СЕГМЕНТ ФИЛЬТРА, СОДЕРЖАЩИЙ АЦЕТАТНУЮ СОЛЬ И ГЛИЦЕРИН
FILTER SEGMENT CONTAINING ACETATE SALT AND GLYCERIN

Настоящее изобретение относится к сегменту фильтра, содержащему ацетатную соль аминокислоты и глицерин, для применения в фильтре курительного изделия и к фильтру и курительному изделию, содержащему подобный сегмент фильтра.
Сигареты с фильтром обычно содержат стержень наполнителя из резаного табака, окруженный бумажной оберткой, и цилиндрический фильтр, расположенный торцом к торцу относительно обернутого табачного стержня и прикрепленный к нему ободковой бумагой.
В обычных сигаретах с фильтром фильтр может состоять из одного сегмента фильтрующего материала, обычно жгута из ацетатцеллюлозных волокон, завернутого в пористую фицеллу. В качестве альтернативы фильтр может представлять собой многосегментный фильтр, содержащий два или несколько сегментов фильтрующего материала для удаления дисперсных и газообразных компонентов дыма, вдыхаемого курильщиком.
При изготовлении фильтра материал жгута из волокон вытягивают из подаваемого сырья в виде движущегося полотна и обрабатывают. Жгут из волокон фильтра изготовлен из тканого материала из нитей, непрочно прикрепленных друг к другу и растянутых в стороны таким образом, чтобы образовывать широкое и в основном ровное полотно, так что нити перемещаются рядом друг с другом и по существу параллельны. Полотно расширяется в сопле расширителя. Обычно материалом жгута из волокон является ацетатцеллюлоза. После расширения в полотно подают добавку в мелкодисперсной форме. Данная добавка обычно является жидкой и образована из капель триацетина. Капли начинают растворять нити, так что нити необратимо приклеиваются друг к другу. Нити затем собирают таким образом, чтобы они образовывали цилиндрический стержень, и заключают в фицеллу фильтра.
Хотя триацетин помогает удерживать материал жгута из волокон вместе, остается желание улучшить стабильность триацетина таким образом, чтобы он сохранял структуру материала жгута из волокон еще дольше. Это приводит к лучшей структурной жесткости или твердости сегмента фильтра, что является желательным для потребителей. Более того, стабилизация триацетина предотвращает производство других соединений, способных привести к неожиданному изменению вкуса и запаха дыма, вдыхаемого курильщиком.
Согласно настоящему изобретению предоставлен сегмент фильтра для применения в фильтре курительного изделия, при этом сегмент фильтра состоит из материала жгута из волокон и триацетина, где сегмент фильтра также содержит ацетатную соль аминокислоты и глицерин.
Изобретение также предусматривает применение ацетатной соли аминокислоты и глицерина в сегменте фильтра, содержащем материал жгута из волокон и триацетин, для стабилизации триацетина. Данное применение дает в результате материал жгута из волокон, сохраняющий свою структурную жесткость или твердость.
Изобретение также предоставляет способ приготовления сегмента фильтра, включающий применение триацетина к материалу жгута из волокон, применение водного раствора ацетатной соли аминокислоты и глицерина к материалу жгута из волокон и формирование сегмента фильтра из итогового материала жгута из волокон.
Как использовано здесь, термин «сегмент фильтра» используется для описания сегмента для применения в фильтре. Применение термина «сегмент фильтра» не означает, что сегмент обладает существенным фильтрующим эффектом. Следует понимать, что сегменты фильтра согласно изобретению могут обладать небольшим фильтрующим эффектом или по существу не обладать им.
Сегменты фильтра согласно изобретению могут преимущественно применяться в фильтрах для сигарет с фильтром и других курительных изделиях, в которых для образования дыма сгорает материал. Сегменты фильтра согласно изобретению также могут использоваться в курительных изделиях, в которых материал нагревается, а не сгорает. В одном типе нагреваемого курительного изделия табачный материал или другой материал, образующий аэрозоль, нагревается одним или несколькими нагревательными элементами для создания аэрозоля. В другом типе нагреваемого курительного изделия аэрозоль образуется путем передачи тепла от горючего топливного элемента или источника тепла к физически отделенному материалу, образующему аэрозоль, который может быть расположен внутри, вокруг или ниже по потоку относительно источника тепла.
