Курительное изделие с уменьшенным количеством дыма побочного потока
Изобретение относится к курительному изделию, которое содержит табачный стержень и фильтр, соединенный с табачным стержнем, при этом фильтр содержит ограничитель потока; курительное изделие дополнительно содержит зону вентиляции в месте вдоль фильтра ниже по потоку относительно ограничителя потока; при этом диаметр табачного стержня составляет от приблизительно 5 мм до приблизительно 8,5 мм, при этом плотность упаковки табака внутри табачного стержня составляет от приблизительно 180 мг/кубический сантиметр до приблизительно 280 мг/кубический сантиметр, при этом длина табачного стержня составляет от приблизительно 15 мм до приблизительно 45 мм; при этом табачный стержень окружен оберткой, имеющей воздухопроницаемость менее 20 единиц Coresta; и при этом обертка выполнена из прозрачной пленки из регенерированной целлюлозы или целлофана. Технический результат заключается в обеспечении видимости внутренней части курительного изделия. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.
Настоящее изобретение относится к курительному изделию, содержащему табачный стержень и фильтрующий элемент.
Сгораемые курительные изделия, такие как сигареты, обычно содержат измельченный табак (обычно в форме резаного наполнителя), окруженный бумажной оберткой с образованием цилиндрического табачного стержня, и цилиндрический фильтр, выровненный по оси с обернутым табачным стержнем и упирающийся в него в конфигурации «торец к торцу». Цилиндрический фильтр, как правило, содержит фильтрующий материал, окруженный бумажной фицеллой. Традиционно, обернутый табачный стержень и фильтр соединены полосой ободковой бумаги. Для использования сигареты потребитель поджигает один ее конец, и стержень измельченного табака начинает гореть. Затем потребитель получает вдыхаемый дым, затягиваясь на противоположном конце (конце, подносимом ко рту, или конце с фильтром) сигареты.
Также были предложены курительные изделия, имеющие полость на конце, подносимом ко рту, своей секции фильтра. Кроме того, также известно включение в секцию фильтра элемента, выполненного с возможностью ограничения потока вдыхаемого дыма.
В курительных изделиях, когда сгораемый субстрат продолжает гореть между затяжками (или, в тех курительных изделиях, в которых табак нагревают, когда субстрат, образующий аэрозоль, нагревают между затяжками), может образовываться дым (или аэрозоль), что приводит к видимому дыму побочного потока, когда пользователь не осуществляет затяжку на курительном изделии. Это является общественно неприемлемым, так как постоянно горящее курительное изделие источает нежелательный запах дыма вокруг потребителя.
Было бы желательно предоставить курительное изделие, имеющее уменьшенный дым побочного потока. Кроме того, было бы желательно предоставить такое курительное изделие, и в то же время обеспечить удовлетворительные значения RTD, поток воздуха и уровни CO для потребителя. Дополнительно, было бы желательно предоставить курительное изделие, которое обеспечивает снижение использования наполнителя из резаного табака в изготовлении курительных изделий.
Соответственно, настоящее изобретение предусматривает курительное изделие, содержащее табачный стержень и фильтр, соединенный с табачным стержнем. Фильтр содержит ограничитель потока. Курительное изделие дополнительно содержит зону вентиляции в месте вдоль фильтра ниже по потоку относительно ограничителя потока. Диаметр табачного стержня составляет от приблизительно 5 мм до приблизительно 8,5 мм, при этом плотность упаковки табака внутри табачного стержня составляет от приблизительно 180 мг/кубический сантиметр до приблизительно 280 мг/кубический сантиметр, при этом длина табачного стержня составляет от приблизительно 15 мм до приблизительно 45 мм. Кроме того, табачный стержень окружен оберткой, имеющей воздухопроницаемость менее 20 единиц Coresta.
В контексте настоящего документа термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» используются для описания относительных положений элементов или частей элементов курительного изделия относительно направления, в котором пользователь осуществляет затяжку на курительном изделии во время его использования. Курительные изделия, описанные в настоящем документе, содержат расположенный ниже по потоку конец и противоположный ему расположенный выше по потоку конец. При использовании пользователь осуществляет затяжку на расположенном ниже по потоку конце курительного изделия. Расположенный ниже по потоку конец, который также описан как конец, подносимый ко рту, расположен ниже по потоку относительно расположенного выше по потоку конца, который может быть также описан как дальний конец.
Выражение «общая длина курительного изделия» используется на протяжении всего этого описания для ссылки на сумму длин различных компонентов, образующих курительное изделие. Таким образом, выражение «общая длина курительного изделия» должно толковаться как относящееся по существу к сумме длины табачного стержня и длины фильтра, измеренных в продольном направлении. На практике, «общая длина курительного изделия» также может быть измерена от расположенного выше по потоку конца курительного изделия до конца, подносимого ко рту, курительного изделия.
