ФИЛЬТР ДЛЯ КУРИТЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ
FILTER FOR SMOKING PRODUCTS

[Область техники]
[0001] Настоящее изобретение относится к фильтру для курительного изделия.
[Уровень техники]
[0002] Активно проводились исследования и разработки для создания фильтров с функцией удаления при курении только ненужных компонентов из компонентов, содержащихся в табачном дыме, или функцией придания специфического аромата и вкуса табачному дыму при использовании сигаретного фильтра.
В качестве средства для достижения этого известно приготовление пористого вещества, включающего материал для регулирования компонентов, содержащихся в табачном дыме, и использование пористого вещества в качестве составляющего материала фильтра (см., например, Патентные документы 1-4). Материалы для регулирования компонентов, содержащихся в табачном дыме, представлены активными частицами (Патентный документ 1-3) и множеством органических частиц, полученных из природных материалов (Патентный документ 4).
Также известен сигаретный фильтр, имеющий фильтрующую пробку, включающую фильтрующий материал, в котором частицы, регулирующие скорость фильтрации, выбранные из частиц целлюлозы, частиц триацетата целлюлозы и их смесей, диспергированы в жгуте волокон ацетата целлюлозы (Патентный документ 5).
[Список ссылок]
[Патентный Документ]
[0003] [Патентный документ 1] Японский перевод заявки PCT №. 2016-510993
[Патентный документ 2] Японский перевод заявки PCT №. 2014-509833
[Патентный документ 3] Публикация патентной заявки Японии №. 2013-215196
[Патентный документ 4] Японский перевод заявки РСТ №. 2016-510995
[Патентный документ 5] WO2013/084661.
[Сущность изобретения]
[Техническая проблема]
[0004] Когда пористое вещество, включающее активные частицы, описанные в Патентных документах 1-3, используется в качестве составляющего материала фильтра, содержание монооксида углерода и фенола в табачном дыме может быть уменьшено, но также уменьшаются другие компоненты дыма основного потока.
Между тем, когда пористое вещество, включающее множество органических частиц, полученных из природного материала, используется в качестве составляющего материала фильтра, как описано в Патентном документе 4, пользователь ощущает аромат и вкус, которые отличаются от исходного аромата и вкуса табачного дыма.
Кроме того, с помощью фильтрующего материала, описанного в Патентном документе 5, поскольку частицы, регулирующие скорость фильтрации, такие как частицы целлюлозы, диспергированные внутри жгута из волокон ацетата целлюлозы, и степень заполнения жгута волокон ацетата целлюлозы в фильтре велика, основной поток компонентов дыма может быть уменьшен больше, чем необходимо.
[0005] Как указано выше, согласно методикам, описанным в Патентных документах 1-3 и 5, в дополнение к монооксиду углерода и фенолу также уменьшаются компоненты основного потока дыма. В результате пользователь не может получать удовольствие от курения.
Кроме того, согласно методике, описанной в Патентном документе 4, поскольку пользователь ощущает аромат и вкус, которые отличаются от первоначального аромата и вкуса, полученных из табачного дыма, аромат и вкус при курении не могут быть удовлетворительными.
[0006] Принимая во внимание вышеизложенное, согласно настоящему изобретению создан фильтр для курительного изделия и т.п., в котором компоненты, влияющие на аромат и вкус, содержащиеся в основном потоке дыма, не уменьшаются больше, чем необходимо, и ароматические компоненты, отличные от ароматических компонентов, происходящих из табачного дыма, не выделяются.
[Решение проблемы]
[0007] В результате интенсивных исследований авторами настоящего изобретения было обнаружено, что вышеупомянутая проблема может быть решена с помощью фильтра для курительного изделия, причем фильтр содержит сегмент фильтра, включающий в себя пористый материал, содержащий инертную фракцию, не высвобождающую какой-либо ароматический компонент, не уменьшающую избирательно какой-либо компонент, вносящий вклад в аромат и вкус, относительно сырой смолы в табачном дыме, и неволокнистую связующую смолу.
[0008] Таким образом, настоящее изобретение заключается в следующем.
[1] Фильтр для курительного изделия содержит сегмент фильтра, включающий в себя пористый материал, содержащий инертную фракцию, не высвобождающую никакого ароматического компонента и не уменьшающую избирательно никакого компонента, вносящего вклад в аромат и вкус, относительно сырой смолы в табачном дыме, и неволокнистую связующую смолу.
[2] Фильтр для курительного изделия по [1], в котором инертная фракция является термически стабильной при 150°C.
[3] Фильтр для курительного изделия в соответствии с [1] или [2], в котором инертная фракция представляет собой по меньшей мере одну, выбранную из фракции целлюлозы, фракции неактивированного карбида, фракция карбоната кальция и фракции нитрида алюминия.
[4] Фильтр для курительного изделия согласно [3], в котором фракция неактивированного карбида имеет способность адсорбировать бензол от 0,5 до 0,7, измеренную в соответствии с JIS K 1474.
