專利名稱：煙草煙過濾器或過濾元件，具有這種過濾器或過濾元件的香煙和制造這種過濾器或過濾 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于煙草煙的過濾器或過濾元件，所述過濾器或過 濾元件具有基本上呈圓柱形的過濾體。
背景技術(shù)：
煙草煙過濾器用于過濾嘴香煙，其作用是至少部分將煙草燃燒過程 中產(chǎn)生的燃燒產(chǎn)物在被吸入之前從煙中除去。眾所周知，為了改善煙草 煙過濾器的過濾效率，應(yīng)向過濾器中加入添加劑，尤其是顆粒狀活性碳。 這可根據(jù)所用過濾器的具體類型而以不同方式實(shí)現(xiàn)。例如已知的是，過濾器內(nèi)具有填充了活性碳的腔室，吸煙時(shí)燃燒產(chǎn) 物經(jīng)過該腔室，燃燒產(chǎn)物至少部分被腔室內(nèi)的活性碳顆粒吸收。但這種 過濾器的缺點(diǎn)在于，通常由于腔室填充程度所限制，腔室不可能完全填 滿，這就會形成所謂的旁路現(xiàn)象，即有部分燃燒產(chǎn)物會繞過活性碳而不 被滯留。這個(gè)缺點(diǎn)可通過整體化的過濾器或過濾元件克服，其中活性碳在過 濾材料中均勻分布，從而使過濾器的整個(gè)橫斷面都能滯留燃燒的產(chǎn)物。這類整體過濾器可分為所謂的空間過濾器和所謂的表面過濾器?？?間過濾器由過濾絲束制成，該絲束由填塞箱法巻曲的連續(xù)細(xì)絲構(gòu)成。大約30 %的纖維素-2，5-乙酸酯的丙酮溶液經(jīng)噴絲嘴壓縮，丙酮在噴絲筒中 蒸發(fā)，多股細(xì)絲匯集成帶狀物，該帶狀物隨后進(jìn)行填塞箱法巻曲。然后 烘干產(chǎn)品并將其壓成球狀物。從所述球狀物抽成過濾絲束并在過濾棒成 型機(jī)上加工成過濾棒。在這個(gè)過程中，過濾絲束在拉伸機(jī)上拉伸，加入 使細(xì)絲粘接的添加劑，形成所謂頭道粗紡之后沿橫軸壓實(shí)，用紙包覆并 切成最終長度的過濾棒。在這種空間過濾器中，可包含放入絲網(wǎng)中的活性碳顆?；蚋街趩?根細(xì)絲上的精細(xì)活性碳顆粒。例如，可通過撒入活性碳顆粒或者通過施 加活性碳漿到水相，揮發(fā)性有機(jī)載體或增塑劑液體中而將活性碳帶入。4在這個(gè)方法中，顆粒狀活性碳大體上均勻分布于整個(gè)過濾體之內(nèi)。為了制造表面過濾器，采用片狀材料(Flaechengebilde)作原材料， 例如紙，紡粘非織造布(Spinnfliese)，織物組織或非織造布。為了制造 過濾器，先將纏繞在繞線筒上的片狀原材料展開，使之形成棒狀產(chǎn)物并 沿橫軸壓實(shí)，用紙包覆并按所需長度切成過濾棒。所述片狀原材料可在 形成棒狀之前與前進(jìn)方向平行地經(jīng)由起皺裝置(Kr印peinrichtung )來 巻曲，通過這種方式可達(dá)到降低材料密度和影響過濾器吸入阻力的目 的。在表面過濾器中，通過用活性碳對片狀原材料，尤其是紙的摻雜， 而將活性碳引入過濾器。這樣摻雜的紙過濾器含有顆粒尺寸小的活性碳 顆粒，后者是在造紙過程中附著在紙上。在這種工藝條件下，活性碳在 整個(gè)過濾體中也是均勻分布。空間和表面過濾器的構(gòu)造和制作的具體細(xì)節(jié)可參見WO 01/28369Al。另外，在本申請最早優(yōu)先權(quán)日未公布的DE 10 2004 048 651中，采 用了纖維，細(xì)絲或自保持薄膜(Folien)，它們的內(nèi)部含有其它的添加劑， 后者可改善纖維，細(xì)絲或自保持薄膜的性質(zhì)。這類其它添加劑包括增塑 劑，標(biāo)識劑，顏料和/或穩(wěn)定劑。這類添加劑對煙內(nèi)含物沒有滯留作用。 此外，所有的添加劑，既不僅是活性碳，而且纖維，細(xì)絲和自保持薄膜 內(nèi)部所含的其它添加劑在整個(gè)過濾體內(nèi)都是均勻分布的。US 3,311,519公開了一種空間過濾器，它由傳統(tǒng)的過濾絲束制成。 這種空間過濾器添加了活性碳，其中活性碳呈條狀的形式置于拉伸的過 濾器絲束材料之上。上述過濾器的缺點(diǎn)在于，能引入過濾體的活性碳的量受到過濾體以 及吸煙者還能接受的吸入阻力的限制，該吸入阻力在過高活性碳量之下 過度會升高。因此，主要依賴活性碳的煙草過濾器的滯留作用受到限制。發(fā)明內(nèi)容所以，本發(fā)明的目的在于，提供一種過濾器或過濾元件以及一種具有這種過濾器或過濾元件的香煙，它們能對燃燒產(chǎn)物有更好的過濾作 用。另外還提出一種制作這種過濾器或過濾元件的方法。在過濾器或過濾元件方面，可通過權(quán)利要求1和13的特征達(dá)到上 述目標(biāo)。在香煙方面則通過權(quán)利要求14的特征達(dá)到本發(fā)明的目標(biāo)。