ПРОЧНЫЙ В РАДИАЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ ФИЛЬТР КУРИТЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ
RADIATION DIRECTORY FOR SMOKING ARTICLE FILTER

Настоящее изобретение относится к фильтру для курительного изделия и к курительному изделию, содержащему фильтр.
Сгораемые курительные изделия, такие как сигареты, обычно содержат резаный табак (обычно в виде резаного наполнителя), окруженный бумажной оберткой, образующей табачный стержень. Для использования сигареты потребитель поджигает один ее конец, и стержень резаного табака начинает гореть. Потребитель затем получает вдыхаемый дым, затягиваясь на противоположном конце (конце, подносимом ко рту, или конце с фильтром) сигареты. Резаный табак может быть табаком одного типа или смесью двух или более типов табака.
Курительные изделия, особенно сигареты, обычно содержат фильтр, впритык выровненный с табачным стержнем или другим субстратом, образующим аэрозоль. Обычно фильтр содержит штранг из ацетилцеллюлозы, прикрепленный к табачному стержню или субстрату ободковой бумагой, которая покрывает фильтр и смежную часть табачного стержня. Вентиляция вдыхаемого дыма может достигаться рядом или рядами перфорационных отверстий в ободковой бумаге вокруг места вдоль фильтра.
Некоторым потребителям определенных рынков, таких как Корея, нравится жевать подносимый ко рту конец фильтра во время курения курительного изделия. Потребителям обычно хочется, чтобы фильтр предусматривал некоторое сопротивление при разжевывании. Однако разжевывание может нарушать форму фильтра, что, в свою очередь, может оказывать негативное влияние на сеанс курения. Кроме того, потребители могут воспринимать фильтры, не отличающиеся твердостью, как низкокачественные.
Поэтому желательно было бы предоставить фильтр для курительного изделия, который обеспечивает потребителям улучшенные ощущаемые впечатления, такие как улучшенные впечатления от жевания.
Согласно первому аспекту изобретения предусматривается курительное изделие, содержащее: табачный стержень; фильтр со штрангом из фильтрующего материала, который определяет сегмент расположенного ниже по потоку конца курительного изделия, причем штранг окружен одной или несколькими обертками фильтра; и ободковый материал, скрепляющий табачный стержень с фильтром; при этом твердость курительного изделия в сегменте расположенного ниже по потоку конца составляет по меньшей мере приблизительно 90%, при этом фильтрующий материал проходит до самого нижнего по потоку конца фильтра, и при этом основной вес одной или нескольких оберток фильтра составляет от приблизительно 50 грамм на квадратный метр до приблизительно 100 грамм на квадратный метр.
Авторы настоящего изобретения выяснили, что для того чтобы потребителю было приятно жевать подносимый ко рту конец фильтра курительного изделия во время сеанса курения, подносимый ко рту конец должен обладать твердостью по меньшей мере приблизительно 90%. Это обеспечивает потребителю достаточное сопротивление, чтобы сделать впечатление от жевания более приятным. Если твердость меньше приблизительно 90%, потребитель может посчитать подносимый ко рту конец слишком податливым и мягким. Кроме того, фильтрующий материал штранга фильтра проходит до самого нижнего по потоку конца, подносимого ко рту конца, курительного изделия. То есть, подносимый ко рту конец фильтра заполнен и не образует пустоту или полость в подносимом ко рту конце. Благодаря этому потребителю может обеспечиваться дополнительное сопротивление, которое может еще больше улучшить впечатление от жевания. В отличие от полых подносимых ко рту концов, подносимый ко рту конец данного фильтра не будет отпадать при жевании.
Благодаря обеспечению фильтра твердостью по меньшей мере 90% на подносимом ко рту конце и обеспечению фильтрующего материала, который проходит до подносимого ко рту конца, можно улучшить общее ощущаемое впечатление потребителя. Это объясняется тем, что подносимый ко рту конец фильтра предусматривает достаточное сопротивление деформации, чтобы потребителю было приятно его жевать, и может восприниматься как в целом высококачественный.
В этом описании термины «расположенный выше по потоку» и «расположенный ниже по потоку» используются для описания относительных положений элементов фильтра или курительного изделия относительно направления потока вдыхаемого дыма при его втягивании от зажигаемого конца курительного изделия через фильтр. Вдыхаемый дым перемещается в целом параллельно длине курительного изделия, в продольном направлении. Поперечное направление курительного изделия перпендикулярно продольному направлению.
S
d
S
d
Термин “твердость” в этом описании обозначает сопротивление деформации. Твердость в целом выражается в процентах. На фиг. 1 показана сигарета 101 до приложения нагрузки F и та же сигарета 103 во время приложения нагрузки F. До приложения нагрузки F сигарета 101 имеет диаметр D. После приложения установленной нагрузки в течение установленного периода времени (но когда нагрузку еще прилагают) сигарета 103 имеет (уменьшенный) диаметр D. Понижение d=D – D. Касательно фиг. 1, дана твердость:
S
d
где D– это исходный (не пониженный) диаметр сигареты, а D – это пониженный диаметр после приложения установленной нагрузки в течение установленного периода времени. Чем тверже материал, тем ближе твердость к 100%.
Как более подробно описывается далее и в целом известно в области техники, чтобы определить твердость некоторой части (такой как фильтр) курительного изделия, курительные изделия следует выровнять параллельно в плоскости, и одну и ту же часть каждого курительного изделия, которая подлежит тестированию, следует подвергнуть действию установленной нагрузки в течение установленного периода времени. Данное испытание проводят с использованием известного денсиметрического устройства DD60A (которое изготавливает и серийно выпускает компания Heinr. Borgwaldt GmbH, Германия), оснащенного измерительной головкой для сигарет и контейнером для сигарет.