2
[5] Фильтр для курительного изделия согласно [3], в котором фракция целлюлозы, фракция карбоната кальция и фракция нитрида алюминия имеют удельную поверхность по БЭТ 10 м/гили менее.
[6] Фильтр для курительного изделия в соответствии с любым из пунктов [1] - [5], в котором инертная фракция имеет диаметр частиц от 10 до 70 меш в соответствии с JIS Z8801-1(2006).
3
[7] Фильтр для курительного изделия по любому из пунктов [1] - [6], в котором инертная фракция имеет удельный вес 5 г/см или менее.
[8] Фильтр для курительного изделия по любому из пунктов [1] - [7], в котором связующая смола представляет собой термопластичную смолу.
[9] Фильтр для курительного изделия по любому из пунктов [1] - [8], в котором сегмент фильтра, включающий пористый материал, содержащий инертную фракцию и неволокнистую связующую смолу, не содержит пластификатора.
[10] Фильтр для курительного изделия по любому из пунктов [1] - [9], в котором инертная фракция и неволокнистая связующая смола находятся в пористом материале в массовом соотношении от 70:30 до 80:20.
[Эффекты изобретения]
[0009] Согласно настоящему изобретению создан фильтр для курительного изделия и т.п., в котором компоненты, влияющие на аромат и вкус, содержащиеся в основном потоке дыма, не уменьшаются больше, чем необходимо, и ароматические компоненты, отличные от ароматических компонентов, происходящих из табачного дыма, не выделяются.
[Краткое описание чертежей]
[0010] Фиг. 1 представляет собой диаграмму, показывающую результаты измерения отношения степени проникновения полулетучих компонентов, нормированных количеством сырой смолы.
Фиг. 2 представляет собой схематическую диаграмму, показывающую пример варианта осуществления фильтра для курительного изделия.
Фиг. 3 представляет собой схематическую диаграмму, показывающую другой пример варианта осуществления фильтра для курительного изделия.
[Описание вариантов осуществления]
[0011] В дальнейшем настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на варианты осуществления, примеры и т.п., но настоящее изобретение не ограничивается следующими вариантами осуществления, примерами и т.п. и может быть реализовано при произвольном изменении, не отступая от сущности настоящего изобретения.
[0012] Фильтр для курительного изделия в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения содержит сегмент фильтра, включающий в себя пористый материал, содержащий инертную фракцию (далее просто называемую «инертная фракция»), не высвобождающая какой-либо ароматический компонент и не уменьшающая избирательно какой-либо компонент, вносящий вклад в аромат и вкус относительно сырой смолы в табачном дыме, и неволокнистую связующую смолу.
Инертная фракция полностью отличается по свойствам от активных частиц, описанных в вышеупомянутых патентных документах 1-3, и органических частиц, полученных из природного материала, описанных в патентном документе 4.
В частности, в то время как активные частицы, описанные в Патентных документах 1-3, обладают свойством демонстрировать адсорбционную способность или свойством индуцировать химические реакции в отношении компонентов, вносящих вклад в аромат и вкус, инертная фракция, используемая в варианте осуществления настоящего изобретения, имеет более низкую способность адсорбировать компоненты, вносящие вклад в аромат и вкус, чем активные частицы, описанные в патентных документах 1-3, и не вызывает химических реакций с компонентами, вносящими вклад в аромат и вкус.
Кроме того, органические частицы, полученные из природного материала, которые описаны в Патентном документе 4, сами выделяют аромат и вкус, тогда как инертная фракция, используемая в варианте осуществления настоящего изобретения, сама по себе не выделяют аромат и вкус.
«Компоненты, вносящие вклад в аромат и вкус», как упоминаются здесь, представляют собой полулетучие компоненты, содержащиеся в табачном дыме, и более конкретными примерами могут быть лимонен, 2,5-диметилпиразин, 3-винилпиридин, 3-бутилпиридин, фенилэтиловый спирт и индол.
Инертная фракция согласно варианту осуществления настоящего изобретения при использовании в фильтре для курительного изделия не уменьшает избирательно какой-либо компонент, вносящий вклад в аромат и вкус, в частности, вышеупомянутые полулетучие компоненты, относительно сырой смолы в табачном дыме.
[0013] В настоящем описании «не уменьшает избирательно относительно сырой смолы в табачном дыме» означает, что количество доставленных полулетучих компонентов нормализовано количеством сырой смолы, которое определяется описанным ниже способом измерения количества доставки. Количество полулетучих компонентов, которое выполнено в отношении фильтра для курительного изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения, больше, чем у описанного ниже обычного фильтра для курительного изделия.
2
В качестве типичного (контрольного) фильтра используется фильтр (сопротивление воздушному потоку составляет 85 мм HO/27 мм), содержащий около 7% по весу триацетина в качестве пластификатора в пучке волокон из ацетата целлюлозы.
[0014] (Тест на курение)
Степень проникновения (количество доставки) полулетучих компонентов измеряется следующим образом.