至 于制作方法，則通過權(quán)利要求15的特征達(dá)到本發(fā)明的目標(biāo)。本發(fā)明基本上涉及以下想法，即提供具有基本上呈圓柱形的過濾體 的煙草煙過濾器或過濾元件，所述過濾體尤其含有至少兩種不同的添加 劑。添加劑置于過濾體縱軸方向上至少兩個(gè)相繼排列的區(qū)域內(nèi)和/或置 于過濾體徑向上至少兩個(gè)至少局部上下重疊的區(qū)域，尤其是層內(nèi)。本發(fā)明的主題亦是具有基本上呈圓柱形的過濾體的煙草煙過濾器 或過濾元件，該過濾體可由原始狀態(tài)為片狀的材料，尤其是巻曲的細(xì)絲， 紙，纖維網(wǎng)(Vlies),織物組織，非織造布等制成，其特征在于，所述 過濾體在其縱軸方向上具有至少兩個(gè)相繼排列的區(qū)域，其中煙草端的區(qū) 域具有添加劑，而在嘴一側(cè)的區(qū)域不含添加劑。這樣形成的不同添加劑的空間隔離，雖然在區(qū)域的邊緣部分不排除 添加劑有一定的混合，但是也提供了這樣的前提條件，即不同的添加劑 可相互配合以提高過濾器的總過濾效率。例如這可通過添加劑的恰當(dāng)選 擇來實(shí)現(xiàn)，它們的配合強(qiáng)化了單個(gè)添加劑的功效。此外，本發(fā)明提供了 一種可能性，即通過不同添加劑的選擇性滯留從煙中除去不同的燃燒產(chǎn) 物，從而擴(kuò)大可過濾的燃燒產(chǎn)物的范圍。本發(fā)明還為可以采用不同添加劑創(chuàng)造了條件，其中一種添加劑對另 一種或另一些添加劑起保護(hù)作用。在這種情況下前置的添加劑從煙中先 過濾掉對后置添加劑的功效有害的內(nèi)含物，從而避免其與后置添加劑的 接觸。為此，本發(fā)明考慮將不同添加劑空間隔離，即置于過濾體縱軸方 向上至少兩個(gè)相繼排列的區(qū)域內(nèi)和/或置于過濾體徑向上至少兩個(gè)至少 局部上下重疊的區(qū)域內(nèi)。這種不同添加劑的分區(qū)布置方式帶來的另一優(yōu)點(diǎn)是可以采用可能 在相互均勻混合時(shí)發(fā)生不希望的化學(xué)反應(yīng)的不同添加劑。通過上述的添 加劑的空間隔離可以使這類添加劑自由發(fā)揮其作用，而不致使這些添加劑相互發(fā)生不利影響。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述過濾器包含由片狀過濾材料，尤其是 巻曲的連續(xù)細(xì)絲，紙，纖維網(wǎng)，織物組織，非織造布等制成的過濾體。 本發(fā)明尤其適宜與所謂表面過濾器聯(lián)合使用，來顯著提高其滯留效果， 從而更好的發(fā)揮表面過濾器已知的優(yōu)點(diǎn)，尤其是相對低的吸入阻力以及 良好的生物可降解性。添加劑可放在片狀過濾材料之上和/或置于其中，從而根據(jù)過濾材料 面上。為了使吸煙者能看到的過濾器的端面呈淺色，尤其是呈白色，直接 與嘴連觸的區(qū)域可以基本不含添加劑。本發(fā)明包括影響煙性質(zhì)的所有添加劑，其中優(yōu)選具有滯留作用的添 加劑，使得至少一種添加劑包含對煙的內(nèi)含物具有滯留作用的制劑，尤 其是具有選擇性滯留作用的制劑。在此，添加劑可由一種物質(zhì)或多種成 分的混合物組成。增強(qiáng)的過濾效率，或者一般說來，也就是添加劑對煙或煙性質(zhì)的作 用的提高，可通過至少一種添加劑包含增強(qiáng)至少一種其它添加劑的作用 的制劑這樣的手段來實(shí)現(xiàn)。有利的是，至少一種添加劑包含吸著劑(Sorptionsmittel )，尤其吸 附劑或吸收劑，從而使煙內(nèi)含物有效的滯留。所述吸著劑可包括活性碳，聚合物樹脂，尤其是酚醛樹脂或金屬氧 化物，金屬氫氧化物和/或金屬氧化物的水合物，其中尤其涉及鋁，硅， 鈦和/或鎂的上述化合物。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，至少一種添加劑包含催化劑，尤 其是用于一氧化碳的氧化的催化劑，其中所述催化劑或者置于氣流方向 上吸著劑的下游或者置于吸著劑之下。所述催化劑的這種布置確保了使 催化劑中毒的煙內(nèi)含物通過置于催化劑上游的吸著劑從煙中過濾掉。如 果添加劑上下重疊布置，亦可期待這種效應(yīng)。所述催化劑可包括貴金屬催化劑，尤其是鉑，金或金和銀的混合合金。所述過濾器的總過濾效率可通過下述方式進(jìn)行進(jìn)一步改善，即至少 一種添加劑包含對胺，尤其是對伯胺或仲胺具有選擇性滯留作用的親電 試劑。具有選擇性滯留作用的親電試劑與根據(jù)本發(fā)明提供的至少一種其 它添加劑結(jié)合，從而可以將相對廣鐠的不同煙內(nèi)含物從煙中過濾掉。