Фильтр табачного дыма и способ его изготовления
TOBACCO SMOKE FILTER AND METHOD OF ITS PRODUCTION

Настоящее изобретение относится к фильтрам табачного дыма или фильтрующим элементам и способам их производства.
Необернутые ацетатные фильтры (NWA) хорошо известны в данной области техники. Как правило, NWA фильтры содержат устойчивый корпус из непрерывных витых ацетат-целлюлозных волокон, соединенных в местах их контакта. NWA фильтры отличаются от традиционных сигаретных фильтров тем, что для них не требуются отдельная обертка для оборачивания фильтра и удержания волокнистого пучка на месте с контролируемой длиной окружности. NWA фильтры могут быть изготовлены с помощью способа, аналогичного описанному в патенте Великобритании №1169932 (патент США №3455766).
NWA фильтры могут продаваться как Pop-A-Tip ™ фильтры для курильщиков самокруток (Roll-Your-Own (RYO)); они хорошо известны и доступны от компании Filtrona Filters. Pop-A-Tip фильтры представляют собой ряд NWA фильтров (фильтрующих мундштуков), обернутых в прозрачную пленку, изготовленную, например, из ВОРР или целлофана, например шесть 14-миллиметровых фильтров содержатся в Pop-A-Tip стержне длиной 84 мм. NWA фильтры по отдельности выталкиваются (или «выдавливаются») из прозрачной обертки курильщиками самокруток, которые затем используют фильтр при скручивании своих сигарет.NWA фильтры являются предпочтительными, по сравнению с более традиционными обернутыми ацетатными (WA) фильтрами, поскольку намного сложнее «выдавить» WA фильтр из прозрачной пленки из-за увеличенных сил трения. Однако, продукт может быть сложно использовать, поскольку, чтобы вытолкнуть фильтрующие мундштуки из окружающей пленки требуется определенная ловкость (например, может быть необходимо выполнить некоторое сгибание и изгибание Pop-A-Tip стержня). Кроме того, пустую пленочную обертку после этого необходимо выбросить, создавая потенциальную дополнительную проблему захламления.
Конечно, курильщики самокруток могут покупать индивидуальные мундштуки россыпью, и они, как правило, продаются в пластиковых мешках. Такие пакеты с мундштуками неудобны для курильщиков, поскольку приходится носить их с собой; еще одно преимущество Pop-A-Tip заключается в том, что они имеют размеры, аналогичные сигаретам, и могут быть упакованы и продаваться упаковками, которые потребителю намного проще носить (например, похожие на пачку сигарет).
Соответственно, было бы желательно иметь продукт, который напоминает «Рор-a-Tip» и может быть упакован аналогичным образом; из которого отдельные фильтры более легко и быстро извлекаются потребителем; и который не имеет сопутствующих затрат и проблем с захломлением, связанных с прозрачной внешней оберткой. Настоящее изобретение достигает этих целей.
В соответствии с настоящим изобретением, в первом аспекте предложен продукт в виде стержня, содержащий несколько (например, два или большее количество, например, от 4 до 6) отдельных фильтров табачного дыма или фильтрующих табачный дым элементов, составленных встык торец в торец; и (общую) обертку, обернутую вокруг указанных нескольких фильтров или фильтрующих элементов, причем обертка содержит перфорации. Отдельные фильтры табачного дыма (или отдельные фильтрующие элементы табачного дыма) предпочтительно (по существу) идентичны (друг другу). Другими словами, продукт в виде стержня предпочтительно содержит несколько (например, два или большее количество, например, от 4 до 6) отдельных идентичных фильтров табачного дыма или отдельных идентичных фильтрующих элементов, составленных встык торец в торец; и (общую) обертку, обернутую вокруг указанных нескольких фильтров или фильтрующих элементов, причем обертка содержит перфорации.
В соответствии с изобретением, в еще одном аспекте предложен продукт в виде стержня, содержащий несколько (например, два или большее количество, например, от 4 до 6) отдельных фильтров табачного дыма или фильтрующих табачный дым элементов, составленных встык торец в торец; и (общую) обертку, обернутую вокруг указанных нескольких фильтров или фильтрующих элементов, причем обертка содержит дорожку перфораций (отверстий), совмещенных с указанным или каждым местом соединения между составленными встык фильтрами или фильтрующими элементами (то есть в совмещении с каждой областью, где расположенные рядом фильтры или фильтрующие элементы примыкают друг к другу). Отдельные фильтры табачного дыма (или отдельные фильтрующие элементы табачные дыма), предпочтительно (по существу) идентичны (друг другу). Другими словами, продукт в виде стержня предпочтительно содержит несколько (например, два или большее количество, например, от 4 до 6) отдельных идентичных фильтров табачного дыма или отдельных идентичных фильтрующих элементов, составленных встык торец в торец; и (общую) обертку, обернутую вокруг указанных нескольких фильтров или фильтрующих элементов, причем обертка содержит дорожку перфораций (отверстий), совмещенную с указанным или каждым местом соединения между составленными встык фильтрами или фильтрующими элементами.
В настоящем документе термин «идентичный» означает тот же самый (равнозначный, похожий); другими словами, каждый отдельный фильтр имеет такое близкое подобие или сходство с другими, что является по существу равнозначным или взаимозаменяемым.
Следует иметь в виду, что каждый (отдельный) фильтр может содержать более чем один фильтрующий элемент. Таким образом, каждый (отдельный) фильтр может быть двойным или тройным фильтром, как это хорошо известно в данной области техники.
Обертка может представлять собой бумагу (например, оберточную бумагу) или другой листовой материал. Бумага предпочтительно представляет собой бумагу, имеющую плотность от 15 до 50 грамм на квадратный метр, более предпочтительно от 17 до 35 грамм на квадратный метр. Бумага может быть воздухопроницаемой, или непроницаемой (то есть непроницаемой для воздуха, за исключением мест, где сформированы отверстия). Обертка может представлять собой целлюлозную пленку или пленку на основе целлюлозы. Обертка может быть биологически разлагаемой. Предпочтительно обертка имеет «готовый к биологическому разложению» уровень биодеградации, измеряемый в соответствии с методом OECD 301В «Готов к Биологическому Разложению» (модифицированный тест Штурма), который хорошо известен в данной области техники.