Автоматическое курение выполняется с использованием автоматического коптильного устройства (RM20D, производства Borgwaldt KC Inc.) при условиях всасывающей способности 35,0 мл/2 сек, времени всасывания 2 сек/вдох и частоты всасывания 1 затяжка/мин, сырая смола собирается с использованием фильтра Cambridge (CM-133, производства BorgwaldtKC Inc.), а дым, проходящий через фильтр Cambridge, собирают в 10 мл метанола, охлажденного до -70°C, с помощью охлаждающей жидкости, состоящей из сухого льда и изопропанола. Кроме того, пентадекан d-32 в качестве вещества внутреннего стандарта содержится в растворе метанола в концентрации 5 мкг/мл.
Кембриджский фильтр, который собрал сырую смолу, и 10 мл раствора метанола, который собрал сигаретный дым, переносят в бутыль с сывороткой и встряхивают в течение 30 мин. После встряхивания супернатант собирают и используют в качестве аналитического образца.
Аналитический образец анализируют с помощью масс-спектрометрии газового хроматографа (GC-MSD). Agilent7890A (Agilent Technologies Inc.) используется для ГХ, а Agilent 5975C (AgilentTechnologiesInc.) используется для МСД.
[0016] Инертная фракция не выделяет ароматический компонент. «Не высвобождение ароматического компонента», как упоминается здесь, означает, что, в отличие от органических частиц, полученных из природного материала, такого как описано в Патентном документе 4, нет никакого ароматического компонента, присущего инертной фракции.
3
3
Удельный вес инертных фракций может составлять 5 г/см или менее. Когда удельный вес инертной фракции составляет 5 г/см или менее, можно уменьшить вес 4000 фильтров/коробку, что является минимальной упаковочной единицей для фильтров, до менее 20 кг, и снизить рабочую нагрузку на рабочих, работающих с фильтрами (предполагается следующее: длина фильтра: 120 мм, внутренняя окружность фильтра: 24,1 мм, коэффициент пустоты фильтра*: 90%, массовая доля заполнения инертными частицами: 80%).
3
3
Когда удельный вес составляет 5 г/см или менее, золото и платина, описанные в Патентном документе 1, не включаются. Кроме того, инертная фракция обычно может иметь удельный вес 1 г/см или более.
Также предпочтительно, чтобы инертные частицы имели диаметр от 10 до 70 меш в соответствии с JIS Z8801-1 (2006). В пределах такого диапазона диаметров частиц инертные частицы могут равномерно присутствовать внутри пористого материала, и это вносит вклад в неселективное уменьшение полулетучего компонента.
[0017] Предпочтительно, чтобы инертная фракция была термически стабильной при 150°C. Термически стабильный, как упоминается здесь, означает, что способность избирательно не уменьшать компоненты, вносящие вклад в аромат и вкус, относительно сырой смолы в табачном дыме перед нагреванием до 150°C, не отличается от таковой после нагревания, и что инертная фракция не деформируется при нагревании до 150°C.
В результате инертная фракция, деформирующаяся при 150°C, например, инертная фракция, состоящая из термопластичной смолы, не удовлетворяет этому требованию. Кроме того, этому требованию не удовлетворяет ионообменная смола, такая как описанная в Патентном документе 3.
[0018] Конкретным примером инертной фракции может быть, по меньшей мере, одна, выбранная из фракции целлюлозы, фракции неактивированного карбида, фракция карбоната кальция и фракции нитрида алюминия.
3
Каждая из этих фракций имеет удельный вес 5 г/см или менее и термически стабильна при 150°C.
[0019] (Фракция целлюлозы)
Фракция целлюлозы может быть приготовлена прессованием коммерчески доступного порошка целлюлозы, такого как микрокристаллическая целлюлоза, в качестве исходного материала с помощью устройства для гранулирования компрессионного типа, измельчения полученного формованного тела и классификации. Фракция целлюлозы может быть сделана со ссылкой на WO2013/084661. Как вариант, можно использовать коммерчески доступное формованное изделие из целлюлозы.
Частицы целлюлозы могут иметь объемный средний диаметр (D50) от 100 до 1700 мкм, предпочтительно, от 150 до 1500 мкм и, более предпочтительно, от 200 до 1300 мкм.
Средний диаметр (D50) можно измерить с помощью измерительного устройства типа лазерной дифракции/рассеяния распределения частиц по диаметру (гранулометрическое распределение).
3
3
3
Объемная плотность фракции целлюлозы может составлять от 0,05 до 1,00 г/см, предпочтительно, от 0,10 до 0,90 г/см и, более предпочтительно, от 0,15 до 0,85 г/см.
Объемную плотность фракции целлюлозы можно измерить, например, с помощью тестера порошка PT-X, производимого Hosokawa Micron Corporation.
2
2
Удельная поверхность по БЭТ фракции целлюлозы, предпочтительно, составляет 10 м/г или менее, и, более предпочтительно, равна или меньше предела обнаружения. Такая удельная поверхность по БЭТ является предпочтительной с точки зрения обеспечения удовлетворительной проницаемости фракции целлюлозы для полулетучихкомпонентов. Нижний предел удельной поверхности по БЭТ фракции целлюлозы может составлять, например, более 0 м/г.