Триацетин обычно наносят на материал жгута из волокон, например ацетатцеллюлозный материал жгута из волокон, в количестве от приблизительно 5% до приблизительно 10% по весу, на основании общего веса материала жгута из волокон. Он применяется для связывания ацетатцеллюлозных волокон друг с другом и предоставляет фильтру твердость и структурную целостность, что является желательным для потребителей. Триацетин предпочтительно присутствует в количестве от приблизительно 10 мг до приблизительно 65 мг, более предпочтительно от приблизительно 15 мг до приблизительно 60 мг. Количество триацетина можно вычислить с помощью стандартного газохроматографического анализа, такого как описанный в способе № 59, рекомендованном Coresta (июнь 2004 г.).
Было обнаружено, что ацетатная соль аминокислоты может улучшить стабильность триацетина, что, в свою очередь, способствует более длительному сохранению структурной целостности материала жгута из волокон.
Предпочтительно ацетатная соль аминокислоты присутствует в количестве от приблизительно 1 мг до 15 мг. Более предпочтительно ацетатная соль аминокислоты присутствует в количестве от приблизительно 4 мг до приблизительно 12 мг. Менее приблизительно 1 мг ацетатной соли аминокислоты недостаточно стабилизирует триацетин, в то время как более приблизительно 15 мг ацетатной соли аминокислоты может создавать слегка горький вкус.
Предпочтительно ацетатная соль аминокислоты представляет собой ацетат лизина.
Сегмент фильтра также содержит глицерин. Глицерин в сочетании с ацетатной солью аминокислоты дополнительно улучшает стабильность триацетина.
Количество глицерина предпочтительно составляет от приблизительно 10 мг до приблизительно 25 мг, более предпочтительно от приблизительно 12 мг до приблизительно 20 мг.
Количества ацетатной соли аминокислоты и глицерина можно вычислить с помощью стандартного газохроматографического анализа.
Сегмент фильтра предпочтительно завернут в фицеллу фильтра. Термин «фицелла фильтра» обычно используется в табачной промышленности для обозначения обертки, окружающей стержень фильтра сигареты с фильтром. Фицелла фильтра доступна на рынке у большого количества поставщиков.
Хотя любая доступная на рынке фицелла фильтра может использоваться с сегментом фильтра, было обнаружено, что желательной является фицелла фильтра, обладающая воздухопроницаемостью от приблизительно 6000 единиц Coresta до приблизительно 24000 единиц Coresta, измеренных согласно ISO 2965:2009.
Фицелла фильтра, обладающая воздухопроницаемостью от приблизительно 6000 единиц Coresta до приблизительно 24000 единиц Coresta, обладает отличной способностью впитывать жидкость. Не ограничиваясь теорией, открытая структура подобной фицеллы фильтра позволяет ей впитывать большие количества жидкости.
Предпочтительно фицелла фильтра для применения в настоящем изобретении обладает достаточно высокой прочностью при растяжении для сопротивления разрыву при изготовлении сегментов фильтра согласно изобретению. Более предпочтительно фицелла фильтра для применения в настоящем изобретении обладает прочностью на разрыв при растяжении, равной по меньшей мере приблизительно 20 Н/15 мм при постоянно нарастающем удлинении, равном 8 мм/мин для образца шириной 15 мм, как измерено в соответствии с принципами, изложенными в ISO 1924-2:2008.
Фицелла фильтра для применения в настоящем изобретении предпочтительно изготовлена из пульпы, содержащей смесь коротких и длинных волокон. Короткие волокна включают, помимо прочего, волокна древесины твердых пород, таких как осина, бук, береза, каштан, эвкалипт, камедное дерево, клен, дуб, тополь и грецкий орех. Длинные волокна включают, помимо прочего, волокна древесины мягких пород, таких как, например, кедр, пихта, сосна, секвойя и ель; и недревесные волокна, такие как абака, лен, конопля, кенаф и сизаль.
Предпочтительно фицелла фильтра для применения в настоящем изобретении изготовлена из пульпы, содержащей от приблизительно 60% до приблизительно 90% по весу волокон древесины мягких пород (таких, как, например, кедр, пихта, сосна, секвойя, ель и их смеси), от приблизительно 10% до приблизительно 40% по весу волокон древесины твердых пород (таких, как, например, осина, бук, береза, каштан, эвкалипт, камедное дерево, клен, дуб, тополь, грецкий орех и их смеси) и от приблизительно 0% до приблизительно 40% по весу не древесных волокон (таких, как, например, абака, лен, конопля, кенаф, сизаль и их смеси).
Фицелла фильтра, подходящая для применения в настоящем изобретении, известна в данной области техники и доступна на рынке у большого количества поставщиков.