Продукт в виде стержня, выполненный в соответствии с изобретением, позволяет курильщику легко втянуть или согнуть продукт в виде стержня в каждом месте соединения (соединение между составленными встык торец в торец фильтрами) для отламывания отдельных фильтров/элементов. Перфорации (отверстия) в каждом месте соединения между составленными встык фильтрами/элементами обеспечивают возможность достижения ровного разлома между составленными встык фильтрами/элементами; зубчатый разлом будет неприглядным и неприемлемым для потребителя. (Внешняя) обертка разломанного фильтра формирует часть фильтрующего мундштука для использования, а не становится избыточной (как в случае традиционного Pop-a-Tip фильтра). Как WA (обернутый ацетатный), так и NWA фильтр могут быть использованы в этом продукте, повышая гибкость для производителя фильтра.
Предпочтительно обертка содержит дорожку от 16 до 40, например, от 16 до 39, например, от 20 до 35, например, от 30 до 35 перфораций (отверстий), совмещенных с или указанным или каждым местом соединения между составленными встык фильтрами или фильтрующими элементами. Предпочтительно обертка содержит дорожку от 20 до 35 перфораций (отверстий), совмещенных с или указанным или каждым местом соединения между составленными встык фильтрами или фильтрующими элементами, для продукта в виде стержня с длиной окружности приблизительно 17,5 мм. Обертка может содержать дорожку от 20 до 40 перфораций (отверстий), совмещенных с или указанным или каждым местом соединения между составленными встык фильтрами или фильтрующими элементами, для продукта в виде стержня с длиной окружности приблизительно 17,5 мм. Перфорации (отверстия) могут быть любой формы, например овальной или прямоугольной формы. Предпочтительно перфорации (отверстия) являются симметричными. Перфорации (отверстия) овальной формы являются более предпочтительными, так как они обеспечивают ровный разрыв бумаги. Прямоугольные или похожие перфорации (отверстия) могут быть совмещены так, что их более длинная сторона ориентирована либо по ширине, либо по длине обертки.
Перфорации (отверстия) могут быть получены любыми способами, известными в данной области техники, например с помощью лазера, механических средств или электростатических средств. Предпочтительно перфорации (отверстия) видны невооруженным глазом (например, достаточно большие, так что потребитель может видеть их на внешней стороне продукта в виде стержня, что позволяет ему четко определить точку, в которой стержень должен быть отломан). Размеры перфораций (отверстий) (например, перфорированных лазером) могут составлять от 0,1 мм до 0,7 мм вдоль одной или обеих кромок. Перфорации (отверстия) (например, перфорированные лазером) предпочтительно расположены с промежутками так, что имеется от 10 до 25 отверстий на см (вдоль дорожки перфораций), более предпочтительно от 11 до 23 отверстий на см (вдоль дорожки перфораций). Предпочтительно перфорации (отверстия) имеют номинальный размер 0,6 мм×0,3 мм, например 0,4×0,2 мм. Заявители обнаружили, что перфорации (отверстия) такого размера дают хороший визуальный ориентир.
Исследования (см. Пример) показали, что от 30 до 35 прямоугольных или овальных отверстий с номинальными размерами 0,4×0,2 мм, расположенных по окружности стержня продукта с длиной окружности 17,9 мм, обеспечивают оптимальные характеристики «разлома». Менее чем около 15 отверстий такого размера дает неровный разлом (например, с неприемлемым разрывом), тогда как более 40 отверстий может привести к тому, что оберточная бумага станет слишком слабой, чтобы она могла быть использована в технологических процессах на традиционных изготавливающих фильтры и/или упаковочных машинах. Следует иметь в виду, что для фильтрующих продуктов с большей или меньшей длиной окружности потребуется пропорционально большее или меньшее количество отверстий.
В соответствии с настоящим изобретением, в дополнительном аспекте предложен продукт в виде стержня, содержащий несколько (например, два или большее количество, например, от 4 до 6) отдельных фильтров табачного дыма или фильтрующих табачный дым элементов, составленных встык торец в торец; и (общую) обертку, обернутую вокруг указанных нескольких фильтров или фильтрующих элементов, причем обертка содержит дорожку перфораций, проходящих от одного конца продукта в виде стержня до другого конца, и образует спираль по периферии (наружной поверхности) продукта в виде стержня. В этом аспекте потребитель отслаивает полосу вдоль спиральной дорожки перфораций, чтобы обеспечить возможность последовательного освобождения фильтрующих элементов/фильтров для использования, причем оставшаяся обертка удерживает оставшиеся фильтры на месте. Отдельные фильтры табачного дыма (или отдельные фильтрующие элементы табачного дыма) предпочтительно (по существу) идентичны (друг другу). Другими словами, продукт в виде стержня предпочтительно содержит несколько (например, два или большее количество, например, от 4 до 6) отдельных идентичных фильтров табачного дыма или отдельных идентичных фильтрующих элементов, составленных встык торец в торец; и (общую) обертку, обернутую вокруг указанных нескольких фильтров или фильтрующих элементов, причем обертка содержит дорожку перфораций, проходящих от одного конца продукта в виде стержня до другого конца, и образует спираль по периферии (наружной поверхности) продукта в виде стержня.
В предпочтительном примере шаг спирали, образованной дорожкой перфораций (то есть расстояние вдоль оси спирали, которое приводит к одному полному витку спирали) представляет собой длину одного отдельного фильтра или фильтрующего элемента. В этом примере отслаивание полосы вдоль дорожки перфораций для одного витка спирали высвобождает один фильтр/фильтрующий элемент.