Единица Coresta представляет собой единицу воздухопроницаемости листового материала, которая соответствует потоку воздуха (в кубических сантиметрах в минуту), проходящему через 1 квадратный сантиметр поверхности испытуемого материала при измерительном давлении в 1,00 кПа. Измерительное давление представляет собой разность давлений между двумя поверхностями испытуемого материала во время измерения. Таким образом, единицы измерения, соответствующие единице Coresta, представляют собой кубические сантиметры в минуту на квадратный сантиметр (см3мин-1см-2) при 1,00 кПа. Подходящий способ определения воздухопроницаемости листовых материалов для использования в настоящем изобретении описан в стандарте ISO 2965:2009.
Воздухопроницаемость для испытуемого образца в единицах Coresta (CU) вычисляют по формуле:
CU=[Q/A]×[1/d]
где Q ― измеренный расход воздуха, в кубических сантиметрах в минуту, проходящий через испытуемый образец; А ― площадь поверхности, в квадратных сантиметрах, испытуемого образца; и d ― фактическая измеренная разность давлений, в килопаскалях, между двумя поверхностями испытуемого образца.
Кроме того, термин «по существу воздухонепроницаемый» используется на протяжении всего этого описания для описания сигаретной обертки, которая допускает менее чем 5-процентное разбавление вдыхаемого дыма в результате поступления окружающего воздуха в стержень и фильтр. По существу воздухонепроницаемый листовой материал может быть непористым. По существу воздухонепроницаемый листовой материал может факультативно содержать перфорационные отверстия. На практике, «по существу воздухонепроницаемая обертка» имеет воздухопроницаемость менее чем 20 единиц Coresta, предпочтительно менее чем 10 единиц Coresta и более предпочтительно менее чем 5 единиц Coresta. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления воздухопроницаемость по существу воздухонепроницаемой обертки может иметь нижний предел, равный 1 единице Coresta.
Согласно настоящему изобретению укороченный табачный стержень образован и окружен оберткой, имеющей очень низкую газопроницаемость. В этом состоит отличие от известных курительных изделий и стандартных сигарет, таких как эталонная сигарета 3R4F (Университет Кентукки, США). Кроме того, фильтр, содержащий элемент ограничителя потока, прикреплен к укороченному табачному стержню. Зона вентиляции предусмотрена в фильтре в месте ниже по потоку относительно ограничителя потока, так что окружающий воздух может быть втянут в фильтр, когда потребитель осуществляет затяжку на курительном изделии. На расположенном выше по потоку конце, с другой стороны, по существу предотвращено попадание окружающего воздуха в невентилируемый табачный стержень, особенно когда потребитель не делает затяжку на курительном изделии.
В результате использования сигаретной оберточной бумаги с низкой воздухопроницаемостью уменьшено или по существу предотвращено продолжающееся тлеющее горение табачного стержня между затяжками. В свою очередь, образование дыма побочного потока существенно снижено по сравнению с курительным изделием, доступным в данный момент на рынке. Данная конфигурация также является преимущественной в том, что, так как для образования дыма побочного потока сгорает меньшее количество табака в период времени между затяжками, осуществляемыми потребителем, курительное изделие, от которого ожидается обеспечение того же количества затяжек, что и от стандартного курительного изделия, доступного в данный момент на рынке, может быть изготовлено с меньшим количеством табака, чем стандартное курительное изделие.
Поскольку в табачный стержень при его горении попадает меньшее количество окружающего воздуха, количество образующегося монооксида углерода (CO) может быть увеличено по сравнению со стандартным курительным изделием. Для противодействия этому эффекту курительное изделие согласно настоящему изобретению предусматривает в фильтре ограничитель потока в трубчатом сегменте фильтра в комбинации с зоной вентиляции, расположенной ниже по потоку. Путем изменения длины табачного стержня относительно общей длины курительного изделия было обнаружено, что сопротивление втягиванию (RTD), уровни CO и смолы курительного изделия могут быть приспособлены для удовлетворения потребителя и соответствия регулятивным нормам.
Во время испытания было обнаружено, что курительные изделия согласно настоящему изобретению ведут себя подобно самогасящимся курительным изделиям, если между последовательными затяжками проходит слишком много времени. Курительное изделие согласно настоящему изобретению склонно прекращать гореть по сравнению со стандартным курительным изделием, доступным на рынке, которое продолжает тлеть и генерировать дым побочного потока. Для поддержания горения традиционного курительного изделия, среднее время между затяжками составляет приблизительно 20-60 секунд. Таким образом, потребители могут выбрать делать затяжки на курительном изделии согласно настоящему изобретению чаще, чем в случае традиционных курительных изделий. В этом случае потребитель будет делать то же количество затяжек, приблизительно 8-9 затяжек, за более короткий период времени, чем в случае традиционного курительного изделия, что приводит к быстрому сеансу курения, который составляет в целом приблизительно 4-5 минут. Если потребитель не делает частых затяжек, курительному изделию согласно настоящему изобретению начинает не хватать кислорода для поддержки горения, и начинается самогашение. Таким образом, может быть необходимо снова зажечь курительное изделие согласно настоящему изобретению, и в результате потребитель сделает в сущности то же количество затяжек, что и в случае со стандартным курительным изделием, но с большими паузами между каждой затяжкой. В любой ситуации, так как горение по существу предотвращено между затяжками, на образование дыма побочного потока расходуется мало табака, или табак вовсе не расходуется. Соответственно, количество табака, сгораемого между затяжками в курительном изделии согласно настоящему изобретению, составляет от приблизительно 6 до приблизительно 15 мг по сравнению с приблизительно 60 мг табака, сгораемого в стандартной сигарете. Количество табака, сгораемого между затяжками в курительном изделии согласно настоящему изобретению, составляет приблизительно 10-25% от такового в стандартной сигарете.
