыма при условиях, показанных на Фиг. 3, составляет до 40% от уровня тех же компонентов в газовой фазе в результате разбавления при условиях, показанных на Фиг. 2.
В действительности, во время курения потребитель вряд ли полностью блокирует все перфорации 24 в обертке 22 для прикрепления фильтра, и условия, проиллюстрированные на Фиг. 3, таким образом, представляют только вероятную возможность осуществления таких условий во время экспериментальных испытаний курительных изделий согласно требованиям канадских стандартов по охране здоровья. Потребитель, однако, может непреднамеренно блокировать некоторые из перфораций 24, например, посредством расположения его пальцев вокруг фильтра в области зоны вентиляции, так что воздух не может проходить в фильтр 14 через перфорации, закрытые пальцами. В этом случае условия будут промежуточными между двумя примерами, показанными на Фиг. 2 и 3, где слой 26 воздуха не проходит по всему кругу фильтра 14, и основной поток дыма вступает в контакт со слоем 20 сорбента в некоторых местах.
Из-за частичного блокирования перфораций 24, объем воздуха, заходящего в фильтр 14, уменьшается, и разбавление основного потока дыма также уменьшается так что уменьшение уровня компонентов в газовой фазе в результате разбавления будет снижается. Однако благодаря контакту основного потока дыма с активированным углем в слое 20 сорбента повышается уменьшение компонентов в газовой фазе за счет сорбента так что общий уровень компонентов в газовой фазе остается все же на значении до 40% от уровня, достигаемого при условиях, показанных на Фиг. 2 и 3.
Таким образом, видно, что общий уровень компонентов в газовой фазе в основном потоке дыма в результате сочетания разбавления и действия слоя 20 сорбента, остается относительно консистентным, независимо от того, открыты, частично заблокированы или полностью заблокированы перфорации 24.
Хотя в примере, описанном выше и проиллюстрированном на чертежах, слой сорбента обеспечен на внутренней поверхности обертки заглушки, следует понимать, что различные компоновки слоя сорбента на обертке заглушки и/или обертке для прикрепления фильтра могут быть обеспечены с тем же эффектом, оказываемым на уменьшение компонентов в газовой фазе в основном потоке дыма, как это описано выше.
1. Курительное изделие, содержащее:
- табачный стержень; и
- фильтр, соединенный с табачным стержнем и содержащий один или более сегментов фильтра, окруженных оберткой фильтра, содержащей сорбент, причем фильтр содержит зону вентиляции, обеспеченную по ходу потока перед сорбентом,
причем:
зона вентиляции обеспечивает 30-70%-ное разбавление при полностью открытой зоне вентиляции;
зона вентиляции обеспечена по ходу потока перед всем сорбентом; и
зона вентиляции обеспечена на расстоянии 20-30 мм от мундштучного конца курительного изделия;
так что уровень компонентов в газовой фазе в основном потоке дыма при открытой зоне вентиляции составляет до 40% от уровня компонентов в газовой фазе в основном потоке дыма при заблокированной зоне вентиляции.
2. Курительное изделие по п. 1, в котором уровень компонентов в газовой фазе в основном потоке дыма при открытой зоне вентиляции составляет до 20% от уровня компонентов в газовой фазе в основном потоке дыма при заблокированной зоне вентиляции.
3. Курительное изделие по п. 1, в котором зона вентиляции содержит один или более рядов перфораций, продолжающихся по окружности вокруг фильтра.
4. Курительное изделие по п. 3, в котором ряды перфораций разнесены друг от друга на по меньшей мере, 5 мм.
5. Курительное изделие по любому из пп. 1-4, в котором обертка фильтра является оберткой заглушки или оберткой для прикрепления фильтра.
6. Курительное изделие по любому из пп. 1-4, в котором обертка фильтра содержит слой сорбента, нанесенного, по меньшей мере, на часть внутренней поверхности обертки фильтра.
7. Курительное изделие по любому из пп. 1-4, в котором обертка фильтра является по существу воздухопроницаемой и в котором слой сорбента нанесен, по меньшей мере, на часть наружной поверхности обертки фильтра.
8. Курительное изделие по п. 6, в котором обертка фильтра содержит от около 4 0 мг до около 60 мг сорбента.
9. Курительное изделие по любому из пп. 1-4, 8, в котором сорбентом покрыто, по меньшей мере, 60% одной из поверхностей: внутренней или наружной поверхностей обертки фильтра.
10. Курительное изделие по любому из пп. 1-4, 8, в котором сорбент включает сорбент в виде макрочастиц, нанесенный на слой адгезива, нанесенный на поверхность обертки фильтра.
11. Курительное изделие по любому из пп. 1-4, 8, в котором сорбент содержит сорбент в виде макрочастиц, введенный в обертку фильтра.
12. Курительное изделие по любому из пп. 1-4, 8, в котором фильтр содержит один или более сегментов из волокнистого фильтровального материала.