Перфорации (отверстия) могут иметь любую форму, например овальную или прямоугольную форму. Предпочтительно перфорации (отверстия) являются симметричными. Овальные перфорации (отверстия) являются более предпочтительными, так как они обеспечивают ровный разрыв бумаги. Перфорации (отверстия) могут быть получены любыми способами, известными в данной области техники, например с помощью лазера, механических средств или электростатических средств. Размеры перфораций (отверстий) (например, перфорированных лазером) могут быть от 0,1 мм до 0,7 мм вдоль одной или обеих кромок. Перфорации (отверстия) (например, перфорированные лазером) предпочтительно расположены с промежутками так, что имеется от 5 до 25 отверстий на см (вдоль дорожки перфораций), например от 10 до 25 отверстий на см (вдоль дорожки перфораций), например от 11 до 23 отверстий на см (вдоль дорожки перфораций). Следует иметь в виду, что для спиральной дорожки перфораций требование для ровного разлома, а не разрыва, имеет меньшее значение, и отверстия могут быть расположены дальше друг от друга. Предпочтительно перфорации (отверстия) имеют номинальные размеры 0,6 мм×0,3 мм, например 0,4×0,2 мм. Предпочтительно отверстия (например, овальные отверстия) ориентированы своей длинной осью (т.е. длиной отверстия) перпендикулярно дорожке перфораций.
Обертка может представлять собой бумагу (например, оберточную бумагу) или другой листовой материал. Бумага предпочтительно представляет собой бумагу, имеющую плотность от 15 до 50 грамм на квадратный метр, более предпочтительно от 17 до 35 грамм на квадратный метр. Бумага может быть воздухопроницаемой или непроницаемой (то есть, непроницаемой для воздуха, за исключением тех мест, где сформированы отверстия). Обертка может представлять собой целлюлозную пленку или пленку на основе целлюлозы. Обертка может быть биологически разлагаемой. Предпочтительно обертка имеет «Готовый к Биологическому Разложению» уровень биодеградации, измеряемый в соответствии с методом OECD 301В «Готов к Биологическому Разложению» (модифицированный тест Штурма), который хорошо известен в данной области техники.
Отдельные (например, идентичные или по существу идентичные) фильтры или фильтрующие элементы могут содержать по существу цилиндрическую сердцевину из фильтрующего табачный дым материала. Отдельный фильтр или фильтрующий элемент может дополнительно содержать дополнительную обертку. Указанная дополнительная обертка может представлять собой бумагу (например, оберточную бумагу).
Отдельные (например, идентичные или по существу идентичные) фильтры или фильтрующие элементы могут содержать устойчивую (продольно проходящую) цилиндрическую сердцевину. В данном описании термин «устойчивый» (как в «устойчивой по существу цилиндрической сердцевине», «устойчивой проходящей в продольном направлении по существу цилиндрической сердцевине», и т.д.) означает стабильный, жесткий и самоподдерживающийся без потребности в дополнительной обертке (из, например, оберточной бумаги), чтобы поддерживать свою форму (например, без необходимости в обертке для параллельного хранения продольно проходящих непрерывных волокон, чтобы контролировать радиус окружности сердцевины).
Отдельные (например, идентичные или по существу идентичные) фильтры и фильтрующие элементы могут содержать устойчивую (продольно проходящую) цилиндрическую сердцевину, содержащую (например, сформированную из) несколько продольно проходящих по существу непрерывных волокон из фильтрующего табачный дым материала (например, из ацетат целлюлозного волокна), которые скреплены в местах их контакта. В другом примере фильтры или фильтрующие элементы могут содержать устойчивую (продольно проходящую) цилиндрическую сердцевину, содержащую (например, сформированную из) несколько беспорядочно ориентированных (например, отдельных или штапельных) волокон из фильтрующего табачный дым материала (например, из ацетата целлюлозы), которые скреплены в местах их контакта.
Предпочтительно непрерывные волокна фильтрующего табачный дым материала (или случайно ориентированные волокна фильтрующего табачный дым материала) представляют собой непрерывные волокна (или случайно ориентированные волокна) из ацетата целлюлозы. Предпочтительно фильтрующий табачный дым материал (например, ацетат целлюлозы, волокна или нити из ацетата целлюлозы) обжимают. Предпочтительно волокна (нити) скрепляют в местах их контакта со связующим элементом, например пластификатором (например, пластификатором, который был активирован или вулканизирован, чтобы скрепить волокна в местах их контакта). Устойчивая проходящая в продольном направлении цилиндрическая сердцевина может представлять собой, например, цилиндрический стержень с круглым поперечным сечением. Устойчивая проходящая в продольном направлении цилиндрическая сердцевина может иметь другую форму, например устойчивая проходящая в продольном направлении цилиндрическая сердцевина может иметь кольцевое поперечное сечение, так что устойчивая проходящая в продольном направлении цилиндрическая сердцевина представляет собой продольную полую трубку, содержащую (например, сформированную из) волокна или нити из фильтрующего табачный дым материала, скрепленного с местами их контакта.
Отдельные (например, идентичные или по существу идентичные) фильтры и/или фильтрующие элементы могут дополнительно содержать один или несколько непрерывных элементов, проходящих по существу в продольном направлении (например, продольно) цилиндрической сердцевины. Указанный (или каждый) непрерывный элемент может представлять собой нить или волокно или полосу или непрерывный экструдированный элемент, например хлопковую нить, ацетат целлюлозное волокно или непрерывный экструдированный элемент из, например, ацетат целлюлозы, такой как описан в международной патентной заявке №2011/058319. Сигаретные фильтры, которые содержат нитевой или ленточный элемент, традиционно проходящие в нем в продольном направлении, хорошо известны в данной области техники. Они часто называются «нитевыми» фильтрами. «Нитевые» фильтры первоначально были предложены в патенте США №4281671, в котором хлопчатобумажная швейная нить представляла собой предпочтительный элемент. В патенте США №4281671 также раскрыто, как нить может быть окрашена, например, различными цветами, обозначая разные ароматы. В патенте США №4281671 раскрыты «нитевые» фильтры, для которых необходима обертка, проходящая вокруг фильтрующего табачный дым материала (и волокон); в нем не раскрыты фильтры или фильтрующие элементы, которые содержат нить, но которые являются устойчивыми (т.е. стабильными, жесткими и устойчивыми без необходимости в дополнительной обертке).