為代替或補(bǔ)充親電試劑，至少一種添加劑可包含對醛或酮，尤其是對乙醛，質(zhì)子醛(protonaldehyd)， 丁醛或丙酮-丙醛具有選擇性滯留作 用的親核試劑。尤其親核試劑和親電試劑的配合以及隨即來的不同選擇 性滯留作用的配合使得很多種不同的煙內(nèi)含物從煙中過濾。通過本發(fā)明 將兩種添加劑布置在不同的空間隔離的區(qū)域內(nèi)的方式來實(shí)現(xiàn)親電試劑 和親核試劑的配合，所述區(qū)域是在圓柱形過濾體的縱軸方向上和/或徑 向上空間隔離的區(qū)域，從而避免添加劑之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求13,煙草煙過濾器或過濾元件具有基本呈圓柱形 的過濾體，該過濾體可由原始狀態(tài)為片狀的材料，尤其是巻曲的連續(xù)細(xì) 絲，紙，纖維網(wǎng)，織物組織，非織造布等制成。另外，所述過濾體在其 縱軸方向上具有至少兩個(gè)相繼排列的區(qū)域，其中煙草一側(cè)的區(qū)域含有添 加劑，而嘴一側(cè)的區(qū)域不含添加劑。與US 3,311,519不同，獨(dú)立權(quán)利要求13的過濾器涉及由片狀原材 料制成的所謂表面過濾器。由于采用片狀原材料，表面過濾器與空間過 濾器在結(jié)構(gòu)上有所區(qū)別。尤其對于表面過濾器而言，由片狀原材料的褶 皺形成的通道結(jié)構(gòu)的特征，是空間過濾器所沒有的。根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求13的本發(fā)明的過濾器或過濾元件的優(yōu)點(diǎn)，即造 價(jià)比通常采用的雙過濾器低，因?yàn)楸景l(fā)明的表面過濾器只涉及單過濾 器。此外，過濾器的可見端面呈白色，這是多數(shù)消費(fèi)者所要求的。通過 未處理或無添加劑制備的區(qū)域，即在過濾器的嘴一側(cè)布置不含添加劑的 區(qū)域，還能使煙草一側(cè)的添加劑基本不從過濾器漏出，從而不被吸入。本發(fā)明的方法基本涉及下列方式，即添加劑以基本上相互平行排列 的條帶形式，和/或上下重疊排列的層形式施加在過濾體的片狀原材料上。在片狀過濾原材料上添加劑的條帶方式施加和/或添加劑的層方式 施加，為片狀原材料沿橫軸成形為過濾棒并被壓實(shí)后添加劑的區(qū)域方式 或?qū)臃绞讲贾脛?chuàng)造了條件。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案涉及下列排列方式，即所述添加劑之一 施加在第一條帶上，另一添加劑施加在第二和第三條帶上，所述第二和 第三條帶排列在第一條帶長度方向的兩側(cè)，且均窄于第一條帶。不同添加劑的這種排列方式特別能提高過濾器生產(chǎn)的效率，因?yàn)榭稍谳^寬的第 一條帶處切斷為過濾器的最終長度，這樣一次切斷可形成兩個(gè)過濾器的最終產(chǎn)品；同時(shí)因?yàn)樵谳^寬的第一條帶的兩端是含另一添加劑的較窄的 第二和第三條帶。這樣第二條帶與第一條帶的一部分組成一過濾器，第二條帶與第一條帶的另一部分組成另一過濾器。這意味著，本發(fā)明對縱 軸方向上相繼排列區(qū)域的布置可以通過相對少的工藝步驟來實(shí)現(xiàn)，特別 是在將過濾棒切斷成方面。添加劑可通過噴涂和/或印刷來施加，尤其通過噴墨法，旋轉(zhuǎn)印刷法(Rotationsdruckverfahren)或絲網(wǎng)印刷法施加。這類在印刷媒體制造中 熟知的相關(guān)方法可以實(shí)現(xiàn)不同添加劑在空間上功能分離的快速而準(zhǔn)確 的施加。添加劑可以以溶液或分散體的方式施加，而溶劑或分散介質(zhì)將隨后 蒸發(fā)掉。由此可以特別簡單地將添加劑噴涂或印刷在片狀原材料上。下面將用實(shí)施例并根據(jù)附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。