Для имитации курения пользователем курительного изделия курительное изделие подвергают стандартному испытанию на курение согласно условиям по ISO (например, 35 мл затяжки продолжительностью 2 секунды каждая, каждые 60 секунд). В способе испытания по ISO выкуривание курительного изделия осуществляют с полностью открытой зоной вентиляции.
В курительных изделиях согласно настоящему изобретению количество табака, упакованного в каждое курительное изделие согласно настоящему изобретению, подобно таковому в стандартной сигарете, которое находится в диапазоне от приблизительно 180 мг/кубический сантиметр до приблизительно 280 мг/кубический сантиметр, предпочтительно от приблизительно 220 мг/кубический сантиметр до приблизительно 265 мг/кубический сантиметр.
В некоторых вариантах осуществления диаметр табачного стержня составляет от приблизительно 5 мм до приблизительно 7 мм, при этом длина табачного стержня составляет от приблизительно 35 до приблизительно 45 мм. В особо предпочтительном варианте осуществления диаметр табачного стержня составляет приблизительно 5,4 мм, при этом длина табачного стержня составляет приблизительно 42 мм. Это является особенно желательным, так как потребителю предоставляется курительное изделие, имеющее внешний вид укороченной сигареты формата «super slim», предлагающее к тому же инновационный процесс горения, описанный выше.
В альтернативных вариантах осуществления диаметр табачного стержня составляет от приблизительно 7 мм до приблизительно 8 мм, при этом длина табачного стержня составляет от приблизительно 15 мм до приблизительно 25 мм. В особо предпочтительном варианте осуществления диаметр табачного стержня составляет приблизительно 7,8 мм, при этом длина табачного стержня составляет приблизительно 20 мм. Это является особенно желательным, так как потребителю предоставляется курительное изделие, имеющее внешний вид укороченной сигареты формата «standard», предлагающее к тому же инновационный процесс горения, описанный выше.
В других альтернативных вариантах осуществления диаметр табачного стержня составляет от приблизительно 7,5 мм до приблизительно 8,5 мм, при этом длина табачного стержня составляет от приблизительно 12 мм до приблизительно 22 мм. В особо предпочтительном варианте осуществления диаметр табачного стержня составляет приблизительно 8,4 мм, при этом длина табачного стержня составляет приблизительно 17 мм. Это является особенно желательным, так как потребителю предоставляется курительное изделие, имеющее внешний вид укороченной сигареты формата «magnum», предлагающее к тому же инновационный процесс горения, описанный выше.
В курительных изделиях согласно настоящему изобретению табачный стержень окружен оберткой, имеющей очень низкую воздухопроницаемость, а именно проницаемость менее приблизительно 20 единиц Coresta. Предпочтительно, обертка имеет воздухопроницаемость менее приблизительно 10 единиц Coresta. Предпочтительно, обертка имеет воздухопроницаемость менее приблизительно 5 единиц Coresta. Другими словами, обертка предпочтительно является по существу воздухонепроницаемой.
В предпочтительном варианте осуществления обертка выполнена из тонкой прозрачной пленки из регенерированной целлюлозы, которая обладает низкой проницаемостью для воздуха и воды, такой как целлофан (от компании Innovia Films, Уигтон, Великобритания). Использование целлофана является преимущественным в том, что это не только обеспечивает желаемый низкий уровень воздухопроницаемости, но также потому, что он усаживается под воздействием тепла, например, в случае горящего уголька. Таким образом, когда курительное изделие зажигают и выкуривают, целлофановая обертка немного усаживается вокруг расположенного выше по потоку конца табачного стержня, чтобы принять форму пули. Не вдаваясь в теорию, считается, что это дополнительно уменьшает площадь проницаемой поверхности, доступной для попадания окружающего воздуха в курительное изделие, и, следовательно, дополнительно препятствует тлению и образованию дыма побочного потока. Кроме того, поскольку целлофан прозрачный, может быть предоставлено курительное изделие, позволяющее потребителю видеть табачный материал внутри стержня.
В качестве альтернативы, обертка может быть выполнена из любого другого материала, предназначенного для того, чтобы по существу предотвращать попадание окружающего воздуха в окруженный табачный стержень. На практике, обертка может быть выполнена из других особых видов бумаги, которые по существу сравнимы с целлофаном в отношении воздухопроницаемости.
В качестве примера, обертка может быть выполнена из по существу непористой бумаги, или из бумаги, обработанной солями, предназначенными для снижения скорости горения, или из бумаги, пропитанной веществом, препятствующим горению. На практике, обертка может содержать основное полотно и один или несколько слоев дополнительного материала, нанесенных на основное полотно, например, посредством печати, предназначенных для снижения его статической скорости горения. Могут быть использованы различные соли для снижения статической скорости горения обертки, такие как соли щелочных металлов.