[0020] (Фракция неактивированного карбида)
Фракция неактивированного карбида может быть получена путем выбора подходящего источника карбида, такого как скорлупа кокосового ореха, и его карбонизации в печи для карбонизации при температуре от 500 до 1000°C в атмосфере инертного газа. В это время обработка активации не выполняется. Время карбонизации может составлять от 30 до 60 мин. В качестве конкретного примера обработки можно использовать описанный в публикации японской патентной заявки №. S62-55068.
Предпочтительно, чтобы фракция неактивированного карбида имела способность адсорбировать бензол от 0,5 до 0,7, измеренную в соответствии с JIS K 1474. Такая способность адсорбции бензола предпочтительна с точки зрения обеспечения хорошей проницаемости фракции неактивированного карбида для полулетучих компонентов.
[0021] (Фракция карбоната кальция и фракция нитрида алюминия)
Фракция карбоната кальция и фракция нитрида алюминия могут быть получены гранулированием соответствующих коммерчески доступных порошков.
Фракция карбоната кальция может быть получена, например, гранулированием коммерчески доступного порошка карбоната кальция, имеющего средний диаметр частиц 6,3 мкм или менее.
Нитрид алюминия можно получить, например, гранулированием имеющегося в продаже порошка, имеющего средний диаметр частиц 2,5 мкм или менее.
При гранулировании частиц карбоната кальция и частиц нитрида алюминия выполняется первое компрессионное формование. В частности, порошок карбоната кальция или нитрида алюминия формуют под давлением с помощью устройства для гранулирования компрессионного типа, а полученное формованное тело дополнительно измельчают и классифицируют.
После этого частицы могут быть получены экструзией.
В частности, частицы карбоната кальция или частицы нитрида алюминия могут быть получены путем приготовления суспензии путем добавления подходящего растворителя и, при необходимости, связующего вещества к порошку, приготовленному, как описано выше, путем экструзии суспензии из перфорированного контейнера и резки до необходимого размера и сушки растворителя. По желанию, после этого выполняется классификация.
2
2
Предпочтительно, чтобы каждая фракция карбоната кальция и фракция нитрида алюминия имели удельную поверхность по БЭТ 10 м/г или менее. Такая удельная поверхность по БЭТ является предпочтительной с точки зрения обеспечения хорошей проницаемости фракции карбоната кальция и фракции нитрида алюминия для полулетучих компонентов. Между тем, нижний предел удельной поверхности по БЭТ фракций карбоната кальция и частиц нитрида алюминия может составлять 1 м/г.
[0022] Инертные фракции, используемые в вариантах осуществления настоящего изобретения, включая инертные фракции, приведенные в качестве примеров выше, могут предпочтительно иметь диаметр частиц от 10 до 70 меш согласно JIS Z 8801-1 (2006). Если используется инертная фракция, которая не проходит через сито 10 меш, инертная фракций, вероятно, упадет со срезанной торцевой поверхности фильтра. Кроме того, когда используется инертная фракция, проходящая через сито с размером отверстия на 1 размер меньше, чем сито 70 меш, инертная фракция блокирует воздушный канал в сегменте фильтра, сопротивление воздушному потоку возрастает слишком сильно, и инертная фракция может не подходить для фильтра для курительного изделия.
[0023] В варианте осуществления настоящего изобретения может использоваться только один вид указанной выше конкретной инертной фракции, или два или более видов могут использоваться в комбинации.
Примеры комбинаций двух или более видов включают комбинацию, включающую фракцию целлюлозы и фракцию неактивированного карбида, комбинацию, включающую фракцию целлюлозы и фракцию карбоната кальция, комбинацию, включающую фракцию целлюлозы и фракцию нитрида алюминия, комбинацию, включающую фракцию неактивированного карбида и фракцию карбоната кальция, и комбинация, включающая фракцию неактивированного карбида и фракцию нитрида алюминия.
[0024] Пористый материал фильтрующего сегмента фильтра для курительного изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает неволокнистую связующую смолу. Термин «неволокнистый» в данном контексте означает, что смола не является волокнистой, как жгут из ацетата целлюлозы.
В качестве связующей смолы можно упомянуть, например, термопластичную смолу.
Примеры термопластичной смолы включают, но не ограничиваются ими, полиолефины, сложные полиэфиры, полиамиды (или нейлон), полиакрилаты, полистирол, поливинил, политетрафторэтилен (ПТФЭ), полиэфирэфиркетон (PEEK), их сополимеры, их производные, их комбинации, и тому подобное. Примеры полиолефинов включают, но не ограничиваются ими, полиэтилен, полипропилен, полибутилен, полиметилпентен, их сополимеры, их производные, их комбинации и тому подобное. Примеры подходящего полиэтилена дополнительно включают полиэтилен низкой плотности, линейный полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокой плотности, их сополимеры, их производные, их комбинации и тому подобное.
Примеры подходящих полиэфиров включают полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, полициклогексилендиметилентерефталат, политриметилентерефталат, их сополимеры, их производные, их комбинации и тому подобное.