在附圖中圖la表示作為制造表面過濾器原材料的片狀過濾材料，該材料是用一 種添加劑交替印刷的；圖lb表示過濾棒，該過濾棒由圖la所示的經(jīng)印刷的片狀過濾材料制成；圖lc表示香煙，該香煙具有由圖lb所示的過濾棒制成的過濾器；圖2a表示作為制造過濾棒原材料的片狀過濾材料，該材料是用兩種不同添加劑交替印刷的；圖2b表示過濾棒，該過濾棒由圖2a所示的經(jīng)印刷的片狀過濾材料制成， 而且標(biāo)示出了過濾棒被切斷的位置；圖2c表示香煙，該香煙具有由圖2b所示的過濾棒制成的過濾器；圖3a表示作為制作過濾棒原材料的片狀過濾材料，該材料是用兩種不 同添加劑交替印刷的，且兩種添加劑存在于相互平行排列的條帶中；圖3b表示過濾棒，該過濾棒由圖3a所示的經(jīng)印刷的片狀過濾材料制成;圖3c表示香煙，該香煙具有由圖3b所示的過濾棒制成的過濾器；圖4a表示作為制作過濾棒原材料的片狀過濾材料，該材料是用兩種不 同添加劑交替印刷的，且兩種添加劑存在于不同寬度的條帶中；圖4b表示過濾棒,該過濾棒由圖4a所示的經(jīng)印刷的片狀過濾材料制成;圖4c表示香煙，該香煙具有由圖4b所示的過濾棒制成的過濾器；和圖5表示制造過濾棒的裝置的圖解結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
圖la, lb和lc表示香煙生產(chǎn)的各個(gè)階段，也就是，原材料即片狀 過濾材料，中間產(chǎn)品即過濾棒和最終產(chǎn)品即香煙。按la, lb和lc詮釋 的實(shí)施例涉及以獨(dú)立權(quán)利要求13為根據(jù)的過濾器或過濾元件，其中表 面過濾器在過濾體的縱軸方向具有至少兩個(gè)相繼排列的區(qū)域，而且煙草 一側(cè)的區(qū)域包含添加劑，而嘴一側(cè)的區(qū)域則不含添加劑。如圖la所示，采用片狀過濾材料作為制造這種過濾器或過濾元件 的原材料。這種片狀過濾材料例如可由巻曲的連續(xù)細(xì)絲，紙，纖維網(wǎng)， 織物組織，非織造布或類似的片狀材料制成。如圖la所示，片狀過濾 材料2是在長度方向上無邊的材料網(wǎng)。添加劑3以條帶3的形式印刷在 片狀過濾材料2上，而且各個(gè)條帶3基本上相互平行排列。在條帶3之 間排列未經(jīng)印刷的條帶6，其寬度基本相當(dāng)于條帶3的寬度。這樣得到 交替排列的印刷區(qū)和未印刷區(qū)，從而得到含有添加劑和不含添加劑的條10帶3， 6的交替排列。與此相關(guān)，應(yīng)該注意圖la所示的尺寸，尤其是片狀過濾材料2上 所施加的層的厚度/寬度尺寸，只是為了便于理解。實(shí)際上，條帶3的 厚度比圖la所示更薄。從圖la還可見，添加劑在片狀過濾材料上存在 于3區(qū)的范圍，即在其表面。然而，添加劑亦可注入過濾材料2或以區(qū) 域方式或條帶方式浸透過濾材料2。同樣，這兩個(gè)區(qū)域不必具有如圖所 示的同樣的寬度。區(qū)域的絕對寬度以及區(qū)域的寬度比例皆不受限制，同 樣，經(jīng)印刷的區(qū)域在橫軸方向亦不必占據(jù)片狀過濾材料的整個(gè)寬度。這些同樣適用于本申請的其它實(shí)施例。例如可以是用吸著劑作為添加劑，包括活性碳，二氧化硅或聚合物 樹脂。同樣，CO氧化催化劑也可用作添加劑。圖la的經(jīng)印刷的片狀過濾材料按熟知的方式在過濾棒成型機(jī)上經(jīng) 打褶或滾巻(Rollen)加工成圖lb所示的過濾棒la。圖lb只表示出過 濾棒la的一部分。印刷于過濾材料2上的添加劑條帶3在過濾材料2 加工成圖lb所示的過濾棒la之后形成交替排列的區(qū)域。從圖lb可以 看出，不同的區(qū)域3， 6在過濾棒la的縱軸方向上成相繼排列，進(jìn)而不 含添加劑的區(qū)域6和含添加劑的區(qū)域3交替排列。這樣得到的圖lb所 示過濾棒la，按圖lb標(biāo)識的位置切斷，制成過濾器或過濾元件。由此 得到的過濾器1示于圖lc,它具有不含添加劑的區(qū)域6和含添加劑的區(qū) 域3。如圖lc所示，過濾器1與香煙5聯(lián)用，而且含添加劑的區(qū)域3 位于香煙的煙草一側(cè)，而不含添加劑的區(qū)域6則置于嘴的一側(cè)。使用時(shí)，含添加劑的區(qū)域3，例如在區(qū)域3中存在活性碳，滯留吸 煙過程中產(chǎn)生的煙成分。置于嘴一側(cè)的不含添加劑的區(qū)域6阻止區(qū)域3 中的添加劑從過濾器l逸出和被吸煙者吸入。此外，不含添加劑的區(qū)域 6還按照消費(fèi)者的意愿使過濾器1的端面呈白色。圖2a，2b和2c所示的實(shí)施例涉及權(quán)利要求1的過濾器或過濾元件。 這里亦標(biāo)識出了各工藝工序中的原材料，中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)品。圖2a表示印刷有不同添加劑的，尤其是印刷兩種不同添加劑的片 狀過濾材料2。這里，添加劑置于片狀過濾材料2上，使它們之間在空間上基本隔離。同樣，在這個(gè)實(shí)施例中，所示的尺寸，尤其是厚度尺寸， 只是為方便理解。圖2a所示的實(shí)施例中，添加劑的空間隔離是通過以層的方式施加 添加劑來實(shí)現(xiàn)的，即施加到上下重疊排列的區(qū)域3， 4。