Нагрузку прилагают при помощи двух цилиндрических валов для приложения нагрузки, которые пересекают диаметр всех курительных изделий одновременно. Согласно стандартному методу тестирования для этого инструмента испытание нужно проводить так, чтобы между курительными изделиями и цилиндрическими валами для приложения нагрузки возникало двадцать точек контакта. В некоторых случаях подлежащие тестированию фильтры могут быть достаточно длинными, чтобы только десять курительных изделий требовалось для образования двадцати точек контакта, и при этом каждое курительное изделие контактировало с обоими валами для приложения нагрузки (потому что они достаточно длинные, чтобы проходить между валами). В других случаях, если фильтры слишком короткие, чтобы добиться этого, для образования двадцати точек контакта следует использовать двадцать курительных изделий, и при этом каждое курительное изделие контактирует только с одним из валов для приложения нагрузки, что дополнительно обсуждается ниже.
Два дополнительных стационарных цилиндрических вала расположены под курительными изделиями, чтобы поддерживать курительные изделия и противодействовать нагрузке, прилагаемой каждым из цилиндрических валов для приложения нагрузки. Подобная конструкция подробнее описана ниже и показана на фиг. 4-6.
При стандартном для такого приспособления режиме работы общую нагрузку в 2 кг прилагают в течение 20 секунд. По истечении 20 секунд (и когда к курительным изделиям продолжают прилагать нагрузку) определяют понижение цилиндрических валов для приложения нагрузки, и затем используют это значение для вычисления твердости согласно приведенному выше уравнению. Температуру поддерживают в районе 22 градусов Цельсия ±2 градуса. Описанное выше испытание называют испытанием DD60A. Испытание DD60A и соответствующее приспособление более подробно описаны ниже в связи с фиг. 4-6. Как более подробно объясняется ниже, твердость фильтрующей части курительного изделия мало отличается в выкуренном и в невыкуренном состоянии курительного изделия. Однако принято измерять твердость фильтра, когда курительное изделие находится в невыкуренном состоянии.
Согласно изобретению, твердость курительного изделия в сегменте расположенного ниже по потоку конца (сегменте конца, подносимого ко рту) составляет по меньшей мере приблизительно 90%. Более предпочтительно, твердость курительного изделия в сегменте расположенного ниже по потоку конца составляет по меньшей мере приблизительно 92%. Благодаря этому потребителю обеспечивается еще большее сопротивление, например, при жевании.
Может быть преимущественным, чтобы твердость курительного изделия согласно изобретению, главным образом, обеспечивала одна или несколько оберток фильтра, а не ободковый материал. Благодаря этому отпадает потребность в особенно плотном ободковом материале. Благодаря этому зона вентиляции может быть образована непосредственно в ободковом материале. Также благодаря этому ободковый материал может легко огибать курительное изделие в ходе изготовления, чтобы скрепить табачный стержень с фильтром.
-2
-2
Соответственно, основной вес одной или нескольких оберток фильтра составляет более приблизительно 50 грамм на квадратный метр (гм). Выяснилось, что это обеспечивает желаемую твердость и при этом ограничивает овальность, достигаемую после деформации. Основной вес одной или нескольких оберток фильтра составляет менее приблизительно 100 гм.Замечено, что при таком значении можно обеспечивать хороший баланс твердости и овальности, при этом относительно не усложняя работу с оберткой фильтра при производстве.
-2
-2
-2
-2
Предпочтительно, основной вес одной или нескольких оберток фильтра составляет от приблизительно 65 гм до приблизительно 85 гм. Даже предпочтительнее, основной вес одной или нескольких оберток фильтра составляет от приблизительно 70 гм до приблизительно 80 гм. В предпочтительных вариантах осуществления предусмотрена одинарная обертка фильтра, и основной вес этой одинарной обертки фильтра составляет столько, сколько указано выше. Альтернативно, в некоторых вариантах осуществления может быть предусмотрено несколько оберток фильтра, и суммарный основной вес нескольких оберток может быть таким основным весом, как указано выше.
Чтобы потребителю приятно было жевать подносимый ко рту конец фильтра курительного изделия, предпочтительно, чтобы при жевании потребитель ощущал некоторый (ограниченный) прогиб. Таким образом, предпочтительно, твердость курительного изделия в сегменте расположенного ниже по потоку конца составляет не более приблизительно 94%.
Авторы настоящего изобретения также выяснили, что для того чтобы потребитель мог продолжать получать удовольствие от сеанса курения после жевания подносимого ко рту конца, предпочтительно, чтобы подносимый ко рту конец как можно точнее восстанавливал круглый контур после жевания. Иными словами, предпочтительно, чтобы у подносимого ко рту конца была низкая овальность после деформации (например, после жевания).
a
b
Термин “овальность” в этом описании означает степень отклонения от идеального круга. Овальность в целом выражается в процентах. На фиг. 2 показан идеальный круг. На фиг. 2, размер =размеру , поскольку оба размера равны диаметру круга. На фиг. 3 показан овал. На фиг. 3, размер a ≠ размеру b. Касательно фиг. 2 и 3, дана овальность:
a
b
a
b
a
b
где – это наибольший внешний диаметр овала или круга, а  – это наименьший внешний диаметр овала или круга. В случае овала или эллипса,  – это большая ось эллипса, а – это малая ось эллипса. Поскольку в идеальном круге =, овальность идеального круга равна 0%.
Для определения овальности части курительного изделия (такой как фильтр) в соответствии с настоящим изобретением конец, подносимый ко рту, рассматривается вдоль продольного направления курительного изделия. Например, курительное изделие может быть расположено на конце, подносимом ко рту, на прозрачной платформе, так что изображение конца, подносимого ко рту курительного изделия, записывается посредством подходящего устройства отображения, расположенного под платформой. Процесс повторяется для всех десяти курительных изделий, имеющих одинаковую конструкцию, и среднее значение десяти измерений овальности записывается в качестве овальности для этой конкретной конструкции курительного изделия.
Для имитации курения курительного изделия курительное изделие подвергается стандартному испытанию на курение согласно условиям по ISO (35 мл затяжки продолжительностью 2 секунды каждая, затяжки производятся каждые 60 секунд), как изложено в ISO 4387:2000. В способе испытания по ISO курительное изделие выкуривается с полностью открытой зоной вентиляции. Если необходимо измерить овальность после испытаний на деформацию, выполненных как перед, так и после курения, должно быть использовано два образца курительных изделий, имеющих одинаковую конструкцию. То есть недеформированные курительные изделия в невыкуренном состоянии должны быть использованы для испытаний на деформацию перед курением, и недеформированные курительные изделия, имеющие одинаковую конструкцию, подвергаются испытанию на курение и используются для испытаний на деформацию после курения.