Указанный (или каждый) непрерывный элемент, проходящий в продольном направлении цилиндрической сердцевины, может быть окрашен или тонирован, например, с использованием соответствующих красителей или пигментов, предпочтительно тех, которые официально одобрены для использования в контакте с пищевыми продуктами. Указанный (или каждый) непрерывный элемент может иметь контрастирующий цвет по сравнению с фильтрующим табачный дым материалом. В качестве примера, указанный (или каждый) непрерывный элемент дополнительно содержит краситель или пигмент (например, краситель или пигмент, который одобрен для использования в контакте с пищевыми продуктами). Краситель или пигмент может предпочтительно иметь любой цвет, который контрастирует с (например, белый) фильтрующим табачный дым материалом, например зеленый, синий, красный, оранжевый и т.д. Если имеется два или большее количество непрерывных элементов, проходящих по существу в продольном направлении (например, продольно) цилиндрической сердцевины, то первый непрерывный элемент может быть того же цвета или другого цвета, чем второй непрерывный элемент. Использование цветного элемента(ов) (например, цветной хлопковой нити или нитей) обеспечивает продукт в виде фильтра, элемента или стержня с характерным видом конца, что является полезным для борьбы с подделками.
Непрерывный элемент может иметь модифицирующий дым агент, такой как ароматизатор. Ароматизатор может представлять собой любой ароматизатор, известный для использования в фильтрах или фильтрующих элементах табачного дыма. Например, ароматизатор может представлять собой ментол, масло кудрявой мяты, перечной мяты, мускатный орех, корицу, гвоздику, лимон, шоколад, персик, землянику, ваниль и т.д. Указанный агент может содержать никотин или его соль, или их производное. Предпочтительно ароматизатор представляет собой ментол.
Отдельные (например, идентичные или по существу идентичные) фильтры или фильтрующие элементы могут содержать добавку (например, адсорбент). Добавка может представлять собой добавку в виде частиц. Добавка в виде частиц может представлять собой любую добавку в виде частиц, пригодную для использования в фильтре табачного дыма, например активированный уголь, цеолит, ионообменную смолу (например, слабоосновную анионообменную смолу), сепиолит, силикагель, оксид алюминия, молекулярные сита, углеродистые полимерные смолы и диатомовые земли. Добавка в виде частиц может представлять собой смесь двух или большего количества материалов. Добавка может включать ароматизатор, например ментол; например, добавка может представлять собой гранулы сепиолита, на которые был нанесен ментол. Отдельные (например, идентичные или по существу идентичные) фильтры или фильтрующие элементы могут содержать сердцевину, проходящую в продольном направлении фильтрующего табачный дым материала, и добавку (например, углерод), с по меньшей мере одним концом, свободным от добавок (чтобы чистый конец был обращен к курильщику). Отдельные фильтры или фильтрующие элементы могут представлять собой «одноуглеродные» фильтры или фильтрующие элементы, то есть фильтры/элементы содержат одну продольно проходящую сердцевину из фильтрующего материала и добавки (например, углерода), который имеет по меньшей мере один конец, свободный от добавки и, например, который может быть изготовлен в однопроходном процессе (например, «Active Patch» фильтр, который описан, например, в патенте Великобритании №2261152, и «Smooth Core» фильтр, который описан, например, в международной патентной заявке №2006/059134).
Отдельные (например, идентичные или по существу идентичные) фильтры могут содержать: расположенную ниже по потоку (например, в продольном направлении, например, по существу цилиндрическую) сердцевину из фильтрующего табачный дым материала; расположенную выше по потоку (например, в продольном направлении, например, по существу цилиндрическую) сердцевину из фильтрующего табачный дым материала, отстоящего в продольном направлении (вверх по потоку) от расположенной ниже по потоку сердцевины; обертку (например, наружную обертку), обернутую вокруг и соединяющую отстоящие друг от друга расположенные выше и ниже по потоку сердцевины, чтобы ограничивать полость между отстоящими друг от друга расположенными выше и ниже по потоку сердцевинами. Фильтр может включать добавку в полости так, что отдельные фильтры представляют собой тройные гранулированные фильтры. Фильтр или фильтрующий элемент табачного дыма может иметь длину окружности от 14 до 28 мм, например от 16 до 26 мм, например от 16 мм до 19 мм (например, 17,5 мм) или от 24 до 25 мм. Фильтр табачного дыма, выполненный в соответствии с изобретением, может иметь длину от 10 до 40 мм, например от 11 до 25 мм, например от 12 до 16 мм, например 14 мм. Фильтрующий элемент табачного дыма, выполненный в соответствии с изобретением, может иметь длину от 5 до 30 мм, например от 6 мм до 20 мм, например от 8 до 15 мм, например от 10 до 12 мм.
Фильтры и фильтрующие элементы, выполненные из продукта в виде стержня, в соответствии со всеми аспектами настоящего изобретения, могут быть использованы в целом как (или в) фильтрующий мундштук для использования с индивидуально выполненной самокруткой (например, цигаркой) или с Roll-Your-Own или Make-Your-Own продуктом.