與圖la的實(shí)施例相似，區(qū)域3， 4沿過濾材料2的長度延伸方向以 條帶方式施加，尤其是印刷。這里，在各個(gè)相互平行排列的條帶之間有 一定距離，而且這樣形成的空白區(qū)不經(jīng)印刷。由此得到的片狀過濾材料 2具有交替排列的含添加劑的區(qū)域3， 4和不含添加劑的區(qū)域6，這些區(qū) 域沿過濾材料的長度方向交替并且基本上沿長度方向延伸。直接附于過 濾材料2表面上的添加劑亦可注入過濾材料2或者浸入過濾材料2，使 得排列在外面的層或區(qū)域4直接與過濾材料2的表面接觸。這里，區(qū)域 3， 4這兩個(gè)區(qū)域的空間隔離是通過區(qū)域3置于過濾材料2之內(nèi)，而區(qū)域 4置于過濾材料2的表面的方式實(shí)現(xiàn)的。這樣制備的過濾材料2被加工成圖2b所示的過濾棒，經(jīng)切斷為合 適長度，形成過濾器l，后者示于圖2c。這樣制得的過濾器l包含兩種空間隔離的添加劑，它們存在于過濾 體徑向上下重疊的區(qū)域3， 4或?qū)觾?nèi)。這里徑向排列在內(nèi)的區(qū)域3被徑 向排列在外的區(qū)域4覆蓋。如圖2c所示，含添加劑的區(qū)域3， 4布置在 香煙煙草一側(cè)，而不含添加劑的區(qū)域6則布置在嘴一側(cè)。圖3a所示的實(shí)施例涉及片狀過濾材料，該材料作為圖3c所示的過 濾器l的原材料。按照圖3a，多種不同的添加劑，尤其兩種不同的添加 劑，以條帶的形式沿橫穿片狀過濾材料2長度延伸方向施加到片狀過濾 材料2上，尤其是印刷于其上。所得的條帶區(qū)域是相互平行排列的，其 邊緣直接相接。與圖2a, 2b， 2c所示的實(shí)施例相反，此例中添加劑的 空間隔離不^i通過區(qū)域3， 4上下重疊，而是通過區(qū)域3， 4的相鄰排列 實(shí)現(xiàn)的。然后，將這樣印刷的過濾材料2加工成過濾棒la,如圖3b所示。 將過濾棒la切斷成單個(gè)過濾器1，如圖3b所示。與此相關(guān)，應(yīng)注意， 條帶或片狀原材料2上的區(qū)域3， 4的寬度兩倍于經(jīng)相應(yīng)切斷過濾棒1后得到的過濾器1的區(qū)域3， 4的寬度，如圖3b所示。圖3c所示的過濾器l具有基本呈圓柱形的過濾體，其中包含多種， 尤其是兩種，不同的添加劑。這里，所述添加劑存在于過濾體縱軸方向 上相繼排列的區(qū)域3， 4內(nèi)。因此，這樣排列的添加劑基本上是空間間 隔的。從圖3b， 3c可以看出，原始的片狀過濾材料2位于過濾棒la或過 濾器l的內(nèi)部，其周邊包圍有過濾器l或過濾棒la的長度延伸方向上 相繼排列的區(qū)域3， 4。另外一個(gè)與權(quán)利要求l相關(guān)的過濾器的實(shí)施例示于圖4a， 4b和4c。 這種過濾器用不含添加劑的區(qū)域來實(shí)現(xiàn)兩種不同添加劑的空間間隔。為此，將不同添加劑的區(qū)域3， 4以條帶方式相鄰排列施加，尤其 是印刷在圖4a所示的過濾材料2。與實(shí)施例la, 2a， 3a相似，區(qū)域3， 4基本上沿橫穿過濾材料2的長度延伸方向施加。這里，添加劑這樣施 加，即形成交替的區(qū)域3， 4，此兩區(qū)域用不含添加劑的區(qū)域6隔離。這 里，區(qū)域4含有兩種添加劑中的一種，在其長度方向上平行于區(qū)域4的 較窄區(qū)域3含有另一添加劑。這里，含有一種添加劑的區(qū)域4的寬度是 含另一種添加劑的區(qū)域3的寬度的兩倍。如圖4a所示，交替區(qū)域3， 4的部分與不含添加劑的區(qū)域6再次交替。這樣加工的片狀過濾材料2隨后如圖4b所示繼續(xù)加工成一種過濾 棒。按照圖4b，過濾棒la分別在無添加劑的區(qū)域6和寬的含添加劑的 區(qū)域4進(jìn)行切斷，制成過濾器l，而且無添加劑的區(qū)域6的寬度同樣兩 倍于含另 一添加劑的區(qū)域3。通過這種方法以特別高效的方式制得由三 種不同的，空間隔離的區(qū)域構(gòu)成的過濾器l，見圖4c。這種過濾器l包 含排在嘴一側(cè)的無添加刻的區(qū)域6,按照煙的流動方向在該區(qū)域上游設(shè) 置含一種添加劑的區(qū)域3，同樣按煙的流動方向在上游又設(shè)置含另 一種 添加劑的區(qū)域4。圖2c， 3c， 4c所示的過濾器，或這些過濾器區(qū)域之間的排列方法可 以相互組合。例如，可以將三種不同的添加劑如此排列，使得兩種添加劑以條帶狀層的形式上下重疊在原材料上，而第三種添加物則以另一條 帶的形式與由兩層構(gòu)成的條帶平行排列。用這種原材料制成的過濾器包 括一個(gè)區(qū)域，該區(qū)域具有徑向排列在內(nèi)的分區(qū)和徑向排列在外的分區(qū)。 