Предпочтительно, чтобы подносимый ко рту конец имел низкую овальность после деформации. Обнаружено, что для фильтров курительного изделия с мягкими обертками фильтра также характерна низкая овальность после деформации. Однако такие обертки фильтра могут быть слишком мягкими, чтобы потребитель получил приятное впечатление от жевания. Таким образом, предпочтительно, овальность самого нижнего по потоку конца курительного изделия после 50% деформации самого нижнего по потоку конца курительного изделия составляет менее приблизительно 25%. Это означает, что, в связи с минимальной твердостью по меньшей мере приблизительно 90% после 50% деформации, подносимый ко рту конец курительного изделия имеет максимальную овальность приблизительно 25%. Это позволяет сеансу курения быть приятным после жевания, а также обеспечивает достаточно твердый подносимый ко рту конец, чтобы впечатление от самого жевания было приятным.
Кроме того, предпочтительно, чтобы подносимый ко рту конец как можно точнее восстанавливал круглый контур после жевания, даже после выкуривания. Таким образом, предпочтительно, овальность самого нижнего по потоку конца курительного изделия после 50% деформации самого нижнего по потоку конца курительного изделия, произведенной после прохождения курительным изделием испытания на курение (как описано выше), составляет менее приблизительно 25%.
Предпочтительно, ободковый материал включает зону вентиляции в пределах окружности фильтра. Зона вентиляции может содержать перфорационные отверстия, проходящие через ободковый материал. Степень вентиляции, включающая количество, разметку, положение и размер перфорационных отверстий, может быть выбрана так, чтобы обеспечивать желаемый уровень вентиляции до и после разжевывания.
Предпочтительно перфорационные отверстия проходят через обертку или обертки фильтра, окружающие штранг из фильтрующего материала. Альтернативно, обертка или обертки фильтра могут быть пористыми. Ободковый материал может представлять собой стандартный предварительно перфорированный ободковый материал. Альтернативно, ободковый материал может быть перфорирован (например, с помощью лазера) во время процесса изготовления в соответствии с желаемыми количеством, размером и положением перфорационных отверстий.
Одна или несколько оберток фильтра могут содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают, но без ограничения, материалы на основе целлюлозы, бумагу, картон, рекон, пленку на основе целлюлозы и их сочетания. Одна или несколько оберток фильтра могут быть отпечатаны, выполнены конгревным тиснением, блинтовым тиснением, или иным образом украшены логотипами изготовителя или бренда, товарными знаками, слоганами и иной потребительской информацией и знаками. Однако предпочтительно одна или несколько оберток фильтра содержат бумагу.
Предпочтительно, одна или несколько оберток фильтра имеют низкую пористость. Предпочтительно, пористость одной или нескольких оберток фильтра составляет менее приблизительно 1000 единиц Coresta, более предпочтительно менее приблизительно 500 единиц Coresta, и даже предпочтительнее менее приблизительно 100 единиц Corresta. Пористость может составлять всего 100 единиц Coresta или менее, или 20 единиц Coresta или менее. В качестве дополнения или альтернативы, пористость может составлять более приблизительно 1 единицы Coresta. Обертки фильтра с такой низкой пористостью могут способствовать повышению прочности фильтра, и могут способствовать повышению критической нагрузки курительного изделия. Это может быть особенно полезным, когда фильтр включает перфорационные отверстия, проходящие через ободковую бумагу и одну или несколько оберток фильтра.
Как уже обсуждалось, может быть преимущественным, чтобы твердость курительного изделия согласно изобретению, главным образом, обеспечивала одна или несколько оберток фильтра, а не ободковый материал. Соответственно, предпочтительно жесткость на изгиб одной или нескольких оберток фильтра составляет по меньшей мере приблизительно 0,08 Н в машинном направлении обертки фильтра. Жесткость на изгиб одной или нескольких оберток фильтра может составлять менее приблизительно 0,2 Н в машинном направлении обертки фильтра. Машинное направление обертки фильтра предпочтительно соответствует поперечному направлению курительного изделия.
Предпочтительно жесткость на изгиб одной или нескольких оберток фильтра составляет по меньшей мере приблизительно 0,04 Н в поперечном направлении обертки фильтра. Жесткость на изгиб одной или нескольких оберток фильтра может составлять менее приблизительно 0,1 Н в поперечном направлении обертки фильтра. Поперечное направление обертки фильтра предпочтительно соответствует продольному направлению курительного изделия.
Термин “жесткость на изгиб” в этом техническом описании относится к сопротивлению материала изгибающему усилию, прилагаемому перпендикулярно плоскости материала. Жесткость на изгиб можно определить при помощи испытания Международной организации по стандартизации (ISO) ISO 5628: 2012.
Если предусмотрено более одной обертки фильтра, общая жесткость на изгиб в данном направлении одной или нескольких оберток фильтра представляет собой совокупную жесткость на изгиб всех оберток фильтра.
Диаметр курительного изделия (то есть общий диаметр штранга из фильтрующего материала вместе с ободковым материалом и оберткой или обертками фильтра, измеренный в направлении, по существу перпендикулярном продольной оси курительного изделия) может иметь любую подходящую величину. Однако может быть удобным, чтобы диаметр был по существу таким же, как в обычных курительных изделиях.
Может быть выбран любой подходящий диаметр курительного изделия. Однако предпочтительно диаметр составляет от приблизительно 7,0 мм до приблизительно 8,0 мм, более предпочтительно приблизительно 7,8 мм, даже предпочтительнее приблизительно 7,84 мм. Диаметр может составлять приблизительно 7,0 мм.