В качестве дополнения или альтернативы, основное полотно может быть обработано (например, покрыто печатью) дополнительным материалом, предназначенным для уменьшения его пористости и воздухопроницаемости. В некоторых вариантах осуществления, основное полотно может быть обработано (например, покрыто печатью) водным или неводным раствором крахмала, содержащим средство, препятствующее сминанию. В других вариантах осуществления, основное полотно может быть обработано (например, покрыто печатью) водным или неводным раствором, содержащим смесь частиц карбоната кальция (или мела), крахмала и средства, препятствующего сминанию. Могут быть использованы многие виды крахмала, при этом тапиоковый крахмал является предпочтительным крахмальным компонентом. Подобным образом, могут быть использованы многие виды частиц карбоната кальция. Различные средства, препятствующие сминанию, подходят для придания требуемых характеристик, описанных в настоящем документе. В частности, средство, препятствующее сминанию, может быть выбрано из группы, состоящей из глицерина, пропиленгликоля и 1,2-пропиленгликоля. Таким образом, воздухопроницаемость обертки может быть преимущественно задана менее приблизительно 20 единиц Coresta. Соответственно, эти обертки преимущественно ведут себя, для целей настоящего изобретения, по существу как целлофан.
Табачный стержень, как правило, содержит наполнитель из табака, окруженный бумажной оберткой. Табачный стержень может содержать любой подходящий тип или типы табачного материала или заменителя табака в любом подходящем виде. Предпочтительно, табачный стержень включает табак трубоогневой сушки, табак Берли, табак Мэриленд, табак восточного типа, редкие виды табака, специальные виды табака или любое их сочетание. Предпочтительно, табак предусмотрен в виде листовых пластинок табака, обработанных табачных материалов, таких как взорванный или вспушенный табак, обработанных табачных стеблей, таких как порезанные и раскатанные или порезанные и вспушенные стебли, восстановленных табачных материалов, их смесей и т. п. В предпочтительных вариантах осуществления табак имеет вид резаного наполнителя, то есть, вид крупиц или тонких трубок, порезанных на отрезки шириной от приблизительно 2,5 мм до приблизительно 1,2 мм, или даже приблизительно 0,6 мм. Предпочтительно, длина тонких трубок находится в диапазоне от приблизительно 6 мм до приблизительно 75 мм.
Предпочтительно, табачный стержень имеет длину менее приблизительно 50 процентов от общей длины курительного изделия. Более предпочтительно, табачный стержень имеет длину менее приблизительно 40 процентов от общей длины курительного изделия.
Из-за наличия элемента ограничителя потока в курительных изделиях согласно настоящему изобретению вдыхаемый дым отводится так, чтобы протекать через канал, имеющий уменьшенную площадь поперечного сечения. Соответственно, ограничитель потока преимущественно увеличивает RTD до уровня, приемлемого для потребителя.
В некоторых вариантах осуществления курительных изделий согласно настоящему изобретению фильтр содержит сегмент, содержащий полую трубку, образующую полость на конце, подносимом ко рту, фильтра, и ограничитель потока размещен в полости. В другом варианте осуществления в дополнение к полому трубчатому сегменту фильтр может содержать один или несколько дополнительных сегментов. Элемент ограничителя потока, таким образом, может быть расположен в полости, образованной полым трубчатым сегментом. В этих вариантах осуществления ограничитель потока отводит поток воздуха и дыма к периферии полой трубки, и направляет поток воздуха и дыма так, чтобы он протекал вокруг ограничителя потока.
В качестве альтернативы, элемент ограничителя потока может быть расположен внутри сегмента из фильтрующего материала фильтра. В качестве примера, элемент ограничителя потока может быть окружен со всех сторон фильтрующим материалом.
Ограничитель потока может быть сплошным, или может содержать оболочку и центральную часть. Центральная часть может быть пустой. Ограничитель потока может иметь любую подходящую форму. Например, ограничитель потока может иметь по существу овоидную, эллипсоидную, сфероидальную, цилиндрическую, призматическую или каплевидную форму. Однако в предпочтительном варианте осуществления ограничитель потока имеет по существу сферическую форму. Сферический ограничитель потока легко изготовить, и, поскольку он симметричен в радиальном направлении, его ориентация внутри полой трубки не имеет значения.
Ограничитель потока предпочтительно содержит воздухонепроницаемый материал. Выражение «воздухонепроницаемый материал» используется на протяжении всего этого описания для обозначения материала, не позволяющего проходить текучим средам, в частности воздуху и дыму, через промежутки или поры в материале. Если ограничитель потока содержит материал, который является непроницаемым для воздуха и дыма, воздух и дым, втягивающиеся через фильтр, вынуждены протекать вокруг ограничителя потока и через канал уменьшенного поперечного сечения.
Полый трубчатый сегмент имеет наружный диаметр и внутренний диаметр. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один размер поперечного сечения ограничителя потока предпочтительно больше внутреннего диаметра полой трубки, так что ограничитель потока зацепляется с полой трубкой, чтобы удерживаться в полой трубке. Если ограничитель потока является по существу сферическим, то по меньшей мере один размер поперечного сечения ограничителя потока является диаметром сферического ограничителя потока.