在該過濾器的縱軸方向上，這個(gè)由兩種有空間間隔的添加劑組成的區(qū)域 的前面或后面有另一含第三添加劑的區(qū)域。這個(gè)過濾器還可與嘴一側(cè)無 添加劑的區(qū)域相組合。[62同樣可能將所公開的過濾器構(gòu)成過濾元件，它與另外的過濾元件一 起用于雙過濾器或多過濾器設(shè)計(jì)。[63應(yīng)該著重指出，圖4a， 4b和4c只涉及本發(fā)明多種實(shí)施方案中的一 種，而且不要求各個(gè)過濾區(qū)域有同樣的寬度。64至于具有兩種有空間隔離的滯留物質(zhì)，或通常的具有兩種具有空間 隔離的不同添加劑的過濾器的優(yōu)點(diǎn)或作用方式，可參見下面的論述。[65不同的添加劑可如此選擇，即 一種添加劑對另 一添加劑起保護(hù)作 用。例如，在煙草一側(cè)使用活性碳，而在流動方向下游的區(qū)域則放置 CO氧化催化劑。在煙流動方向上的更下游區(qū)域可為嘴一側(cè)的不含添加 劑區(qū)域。在這種情況下，活性碳滯留煙的成分從而使催化劑能有效工作， 若沒有作為前過濾器的上游區(qū)域，煙成分將會導(dǎo)致CO氧化催化劑中毒。 如果添加劑不是交替置于過濾器1的縱軸方向上，而是采用沿徑向上下 重疊的層，亦可達(dá)到同樣的目的。[66圖2c， 3c和4c所示的過濾器或過濾元件同樣使兩種添加劑配合使 用成為可能，該兩種添加劑在互相均勻混合時(shí)可能發(fā)生不希望的化學(xué)反 應(yīng)，例如在親核和親電添加劑之間所擔(dān)心發(fā)生的反應(yīng)。通過本發(fā)明的滯 留物質(zhì)的空間隔離，親核的和親電的添加劑皆能各自保持選擇性的滯留 作用。這樣，親核添加劑選擇性滯留，例如醛，而親電的添加劑選擇性 的滯留，例如胺。置于嘴一側(cè)的不含添加劑的區(qū)域6，它是可以任選的， 除了賦予要求的外觀，即白色端面，還能避免添加劑從過濾器泄漏和被 吸煙者吸入。[67用于制造圖1， 2， 3和4所示過濾器的方法將在下面用實(shí)施例和圖 5所示的制造裝置詳細(xì)闡述。實(shí)施例1:將規(guī)格為2，1Y48的過濾絲束(細(xì)絲線密度2.33 dtex;總線密度53 333 dtex )在Firma Hauni， Hamburg的常規(guī)兩級拉網(wǎng)機(jī)(Streckwerk) 7， KDF2上加工并噴撒8。/。三醋酸甘油酯。離開導(dǎo)向輥之后，將最小寬 度為150mm的過濾絲束網(wǎng)2導(dǎo)入一對已加熱的軋光輥8并在有效線壓 為40 kg/cm下軋光。有槽軋光輥8的直徑為230 cm,開槽寬度為350 mm,每厘米上具有10道成型凹槽(Profilrillen )，其它地方不開槽。 它們用硅油加熱至150'C。凹槽的剖面為梯形，其上邊寬度為0.4mm， 深度為0.5 mm。這樣制得的纖維網(wǎng)2離開軋光輥8之后送經(jīng)噴淋系統(tǒng)9，在其中活 性碳懸浮液從轉(zhuǎn)子以微滴的形式通過可關(guān)閉的開縫擋板(Schlitzblende) 涂敷在連續(xù)的材料網(wǎng)上。在此過程中，當(dāng)材料網(wǎng)連續(xù)通過噴淋系統(tǒng)時(shí)， 擋板快速重復(fù)開啟和關(guān)閉，從而在材料網(wǎng)上沿長度方向交替形成涂敷懸 浮液的區(qū)域3， 4和不含添加劑的區(qū)域6。通過對開縫擋板關(guān)閉頻率和材 料網(wǎng)速度的選擇，可以確定含添加劑區(qū)域3， 4以及不含添加劑區(qū)域6 的寬度。本例中材料網(wǎng)以IO m/min通過噴淋系統(tǒng)，開縫擋板的開閉頻 率為約4sec"，其中所述擋板皆在同樣的時(shí)間間隔內(nèi)開啟和關(guān)閉。摻入 活性碳的條帶的寬度和不含添加劑的條帶6的寬度皆各為21 mm。材料網(wǎng)離開噴淋系統(tǒng)9之后被送入150'C的空氣對流式烘干器10。 烘干器10的烘干段長度為4 m，它能保證懸浮液的烘千和活性碳在纖 維網(wǎng)2上的固定。離開烘干器10之后，摻入活性碳的纖維網(wǎng)2在Firma Koerber, Hamburg市售的過濾棒成型機(jī)11， KDF2上通過導(dǎo)入插入掩模 (Einlaufduese )，編成繩狀，用紙包覆并切斷為長度126 mm的過濾棒。 這里應(yīng)注意，過濾棒的切斷位置應(yīng)處于摻入活性碳區(qū)域3的中間或者無 添加劑區(qū)域6的中間。摻入活性碳區(qū)域3中施加的活性碳量為5 mg/mm。將過濾棒切成長度為21 mm的濾嘴，其長度的一半摻有活性碳，另 一半不含添加劑。過濾嘴1的摻入活性碳的區(qū)域3與市售的濃香型香煙 5的煙草棒相連接。