Длина фильтра (то есть общая длина фильтра, включая штранг из фильтрующего материала, измеренная в направлении, по существу параллельном продольной оси курительного изделия) может принимать любое подходящее значение. Однако может быть удобным, чтобы длина фильтра была по существу такой же, как в обычных курительных изделиях. Длина означает общую длину фильтра, включая штранг из фильтрующего материала. То есть, если фильтр содержит один или несколько сегментов фильтра, кроме штранга из фильтрующего материала, длина – это общая длина всех сегментов фильтра и штранга из фильтрующего материала. Если фильтр содержит только штранг из фильтрующего материала, длина – это длина только штранга из фильтрующего материала.
Предпочтительно, фильтр имеет длину от приблизительно 15 мм до приблизительно 40 мм. Даже предпочтительнее, фильтр имеет длину от приблизительно 18 мм до приблизительно 27 мм. В одном варианте осуществления, фильтр имеет длину приблизительно 27 мм. В другом варианте осуществления фильтр имеет длину приблизительно 21 мм.
Фильтрующий материал может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Тип фильтрующего материала может быть выбран таким образом, чтобы предусматривался желаемый уровень RTD во время курения и желаемый уровень твердости и овальности после деформации. Примеры подходящих материалов включают, но без ограничения, ацетилцеллюлозу, целлюлозу, восстановленную целлюлозу, полимолочную кислоту, поливиниловый спирт, нейлон, полигидроксибутират, термопластичный материал, такой как крахмал, нетканые материалы, продольно-ориентированные волокна и беспорядочно ориентированные волокна, бумагу, креп, PLA-волокна и их сочетания. Один или несколько материалов могут быть выполнены в виде открыто-ячеистой структуры. Фильтр может полностью или частично представлять собой активированный уголь или другой материал сорбента. Фильтр может содержать клей или пластификатор или их комбинацию. Фильтрующий материал может быть сжимаемым. В предпочтительных вариантах осуществления фильтрующий материал содержит ацетилцеллюлозу.
Фильтрующий материал может иметь любой подходящий денье на нить (dpf) и общий денье (td). Однако предпочтительно фильтрующий материал имеет денье на нить (dpf) от приблизительно 5,0 dpf до приблизительно 12,0 dpf, более предпочтительно от приблизительно 6,0 dpf до приблизительно 10,0 dpf. Предпочтительно, сегмент фильтра имеет общий денье менее приблизительно 30.000, более предпочтительно - менее приблизительно 25000. Дополнительно или альтернативно, сегмент фильтра имеет общий денье больше чем приблизительно 10.000. В одном предпочтительном варианте осуществления сегмент фильтра содержит волокна большого диаметра со значением общего денье приблизительно 15000. Количество волокон, имеющихся в сегменте фильтра (общий денье, разделенный на dpf) может составлять менее приблизительно 6.000, предпочтительно - менее приблизительно 5.000. В одном предпочтительном варианте осуществления фильтрующий материал сегмента фильтра содержит волокна от приблизительно 5,0 до приблизительно 12,0 денье на нить, и от приблизительно 12000 до приблизительно 30000 общего денье.
Предпочтительно, фильтр включает ароматизатор. Ароматизатор должен подходить для взаимодействия со свойствами курительного изделия и их изменения, и, таким образом, взаимодействия с дымом, который оно производит. Например, ароматизатор может придавать аромат, чтобы улучшить вкус вдыхаемого дыма, который образуется во время курения.
Ароматизатор может быть предусмотрен непосредственно на компоненте фильтра. Альтернативно, ароматизатор может быть предусмотрен в виде части элемента доставки ароматизатора, выполненного с возможностью высвобождения ароматизатора в ответ на срабатывание инициирующего механизма. Такой инициирующий механизм может включать приложение усилия к фильтру, изменение температуры в фильтре, химическую реакцию или любое их сочетание.
Там, где ароматизатор предусмотрен в виде части элемента доставки ароматизатора, элемент доставки ароматизатора может иметь любую подходящую структуру, в которой структурный материал охватывает ароматизатор или ароматизаторы с возможностью высвобождения. Например, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления элемент доставки ароматизатора содержит матричную структуру, определяющую несколько областей, причем ароматизатор заключен в областях, пока его не высвобождают, например, когда курительное изделие подвергают внешнему усилию. Альтернативно, элемент доставки ароматизатора может содержать капсулу. Предпочтительно, капсула содержит внешнюю оболочку и внутреннюю центральную часть, содержащую ароматизатор. Предпочтительно, внешняя оболочка является герметичной перед приложением внешнего усилия, но является хрупкой или ломкой, чтобы позволять ароматизатору высвобождаться при приложении внешнего усилия. Капсула может представлять собой разнообразные конструктивные формы, включая, но без ограничения, капсулу с одной частью, капсулу с несколькими частями, капсулу с одной стенкой, капсулу с несколькими стенками, большую капсулу и маленькую капсулу.
Если элемент доставки ароматизатора содержит матричную структуру, определяющую несколько областей, которые заключают ароматизатор, элемент доставки ароматизатора может высвобождать ароматизатор постепенно, когда курительное изделие подвергают внешнему усилию. Альтернативно, если элемент доставки ароматизатор представляет собой капсулу, выполненную с возможностью разрываться или лопаться для высвобождения ароматизатора, когда курительное изделие подвергают внешнему усилию (например, но без ограничения, если капсула содержит внешнюю оболочку и внутреннюю центральную часть), капсула может иметь любое желаемое сопротивление продавливанию. Сопротивление продавливанию – это усилие (прикладываемое к капсуле снаружи курительного изделия), при котором капсула продавливается. Сопротивление продавливанию может представлять собой пик на кривой зависимости усилия от сжатия.
Подходящие ароматизаторы включают, но без ограничения, материалы, которые содержат натуральные или синтетические ментол, перечную мяту, курчавую мяту, кофе, чай, пряности (такие как корица, гвоздика и имбирь), какао, ваниль, фруктовые ароматы, шоколад, эвкалипт, герань, эвгенол, агаву, можжевельник, анетол и линалоол.