Продольное положение центра ограничителя потока в полой трубке может выбираться с таким расчетом, чтобы регулировать уровень RTD. Например, продольное положение центра ограничителя потока может находиться по меньшей мере приблизительно в 6 мм от конца, подносимого ко рту, фильтра. В данном контексте «центр» ограничителя потока означает среднюю точку между частью ограничителя потока, расположенной ближайшей к расположенному ниже по потоку концу фильтра, и частью ограничителя потока, расположенной ближайшей к расположенному выше по потоку концу фильтра.
В других вариантах осуществления ограничитель потока может содержать поперечную перегородку, проходящую через полый трубчатый сегмент, при этом по меньшей мере одно отверстие предусмотрено в поперечной перегородке для протекания вдыхаемого дыма. Вдыхаемый дым, таким образом, отводится так, чтобы протекать через канал, имеющий уменьшенную площадь поперечного сечения, при этом RTD соответственно увеличено до уровня, приемлемого для потребителя.
Предпочтительно, ограничитель потока содержит первую расположенную выше по потоку цельную трубчатую часть; вторую расположенную ниже по потоку цельную трубчатую часть, по существу того же внешнего диаметра, что и первая трубчатая часть; и третью центральную цельную трубчатую часть, расположенную между первой и второй частями, при этом третья трубчатая часть имеет уменьшенный внешний диаметр в сравнении с первой и второй трубчатыми частями. Поперечная перегородка, имеющая по меньшей мере одно отверстие, расположена между первой расположенной выше по потоку полостью, по меньшей мере частично образованной внутренней периферией первой трубчатой части, и второй расположенной ниже по потоку полостью, по меньшей мере частично образованной внутренней периферией второй трубчатой части. Более предпочтительно, поперечная перегородка проходит через третью центральную цельную трубчатую часть.
Ограничитель потока может быть приспособлен для генерирования RTD по меньшей мере приблизительно 150 мм вод. ст. (приблизительно 1470 Па), предпочтительно по меньшей мере приблизительно 200 мм вод. ст. (приблизительно 1960 Па), еще более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 250 мм вод. ст. (приблизительно 2450 Па). В качестве альтернативы или дополнения, ограничитель потока может быть выполнен с возможностью генерирования RTD менее приблизительно 500 мм вод. ст. (приблизительно 4900 Па), предпочтительно менее приблизительно 400 мм вод. ст. (приблизительно 3920 Па), еще более предпочтительно менее приблизительно 350 мм вод. ст. (приблизительно 3430 Па). В некоторых предпочтительных вариантах осуществления ограничитель потока генерирует RTD в диапазоне от примерно 150 мм вод. ст. (приблизительно 1470 Па) до 400 мм вод. ст. (приблизительно 3920 Па). В некоторых особо предпочтительных вариантах осуществления ограничитель потока генерирует RTD примерно 325 мм вод. ст. (приблизительно 3185 Па).
RTD, генерируемое ограничителем потока, может быть определено в качестве отрицательного давления, которое должно быть приложено в условиях испытания, как определено в ISO 3402, к выходному концу секции фильтра, содержащей полую трубку с ограничителем, для поддержания равномерного объемного потока воздуха 17,5 мл/с через секцию фильтра без блокировки какой-либо вентиляции. В контексте данной заявки, если фильтр содержит какие-либо сегменты фильтра, отличные от сегмента фильтра, содержащего полую трубку с ограничителем, то их удаляют перед выполнением измерения.
Предпочтительно, толщина стенки полого трубчатого сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 90 микрометров. Более предпочтительно, толщина стенки полого трубчатого сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 100 микрометров. В качестве альтернативы или дополнения, толщина стенки полого трубчатого сегмента составляет менее приблизительно 140 микрометров. Предпочтительно, толщина стенки полого трубчатого сегмента составляет менее приблизительно 130 микрометров. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления толщина стенки полого трубчатого сегмента составляет от приблизительно 90 микрометров до приблизительно 140 микрометров, предпочтительно от 100 микрометров до 130 микрометров.
Полая трубка может содержать любой подходящий материал или материалы. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления полая трубка может содержать фильтрующий материал, выбранный для обеспечения требуемого уровня RTD. Примеры подходящих материалов включают без ограничения ацетилцеллюлозу, целлюлозу, восстановленную целлюлозу, полимолочную кислоту, поливиниловый спирт, нейлон, полигидроксибутират, термопластичный материал, такой как крахмал, превращенный в пенопласт с открытыми порами, и их комбинации. Фильтр может полностью или частично представлять собой активированный уголь. Фильтр может содержать клей, или пластификатор, или их комбинацию в помощь удерживанию ограничителя потока в полой трубке. Это может помочь вставке ограничителя потока в полую трубку при изготовлении. Фильтрующий материал может быть сжимаемым, чтобы позволить вставлять ограничитель потока в полую трубку.