Примеры подходящих полиакрилатов включают, но не ограничиваются ими, полиметилметакрилат, его сополимеры, их производные, их комбинации и тому подобное.
Примеры подходящих полистиролов включают, но не ограничиваются ими, полистирол, акрилонитрилбутадиенстирол, стиролакрилонитрил, стиролбутадиен, малеиновый ангидрид стирола, их сополимеры, их производные, их комбинации и тому подобное.
Примеры подходящих поливинилов включают, но не ограничиваются ими, этиленвинилацетат, этиленвиниловый спирт, поливинилхлорид, их сополимеры, их производные, их комбинации и тому подобное.
[0025] В варианте осуществления настоящего изобретения предпочтительно использовать, по меньшей мере, одно из полиэтилена, сополимера полиэтилена, производного полиэтилена и их комбинации в качестве связующей смолы.
Примером полиэтилена могут быть полимеры GUR (зарегистрированная торговая марка), продаваемые Celanese Corporation, например GUR (зарегистрированная торговая марка) 2000 серии (2105, 2122, 2122-5, 2126), GUR (зарегистрированная торговая марка) 4000 серии (4120, 4130, 4150, 4170, 4012, 4122-5, 4022-6, 4050-3/4150-3), GUR (зарегистрированная торговая марка) серии 8000 (8110, 8020) и GUR (зарегистрированная торговая марка) серии X (X143, X184, X168, X172, X192).
[0026] Скорость течения расплава связующей смолы, используемой в варианте осуществления настоящего изобретения, составляет, предпочтительно, 3,5 г/10 мин или менее и, более предпочтительно, 2,0 г/10 мин или менее при 190°C и 15 кг.
Связующая смола, используемая в варианте осуществления настоящего изобретения, может быть в форме частиц. Частицы могут быть в форме порошка, гранул или мелких частиц.
Когда связующая смола находится в форме частиц, диапазон ее диаметров может составлять от примерно 0,1 нм до 5000 мкм, предпочтительно, от примерно 10 нм до 500 мкм и, более предпочтительно, от примерно 100 нм до 300 мкм.
3
3
3
3
3
3
Связующая смола, используемая в варианте осуществления настоящего изобретения, может иметь объемную плотность от 0,10 г/см до 0,55 г/см, предпочтительно, от 0,17 г/см до 0,50 г/см и, более предпочтительно, от 0,20 г/см до 0,47 г/см.
[0027] Пористый материал согласно варианту осуществления настоящего изобретения является составным элементом, по меньшей мере, одного сегмента фильтра, составляющего фильтр для курительного изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Пористый материал согласно варианту осуществления настоящего изобретения содержит определенную инертную частицу и связующую смолу, описанные выше, и любой способ может быть использован для производства пористого материала.
Например, конкретные инертные частицы и связующая смола смешиваются и помещаются в форму, имеющую соответствующую форму. Форму нагревают до температуры плавления связующей смолы или выше, например, в одном варианте осуществления примерно до 150-300°C, и выдерживают в течение достаточного времени и при температуре, достаточной для нагрева формы и ее содержимого до заданной температуры.
После этого вещество вынимают из формы и охлаждают до комнатной температуры, в результате чего получается пористый материал, в котором образуются пустоты.
Объем пустот в пористом материале может составлять, например, от 40% до 90%. В пределах этого диапазона соотношения пустотного объема можно соответствующим образом регулировать сопротивление воздушному потоку и степень проникновения полулетучих компонентов в табачном дыме. Форма пористого материала конкретно не ограничивается, но может быть проиллюстрирована цилиндрической формой, которая позволяет рассчитать коэффициент пустотного объема на основе описания Патентного документа 2. Длина пористого материала в направлении воздушного потока особо не ограничивается и может составлять примерно от 3 до 30 мм.
В сегменте фильтра, имеющем пористый материал, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, поскольку инертная фракция фиксируется в пористом материале связующей смолой, инертная фракция не выходит из сегмента фильтра, когда транспортируется сегмент фильтра, содержащий пористый материал или фильтр для курительного изделия, включающий сегмент фильтра, или курительное изделие, включающее фильтр для курительного изделия.
Кроме того, поскольку фильтр для курительного изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения снабжен сегментом фильтра, имеющим пористый материал, степень фильтрации смолы и никотина из расчета на сопротивление воздушному потоку фильтра снижается (облегчается доставка пользователю). Кроме того, можно сконструировать фильтр для курительного изделия, имеющий высокую степень вентиляции при низкой степени фильтрации, когда количество смолы во время курения делается постоянным, а количество выделяемого монооксида углерода может быть уменьшено.
[0028] В пористом материале согласно варианту осуществления настоящего изобретения предпочтительно, чтобы инертная фракция и неволокнистая связующая смола находились в массовом соотношении от 70:30 до 80:20. Путем включения инертных частиц и неволокнистой связующей смолы в таких диапазонах можно обеспечить пустоты внутри пористого материала с соответствующим соотношением пустот, и можно соответствующим образом отрегулировать сопротивление воздушному потоку и степень проникновения полулетучих компонентов в табачный дым.