Материал жгута из волокон пропитан ацетатной солью аминокислоты и глицерином.
Материал жгута из волокон может быть пропитан по меньшей мере одним жидким модификатором дыма путем, например, погружения, распыления или применения другим образом по меньшей мере одного жидкого модификатора дыма к материалу жгута из волокон.
Как использовано здесь, термин «модификатор дыма» применяется для обозначения любого агента, который при использовании модифицирует один или несколько признаков или свойств дыма, вдыхаемого курильщиком, проходящего сквозь сегмент фильтра. Подходящие модификаторы дыма включают, помимо прочего, агенты, которые при использовании придают вкус или аромат дыму, вдыхаемому курильщиком, проходящему сквозь сегмент фильтра и химически раздражающие агенты. Например, материал жгута из волокон может быть пропитан одним или несколькими жидкими ароматизаторами.
Предпочтительно сегмент фильтра обладает сопротивлением затяжке (RTD), равным от приблизительно 40 мм водяного столба до приблизительно 100 мм водяного столба, более предпочтительно сопротивлением затяжке, равным приблизительно 70 мм водяного столба, как измерено в соответствии с ISO 6565:2002.
Предпочтительно длина сегмента фильтра составляет от приблизительно 5 мм до приблизительно 22 мм, более предпочтительно от приблизительно 8 мм до приблизительно 18 мм, наиболее предпочтительно приблизительно 15 мм.
В определенных вариантах осуществления сегмент фильтра обладает диаметром, равным от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 3 мм.
Сегменты фильтра согласно изобретению могут быть изготовлены с применением существующих способов и оборудования для формирования известных сегментов фильтра для фильтров для курительных изделий.
Согласно изобретению также предоставлен фильтр для курительного изделия, содержащий сегмент фильтра согласно изобретению.
Как использовано здесь, термин «фильтр» используется для обозначения мундштука для курительного изделия. Применение термина «фильтр» не означает, что фильтр обладает существенным фильтрующим эффектом. Следует понимать, что фильтры согласно изобретению могут обладать небольшим фильтрующим эффектом или по существу не обладать им. Это особенно касается фильтров согласно изобретению для применения в нагреваемых курительных изделиях ранее описанных типов или других негорючих курительных изделиях.
Предпочтительно внешний диаметр фильтров согласно изобретению составляет от приблизительно 4,5 мм до приблизительно 8,5 мм, более предпочтительно от приблизительно 7,7 мм до приблизительно 8,1 мм, наиболее предпочтительно приблизительно 7,9 мм.
Предпочтительно общая длина фильтров согласно изобретению составляет от приблизительно 17 мм до приблизительно 36 мм, более предпочтительно от приблизительно 24 мм до приблизительно 30 мм, наиболее предпочтительно приблизительно 27 мм.
Предпочтительно общее герметичное сопротивление затяжке (RTD) фильтров согласно изобретению составляет от приблизительно 100 мм водяного столба до приблизительно 180 мм водяного столба, как измерено в соответствии с ISO 6565:2002.
Фильтры согласно изобретению могут представлять собой односегментные фильтры.
В качестве альтернативы, фильтры согласно изобретению могут представлять собой многосегментные фильтры, содержащие сегмент фильтра согласно изобретению и по меньшей мере один дополнительный сегмент фильтра.
Многосегментные фильтры согласно изобретению могут включать в себя один или несколько дополнительных сегментов фильтра согласно изобретению или один или несколько дополнительных сегментов фильтра не согласно изобретению или любую их комбинацию.
Многосегментные фильтры согласно изобретению могут включать в себя один или несколько дополнительных сегментов фильтра выше по потоку относительно сегмента фильтра согласно изобретению. В качестве альтернативы или дополнения, многосегментные фильтры согласно изобретению могут включать в себя один или несколько дополнительных сегментов фильтра вниз по потоку относительно сегмента фильтра согласно изобретению.
В данном техническом описании термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» используются для обозначения относительных положений компонентов фильтров согласно изобретению относительно направления дыма, вдыхаемого курильщиком, вытягиваемого сквозь фильтры при их использовании.