實(shí)施例2:[73過濾棒1的制造方法與實(shí)施例l相當(dāng)，但用以層方式摻入的CO氧 化催化劑的懸浮物代替活性碳。摻入CO氧化催化劑區(qū)的過濾棒的填充 量為5 mg/mm。過濾棒按下述方式切成21 mm長的濾嘴，即濾嘴的一 半長度摻有CO氧化催化劑，而另一半不含添加劑。濾嘴以其摻有氧化 催化劑的一端與市售的濃香型香煙5的煙草棒相接。因此，例1和例2 與圖la， lb和lc相符合。實(shí)施例3:[74與實(shí)施例1相當(dāng)，連續(xù)的織物網(wǎng)通過兩個(gè)串聯(lián)的噴淋系統(tǒng)9。在第 一噴淋系統(tǒng)9中，與實(shí)施例l相當(dāng)，在纖維網(wǎng)2的整個(gè)寬度上交錯分布 21 mm寬的活性碳懸浮物條帶和同樣為21 mm寬的不含添加劑區(qū)域。 在下游的第二個(gè)噴淋系統(tǒng)9中，在材料網(wǎng)上之前未涂敷的區(qū)域涂敷CO 氧化催化劑的水懸浮液。[75]在烘干連續(xù)的材料網(wǎng)之后，按照實(shí)施例1將其切成126 mm長度的 過濾棒，即切斷位置皆處于摻有活性碳或摻有催化劑區(qū)的中間。[76將過濾棒切成21mm長的濾嘴，其長度的一半摻有活性碳，而另一 半摻有CO氧化催化劑。濾嘴1的摻活性碳的一端與實(shí)施例1所述的市 售的濃香型香煙5的煙草棒相連。實(shí)施例4:[77與實(shí)施例1相當(dāng)，連續(xù)的材料網(wǎng)2通過兩個(gè)串聯(lián)的噴淋系統(tǒng)9。在 第一噴淋系統(tǒng)9中，與實(shí)施例2相當(dāng)，在纖維網(wǎng)2上交錯分布21 mm 寬的CO氧化催化劑懸浮物條帶和同樣為21 mm寬的未涂敷區(qū)域。在 下游的第二個(gè)噴淋系統(tǒng)9中，在之前已涂敷CO氧化催化劑的材料網(wǎng)區(qū) 域上再涂敷活性碳水的懸浮液。[78在烘干連續(xù)的材料網(wǎng)之后，按照實(shí)施例1將其切成126 mm長度的 過濾棒，即切斷位置皆處于摻有添加劑的區(qū)域3， 4或不含添加劑區(qū)域6 的中間。[79將過濾棒1切成長21 mm的濾嘴，其一半長度摻有CO氧化催化劑16和活性碳，而另一半則為不含添加劑的區(qū)域。濾嘴1摻有添加劑區(qū)域3， 4的端面與實(shí)施例1所述的市售的濃香型香煙5的煙草棒相連。本例與 圖2a， 2b和2c符合。實(shí)施例5:[80長度為21 mm的香煙濾嘴的制造方法與實(shí)施例3相當(dāng)，其長度的一 半摻有活性碳，而另一半摻有薄荷醇。香煙濾嘴摻有活性碳3的一端與 實(shí)施例l所述的市售的濃香型香煙的煙草棒相連。實(shí)施例3和5與簡化 的圖3a， 3b和3c相符。附圖標(biāo)記1過濾器la 過濾棒2片狀過濾材料3 添加劑A4 添加劑B5 香煙6 不含添加劑區(qū)域7 拉網(wǎng)機(jī) 8軋光輥9 噴、淋系統(tǒng)10空氣對流式烘干器11過濾棒成型機(jī)
權(quán)利要求
1.一種具有基本上呈圓柱形的過濾體的過濾器或過濾元件，該過濾體尤其含有至少兩種不同的添加劑，其中所述添加劑存在于過濾體縱軸方向上至少兩個(gè)相繼排列的區(qū)域內(nèi)和/或存在于過濾體徑向上至少兩個(gè)至少局部上下重疊的區(qū)域內(nèi)，尤其是層內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的過濾器，其特征在于所述過濾器包含由片狀過 濾材料，尤其是巻曲的連續(xù)細(xì)絲，紙，纖維網(wǎng)，織物組織，非織造布等 制成的過濾體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的過濾器，其特征在于所述添加劑存在于片狀過濾 材料之上和/或之中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3至少一項(xiàng)的過濾器，其特征在于尤其是直接接 觸嘴一側(cè)的區(qū)域基本不含添加劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4至少一項(xiàng)的過濾器，其特征在于至少一種添加 劑包含對煙的內(nèi)含物具有滯留作用的制劑，尤其是具有選擇性滯留作用 的制劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5至少一項(xiàng)的過濾器，其特征在于至少一種添加 劑包含對另 