В соответствии с настоящим изобретением, в еще одном аспекте предложен способ получения продукта в виде стержня, содержащего несколько (например, два или большее количество, например от 4 до 6) отдельных (например, идентичных или по существу идентичных) фильтров табачного дыма или фильтрующих табачный дым элементов, составленных встык торец в торец, и обертку, обернутую вокруг указанных нескольких фильтров или фильтрующих элементов, в котором обертка содержит перфорации; причем способ включает этапы:
наложение обертки на проходящий в продольном направлении поток, содержащий несколько (группы) отдельных (например, идентичных или по существу идентичных) фильтров и фильтрующих элементов, расположенных между (например, предварительно сформированных) двойных фильтрующих стержней, причем каждый двойной фильтрующий стержень содержит два (например, идентичных или по существу идентичных) фильтра/элемента, соединенных торец в торец, при этом фильтры/фильтрующие элементы и стержни фильтров составлены встык торец в торец [образуя, тем самым, непрерывный обернутый стержень, содержащий несколько (группу) составленных встык фильтров или фильтрующих элементов, расположенных между (и составленных встык с) двойными фильтрующими стержнями];
разрезание непрерывного обернутого табачного стержня в совмещении с двойными фильтрующими стержнями таким образом, что двойной фильтрующий стержень разрезают на два отдельных фильтра / фильтрующих элемента, чтобы, тем самым, получить несколько продуктов в виде стержней, каждый из которых содержит (например, идентичные или по существу идентичные) фильтры или фильтрующие элементы;
перфорирование обертки (например, с помощью лазера).
Обертка может быть перфорирована таким образом, что она имеет дорожку перфораций, расположенную в совмещении с указанным или каждым местом соединения между составленными встык фильтрами/фильтрующими элементами/двойными фильтрующими стержнями. Обертка может быть перфорирована таким образом, что она имеет дорожку перфораций, проходящую от одного конца продукта в виде стержня до другого конца, и образующую спираль по периферии (наружной поверхности) продукта в виде стержня. Перфорации (отверстия) могут иметь любую форму, например овальную или прямоугольную форму. Предпочтительно перфорации (отверстия) являются симметричными. Перфорации (отверстия) могут быть получены любыми способами, известными в данной области техники, например с помощью лазера, механических средств или электростатических средств. Размеры перфораций (отверстий) (например, перфорированные лазером) могут быть от 0,1 мм до 0,7 мм вдоль одной или обеих кромок. Обертка может быть перфорирована (например, перфорирована лазером) с перфорациями (отверстиями), которые предпочтительно расположены с промежутками так, что имеется от 5 до 25 отверстий на см (вдоль дорожки перфораций), например от 10 до 25 отверстий на см (вдоль дорожки перфораций), например от 11 до 23 отверстий на см (вдоль дорожки перфораций). Предпочтительно обертка перфорирована с перфорациями (отверстиями) с номинальными размерами 0,6 мм×0,3 мм, например 0,4×0,2 мм. Предпочтительно обертка перфорирована с перфорациями (например, овальными отверстиями), ориентированными своими длинными осями (т.е. длиной отверстия) перпендикулярно дорожке перфораций.
В соответствии с настоящим изобретением, в еще одном аспекте предложен способ изготовления продукта в виде стержня, содержащего несколько (например, два или большее количество, например от 4 до 6) отдельных (например, идентичных или по существу идентичных) фильтров табачного дыма или фильтрующих табачный дым элементов, составленных встык торец в торец, и обертку, обернутую вокруг указанных нескольких фильтров или фильтрующих элементов, причем обертка содержит перфорации; при этом способ включает этапы:
наложение обертки на проходящий в продольном направлении поток, содержащий несколько (группы) отдельных (например, идентичных или по существу идентичных) фильтров и фильтрующих элементов, расположенных между (например, предварительно сформированных) двойных фильтрующих стержней, причем каждый двойной фильтрующий стержень содержит два (например, идентичных или по существу идентичных) фильтра/элемента, соединенных торец в торец, при этом фильтры/фильтрующие элементы и стержни фильтров составлены встык торец в торец [образуя, тем самым, непрерывный обернутый стержень, содержащий несколько (группу) составленных встык фильтров или фильтрующих элементов, расположенных между (и составленных встык с) двойными фильтрующими стержнями];
разрезание непрерывного обернутого табачного стержня в совмещении с двойными фильтрующими стержнями таким образом, что двойной фильтрующий стержень разрезают на отдельные (например, идентичные или по существу идентичные) фильтрующие элементы/фильтры, чтобы, тем самым, получить несколько продуктов в виде стержней, каждый из которых содержит фильтры или фильтрующие элементы.
Обертка может быть перфорирована таким образом, что она имеет дорожку перфораций, совмещенную с указанным или каждым местом соединения между составленными встык фильтрами/фильтрующими элементами/двойными фильтрующими стержнями. Обертка может быть предварительно перфорирована (боковыми) дорожками перфораций, выровненными поперек обертки, причем каждый ряд отделен от соседнего ряда на расстояние, соответствующее длине одного фильтра/фильтрующего элемента. В этом случае способ может включать этап выравнивания/совмещения боковых дорожек перфораций с местами соединения между составленными встык фильтрами/фильтрующими элементами (например, до или во время оборачивания). В другом примере способ включает этап создания, например, с помощью лазера (боковых) дорожек перфораций поперек ширины (не перфорированной) обертки до, предпочтительно, непосредственно до, наложения обертки.
Перфорации (отверстия) могут быть любой формы, например овальной или прямоугольной формы. Предпочтительно перфорации (отверстия) являются симметричными. Перфорации (отверстия) могут быть получены любыми способами, известными в данной области техники, например с помощью лазера, механических средств или электростатических средств. Размеры перфораций (отверстий) (например, перфорированных лазером) могут быть от 0,1 мм до 0,7 мм вдоль одной или обеих кромок. Перфорации (отверстия) (например, перфорированные лазером) предпочтительно расположены с промежутками так, что имеется от 5 до 25 отверстий на см (вдоль дорожки перфораций), например от 10 до 25 отверстий на см (вдоль дорожки перфораций), например от 11 до 23 отверстий на см (вдоль дорожки перфораций). Предпочтительно перфорации (отверстия) имеют номинальные размеры 0,6 мм×0,3 мм, например 0,4×0,2 мм. Предпочтительно отверстия (например, овальные отверстия) ориентированы своей длинной осью (т.е. длиной отверстия) перпендикулярно дорожке перфораций.