Многосегментные фильтры согласно изобретению предпочтительно содержат сегмент фильтра согласно изобретению в своем конце, подносимом ко рту (то есть в конце, расположенном ниже по потоку, многосегментного фильтра). Сегмент фильтра согласно изобретению может содержать одну или несколько окрашенных нитей или другие окрашенные удлиненные субстраты, обладающие по существу такой же длиной, что и сегмент фильтра. Концы, расположенные ниже по потоку, одного или нескольких окрашенных удлиненных субстратов в конце, подносимом ко рту, многосегментного фильтра предпочтительно видны потребителю. Цвет субстратов может использоваться для индикации потребителю типа модификатора дыма, которым пропитаны субстраты.
Предпочтительно длина каждого отдельного сегмента фильтра многосегментных фильтров согласно изобретению составляет от приблизительно 5 мм до приблизительно 22 мм, более предпочтительно от приблизительно 8 мм до приблизительно 18 мм, наиболее предпочтительно приблизительно 15 мм.
Многосегментные фильтры согласно изобретению могут включать в себя дополнительные сегменты фильтра, содержащие, например, один или несколько фильтрующих материалов, один или несколько сорбентов, один или несколько катализаторов, один или несколько ароматизаторов или любую их комбинацию.
Подходящие сорбенты для включения в дополнительные сегменты фильтра многосегментных фильтров согласно изобретению известны в данной области техники и включают, помимо прочего, активированный уголь, активированный оксид алюминия, цеолиты, молекулярные сита, силикагель и их комбинации.
Подходящие катализаторы для включения в дополнительные сегменты фильтра многосегментных фильтров согласно изобретению известны в данной области техники и включают, помимо прочего, катализаторы для преобразования окиси углерода в дыме, вдыхаемом курильщиком, в двуокись углерода и катализаторы для преобразования оксида азота в дыме, вдыхаемом курильщиком, в азот, такие как, например, оксид железа и оксид меди.
В данной области техники известны подходящие ароматизаторы для включения в дополнительные сегменты фильтра многосегментных фильтров согласно изобретению.
Сегмент фильтра может состоять из полой трубки или углубления, расположенного в конце, подносимом ко рту, многосегментного фильтра, по существу не обладающего фильтрующей эффективностью. Если сегмент фильтра, расположенный в конце, подносимом ко рту, представляет собой полую трубку или углубление, сегмент фильтра, расположенный в конце, подносимом ко рту, может быть сформирован при присоединении фильтра к, например, стержню из курительного материала с помощью ободковой бумаги для формирования горючего курительного изделия.
Предпочтительно длина сегмента фильтра, расположенного в конце, подносимом ко рту, составляет от приблизительно 3 мм до приблизительно 12 мм, более предпочтительно от приблизительно 6 мм до приблизительно 8 мм. Если сегмент фильтра, расположенный в конце, подносимом ко рту, содержит полую трубку или углубление, длина сегмента фильтра, расположенного в конце, подносимом ко рту, предпочтительно составляет от приблизительно 3 мм до приблизительно 6 мм.
Предпочтительно сегмент фильтра, расположенный в конце, подносимом ко рту, обладает сопротивлением затяжке, равным приблизительно 20 мм водяного столба или меньше, как измерено в соответствии с ISO 6565:2002.
Сегмент фильтра, расположенный в конце, подносимом ко рту, может преимущественно быть включен ниже по потоку относительно сегмента фильтра согласно изобретению для уравнивания общего сопротивления затяжке фильтров согласно изобретению для достижения желаемого общего сопротивления затяжке для курительного изделия, содержащего фильтр. Например, если сегмент фильтра, расположенный в конце, подносимом ко рту, содержит штранг жгута из ацетатцеллюлозных волокон, плотность в денье одной нити и общая плотность в денье жгута из волокон может быть выбрана для достижения желаемого общего сопротивления затяжке для многосегментного фильтра. Предпочтительно, если сегмент фильтра, расположенный в конце, подносимом ко рту, содержит штранг жгута из ацетатцеллюлозных волокон, жгут из ацетатцеллюлозных волокон обладает плотностью в денье на одну нить, равной приблизительно 5 или больше.
Фильтры согласно изобретению могут особенно преимущественно использоваться в качестве фильтров для сигарет с фильтром с «низким содержанием смолы» и, в частности, вентилируемых сигарет с фильтром с «низким содержанием смолы», обладающих общим количеством сухого дисперсного вещества, не содержащего никотина (NFDPM), или выпуском «смолы» от приблизительно 4 мг до приблизительно 6 мг, и фильтров сигарет с «ультранизким содержанием смолы», обладающих общим количеством сухого дисперсного вещества, не содержащего никотина (NFDPM), или выпуском «смолы» приблизительно 3 мг или меньше.
