專利名稱：香煙過濾嘴和過濾嘴香煙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種香煙過濾嘴和一種使用此過濾嘴的過濾嘴香煙。
已知一種這一類型的過濾嘴，其中具有許多軸向孔眼，從過濾嘴的一端伸向另一端。這些軸向孔眼是由嵌置在過濾嘴之中的一些管筒(見USP5546325)或通過熱成形制成的。熱成形是通過使用一激光束(見USP 4291712)或一銷狀加熱工具來熔化部分過濾嘴而從事的。
這樣一種過濾嘴使之可能直接地和不經(jīng)過濾處理地從香煙中把部分主要煙流送進(jìn)吸煙者的口腔。
近年來，許多吸煙者表現(xiàn)出一種趨向，喜比較輕柔的吸煙感受而又不失去享受香煙原本香氣和滋味。因此，必需最佳地控制通過過濾嘴的各軸向孔眼送進(jìn)吸煙者口腔的煙流數(shù)量；不過，先前過濾嘴的各軸向孔眼直接地從香煙中把煙流送進(jìn)吸煙者的口腔，并因此對于可以減輕吸煙感受的程度存在某種限制。
符合本發(fā)明的一種香煙過濾嘴包括一過濾棒，具有一可透空氣的外周表面，而且其中3至12條連續(xù)通路伸展在過濾棒兩端處的敞開端部之間，這些通路分布在其直徑為過濾棒直徑的50至70％的一個(gè)環(huán)圈上面，而每一通路具有一0．1至0．7mm的直徑，并且每一所述通路的壁部具有透氣性。
過濾棒，具有一可透空氣的外周表面，可以比如是由一可透空氣的周邊皮紙保持為棒狀的一塊過濾材料。它可以是另外一種過濾棒，粘合而成并自我支承，尺寸上穩(wěn)定而勿需周邊皮紙-這方面的范例是由在各接觸點(diǎn)處粘接成為可透氣的棒狀的纖維或細(xì)絲制成的，諸如市場上有售的NWA過濾棒，由乙酸纖維素細(xì)絲粘接而成。在過濾棒本身不需要皮紙來保持其棒狀形態(tài)的場合，它可以只不過配有一種通氣皮紙-比如，將其接合于一沿縱向相鄰的圓棒以構(gòu)成一組合過濾嘴的一種，以及／或者一種通氣頂端包紙(ventilating tipping overwrap)，將其接合于一煙草圓棒以構(gòu)成一過濾嘴香煙。
過濾嘴通常通過具有透氣性的包紙連接于一支香煙。在吸過濾嘴香煙時(shí)，流通空氣經(jīng)過頂端包紙被送入過濾棒，而后通過各通路壁部進(jìn)入各通路。穿過各通路的煙流因此為流通空氣所稀釋而送給吸煙者。在直徑和通路數(shù)量受限如上的情況下，為流通空氣所稀釋的主要煙流的大小最好是給出一種柔和的煙氣，同時(shí)向吸煙者提供香煙的原本香氣和滋味。
這些通路可以通過用蒸汽加熱過濾材料而制成，以便不予熔化而使過濾材料熱成形。
優(yōu)選地，每一通路具有0．2至0．5mm的直徑。過濾嘴的軸向氣流阻力，即對于通過過濾嘴的抽吸(RTD)的阻力，最好是80至160mm H2O。
過濾嘴在其一端處包括一頂端，具有的長度是2至20mm，對應(yīng)于過濾嘴整個(gè)長度的8至60％，而具有的RTD是80或以下mmH2O／25mm；一個(gè)頂端，比如一普通的過濾嘴頂端，使之容易調(diào)節(jié)整個(gè)過濾嘴的RTD。
沿徑向送入過濾嘴的通氣量最好是流進(jìn)過濾嘴的空氣總量的20％或以上，更好是70至80％。通過調(diào)節(jié)流通空氣量，經(jīng)過過濾嘴送向吸煙者的焦油量可予以確定。


圖1表明一過濾嘴香煙的透視圖；圖2表明示于圖1之中的過濾嘴香煙的口承末端；圖3表明示于圖1之中的過濾嘴香煙的一部分剖面；圖4是引入過濾嘴的流通空氣量百分?jǐn)?shù)的一條圖線；圖5是在過濾嘴香煙口承末端處流速分布的一條圖線；圖6表明另一種香煙過濾嘴；以及圖7表明又一種香煙過濾嘴。