Ободковый материал может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают, но без ограничения, материалы на основе целлюлозы, бумагу, картон, рекон, пленку на основе целлюлозы и их сочетания. Ободковый материал может быть отпечатан, выполнен конгревным тиснением, блинтовым тиснением, или иным образом украшен логотипами изготовителя или бренда, товарными знаками, слоганами и иной потребительской информацией и знаками. Однако предпочтительно ободковый материал содержит бумагу. Толщина ободкового материала предпочтительно составляет от приблизительно 30 мкм до приблизительно 70 мкм, более предпочтительно приблизительно 40 мкм.
Предпочтительно, фильтр содержит фильтрующий материал, проходящий по всей длине фильтра. Предпочтительно, он имеет вид односегментного фильтра. Иными словами, предпочтительно, чтобы единственным сегментом фильтра в фильтре был штранг из фильтрующего материала. Предпочтительно, никакие дополнительные сегменты фильтра не предусмотрены ни выше, ни ниже по потоку относительно штранга из фильтрующего материала.
Альтернативно, поскольку фильтрующий материал штранга фильтра проходит до подносимого ко рту конца курительного изделия, фильтр может включать один или несколько дополнительных элементов фильтра выше по потоку относительно штранга из фильтрующего материала. Таким образом, иллюстративные структуры фильтра, которые могут быть использованы, включают, но без ограничения, одинарный фильтр, двойной фильтр, тройной фильтр, фильтр с одной или несколькими полостями и их сочетания.
Если фильтр содержит многокомпонентный фильтр, содержащий несколько сегментов фильтра, одна или несколько оберток фильтра может окружать один, некоторые или все сегменты фильтра. Предпочтительно, каждый сегмент фильтра содержит соответственную обертку фильтра, и весь фильтр окружен дополнительной оберткой фильтра.
Если фильтр содержит многокомпонентный фильтр, содержащий несколько сегментов фильтра, ободковый материал может окружать все сегменты фильтра плюс смежную часть табачного стержня. Альтернативно, ободковый материал может окружать только часть фильтра плюс смежную часть табачного стержня.
2
2
Фильтр может предусматривать любое подходящее сопротивление втягиванию (RTD). Предпочтительно, фильтр предусматривает RTD от приблизительно 130 мм HO до приблизительно 210 мм HO.
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 табачного слоя, обработанных табачных материалов, таких как объемно расширенный 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 некоторых предпочтительных вариантах осуществления табак имеет вид резаного наполнителя, то есть, вид кусков или полос, порезанных на отрезки шириной от приблизительно 2,5 мм до приблизительно 1,2 мм, или даже приблизительно 0,6 мм. Предпочтительно, длины полос находятся в диапазоне от приблизительно 6 мм до приблизительно 75 мм.
Предпочтительно, плотность упаковки табака табачного стержня составляет по меньшей мере приблизительно 200 мг/см
. Более предпочтительно, плотность упаковки табака табачного стержня составляет по меньшей мере приблизительно 220 мг/см
. Более предпочтительно, плотность упаковки табака табачного стержня составляет по меньшей мере приблизительно 240 мг/см
.
-3
-3
-3
Согласно второму аспекту изобретения, предусматривается фильтр для курительного изделия, причем фильтр содержит: штранг из фильтрующего материала, который определяет сегмент расположенного ниже по потоку конца фильтра; одну или несколько оберток фильтра, окружающих штранг из фильтрующего материала; при этом твердость фильтра в сегменте расположенного ниже по потоку конца составляет по меньшей мере приблизительно 90%, и при этом фильтрующий материал проходит до самого нижнего по потоку конца фильтра, и при этом основной вес одной или нескольких оберток фильтра составляет от приблизительно 50 грамм на квадратный метр до приблизительно 100 грамм на квадратный метр.
Благодаря обеспечению фильтра твердостью по меньшей мере 90% на подносимом ко рту конце и обеспечению фильтрующего материала, который проходит до подносимого ко рту конца, можно улучшить ощущаемое впечатление потребителя. Например, ввиду того что подносимый ко рту конец фильтра предусматривает достаточное сопротивление деформации, чтобы такие действия, как жевания, были приятны для потребителя.
Предпочтительно, твердость фильтра в сегменте расположенного ниже по потоку конца составляет по меньшей мере приблизительно 92%. Предпочтительно, твердость фильтра в сегменте расположенного ниже по потоку конца составляет не более приблизительно 94%.
Авторы настоящего изобретения также выяснили, что для того чтобы потребитель мог продолжать получать удовольствие от сеанса курения после жевания подносимого ко рту конца, предпочтительно, чтобы подносимый ко рту конец как можно точнее восстанавливал круглый контур после жевания. Иными словами, предпочтительно, чтобы у подносимого ко рту конца была низкая овальность после жевания (то есть, после деформации). Поэтому предпочтительно, овальность самого нижнего по потоку конца фильтра после 50% деформации самого нижнего по потоку конца фильтра составляет менее приблизительно 25%.
Как уже отмечалось в отношении первого аспекта изобретения, одна или несколько оберток фильтра могут содержать любой подходящий материал или сочетание материалов.
-2
-2
-2
-2
-2
-2
Предпочтительно, основной вес одной или нескольких оберток фильтра составляет более приблизительно 50 грамм на квадратный метр (гм). Предпочтительно, основной вес одной или нескольких оберток фильтра составляет менее приблизительно 100 гм. Более предпочтительно, основной вес одной или нескольких оберток фильтра составляет от приблизительно 65 гм до приблизительно 85 гм. Даже предпочтительнее, основной вес одной или нескольких оберток фильтра составляет от приблизительно 70 гм до приблизительно 80 гм. В предпочтительных вариантах осуществления предусмотрена одинарная обертка фильтра, и основной вес этой одинарной обертки фильтра составляет столько, сколько указано выше. Альтернативно, в некоторых вариантах осуществления может быть предусмотрено несколько оберток фильтра, и суммарный основной вес нескольких оберток может быть таким основным весом, как указано выше.
В предпочтительном варианте осуществления жесткость на изгиб одной или нескольких оберток фильтра составляет по меньшей мере приблизительно 0,08 Н в машинном направлении обертки фильтра. Жесткость на изгиб одной или нескольких оберток фильтра может составлять менее приблизительно 0,2 Н в машинном направлении обертки фильтра. Машинное направление обертки фильтра предпочтительно соответствует поперечному направлению курительного изделия.