Обертка может быть предварительно перфорирована таким образом, что она имеет дорожку перфораций, проходящую от одного конца продукта в виде стержня до другого конца, и образует спираль по периферии продукта в виде стержня. Обертка может представлять собой целлюлозную пленку или пленку на основе целлюлозы. Обертка может быть биологически разлагаемой. Предпочтительно обертка имеет «Готовый к Биологическому Разложению» уровень биодеградации, измеряемый в соответствии с методом OECD 301В «Готов к Биологическому Разложению» (модифицированный тест Штурма), который хорошо известен в данной области техники.
Предпочтительно обертка представляет собой бумагу (например, оберточную бумагу). Фильтры (например, отдельные, например, предварительно сформированные) и/или фильтрующие элементы (например, отдельные, например, предварительно сформированные) в потоке (фильтров или фильтрующих элементов) предпочтительно выровнены таким образом, что продольные оси их цилиндрических сердцевин ориентированы вдоль продольного направления потока.
Изобретение включает любую сигарету с фильтром, выполненную с использованием фильтра, выполненного в соответствии с настоящим изобретением.
Настоящее изобретение будет проиллюстрировано со ссылкой на следующие примеры и прилагаемые чертежи, на которых: Фиг. 1 схематически иллюстрирует продукт в виде стержня с фильтрами, в соответствии с одним из вариантов выполнения изобретения; Фиг. 2 представляет собой другой вид продукта в виде стержня с фильтрами, показанного на Фиг. 1; Фиг. 3 схематично иллюстрирует способ и устройство, которые могут быть использованы для производства продукта, показанного, например, на Фиг. 1 и 2; Фиг. 4 иллюстрирует продукт в виде стержня с фильтрами, выполненный в соответствии с еще одним вариантом выполнения настоящего изобретения; и Фиг. 5 показывает результаты испытания продуктов, выполненных в соответствии с изобретением (Пример 1).
Фиг. 1 и 2 показывают NWA «Rip-a-Tip™» продукт в виде стержня 1, выполненного в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.
Продукт в виде стержня 1 содержит шесть отдельных фильтров 3 табачного дыма, каждый из которых имеет длину окружности около 17,5 мм и длину 14 мм, составленных встык торец в торец. Отдельные фильтры 3 табачного дыма идентичны друг другу. Каждый фильтр 3 содержит устойчивую, по существу цилиндрическую сердцевину, образованную из указанных нескольких продольно проходящих, по существу непрерывных волокон из витых жгутов ацетата целлюлозы, которые скреплены в местах их контакта (т.е. каждый фильтр 3 представляет собой NWA фильтр). Продукт в виде стержня 1 также содержит обертку 5, содержащую бумагу с плотностью 25 грамм на квадратный метр, которая обернута вокруг фильтров 3, формируя, тем самым, обернутый цилиндр из шести фильтрующих элементов длиной 84 мм. Как лучше всего видно на Фиг. 2, обертка содержит пять дорожек перфораций 7, причем каждая дорожка содержит тридцать овальных отверстий с размером отверстий приблизительно 0,6×0,3 мм (совмещенных таким образом, что длина каждого овального отверстия совмещена с продольной осью продукта в виде стержня 1). Каждая дорожка перфораций 7 совмещена со стыком двух составленных встык фильтров 3 (другими словами, в совмещении с каждой областью, где соседние фильтры или фильтрующие элементы составлены встык друг с другом). Отверстия в обертке могут быть выполнены любым способом, известным в данной области техники, например с помощью лазера, механических или электростатических средств; подходящие способы описаны ниже.
При использовании курильщик берет продукт в виде стержня 1 и вытягивает или изгибает стержень на стыке, ближайшем к одному концу продукта в виде стержня (обозначен дорожкой перфораций, ближайшей к концу), чтобы отломать отдельный фильтр; фильтр затем используют при свертывании самокрутки. Овальные отверстия с размером 0,6×0,3 мм достаточно велики, так что они видны потребителю на внешней стороне готового стержня 3, обеспечивая возможность четкого определения места, в котором стержень должен быть разломан. Дорожки 7 перфораций (отверстий) обеспечивают возможность ровного разлома между соседними мундштуками, - зубчатый разлом будет неприглядным и неприемлемым для потребителя. Часть наружной обертки 5 вокруг отдельного фильтра сохраняется и образует часть фильтра для использования, а не становится избыточной (и выбрасывается) в случае традиционных Pop-a-Tips фильтров.
Фиг. З показывает способ и устройство, выполненные в соответствии с еще одним вариантом выполнения настоящего изобретения, которые могут быть использованы для изготовления продукта, показанного на Фиг. 1 и 2.
Как можно видеть на Фиг. 3, поток предварительно сформированных фильтров 103 и предварительно сформированных двойных фильтрующих стержней 103а в продольном направлении продвинулись в направлении, указанном стрелкой 104 в форматирующем блоке 106.
Каждый из предварительно сформированных (одинаковых) фильтров 103 имеет длину окружности 17,5 мм и длину 14 мм. Каждый фильтр 103 содержит устойчивую, по существу цилиндрическую сердцевину, образованную из указанных нескольких продольных, по существу непрерывных волокон из витых жгутов ацетата целлюлозы, которые скреплены в местах их контакта. Каждый из предварительно сформированных двойных фильтрующих стержней 103а имеет длину окружности 17,5 мм и длину 28 мм. Каждый стержень 103а содержит устойчивую, по существу цилиндрическую сердцевину, образованную из указанных нескольких продольных, по существу непрерывных волокон из витых жгутов ацетата целлюлозы, которые скреплены в местах их контакта. Фильтры 103 могут представлять собой NWA фильтры, и могут, как и двойные стержни 103А, быть изготовлены с помощью способа, аналогичного описанному в патенте Великобритании №1169932 (патенте США №3455766), в котором волокна из жгутов ацетата целлюлозы, на которые был нанесен пластификатор, подают в формующую станцию, где полосу складывают вокруг жгута до тех пор, пока продольные кромки полосы не будут совмещены, и жгут не будет ограничен в полосе; жгут, таким образом, формируется полосой в продольно проходящий цилиндр. Полосу затем перемещают к участку термической обработки, где нагревающая текучая среда (например, пар) проходит через полосу в контакте со жгутом, чтобы активировать пластификатор. Полосу и жгут в ней затем перемещают через охлаждающий участок, где холодный воздух или другая текучая среда проходит через полосу в контакте со жгутом, чтобы деактивировать пластификатор, в случае необходимости, и высушить жгут путем удаления сконденсированного пара, в результате чего жгут делается жестким, чтобы сформировать непрерывный, устойчивый и стабильный в продольном направлении стержень. Непрерывный, устойчивый и стабильный в продольном направлении стержень разрезают на исходные стержни фильтров для последующего использования способами, также хорошо известными в данной области техники.