參見圖1，一過濾嘴香煙具有一香煙2，以及一過濾嘴6，后者通過頂端紙(tipping paper)4連接于香煙2的一端。過濾嘴6通過使用一皮紙10以圓柱形狀封裹過濾材料8而制成。過濾材料8是通常用于這一類型過濾嘴的一種，比如一種醋酸纖維束(tow of acetate)。圓柱形過濾材料8中纖維的密度在其剖面面積范圍內(nèi)最好是均勻的。
皮紙10和頂端紙4具有透氣性，以致流通空氣可以通過它們從外部引入過濾材料8。通常皮紙10是一種透氣紙張，而頂端包紙4具有孔眼5，可以如圖所示成一排或多排地圍繞過濾嘴6分布。
過濾材料8還具有其中的一些軸向通路12，從過濾嘴6的口承末端伸向香煙2。每一通路12可以通過熱成形過濾材料8而制成。熱成形過程可以利用蒸汽的熱量-比如，USP 4022221披露了通過這樣一種熱成形過程而形成各通路的情況。通過這樣的過程，不需熔化過濾材料8即可制成各通路12，以至各通路12具有可透氣的壁部。
在吸用過濾嘴香煙時(shí)，出自香煙2的煙流的一大部分通過過濾嘴材料8過濾之后，被作為經(jīng)過過濾的煙流送向吸煙者，剩下的一部分煙流未經(jīng)過濾而通過各通路12被送向吸煙者。
流通空氣通過孔眼5和皮紙10被送入過濾材料8，而后通過各通路的壁部進(jìn)入各通路12。穿過各軸向通路12的煙流由流通空氣予以稀釋，而經(jīng)過稀釋的煙流被送向吸煙者。香煙的主要煙流并未直接地送向吸煙者，他接到的是經(jīng)過過濾的煙流和經(jīng)過稀釋的煙流而取得一種柔和的吸煙感受。
經(jīng)過稀釋的煙流保持了原本的香煙滋味和香氣。因而吸煙者在較為柔和的吸煙感受中也享受了香煙的香氣或滋味。
各軸向通路12分布在一個(gè)環(huán)圈上，后者具有的直徑是圓柱形過濾材料8直徑D的50至70％。送向吸煙者的經(jīng)過稀釋的煙流是一種大大地影響原本香煙香氣或滋味以及煙量感受的重要因素，并且最好是從過濾嘴6的口承末端均勻地吸出。因此，如圖所示，各軸向通路12最好是均等地間隔在與圓柱形過濾材料8共軸線的環(huán)圈上面。
軸向通路12的數(shù)量可以從3到12，但最好是3，以便易于制作通路。
如果各通路12分布環(huán)圈的直徑超過過濾材料8直徑D的70％，則過濾材料8的外部周邊與軸向通路12之間的間隔就小得難以制作各軸向通路12；如果小于直徑D的50％，則所述間隔就大得基本上不可能把流通空氣送入各通路12以稀釋其中的煙流。
一如圖4之中所示，通過過濾嘴6外部周邊表面引入的流通空氣的流入量朝向過濾材料8的中心逐漸減小，而沒有氣量到達(dá)中心部分。為此原因，為把流通空氣送入各通路12，需要把各通路設(shè)置在一個(gè)其直徑是直徑D的50至75％的環(huán)圈上。
圖4的圖線表明利用一種裝置所測定的結(jié)果，此種裝置是通過改進(jìn)一種用于測定一過濾嘴香煙尼古丁和焦油量的通常自動(dòng)吸煙裝置而獲得的。此經(jīng)過改進(jìn)的裝置在通常吸煙條件下自動(dòng)地抽吸一過濾嘴香煙而不需點(diǎn)燃此過濾嘴香煙。自動(dòng)吸煙是在一支香煙或多支香煙的煙氣僅通過孔眼5被引入的情況下進(jìn)行的。在自動(dòng)吸煙期間，煙氣流進(jìn)過濾物質(zhì)8，后者可捕集包含在引入的煙氣之中的焦油。觀察過濾物質(zhì)8整個(gè)截面面積上焦油的分布狀況使得可能估出進(jìn)入過濾物質(zhì)8的流通空氣的流量。