Для пористого материала согласно варианту осуществления настоящего изобретения нет необходимости использовать пластификатор, такой как триацетин, который использовался для обычных фильтров для курительных изделий. Это позволяет предотвратить удаление полулетучих компонентов табачного дыма за счет их адсорбции пластификатором.
[0029] <Фильтр для курительного изделия>
Фильтр для курительного изделия по настоящему изобретению содержит, по меньшей мере, описанный выше сегмент фильтра, имеющий пористый материал (в дальнейшем также называемый просто «сегментом, имеющим пористый материал»).
Сегмент фильтра, имеющий пористый материал, может иметь длину по окружности и длину в направлении воздушного потока, аналогичные длине по окружности и длине в направлении потока воздуха фильтра, составляющего обычную сигарету с фильтром.
Например, длина по окружности может составлять от 16 до 26 мм и предпочтительно от 24 до 26 мм. Это соответствует диаметру сегмента фильтра от 5,1 до 8,3 мм и от 7,6 до 8,3 мм соответственно.
Сегмент фильтра, имеющий пористый материал, может иметь вышеупомянутую окружную длину, но этот сегмент фильтра не ограничивается размером фильтра, включенного в обычную сигарету с фильтром, а также может иметь длину по окружности и длину в направлении воздушного потока, подходящие для других курительные изделия, которые будут описаны ниже.
Сегмент фильтра, имеющий пористый материал, может быть обернут вокруг его внешней периферийной поверхности рулонной бумагой для фильтра, который будет описан ниже.
[0030] Фильтр для курительного изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения может включать в себя, в дополнение к вышеописанному сегменту фильтра, имеющему пористый материал, сегмент фильтра (в дальнейшем также может упоминаться как «сегмент обычного фильтра»), состоящий из жгута из ацетата целлюлозы, аналогичного жгуту фильтра, составляющего обычную сигарету с фильтром.
В качестве примера конфигурации согласно одному варианту осуществления, сегмент обычного фильтра расположен на стороне конца всасывания, а вышеописанный сегмент фильтра, имеющий пористый материал, расположен между табачным стержнем, имеющим табачную нарезку, и сегментом обычного фильтра.
Фильтр для курительного изделия может быть изготовлен путем соединения сегмента фильтра, имеющего пористый материал, и сегмента обычного фильтра с использованием формовочной бумаги. Эта конфигурация показана на фиг. 2. Эта конфигурация также называется двойным сегментом.
Когда используется двойной сегмент, пористый материал не обнажается на конце всасывания, поэтому внешний вид может быть улучшен. Также возможно предотвратить прямой контакт пористого материала со ртом пользователя.
В конфигурации согласно другому возможному варианту осуществления настоящего изобретения сегмент обычного фильтра расположен на стороне конца всасывания, сегмент фильтра, имеющий пористый материал, расположен так, чтобы примыкать к сегменту обычного фильтра, а сегмент обычного фильтра дополнительно расположен между сегментом фильтра, имеющим пористый материал, и табачным стержнем, имеющим табачную нарезку. Эта конфигурация показана на фиг. 3. Эта конфигурация также называется тройным сегментом. При использовании тройного сегмента можно предотвратить разрушение пористого материала из-за передачи высокотемпературного тепла со стороны табачного стержня к пористому материалу.
Число сегментов фильтра, составляющих фильтр для курительного изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения, может быть не только 2, как показано на фиг. 2, или 3, как показано на фиг. 3, но также 4 или более. В этом случае могут быть предусмотрены два или более сегментов фильтра, каждый из которых имеет пористый материал.
Фиг. 2 и 3 показаны конфигурации, когда в качестве курительного изделия используется сигарета с фильтром, но курительное изделие может отличаться от сигареты с фильтром, как будет описано ниже, и в этом случае конфигурация может быть изменена соответствующим образом. Таким образом, можно также упомянуть вариант осуществления, в котором фильтр 7 без табачного стержня надлежащим образом используется в качестве фильтра для курительного изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения в других курительных изделиях.
Следует отметить, что внешняя поверхность фильтра, образованного соединением сегментов фильтра, может быть обернута мундштучной бумагой.
[0032] В случае, когда сегмент фильтра состоит из жгута изацетата целлюлозы, тонкость единичной пряжи, общая толщина и форма поперечного сечения жгута из ацетата целлюлозы особо не ограничиваются.
Сегмент фильтра, отличный от сегмента фильтра, имеющего пористый материал, может быть выполнен из материала, отличного от жгута из ацетата целлюлозы.
При необходимости можно спроектировать регулировку сопротивления воздушному потоку и добавление добавок (известных адсорбентов, ароматизаторов, удерживающих ароматизаторы материалов и т.п.) к жгуту из ацетата целлюлозы или другому материалу.