Традиционное Pop-a-Tip производство осуществляют на машине по изготовлению фильтров с двойным стержнем. Эти машины хорошо известны в данной области техники и традиционно используются для объединения двух исходных стержней различных типов, которые содержатся в двух различных бункерах машины. Для производства Pop-a-Tip два бункера заполняют исходными стержнями одного типа, и эти исходные стержни разрезают (для получения мундштука требуемой длины), совмещенные торец в торец, обернутые в прозрачную пленку и отрезанные до конечной требуемой длины Pop-a-Tip. В процессе изготовления продукта в виде стержня, в соответствии с настоящим изобретением, два бункера машины по изготовлению фильтров с двойным стержнем (не показано) также заполняют исходными стержнями фильтров 103, изготовленных, как указано выше. Один бункер используется, чтобы разрезать исходные стержни на отдельные фильтры 103, имеющие длину, требуемую для мундштука (14 мм), а другой бункер используется, чтобы разрезать исходные стержни на двойные фильтрующие стержни 103а требуемой длины мундштука (28 мм), и машину по изготовлению фильтров с двойным стержнем затем устанавливают для размещения и совмещения фильтров 103 и двойных фильтрующих стержней 103а торец в торец, так что каждый двойной фильтрующий стержень 103 отделен от следующего стержня 103а четырьмя отдельными фильтрами 103, чтобы обеспечить поток предварительно сформированных фильтров 103 и нескольких (двойных) фильтрующих стержней 103а. Как можно видеть на Фиг. 3, фильтры 103 совмещены и составлены встык торец в торец (то есть между отдельными фильтрами 103 или фильтрами 103 и фильтрующими стержнями 103а нет пространства) до того, как они продвинулись в продольном направлении, указанном стрелкой 104 в форматирующем блоке 106.
Форматирующий блок 106 содержит сжимающий башмак 108, через который проходят совмещенные и составленные встык фильтры 103 и двойные фильтрующие стержни 103а, еще до выполнения оборачивания в форматирующем блоке. Сжимающие башмаки известны в данной области техники для контроля конечной длиной окружности готового стержня.
Обертку 105 из бумаги с плотностью 25 грамм на квадратный метр традиционным образом наматывают на постоянно продвигающийся поток фильтров или фильтрующих элементов в форматирующем блоке 106, с образованием непрерывного обернутого табачного стержня 111, содержащего группы из четырех отдельных фильтров 103, разделенных двойными фильтрующими стержнями 103а. Непрерывный обернутый стержень 111 затем разрезают в совмещении с положением на середине каждого двойного фильтрующего стержня 103а (см. стрелку 222) способами, известными в данной области техники, чтобы получить промежуточные продукты в виде стержней с длиной окружности около 17,5 мм и длиной 84 мм, каждый из которых содержит шесть отдельных идентичных фильтров 103 длиной 14 мм в общей бумажной обертке.
Существенно, чтобы каждая дорожка перфорированных отверстий (в приведенном выше случае это будет расстояние 14 мм друг от друга) была как можно точнее выровнена с (совмещена с) областью, в которой прилегающие друг к другу мундштуки составлены встык. Это может быть достигнуто за счет использования встроенной системы лазерной перфорации (не показана), после того как каждый фильтрующий стержень (например, с длиной 84 мм) собран. Такой лазерный перфоратор генерирует отверстия по периферии стержня в определенных местах таким образом, который хорошо известен в области неавтономной перфорации вентиляционных отверстий фильтра во время сборки сигареты. Лазерный перфоратор генерирует пять дорожек перфораций по периферии стержня: каждая дорожка содержит тридцать овальных отверстий размером 0,6×0,3 мм, например 0,4×0,2 мм; и каждая дорожка перфораций находится в совмещении с местом соединения двух составленных встык фильтров. Полученный перфорированный продукт в виде стержня представляет собой продукт, показанный на Фиг. 1 и 2.
Следует иметь в виду, что существуют и другие способы, в соответствии с которыми могут быть получены перфорации, в том числе: а) использование предварительно перфорированной обертки, в которой перфорации ориентированы в дорожках по ширине обертки, причем каждая дорожка отделена от соседних дорожек на расстояние (например, 14 мм), которое соответствует длине фильтра, а затем с использованием подходящей системы совмещения, чтобы гарантировать, что эти дорожки поддерживаются на одной линии с потоком фильтрующих мундштуков во время сборки фильтрующего стержня; и б) система, подобная (а), в которой, вместо использования предварительно перфорированной обертки, ряд боковых дорожек перфорации генерируют в (неперфорированной) обертке, как часть процесса производства фильтра непосредственно перед оборачиванием фильтрующих мундштуков.
На Фиг. 4 показан NWA "RIP-a-Tip™" продукт в виде стержня 51, выполненный в соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения.