一添加劑的作用有增強(qiáng)效果的制劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6至少一項(xiàng)的過濾器，其特征在于至少一種添加 劑包含吸著劑，尤其吸附劑或吸收劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的過濾器，其特征在于至少一種添加劑包含催化 劑，尤其是一氧化碳的氧化催化劑，其中所述催化劑或者置于氣流方向 上吸著劑的上游或者置于吸著劑之上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8的過濾器，其特征在于所述吸著劑包括活性 碳，聚合物樹脂，尤其是酚醛樹脂或金屬氧化物，金屬氫氧化物和/或 金屬氧化物的水合物，其中尤其涉及鋁，硅，鈦和/或鎂的上述化合物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9的過濾器，其特征在于所述催化劑包括貴金 屬催化劑，尤其是鉑，金，或金和銀的混合合金。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1~10至少一項(xiàng)的過濾器，其特征在于至少一種添 加劑包含對胺，尤其是伯胺或仲胺和/或煙草特有的硝基胺具有選擇性 滯留作用的親電試劑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1~11至少一項(xiàng)的過濾器，其特征在于至少一種添 加劑包含對醛或酮，尤其是對乙醛，質(zhì)子醛，丁醛或丙酮-丙醛具有選 擇性滯留作用的親核試劑。
13. —種具有基本上呈圓柱形的過濾體的煙草煙過濾器或過濾元件，所 述過濾體可由一種原始狀態(tài)為片狀的材料，尤其是巻曲的連續(xù)細(xì)絲，紙， 纖維網(wǎng)，織物組織，非織造布等制成，其特征在于所述過濾體在其縱 軸方向上具有至少兩個(gè)相繼排列的區(qū)域，而且煙草一側(cè)的區(qū)域含有添加 劑，而嘴一側(cè)的區(qū)域不含添加劑。
14. 一種具有權(quán)利要求1 ~ 13至少一項(xiàng)的過濾器或過濾元件的香煙。
15. —種制造煙草煙過濾器或過濾元件的方法，包括提供含有至少兩種 不同添加劑的過濾體，所述添加劑以基本上相互平行排列的條帶形式， 和/或上下重疊排列的層形式施加在過濾體的片狀原材料上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其特征在于所述添加劑之一施加在第一 條帶上，而另一添加劑施加在第二和第三條帶上，所述第二和第三條帶 排列在第一條帶長度方向的兩側(cè)，且均窄于第一條帶。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15或16的方法，其特征在于所述添加劑通過噴涂 和/或印刷來施加，尤其通過噴墨法，旋轉(zhuǎn)印刷法或絲網(wǎng)印刷法施加。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15~17至少一項(xiàng)的方法，其特征在于所述添加劑以 溶液或分散體的方式施加，而溶劑或分散介質(zhì)隨后分別蒸發(fā)掉。
全文摘要
提出了一種具有基本呈圓柱形的過濾體的過濾器或過濾元件，尤其是該過濾體含有至少兩種不同的添加劑，而且添加劑存在于過濾體的長軸方向上至少兩個(gè)相繼排列的區(qū)域內(nèi)和/或過濾體徑向上至少兩個(gè)至少局部上下重疊的區(qū)域，尤其是層內(nèi)。其次本發(fā)明涉及一種具有基本呈圓柱形的過濾體的煙草煙過濾器或過濾元件，該過濾體由一種原始狀態(tài)為片狀材料，尤其是卷曲的連續(xù)細(xì)絲，紙，纖維網(wǎng)，織物組織，非織造物等制成。而且該過濾體在其長軸方向上具有至少兩個(gè)相繼排列的區(qū)域，而且煙草一側(cè)的區(qū)域含一種添加劑，嘴一側(cè)的區(qū)域則不含添加劑。本發(fā)明的過濾器能改善燃燒產(chǎn)物的過濾。其次，還提出了一種適宜于制造煙草煙過濾器或過濾元件的方法，其中采用包含至少兩種不同添加劑的過濾體，而且添加劑以基本上相互平行排列的條帶形式和/或上下重疊排列的層形式施加在過濾體的片狀原材料上。
文檔編號A24D3/00GK101257810SQ200680032397
公開日2008年9月3日 申請日期2006年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月5日
發(fā)明者保羅·魯斯特邁爾, 岡特·莫勒, 埃伯哈德·托伊費(fèi)爾, ?？ㄌ亍ぴS茨 申請人:羅地亞(德國)醋酸絲束公司