Предпочтительно, фильтрующий материал полой трубки имеет низкую эффективность улавливания твердых частиц. Предпочтительно, полая трубка содержит волокна со значением денье от примерно 1,5 денье на волокно (днв) до примерно 12,0 днв. В одном предпочтительном варианте осуществления полая трубка содержит волокна среднего диаметра со значением денье примерно 3,3 днв. Предпочтительно, полая трубка содержит волокна, имеющие от примерно 15000 общего денье (од) до примерно 50000 од. В одном предпочтительном варианте осуществления полая трубка содержит волокна среднего диаметра, имеющие примерно 44000 од.
В качестве альтернативы, полая трубка предпочтительно может быть образована из бумажного материала. Более предпочтительно, полый трубчатый сегмент образован из нескольких перекрывающихся бумажных слоев, таких как несколько параллельно скрученных бумажных слоев или несколько спирально скрученных бумажных слоев. Образование полого трубчатого сегмента из нескольких перекрывающихся бумажных слоев может способствовать улучшению сопротивления сжатию или деформации.
Предпочтительно, полый трубчатый сегмент содержит по меньшей мере два бумажных слоя. В качестве альтернативы или дополнения, полый трубчатый сегмент предпочтительно содержит менее одиннадцати бумажных слоев.
Приведенный в качестве примера способ образования трубчатого сегмента из нескольких скрученных бумажных слоев включает обертывание нескольких по существу непрерывных бумажных полосок путем перекрывания вокруг цилиндрического сердечника. Полоски обернуты параллельно или по спирали для образования по существу непрерывной трубки на сердечнике. Образованная трубка может быть повернута вокруг сердечника, например, с использованием резиновой ленты, таким образом, чтобы бумажные слои были постоянно натянуты и обернуты вокруг сердечника. Образованная трубка может быть затем разрезана на необходимые длины ниже по потоку относительно сердечника.
Фильтр может дополнительно содержать обертку фильтра, окружающую сегмент, содержащий полую трубку. Обертка фильтра обеспечивает прочность и структурную жесткость полой трубки. Это снижает вероятность того, что полая трубка деформируется или повредится при вставке ограничителя потока в полую трубку. Это также снижает вероятность того, что полая трубка деформируется на своей наружной поверхности вокруг зоны, где ограничитель потока расположен внутри полой трубки. Предпочтительно, если фильтр содержит один или несколько дополнительных фильтрующих элементов, полая трубка и один или несколько дополнительных фильтрующих элементов обернуты оберткой фильтра.
Обертка фильтра может содержать любой подходящий материал. Предпочтительно, обертка фильтра представляет собой фицеллу повышенной жесткости, например, содержащую жесткую бумагу или картон. Жесткая бумага или картон предпочтительно имеют основной вес более чем приблизительно 60 г/м2. Жесткая обертка фильтра обеспечивает высокую структурную жесткость. Обертка фильтра может содержать шов, содержащий одну или несколько полосок клея. Предпочтительно, шов содержит две полоски клея. Это снижает вероятность того, что обертка фильтра разойдется, когда ограничитель потока будет вставлен в полую трубку. Одна полоска клея может содержать клей-расплав. Одна полоска клея может содержать поливиниловый спирт.
Предпочтительно, фильтр имеет длину по меньшей мере приблизительно 15 мм. Еще более предпочтительно, фильтр имеет длину по меньшей мере приблизительно 18 мм. В качестве альтернативы или дополнения, фильтр предпочтительно имеет длину менее чем приблизительно 40 мм, еще более предпочтительно - менее чем приблизительно 35 мм. В одном варианте осуществления, фильтр имеет длину приблизительно 27 мм. Если фильтр не содержит дополнительных компонентов, кроме полого трубчатого сегмента, длина фильтра совпадает с длиной полого трубчатого сегмента.
В курительных изделиях согласно настоящему изобретению зона вентиляции обеспечена в месте вдоль фильтра ниже по потоку относительно ограничителя потока. В вариантах осуществления, в которых предусмотрен полый трубчатый сегмент, образующий полость, зона вентиляции находится в сообщении с полостью. Вентиляция вместе с ограничителем потока обеспечивает необходимый уровень RTD. Предпочтительно, зона вентиляции содержит по меньшей мере один кольцевой ряд перфорационных отверстий, выполненных в полом трубчатом сегменте. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления зона вентиляции содержит два кольцевых ряда перфорационных отверстий, выполненных в полом трубчатом сегменте. Например, перфорационные отверстия могут быть образованы на производственной линии в процессе изготовления курительного изделия. Предпочтительно, каждый кольцевой ряд перфорационных отверстий содержит от 8 до 30 перфорационных отверстий.
Предпочтительно, в частности, в вариантах осуществления, в которых ограничитель потока расположен в полой трубке для отведения потока воздуха и дыма к периферии полой трубки и направления таким образом, чтобы он протекал вокруг ограничителя потока, по меньшей мере один кольцевой ряд перфорационных отверстий находится на расстоянии по меньшей мере приблизительно 1 мм ниже по потоку от центра ограничителя потока. Более предпочтительно, по меньшей мере один кольцевой ряд перфорационных отверстий находится на расстоянии по меньшей мере приблизительно 3 мм ниже по потоку от центра ограничителя потока. Наиболее предпочтительно, зона вентиляции находится ниже по потоку относительно ограничителя потока с таким расчетом, чтобы вентиляционный воздух вводился в полость, образованную внутри полой трубки ниже по потоку относительно ограничителя потока. Это обеспечивает оптимальное смешивание окружающего воздуха, втягивающегося через перфорационные отверстия, и смеси воздуха и дыма, протекающей через фильтр.