Продукт в виде стержня 51 содержит шесть отдельных (одинаковых) фильтров 53 табачного дыма, каждый из которых имеет длину окружности около 17,5 мм и длину 14 мм, составленные встык торец в торец. Каждый фильтр 53 содержит устойчивую, по существу цилиндрическую сердцевину, образованную из указанных нескольких продольных, по существу непрерывных волокон из витых жгутов ацетата целлюлозы, которые скреплены в местах их контакта (т.е. каждый фильтр 53 является NWA фильтром). Продукт 51 также содержит обертку 55, содержащую бумагу плотностью 25 грамм на квадратный метр, которая обернута вокруг фильтров 53, формируя, тем самым, обернутый цилиндр из шести фильтрующих элементов длиной 84 мм. Обертка содержит дорожки перфораций 57, проходящие от одного конца продукта в виде стержня 51 до другого конца, и образующие спираль по периферии продукта в виде стержня. Перфорации представляют собой овальные отверстия размером около 0,4×0,2 мм.
Отверстия в обертке могут быть выполнены любым способом, известным в данной области техники, например лазером, механическими или электростатическими средствами, например способами, описанными выше. Следует иметь в виду, что если обертка предварительно перфорирована (т.е. перфорирована перед наложением на фильтры/элементы продукта в виде стержня), перфорации (отверстия) должны быть тщательно расположены так, что они образуют непрерывную спираль после того, как обертка обернута вокруг фильтров/элементов.
При использовании вариантов выполнения, показанных на Фиг. 4, потребитель отслаивает полосу обертки вдоль спиральной дорожки перфораций, чтобы обеспечить возможность последовательного высвобождения отдельных фильтрующих мундштуков для использования; остальная часть обертки удерживает оставшиеся фильтры на месте. Следует иметь в виду, что в этом случае выбрасывается обертка, а не оставшаяся часть фильтра.
В другом примере (не показан) шаг спирали, определяемый дорожкой перфораций 57 (то есть расстояние вдоль оси спирали, а также вдоль стержня продукта, что приводит к одному полному витку спирали), может быть равен 14 мм, т.е. длине одного отдельного фильтра или фильтрующего элемента. В этом примере отслаивание одного витка спирали обертки высвобождает один фильтр/фильтрующий элемент.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Заявители провели испытания, чтобы определить наиболее подходящий размер и расстояние между отверстиями для обеспечения (I) ровного разрыва или «разлома» фильтра от продукта в виде стержня, и (II) подходящего визуального ориентира для потребителя.
Заявители изготовили фильтрующие стержни (с длиной окружности 17,9 мм), аналогичные тем, которые показаны на Фиг. 1 и 2, с использованием NWA фильтров и перфорированной оберточной бумаги. Оберточная бумага была перфорирована различным числом либо прямоугольных, либо овальных отверстий с номинальными размерами 0,2×0,4 мм (с длиной отверстия, ориентированной вдоль длины бумажных/фильтрующих стержней, - другими словами, отверстия ориентированы своими длинными осями (т.е. длиной отверстия) перпендикулярно дорожке перфораций). Измерения, выполненные впоследствии с помощью микроскопа, показали, что фактический размер отверстий было ближе к 0,6×0,3 мм.
Изготовленные стержни прошли проверку путем «отламывания» или «вытягивания» одного фильтра от остальных вдоль дорожки перфораций.
Последующая таблица показывает результаты.
Во всех случаях, овальная форма отверстий обеспечивает более гладкое и ровное отделение дорожки после отрыва («разлома») отдельного фильтра от стержня (Фиг. 5).
Наилучшие результаты с точки зрения легкости отделения и качества линии отделения были получены с 35 отверстиями для отверстий прямоугольной формы; аналогичные результаты были получены с 30 отверстиями для отверстий овальной формы (Фиг. 5), и даже лучшие результаты с точки зрения легкости отделения были получены с 35 отверстиями овальной формы. Тем не менее, с 35 отверстиями стержень становится нестабильным, и существует риск значительной сложности дальнейшего технологического процесса оберточной бумаги с таким рисунком в производстве, а сам стержень становится нестабильным во врем упаковки и транспортировки. Таким образом, рисунок с 30 отверстиями овальной формы обеспечивает наилучшие результаты с точки зрения легкости отделения, стабильности стержня и качества линии отделения.
Пример, таким образом, показывает, что, следовательно, от 30 до 35 отверстий прямоугольной или овальной формы с номинальными размерами 0,4×0,2 мм, распределенных по окружности длиной 17,9 мм окружности Pop-a-Tip обеспечивают оптимальные характеристики «разлома» (Фиг. 5). Менее 15 отверстий такого размера дают неравномерный «разлом», тогда как более 35 или 40 отверстий могут привести к тому, что бумага станет слишком слабой, чтобы ее было использовать в технологическом процессе на традиционной машине по изготовлению или упаковке фильтров.
Пример 2
Этот пример измеряет предел прочности на разрыв оберточной бумаги, которая была перфорирована в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Тест предназначен для оценки возможности протягивания предварительно перфорированной бумаги на машине по изготовлению фильтров.
Полоски непористой оберточной бумаги плотностью 27 грамм на квадратный метр, поставляемые компанией Papierfabrik Wattens GmbH из Австрии, были перфорированы с помощью лазера, обеспечивая ряд отверстий с номинальным размером 0,4×0,2 мм. Выполненный ряд отверстий имел 10, 20, 30, 40, 50 и 60 отверстий на ширину 17,5 мм, и при этом был измерен предел прочности на разрыв.
Результаты были следующими:
Способ испытаний включал вырезание из оберточной бумаги тестируемых образцов 180 мм×15 мм (длина × ширина), при этом каждая тест-полоска имела одну дорожку отверстий. Испытание проводилось с использованием измерителя прочности на разрыв Ллойда L500, с использованием диапазона нагрузки от 0 до 10,0 кгс, диапазона удлинения от 0 до 1000 мм, и так установленной скорости ползуна, чтобы образец разрывался в диапазоне от 15 до 25 секунд.
Удивительно высокий уровень прочности на разрыв был сохранен даже при большем количестве отверстий, даже когда бумага визуально была почти полностью прорезана.
Эти данные подтверждают возможность протягивания оберточной бумаги в машинах по изготовлению фильтров: даже при самом высоком предпочтительном уровне в 40 отверстий на ширину 17,5 мм, потери прочности на разрыв были только около 25%.