[0033] Мундштучная бумага, формовочная бумага и рулонная бумага для обертывания внешней поверхности фильтров, используемых в обычных сигаретах с фильтром, могут использоваться для фильтра для курительного изделия согласно настоящему варианту осуществления. В данном случае рулонная бумага находится в непосредственном контакте с пористым материалом или жгутом фильтра или тому подобным и имеет цилиндрическую форму. Формовочная бумага используется для фиксации множества секций фильтра, когда имеется множество сегментов фильтра, обернутых рулонной бумагой. Мундштучная бумага используется для соединения фильтра курительного изделия с табачным стержнем, когда курительное изделие имеет табачный стержень.
Мундштучная бумага может быть снабжена вентиляционными отверстиями для регулирования соотношения присутствия табачного дыма и воздуха, вдыхаемого во время курения изделия для курения (вентиляционные отверстия показаны пунктирными линиями на мундштучной бумаге, показанной на фиг. 2 и 3). Расположение вентиляционных отверстий особо не ограничено. Например, вентиляционные отверстия могут быть расположены в один или два ряда в направлении вдоль окружности курительного изделия. Шаг вентиляционных отверстий, размер отверстий и способ открытия отверстий особо не ограничиваются.
[0034] <Курительные изделия>
Фильтр для курительного изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения можно использовать для следующих курительных изделий.
Сгорающего курительного изделие, в котором сжигается табачный наполнитель, например сигарета с фильтром; курительного изделия с нагревом без горения, в котором табачный наполнитель нагревается без горения; и курительного изделия без нагрева, в котором ароматические и вкусовые компоненты табачного наполнителя вдыхаются без сжигания или нагревания табачного наполнителя. Примером курительного изделия с нагревом без горения может служить ингаляционное устройство с угольным источником тепла, в котором табачный наполнитель нагревается теплом от сгорания углеродного источника тепла (см., например, WO2006/073065); ингаляционное устройство с электрическим нагревом, оснащенное ингаляционным устройством и нагревательным устройством для электрического нагрева ингаляционного устройства (см., например, WO2010/110226); и устройство для ингаляции с распылением жидкости, в котором источник жидкого аэрозоля, включающий источник аромата и вкуса, распыляется путем нагревания (см., например, WO2015/046385). Другим предпочтительным применением является курительное изделие с нагревом без горения, в котором стержень, генерирующий аэрозоль, используется вместо табачного наполнителя, а ароматический компонент генерируется путем нагрева снаружи стержня, генерирующего аэрозоль. Такое курительное изделие имеет аккумулятор, блок электрического нагрева и стержневой элемент, генерирующий аэрозоль, который вставляется в разъем с возможностью отсоединения. Электронагревательный блок представляет собой так называемый нагреватель и имеет теплогенерирующий элемент. Теплогенерирующий элемент электрического нагревательного элемента нагревает стержень, образующий аэрозоль, и выделяет ароматизатор из наполнителя стержня, образующего аэрозоль, в окружающий воздух. Температура нагрева стержня, образующего аэрозоль, посредством электрического нагревателя составляет, например, 400°C или менее. Курительные изделия, имеющие стержневой элемент, генерирующий аэрозоль, подробно описаны в патенте Японии №. 4889218 и патент Японии №. 4762247.
Фильтр для курительного изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения можно использовать в качестве фильтра для этих курительных изделий с нагревом без горения.
Курительное изделие без нагрева может быть проиллюстрировано устройством для вдыхания аромата, которое включает в себя держатель для всасывания и табачный наполнитель, заполняющий основной путь потока держателя для всасывания, и в котором вдыхаются ароматические и вкусовые компоненты табачного наполнителя (см., например, WO2010/095659).
[0035] Фильтр для курительного изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения может быть соответствующим образом использован в курительных изделиях, приведенных выше в качестве примеров.
В этом случае форма сегмента фильтра, имеющего пористый материал, форма фильтра для курительного изделия, включая сегмент фильтра, и т.п. могут быть изменены соответствующим образом.
[Примеры]
[0036] Настоящее изобретение будет описано ниже более конкретно со ссылкой на примеры, но настоящее изобретение не ограничивается описанием примеров при условии, что объем изобретения не выходит за рамки.
[0037] (Пример 1 изготовления)
<Приготовление сегмента фильтра, имеющего пористый материал, содержащий фракцию целлюлозы и полиэтиленовую смолу>
Был приготовлен пористый материал с использованием фракции целлюлозы в качестве инертной фракции и полиэтилена в качестве связующей смолы.
3
Частицы целлюлозы были получены с использованием коммерчески доступного порошка целлюлозы (ENDURANCE MCC VE-090, производимый FMC Corporation) в качестве сырья путем компрессионного формования с использованием устройства для компрессионного гранулирования (Roller Compactor TF-208, производства Freund Corp.), измельчения и сортировки. Частицы целлюлозы имели средний диаметр (D50) 1190 мкм, объемную плотность 0,832 г/см и удельную поверхность по БЭТ, равную или меньшую, чем предел обнаружения. Насыпную плотность измеряли с помощью тестера для порошка PT-X, производимого Hosokawa Micron Corporation. Частицы целлюлозы (75 частей по массе) и полиэтилена (GUR (зарегистрированная торговая марка), 25 частей по массе, производство Celanese Corporation) в качестве связующей смолы смешивали, помещали в форму и нагревали до 200°C в течение 40 мин. Материал после нагревания вынули из формы и охладили с получением пористого материала 1, имеющего длину окружности 23,75 мм и длину 20 мм.