Соответствующим образом, в вариантах осуществления, в которых ограничитель потока содержит поперечную перегородку, проходящую через полую трубку, по меньшей мере один кольцевой ряд перфорационных отверстий находится на расстоянии по меньшей мере приблизительно 1 мм ниже по потоку от поперечной перегородки. Более предпочтительно, по меньшей мере один кольцевой ряд перфорационных отверстий находится на расстоянии по меньшей мере приблизительно 3 мм ниже по потоку от поперечной перегородки. Наиболее предпочтительно, зона вентиляции находится ниже по потоку относительно поперечной перегородки с таким расчетом, чтобы вентиляционный воздух вводился в полость, образованную внутри полой трубки ниже по потоку относительно поперечной перегородки.
Предпочтительно, зона вентиляции расположена на расстоянии по меньшей мере приблизительно 2 мм выше по потоку от конца, подносимого ко рту, фильтра. Более предпочтительно, зона вентиляции расположена на расстоянии по меньшей мере приблизительно 5 мм выше по потоку от конца, подносимого ко рту, фильтра. Это преимущественно снижает вероятность того, что пользователь заблокирует зону вентиляции во время удерживания курительного изделия его или ее губами. Предпочтительно, зона вентиляции расположена на расстоянии по меньшей мере приблизительно 10 мм выше по потоку от конца, подносимого ко рту, фильтра.
В качестве дополнения или альтернативы, зона вентиляции предпочтительно расположена на расстоянии менее чем приблизительно 20 мм выше по потоку от конца, подносимого ко рту, фильтра. Более предпочтительно, зона вентиляции предпочтительно расположена на расстоянии менее чем приблизительно 15 мм выше по потоку от конца, подносимого ко рту, фильтра. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления зона вентиляции предпочтительно расположена на расстоянии от приблизительно 2 до 20 мм выше по потоку от конца, подносимого ко рту, фильтра. В некоторых более предпочтительных вариантах осуществления зона вентиляции предпочтительно расположена на расстоянии от приблизительно 10 до 15 мм выше по потоку от конца, подносимого ко рту, фильтра. Это обеспечивает соответствующую длину полой трубки для смешивания вентиляционного воздуха и вдыхаемого дыма прежде, чем они достигнут конца, подносимого ко рту, курительного изделия.
Для соединения фильтра и табачного стержня курительное изделие может содержать полосу ободковой обертки, окружающую фильтр и по меньшей мере часть табачного стержня. Ободковая обертка может содержать бумагу, имеющую основной вес менее чем приблизительно 70 г/м2, предпочтительно менее чем приблизительно 50 г/м2. Ободковая обертка предпочтительно имеет основной вес более чем приблизительно 20 г/м2. Таким образом, ободковая обертка может обеспечить дополнительную прочность и структурную жесткость фильтра и снизить вероятность деформации на наружной поверхности фильтра в месте, где ограничитель потока расположен в полой трубке из фильтрующего материала.
Ободковая обертка может содержать зону вентиляции, содержащую перфорационные отверстия в ободковой обертке, по существу выровненные с перфорационными отверстиями в полом трубчатом сегменте. Ободковая обертка может представлять собой стандартную предварительно перфорированную ободковую обертку. В качестве альтернативы, ободковая обертка может быть перфорирована (например, с помощью лазера) во время процесса изготовления в соответствии с необходимыми количеством, размером и положением перфорационных отверстий.
Курительное изделие, описанное выше, может быть собрано с использованием стандартного производственного оборудования. Ограничитель потока может быть изготовлен вне производственной линии, например, с использованием быстрого непрерывного процесса, такого как процесс с использованием ротационного штампа. Машина для вкладывания объектов может быть использована для вставки ограничителя потока внутрь полой трубки. Другие части курительного изделия, такие как табачный стержень, можно изготавливать в соответствии со стандартными способами с использованием стандартного производственного оборудования.
Настоящее изобретение будет дополнительно описано исключительно на примерах, со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показано курительное изделие согласно настоящему изобретению; и
на фиг. 2 показан вид сбоку в разрезе курительного изделия по фиг. 1 с необернутыми фильтром и стержнем.
На фиг. 1 и фиг. 2 проиллюстрировано курительное изделие 10 согласно настоящему изобретению. Курительное изделие 10 содержит стержень 12 наполнителя из резаного табака, который прикреплен одним концом к выровненному по оси фильтру 14. Табачный стержень 12 окружен оберткой 13 (см. фиг. 2), выполненной из целлофана, и имеет длину приблизительно 20 мм. Диаметр табачного стержня 12 составляет приблизительно 7,8 мм. Плотность упаковки табака внутри табачного стержня 12 составляет приблизительно 265 мг/кубический сантиметр. Полоса ободковой бумаги 16 окружает фильтр 14 и часть обернутого табачного стержня 12 для соединения вместе фильтра 14 и стержня 12.