В предпочтительном варианте осуществления жесткость на изгиб одной или нескольких оберток фильтра составляет по меньшей мере приблизительно 0,04 Н в поперечном направлении обертки фильтра. Жесткость на изгиб одной или нескольких оберток фильтра может составлять менее приблизительно 0,1 Н в поперечном направлении обертки фильтра. Поперечное направление обертки фильтра предпочтительно соответствует продольному направлению курительного изделия.
Как уже обсуждалось в связи с первым аспектом изобретения, общая жесткость на изгиб в данном направлении одной или нескольких оберток фильтра представляет собой совокупную жесткость на изгиб всех оберток фильтра.
Диаметр фильтра (то есть диаметр штранга из фильтрующего материала вместе с оберткой или обертками фильтра, измеренный в направлении, по существу перпендикулярном продольной оси фильтра) может иметь любую подходящую величину. Однако может быть удобным, чтобы диаметр фильтра был по существу таким же, как в обычных курительных изделиях.
Как уже отмечалось в отношении первого аспекта изобретения, фильтрующий материал может содержать любой подходящий материал или сочетание материалов. Фильтрующий материал может иметь любой подходящий денье на нить (dpf) и общий денье (td), такой как в упоминавшихся выше диапазонах.
Предпочтительно, фильтр содержит фильтрующий материал, проходящий по всей длине фильтра. Предпочтительно, он имеет вид односегментного фильтра. Иными словами, предпочтительно, чтобы единственным сегментом фильтра в фильтре был штранг из фильтрующего материала. Предпочтительно, никакие дополнительные сегменты фильтра не предусмотрены ни выше, ни ниже по потоку относительно штранга из фильтрующего материала.
Альтернативно, поскольку фильтрующий материал штранга фильтра проходит до подносимого ко рту конца фильтра, фильтр может включать один или несколько дополнительных элементов фильтра выше по потоку относительно штранга из фильтрующего материала.
Фильтры согласно настоящему изобретению могут преимущественно быть использованы в сигаретах с фильтром и других курительных изделиях, в которых табачный материал сжигают для образования дыма.
Согласно третьему аспекту, изобретение направлено на использование фильтра или на способ использования фильтра в курительном изделии, причем фильтр содержит: штранг из фильтрующего материала, который определяет сегмент расположенного ниже по потоку конца курительного изделия; одну или несколько оберток фильтра, окружающих штранг из фильтрующего материала; при этом твердость фильтра в сегменте расположенного ниже по потоку конца составляет по меньшей мере приблизительно 90%, и при этом фильтрующий материал проходит до самого нижнего по потоку конца фильтра, и при этом основной вес одной или нескольких оберток фильтра составляет от приблизительно 50 грамм на квадратный метр до приблизительно 100 грамм на квадратный метр.
Признаки и преимущества, описанные по отношению к одному аспекту изобретения, могут быть применимы и к другому аспекту изобретения.
Изобретение будет дополнительно описано исключительно для примера со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:
На фиг. 1 показано определение твердости;
На фиг. 2 показано определение овальности при помощи идеального круга;
На фиг. 3 показано определение овальности при помощи овала;
На фиг. 4 показан вид в перспективе приспособления для определения твердости фильтра или курительного изделия в первой конфигурации;
На фиг. 5 показан вид сбоку приспособления, изображенного на фиг. 4, в первой конфигурации;
На фиг. 6 показан вид сбоку приспособления, изображенного на фиг. 4, во второй конфигурации;
Фиг. 7 представляет собой график, на котором показана твердость (%) для шести типов фильтра (в курительном изделии), в выкуренном и не выкуренном состоянии;
Фиг. 8 представляет собой график, на котором показана твердость (%) для шести типов фильтра (вне курительного изделия),
Фиг. 9 представляет собой график, на котором показана овальность (%) для трех типов не выкуренных фильтров; и
Фиг. 10 представляет собой график, на котором показана овальность (%) для трех типов выкуренных фильтров.
Как обсуждалось выше, авторы настоящего изобретения заметили, что для того чтобы потребителю было приятно жевать подносимый ко рту конец фильтра курительного изделия во время сеанса курения, подносимый ко рту конец должен обладать твердостью по меньшей мере приблизительно 90%.
Твердость различных типов курительного изделия подвергли испытанию с использованием известного денсиметра DD60A (который изготавливает и серийно выпускает компания Heinr. Borgwaldt GmbH, Германия), оснащенного измерительной головкой для сигарет и контейнером для сигарет, как было описано выше. Образцы подвергли испытанию согласно методу, который рекомендован для известного денсиметрического устройства DD60A (которое изготавливает и серийно выпускает компания Heinr. Borgwaldt GmbH, Германия). То есть, образцы курительных изделий удерживали в параллельном выравнивании и подвергали общей нагрузке 2 кг в течение 20 секунд, и записали диаметры курительных изделий до и после сжатия. Значение понижения использовали, чтобы определить твердость (%) каждого курительного изделия.
Приспособление для тестирования твердости фильтров курительных изделий показано на фиг. 4, 5 и 6, а измеренные значения твердости приведены на фиг. 7 и 8.
Фиг. 4 представляет собой вид в перспективе приспособления 4, такого как денсиметрическое устройство DD60A, для определения твердости фильтра курительного изделия. Приспособление включает два параллельных вала 24 для приложения нагрузки, расположенных над опорной пластиной 30. Опорная пластина 30 включает две параллельные разнесенные стенки 12, причем каждая стенка 12 содержит десять расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга углублений. Углубления расположены таким образом, чтобы не позволять курительным изделиям 10 соприкасаться во время тестирования.
Как видно на фиг. 4, десять курительных изделий 10 идентичного дизайна выровнены параллельно в одной плоскости и помещены на расположенные под ними цилиндрические валы 14. Курительные изделия 10 проходят между соответствующими углублениями в стенках 12, чтобы удерживать курительные изделия на месте. Расположенные под ними цилиндрические валы 14 проходят параллельно стенкам 12. Каждое курительное изделие 10 контактирует с расположенным под ним валами 14 в двух точках, что общим числом дает двадцать точек контакта между подлежащими испытанию курительными изделиями и расположенными под ними валами 14.