各通路12的直徑應(yīng)當(dāng)是從0．1至0．7mm。如果它小于0．1mm，出自各通路12的經(jīng)過稀釋的煙流流量則很小，以致吸煙者不能享受香煙的原本味道和香氣并難以熱成形各軸向通路12；如果它大于0．7mm，經(jīng)過稀釋的煙流流量則很大，以致不能獲得一種柔和的吸煙感受，而且軸向氣流阻力，亦即對于過濾嘴6抽吸(RTD)的阻力，減小得如此之多，以至吸煙者將具有心理上的不良感受。過濾嘴6的RTD可取的是80至160mmH2O，而更為可取的是100至135mmH2O。不過，在有三條通路12時(shí)，過濾嘴6的RTD當(dāng)各通路12的直徑超過0．7mm時(shí)下降到比80mmH2O低得多。各通路12的直徑最為可取的是0．2至0．5mm。
圖5表明在通常吸煙條件下抽吸帶有過濾嘴6的一種過濾嘴香煙時(shí)在過濾嘴6口承端部處流速的分布狀況。在此圖中，圖標(biāo)○和◇分別表示其通路12直徑是0．28mm和0．43mm過濾嘴香煙。圖標(biāo)△表明其過濾嘴不具有各軸向通路的一種過濾嘴香煙。過濾嘴的直徑D是8mm，而過濾嘴6具有三條通路12，圍繞一4．6mm直徑圓周等距地間隔開來。
自圖5顯然可見，具有各通路12的過濾嘴香煙表現(xiàn)出比不具有軸向通路者為高的流速。隨著通路12直徑的增大，其中的流速也增大了。優(yōu)選地，軸向通路12的直徑是在由圖標(biāo)○與◇表示的直徑之間，比如，大約0．35mm。
通路12的整個(gè)截面面積優(yōu)選地是0．0236至0．472mm2。在有三條通路12時(shí)，直徑是0．35mm，整個(gè)截面面積是0．288mm2。
下面表格1表明多種過濾嘴6的技術(shù)規(guī)格和RTD。
表1
過濾嘴6的長度是25mm，過濾物質(zhì)8的絲束技術(shù)規(guī)格(tow specification)是5Y／80，000(亦即，5單纖維
數(shù)，Y形／80，000總
數(shù)；這適用于此后出現(xiàn)的類似表述)，以及皮紙10是24000 C4(亦即，240000考列斯塔單位(Coresta units)；這適用于此后出現(xiàn)的類似表述)多孔紙。
圖6表明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖6的過濾嘴14具有一過濾段16，類似于以上提及的過濾嘴6；以及一普通過濾嘴18，作為過濾器14的口承端部連接于過濾段16的一端。過濾段16和端頭18通過一外部皮紙20彼此連接。外部皮紙20是由與過濾段16的皮紙10一樣的多孔紙張制成的。端頭18是由過濾段16的皮紙10制成的。端頭18由一種醋酸纖維束制成并用襯套皮紙以圓筒方式包裹起來。
端頭18的長度是過濾嘴14總長度的8至60％，亦即2至20mm。端頭18的RTD是80mmH2O／25mm或較小。當(dāng)過濾嘴14的總長度是比如25mm時(shí)，端頭18的長度是2至15mm，優(yōu)選是5mm。
盡管過濾器14在其口承端部處具有端頭18，但已經(jīng)通過過濾段16之中各通路的經(jīng)過稀釋的煙流在端頭的RTD很低時(shí)未經(jīng)顯著過濾地被送向吸煙者。吸過濾嘴香煙時(shí)，吸煙者因此可以收到經(jīng)過過濾的煙流和未經(jīng)顯著過濾的稀釋煙流。這樣為吸煙者提供了一種良好的吸煙感受。端頭18還具有一種好處，即遮掩了捕集在過濾段16各通路12內(nèi)壁上的焦油。
優(yōu)選地，端頭18盡可能短以防止損害從過濾段16發(fā)送煙氣的流速分布。為減小其RTD，端頭18優(yōu)選地使用一種粗纖維的過濾物質(zhì)。端頭18的過濾物質(zhì)比如具有8Y／39000的一種纖維技術(shù)規(guī)格。
過濾嘴18可以另外配置在過濾段16與香煙2之間。在此情況下，一活性炭過濾嘴22可以用以代替普通過濾嘴18，一如圖7之中所示?；钚蕴窟^濾嘴22是通過把活性炭顆粒摻混到普通過濾嘴18里面而制成的。