Курительное изделие 10 дополнительно содержит зону 18 вентиляции в месте вдоль фильтра 14. Хотя этого не видно на фиг. 1, в фильтре 14 расположен ограничитель потока. Фильтр 14 имеет длину приблизительно 27 мм.
Более подробно, как изображено на фиг. 2, фильтр 14 содержит полый трубчатый сегмент 20, который образует полость 22 на конце, подносимом ко рту, фильтра 14. Ограничитель 24 потока расположен внутри полости 22. Зона 18 вентиляции расположена ниже по потоку относительно ограничителя 24 потока.
В варианте осуществления по фиг. 2 полый трубчатый сегмент 20 выполнен из фильтрующего материала. Ограничитель 24 потока предоставлен в виде по существу сферического шарика. Диаметр шарика 24 немного больше внутреннего диаметра полого трубчатого сегмента 20, так что шарик 24 вызывает небольшое сжатие фильтрующего материала, прилегающего к шарику 24, и шарик 24 удерживается в полом трубчатом сегменте 20 за счет трения.
1. Курительное изделие, содержащее табачный стержень и фильтр, соединенный с табачным стержнем, при этом фильтр содержит ограничитель потока; курительное изделие дополнительно содержит зону вентиляции в месте вдоль фильтра ниже по потоку относительно ограничителя потока;
при этом диаметр табачного стержня составляет от приблизительно 5 мм до приблизительно 8,5 мм, при этом плотность упаковки табака внутри табачного стержня составляет от приблизительно 180 мг/кубический сантиметр до приблизительно 280 мг/кубический сантиметр, при этом длина табачного стержня составляет от приблизительно 15 мм до приблизительно 45 мм;
при этом табачный стержень окружен оберткой, имеющей воздухопроницаемость менее 20 единиц Coresta; и
при этом обертка выполнена из прозрачной пленки из регенерированной целлюлозы или целлофана.
2. Курительное изделие по п. 1, отличающееся тем, что диаметр табачного стержня составляет от приблизительно 5 мм до приблизительно 7 мм, при этом длина табачного стержня составляет от приблизительно 35 мм до приблизительно 45 мм.
3. Курительное изделие по п. 1, отличающееся тем, что диаметр табачного стержня составляет от приблизительно 7 мм до приблизительно 8 мм, при этом длина табачного стержня составляет от приблизительно 15 мм до приблизительно 25 мм.
4. Курительное изделие по п. 1, отличающееся тем, что диаметр табачного стержня составляет от приблизительно 7,5 мм до приблизительно 8,5 мм, при этом длина табачного стержня составляет от приблизительно 12 мм до приблизительно 22 мм.
5. Курительное изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что обертка является по существу воздухонепроницаемой.
6. Курительное изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что обертка содержит основное полотно и один или несколько слоев дополнительного материала, нанесенных на основное полотно, при этом дополнительный материал снижает статическую скорость горения обертки.
7. Курительное изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что среднее время самогашения составляет приблизительно 20-60 секунд.
8. Курительное изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что фильтр содержит полый трубчатый сегмент, образующий полость на конце, подносимом ко рту, фильтра, при этом ограничитель потока расположен в полости, при этом зона вентиляции находится в сообщении с полостью.
9. Курительное изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что ограничитель потока выполнен с возможностью генерирования RTD от примерно 150 мм вод. ст. (приблизительно 1470 Па) до примерно 500 мм вод. ст. (приблизительно 4900 Па).
10. Курительное изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что полый трубчатый сегмент имеет наружный диаметр и внутренний диаметр, при этом по меньшей мере один размер поперечного сечения ограничителя потока больше внутреннего диаметра полой трубки, так что ограничитель потока зацепляется с полой трубкой, чтобы удерживаться в полой трубке.
11. Курительное изделие по п. 10, отличающееся тем, что ограничитель потока является по существу сферическим, причем по меньшей мере один размер поперечного сечения ограничителя потока является диаметром сферического ограничителя потока.
12. Курительное изделие по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что ограничитель потока содержит поперечную перегородку, проходящую через полый трубчатый сегмент, при этом по меньшей мере одно отверстие предусмотрено в поперечной перегородке для протекания вдыхаемого дыма.
13. Курительное изделие по п. 12, отличающееся тем, что содержит первую расположенную выше по потоку цельную трубчатую часть; вторую расположенную ниже по потоку цельную трубчатую часть, по существу того же внешнего диаметра, что и первая трубчатая часть; и третью центральную цельную трубчатую часть, расположенную между первой и второй трубчатыми частями, при этом третья трубчатая часть имеет уменьшенный внешний диаметр в сравнении с первой и второй трубчатыми частями; при этом поперечная перегородка предусмотрена в нем между первой расположенной выше по потоку полостью, по меньшей мере частично образованной внутренней периферией первой трубчатой части, и второй расположенной ниже по потоку полостью, по меньшей мере частично образованной внутренней периферией второй трубчатой части.