Чтобы проверить твердость фильтра курительного изделия, курительные изделия следует расположить таким образом, чтобы подлежащая испытанию часть фильтра контактировала с расположенными ниже валами 14. Если фильтр слишком короткий и подлежащая испытанию часть фильтра либо не контактирует с обоими валами, либо контактирует с валами очень близко к концам подлежащей испытанию части фильтра, тогда следует понимать, что нужного результата можно добиться путем использования двадцати сигарет, расположенных встык, как показано на фиг. 5.
Как показано, идея испытания DD60A состоит в том, что расположенные внизу цилиндрические валы контактируют с подлежащим испытанию материалом образцов в двадцати точках контакта. Если фильтр достаточно длинный, чтобы проходить по расположенным под ним валам, то двадцать точек контакта могут быть обеспечены десятью образцами (как показано на фиг. 4). Если фильтр недостаточно длинный, то двадцать точек контакта могут быть обеспечены двадцатью образцами, как показано на фиг. 5.
Как видно на фиг. 5, из каждого курительного изделия 10 удалили части табачных стержней, и фильтрующая часть каждого курительного изделия 10 лежит на соответственном цилиндрическом вале 14. В данном случае тестируют твердость сегмента подносимого ко рту конца, и, следовательно, именно эта часть фильтра лежит на вале 14, и сегмент подносимого ко рту конца расположен приблизительно по центру валов 14. При необходимости, кончики курительных изделий, выходящие за пределы цилиндрических валов 14, могут быть поддержаны расположенными под ними опорными средствами, чтобы не допустить поворачивания курительных изделий.
Приспособление показано на фиг. 5 в первой конфигурации, в которой два цилиндрических вала 24 для приложения нагрузки подняты над курительными изделиями 10 и выведены из контакта с ними. Чтобы проверить твердость курительных изделий, цилиндрические валы 24 для приложения нагрузки опускают во вторую конфигурацию, чтобы они пришли в контакт с курительными изделиями 10, как показано на фиг. 6. Когда валы 24 для приложения нагрузки контактируют с курительными изделиями 10, они оказывают общую нагрузку 2 кг в двадцати точках контакта курительных изделий 10 в течение 20 секунд. По истечении 20 секунд (и когда к курительным изделиям продолжают прилагать нагрузку) определяют понижение цилиндрических валов 24 для приложения нагрузки по курительным изделиям, и затем используют это значение для вычисления твердости.
Фиг. 7 представляет собой график, иллюстрирующий твердость (%) для шести типов фильтра курительного изделия в выкуренном и не выкуренном состоянии. На фиг. 7 каждый фильтр ввели в состав курительного изделия и подвергли испытанию с DD60A, описанному выше и показанному на фиг. 4-6.
Шестью тестируемыми (с использованием описанного выше способа и приспособления) типами фильтров курительного изделия были:
Тип фильтра A
-2
-2
• : Сигаретные фильтры, у которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 26 гм, а длина фильтра – 21 мм, и сигаретные фильтры, у которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 26 гм, а длина фильтра – 27 мм. В обоих случаях диаметр курительного изделия составляет 7,84 мм, толщина обертки фильтра составляет 40 мкм, и толщина ободкового материала составляет 40 мкм. Оба эти набора данных показаны белыми столбиками на фиг. 7, 21-миллиметровые фильтры слева на фиг. 7, 27-миллиметровые фильтры справа на фиг. 7.
Тип фильтра B
-2
-2
• : Фильтры согласно изобретению, у которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 78 гм, а длина фильтра – 21 мм, и фильтры согласно изобретению, у которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 78 гм, а длина фильтра – 27 мм. В обоих случаях диаметр курительного изделия составляет 7,84 мм, толщина обертки фильтра составляет 100 мкм, и толщина ободкового материала составляет 40 мкм. Оба эти набора данных показаны серыми столбиками на фиг. 7, 21-миллиметровые фильтры слева на фиг. 7, 27-миллиметровые фильтры справа на фиг. 7.
Тип фильтра C
-2
-2
• : Сигаретные фильтры, у которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 110 гм, а длина фильтра – 21 мм, и сигаретные фильтры, у которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 110 гм, а длина фильтра – 27 мм. В обоих случаях диаметр курительного изделия составляет 7,84 мм, толщина обертки фильтра составляет 140 мкм, и толщина ободкового материала составляет 40 мкм. Оба эти набора данных показаны темно-серыми столбиками на фиг. 7, 21-миллиметровые фильтры слева на фиг. 7, 27-миллиметровые фильтры справа на фиг. 7.
Как видно на фиг. 7, 21-миллиметровые фильтры и 27-миллиметровые фильтры мало отличаются по твердости. Кроме того, как видно на фиг. 7, выкуренные и не выкуренные фильтры мало отличаются по твердости.
-2
-2
-2
-2
-2
-2
Однако, как видно на фиг. 7, имеется тенденция повышения твердости фильтров курительного изделия с повышением основного веса обертки фильтра. Выяснилось, что среднее повышение твердости для фильтров с основным весом 26 гм и фильтров с основным весом 78 г составляет 6,50%, что дает повышение 0,125% на гм повышения основного веса. Однако выяснилось, что среднее повышение твердости для фильтров с основным весом 78 гм и фильтров с основным весом 110 гм составляет 1,91%, что дает повышение всего 0,060% на гм повышения основного веса.
-2
Таким образом, соотношение основного веса и твердости не является линейным, и твердость имеет тенденцию к относительно более резкому повышению при низких уровнях основного веса. Таким образом, авторы изобретения поняли, что благодаря использованию обертки фильтра основным весом приблизительно 78 гм можно в достаточной мере повысить твердость, избежав необходимости применения очень жесткой обертки фильтра, что могло бы усложнить процесс изготовления.