Тем не менее, следует понимать, что фильтры могут применяться в качестве фильтров для сигарет с фильтром и других курительных изделий, обладающих более высоким количеством сухого дисперсного вещества, не содержащего никотина (NFDPM), или выпуском «смолы», например количеством сухого дисперсного вещества, не содержащего никотина (NFDPM), или выпуском «смолы», равным приблизительно 6 мг или больше.
Согласно изобретению также предоставлено курительное изделие, содержащее фильтр согласно изобретению.
Предпочтительно курительные изделия согласно изобретению имеют общую длину от приблизительно 68 мм до приблизительно 128 мм, более предпочтительно приблизительно 84 мм.
Курительные изделия согласно изобретению могут представлять собой горючие курительные изделия, содержащие обернутый стержень из курительного материала и фильтр согласно изобретению.
Предпочтительно курительный материал представляет собой наполнитель из резанного табака.
Предпочтительно стержень из курительного материала обернут папиросной бумагой.
Предпочтительно фильтр прикреплен к стержню из курительного материала с помощью ободковой бумаги. Ободковая бумага может быть прозрачной вдоль по меньшей мере части своей длины.
Горючие курительные изделия согласно изобретению предпочтительно также содержат по меньшей мере один круговой ряд перфорационных отверстий в области вдоль фильтра для вентиляции дыма, вдыхаемого курильщиком, втягиваемого потребителем сквозь фильтр из стержня из курительного материала.
Предпочтительно по меньшей мере один круговой ряд перфорационных отверстий расположен на расстоянии по меньшей мере 12 мм от конца, подносимого ко рту, фильтра.
Предпочтительно горючие курительные изделия согласно изобретению обладают вентиляцией от приблизительно 40% до приблизительно 80%, более предпочтительно вентиляцией приблизительно 70%, как измерено в соответствии с ISO 9512:2002.
Предпочтительно вентилируемые горючие курительные изделия согласно настоящему изобретению обладают сопротивлением затяжке (RTD), составляющим от приблизительно 60 мм водяного столба до приблизительно 110 мм водяного столба, как измерено в соответствии с ISO 6565:2002.
Предпочтительно горючие курительные изделия согласно изобретению обладают общим количеством сухого дисперсного вещества, не содержащего никотина (NFDPM), или выпуском «смолы», составляющим от приблизительно 0,2 мг до приблизительно 12 мг, более предпочтительно от приблизительно 4 мг до приблизительно 10 мг, наиболее предпочтительно приблизительно 7 мг или меньше.
Курительные изделия согласно изобретению в качестве альтернативы могут представлять собой негорючие курительные изделия. Например, курительные изделия согласно изобретению могут представлять собой нагреваемые курительные изделия ранее описанных типов.
Пример
Различные растворы, содержащие ацетат L-лизина, приготовлены, как показано в следующей таблице, путем простого смешивания с перемешиванием. Если не указано иначе, количества обозначают % по весу на основании общего веса раствора.
Раствор
I
II
III
IV
Вода
50
40
40
23
Глицерин
25
40
30
46
Ацетат лизина
25
20
30
31
Вязкость при 20°C (сантипуаз)
3
6
4
11
Плотность при 20°C (г/мл)
1,12
1,12
1,12
1,13
Растворы распылены на стандартное полотно жгута из целлюлозных волокон непосредственно после применения триацетина к жгуту из волокон. Способ применения является стандартным и хорошо известным в данной области техники.
Пряди жгута из волокон объединяют и фицеллу фильтра помещают вокруг жгута из волокон. Затем жгут из волокон разрезают для формирования сегментов фильтра. Затем сегментам фильтра дают высохнуть в течение 7 дней и хранят в контейнерах. Отдельно приготовлен стандартный ацетатцеллюлозный сегмент фильтра, не содержащий ацетата лизина или глицерина. Ему также дают высохнуть в течение 7 дней. Сегменты фильтра затем помещают в закрытый контейнер, в котором атмосфера внутри контейнера является регулируемой таким образом, чтобы поддерживать относительную влажность, равную 80%, и температуру, равную 20°C. Через 2 недели стандартный сегмент фильтра демонстрирует существенное уменьшение количества триацетина. Напротив, сегменты фильтра, содержащие ацетат лизина и глицерин, практически не демонстрируют какого-либо уменьшения количества триацетина.
Хотя выше был приведен пример изобретения со ссылкой на горючие курительные изделия, следует понимать, что сегменты фильтра согласно изобретению также могут применяться в фильтрах для негорючих курительных изделий.