(Пример 2 изготовления)
Пористый материал 2 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления, за исключением того, что в качестве инертных частиц использовали неактивированные частицы карбида, их вес составлял 80 частей по весу, а вес полиэтилена составлял 20 частей по весу. Адсорбционная способность неактивированных карбидных частиц по бензолу составляла 0,6.
Неактивированные частицы карбида были получены путем обработки скорлупы кокосовых орехов карбонизацией в атмосфере инертного газа в печи для карбонизации.
(Пример 3 изготовления)
2
Пористый материал 3 получали таким же образом, как в примере 2 изготовления, за исключением того, что вместо инертных частиц использовали низкоактивированный уголь, полученный способом паровой активации. Уголь с низкой активностью имел удельную поверхность по БЭТ 725 м/г.
(Пример 4 изготовления)
2
Пористый материал 4 получали таким же образом, как в примере 2 изготовления, за исключением того, что вместо инертных частиц использовали активированный уголь, полученный способом паровой активации. Удельная поверхность активированного угля по БЭТ составляла 1142 м/г.
[0038] <Сравнение степени проникновения полулетучих компонентов>
Табачный стержень, содержащий табачную крошку, был удален из имеющейся в продаже сигареты с фильтром, и вышеописанный пористый материал (20 мм) в качестве сегмента фильтра и фильтр из жгута из ацетата целлюлозы (7 мм; 5.5Y31000) были последовательно соединены с табачным стержнем, чтобы подготовить сигарету с фильтром для тестирования.
В качестве контроля приготовили сигарету с фильтром, подключив фильтр из жгута из ацетата целлюлозы (27 мм; 2.8Y35000) к табачному стержню, как описано выше.
Испытание на курение проводилось с использованием этих сигарет с фильтром, и количество сырой смолы, а также лимонена, 2,5-диметилпиразина, 3-винилпиридина, 3-бутилпиридина, фенилэтилового спирта и индола в качестве полулетучих компонентов из числа компонентов табачного дыма подвергались выборочному анализу.
Тест на курение проводился с использованием оборудования и условий, описанных выше.
Результаты представлены на фиг. 1. Тип полулетучих компонентов указан по оси абсцисс на фиг. 1. Отношение количества полулетучего компонента, нормированного на количество сырой смолы в каждой пробе, к контролю указано по оси ординат на фиг. 1, и его большее значение указывает на то, что произошло меньшее избирательное уменьшение (степень проницаемости большая).
[0039] Из результатов, показанных на фиг. 1, следует, что в образце, имеющем пористый материал, использующий фракцию целлюлозы или фразу неактивированного карбида в качестве сегмента фильтра, степень проникновения (количество доставки) полулетучих компонентов была как правило, больше, чем у контроля, тогда как в образце, имеющем пористый материал с использованием низкоактивированногоугля или активированного угля в качестве сегмента фильтра, степень проницаемости (количество доставки) полулетучих компонентов, как правило, было меньше, чем у контроля.
Эти результаты показывают, что фракция целлюлозы и фракция неактивированного карбида действуют как инертные частицы, тогда как низкоактивированный уголь и активированный уголь действуют как активные частицы (соответствующие тем, которые описаны в Патентных документах 1-3).
[0040] <Оценка органолептических свойств>
Для каждой сигареты с фильтром для тестирования, у которых полулетучие компоненты были измерены, степень вентиляции и количество смолы были отрегулированы до 37% и 10 мг, соответственно, и были оценены органолептические свойства во время курения.
В результате было установлено, что в образце, снабженном сегментом фильтра, имеющим пористый материал, включающий инертную фракцию, то есть фракцию целлюлозы или фракцию неактивированного карбида, аромат и вкус табачного дыма усиливаются, тогда как в образце, снабженном пористым материалом с использованием низкоактивированного угля или активированного угля, который является активной фракцией, в качестве фильтрующего сегмента, аромат и вкус табачного дыма уменьшились.
[0041] На основе результатов, полученных при измерении полулетучих компонентов и органолептической оценке, было подтверждено, что при использовании фильтра для курительного изделия в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения можно вызвать избирательное проникновение полулетучих компонентов (без их удаления фильтром), что позволяет предоставить пользователю более сильный аромат и вкус, присущие табачным листьям.
Кроме того, поскольку инертная фракция фильтра для курительного изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения сама по себе не создает аромат или вкус (без запаха), когда используется фильтр для курительного изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения, пользователь может ощутить неизменный характерный аромат и вкус, присущие табачным листьям.
[Список ссылочных позиций]
[0042] 1 участок табачного стержня
2 сегмент обычного фильтра
3 сегмент фильтра, имеющего пористый материал
4 обертка
5 формовочная бумага
6 мундштучная бумага
7 фильтр