Твердость различных типов фильтрующих стержней (когда они не включены в состав курительного изделия) также подвергли испытанию с использованием денсиметра DD60A (который изготавливает и серийно выпускает компания Heinr. Borgwaldt GmbH, Germany), оснащенного измерительной головкой для сигарет и контейнером для сигарет, как было описано выше, и согласно описанному выше методу тестирования DD60A.
Фиг. 8 представляет собой график, иллюстрирующий твердость (%) для шести типов фильтра курительного изделия. На фиг. 8 каждый из фильтров не был введен в состав курительного изделия. Шесть тестируемых (с использованием описанных выше приспособления и методики) типов фильтров курительного изделия были такими же, как на фиг. 7, то есть:
Тип фильтра A
-2
• : Фильтры, у которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 26 гм, а длина фильтра – 21 мм/ 27 мм. В обоих случаях толщина обертки фильтра составляет 40 мкм. Оба эти набора данных показаны белыми столбиками на фиг. 8, 21-миллиметровые фильтры слева, 27-миллиметровые фильтры справа.
Тип фильтра B
-2
• : Фильтры согласно изобретению, у которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 78 гм, а длина фильтра – 21 мм/ 27 мм. В обоих случаях толщина обертки фильтра составляет 100 мкм. Оба эти набора данных показаны светло-серыми столбиками на фиг. 8, 21-миллиметровые фильтры слева, 27-миллиметровые фильтры справа.
Тип фильтра C
-2
• : Фильтры, у которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 110 гм, а длина фильтра – 21 мм/ 27 мм. В обоих случаях толщина обертки фильтра составляет 140 мкм. Оба эти набора данных показаны темно-серыми столбиками на фиг. 8, 21-миллиметровые фильтры слева, 27-миллиметровые фильтры справа.
-2
Точно так же, как на фиг. 7, на фиг. 8 просматривается тенденция повышения твердости фильтров курительного изделия с повышением основного веса обертки фильтра, но соотношение основного веса и твердости не является линейным. Таким образом, авторы изобретения поняли, что благодаря использованию обертки фильтра основным весом приблизительно 78 гм можно в достаточной мере повысить твердость, избежав необходимости применения очень жесткой обертки фильтра, что могло бы усложнить процесс изготовления.
Как обсуждалось выше, авторы настоящего изобретения заметили, что для того чтобы потребитель мог получать удовольствие от сеанса курения после жевания подносимого ко рту конца фильтра курительного изделия, предпочтительно, чтобы после 50% деформации овальность подносимого ко рту конца составляла менее приблизительно 25%, как до, так и после курения.
Овальность различных типов курительного изделия проверили при помощи описанного выше метода. То есть курительные изделия подвергли деформации, после чего данные о подносимых ко рту концах курительных изделий записали при помощи прозрачной платформы. Процесс повторили и вывели среднее значение для десяти курительных изделий.
Фиг. 9 и 10 представляют собой графики, иллюстрирующие овальность (%) для трех типов фильтра курительного изделия в выкуренном и не выкуренном состоянии.
Касательно фиг. 9 и 10, “сжатие на 1/3” означает, что подносимый ко рту конец курительного изделия деформировали до 66,67% от его исходного диаметра (то есть сжали на треть) и затем отпустили, “сжатие на 1/2” означает, что подносимый ко рту конец курительного изделия деформировали до 50% его исходного диаметра (то есть сжали на половину) и затем отпустили, и “сжатие на 2/3” означает, что подносимый ко рту конец курительного изделия деформировали до 33,33% от его исходного диаметра (то есть сжали на две трети) и затем отпустили.
Тремя тестируемыми (с использованием описанного выше приспособления) типами фильтров курительного изделия были:
Тип фильтра A
-2
• : Сигаретные фильтры, у которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 26 гм, длина фильтра – 27 мм, диаметр курительного изделия – 7,84 мм, толщина обертки фильтра – 40 мкм и толщина ободкового материала – 40 мкм. Оба эти набора данных показаны черной линией, не выкуренные фильтры на фиг. 9, выкуренные фильтры на фиг. 10.
Тип фильтра B
-2
• : Фильтры согласно изобретению, у которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 78 гм, длина фильтра – 27 мм, диаметр курительного изделия – 7,84 мм, толщина обертки фильтра – 100 мкм и толщина ободкового материала – 40 мкм. Оба эти набора данных показаны темно-серой линией, не выкуренные фильтры на фиг. 9, выкуренные фильтры на фиг. 10.
Тип фильтра C
-2
• : Сигаретные фильтры, у которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 110 гм, длина фильтра – 27 мм, диаметр курительного изделия – 7,84 мм, толщина обертки фильтра – 140 мкм и толщина ободкового материала – 40 мкм. Оба эти набора данных показаны светло-серой линией, не выкуренные фильтры на фиг. 9, выкуренные фильтры на фиг. 10.
Как видно на фиг. 9 и 10, после сжатия имеется тенденция повышения овальности фильтров курительного изделия с повышением основного веса обертки фильтра. Однако, как и в случае с твердостью, соотношение, по всей видимости, не является линейным.
-2
-2
Было бы предпочтительно, чтобы подносимый ко рту конец восстанавливал форму идеального круга (овальность 0%) после деформaции. Ближе всего к этому сигаретные фильтры типа А (в которых основной вес обертки фильтра составляет приблизительно 26 гм), у которых в целом наименьшие показатели овальности на фиг. 9 и 10. Однако на фиг. 7 и 8 видно, что такая обертка фильтра не обладает высоким показателем твердости и, следовательно, не обеспечивает достаточного сопротивления деформации, чтобы потребитель получал удовольствие от жевания. Авторы изобретения поняли, что благодаря использованию обертки фильтра основным весом приблизительно 78 гм можно в достаточной мере повысить твердость, при этом ограничив повышение овальности после жевания.
Таким образом, курительные изделия и фильтры согласно данному варианту осуществления изобретения обеспечивают повышенную твердость, чтобы жевание было приятным, и при этом пониженную овальность после жевания, чтобы сеанс курения был приятным даже после жевания. Благодаря этому обеспечивается оптимальный баланс между удовольствием от жевания и от сеансов курения.