以下表格2表明一如圖6之中所示的多種過濾嘴14的技術(shù)規(guī)格和RTD。
表2
以下表格3分別表明具有過濾嘴A-J的香煙的性質(zhì)，其焦油目標(biāo)值從1到3mg。
表3
所使用的香煙2各自具有58mm的長度和20mg的焦油含量。在表3中，包紙的透氣性隨每種香煙過濾嘴而異。
從表3清楚可見，當(dāng)過濾嘴香煙A至“通?！本哂型瑯拥慕褂湍繕?biāo)含量時(shí)，過濾嘴香煙A至J具有70至80的流通空氣百分?jǐn)?shù)Vf，這高于帶有通常過濾嘴的香煙。結(jié)果，過濾嘴香煙的過濾嘴A-J比帶有通常過濾嘴的香煙具有低得很多的CO／T。
表3的焦油目標(biāo)含量是1至3mg。當(dāng)它大約是6mg時(shí)，Vf可以降低，而一20％或以上的數(shù)值可能是足夠的。
權(quán)利要求
1．一種香煙過濾嘴，包括一過濾棒，具有一透氣的外圍表面，而且其中三至十二條連續(xù)通路延伸在此棒兩端的暢開端部之間，所述各通路分布在一個(gè)直徑是此棒直徑的50至70％的環(huán)圈上，以及每一所述通路具有一0．1至0．7mm的直徑和每一所述通路的壁部具有透氣性。
2．按照權(quán)利要求1所述的過濾嘴，其特征在于每一所述通路具有一0．2至0．5mm的直徑。
3．按照權(quán)利要求1或2所述的過濾嘴，其特征在于具有80至160mm H2O的氣流阻力。
4．按照前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過濾嘴，其特征在于包括一端頭，具有2至20mm的長度，對應(yīng)于所述過濾嘴總長度的8至60％，并具有80mm H2O／25mm或較低的氣流阻力。
5．按照前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過濾嘴，其特征在于過濾棒包括一具有透氣性的皮紙。
6．一種過濾嘴香煙，其特征在于一權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的過濾嘴通過構(gòu)成一通氣頂端包紙的所述皮紙裝接于一香煙。
7．一種過濾嘴香煙，包括一通過一通氣頂端包紙裝接于一香煙的、符合任一權(quán)利要求1-5的過濾嘴。
8．按照權(quán)利要求6或7所述的過濾嘴香煙，其特征在于，在使用中，通過頂端包紙進(jìn)入過濾嘴的流通空氣量構(gòu)成進(jìn)入過濾嘴空氣總量的20％或更多。
9．按照權(quán)利要求8所述的過濾嘴香煙，其特征在于所述流通空氣構(gòu)成所述空氣總量的80％。
10．一種香煙過濾嘴，基本上一如在此參照各附圖所述。
11．一種過濾嘴香煙，基本上一如在此參照各附圖所述。
全文摘要
提供一種香煙過濾嘴和過濾嘴香煙,可使吸煙感受柔和得多而不損毀原本的香煙味道和香氣。香煙過濾嘴具有一過濾棒,具有一透氣的外圍表面,以及在棒中的3至12條軸向通路。這些通路分布在一個(gè)其直徑是此棒直徑的50至70%的環(huán)圈上,并具有0.1至0.7mm的直徑。軸向通路的壁部具有透氣性。吸煙時(shí),引入各通路的流通空氣稀釋了出自香煙的煙流。
文檔編號A24D1/04GK1282547SQ00122228
公開日2001年2月7日 申請日期2000年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月29日
發(fā)明者保羅·克拉克, 約翰·查爾頓, 跡邊一朗, 小堀內(nèi)正則 申請人:日本煙草產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社