Фильтр табачного дыма и стержень кратной длины для изготовления фильтров

 

Использование: при изготовлении фильтров табачного дыма, содержащих дымопоглошающие добавки в виде частиц. Сущность изобретения: фильтр или фильтрующий элемент табачного дыма имеет простирающиеся в продольном направлении сердечник и обертку, обернутую вокруг сердечника причем обертка имеет добавку в форме частиц, приклеенную к одной или более областям радиальной внутренней поверхности. Обертка свободна от добавки вблизи окружности на одном или обоих концах сердечника. 8 з. п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к фильтрам табачного дыма и фильтрующим элементам, содержащим дымопоглощающие добавки в виде частиц.

Подходящие добавки в виде частиц содержат сорбенты (например, отобранные из таких веществ как активированный уголь, силикагель, сепиолит, оксид алюминия, ионообменники и т.д.), модификаторы рН (например, щелочные вещества типа Na₂CO₃, кислотные вещества и т.п.), ароматизаторы и другие твердые добавки и их смеси.

Изобретение обеспечивает фильтр табачного дыма или фильтрующий элемент, имеющий продольно простирающийся сердечник и обертку) вокруг этого сердечника, причем обертка, имеющая добавку в виде частиц, приклеенных к одной или более частям круглой внутренней поверхности указанной обертки, свободной от добавок вокруг одного или обоих концов сердечника.

Добавка в виде частиц, предпочтительно, простирается только частично вокруг внутренней окружности обертки, которая, например, имеет перекрывающийся удлиненный край, свободный от указанной добавки и обеспечивающий перекрывающийся и приклеенный шов, удерживающий обертку вокруг сердечника. Добавка в виде частиц может покрывать только одну область внутренней поверхности обертки, простирающуюся от одного конца сердечника и частично по направлению к другому: она может покрывать только одну область, которая простирается от одного конца сердечника до другого, она может покрывать только одну область, отделенную промежутками от обоих концов сердечника; она может быть расположена и в отдельных областях, разделенных промежутками продольно или по окружности друг от друга. Любая используемая добавка в виде частиц может быть как отдельным веществом, так и смесью, а также может находиться в смеси с другим материалом.

Обертка, предпочтительно, сначала покрывается клейкой добавкой в виде частиц модифицирующей дым. Сердечник может быть предварительно сформирован до наложения покрытой обертки или формирование сердечника и наложение покрытой обертки может возникать, в основном, одновременно.

Добавка в виде частиц приклеивается к обертке подходящим образом при помощи клея горячего расплава, полиэтиленгликоля с высокой температурой плавления или клея эмульсионного типа такого как ПВА. Подходящими клеями горячего расплава для использования в изобретении являются различные полиэфирные адгезивы.

Сердечник фильтра или элемента согласно изобретения может выполняться из обычного, фильтрующего дым материала (например, волокнистый жгут, штапельное волокно или гофрированная бумага); трубки с открытым концом; или непроницаемой или малопроницаемой части, которая способствует падению давления в составном фильтре, обладая при этом малым фильтрующим свойством или вообще без такового; сердечник может быть как единым целым, так и составным, включающим, например, свою собственную гильзу, и/или имеющим прилегающие продольно (и/или радиально) части.

В одном из вариантов изобретения обертка сердечника окружена внешним кольцеобразным средством, которое подобно сердечнику может быть, например, известным, фильтрующим дым материалом или непроницаемой или слабопроницаемой частью со слабым фильтрующим свойством или вообще без такового. Сердечник может состоять из центрального стержня и гильзы. Сердечник с такой гильзой или без нее может иметь внешние пазы в продольном направлении, простирающиеся вдоль части длины сердечника, и в этом случае добавки в форме частиц на внутренней стороне обертки могут совпадать с этими пазами или входить в эти пазы. Пазы могут простираться от одного конца или от каждого из концов сердечника частично по направлению к другому, или прерываться вблизи обоих концов. В случае составного сердечника, включающего стержень с гильзой и пазами, поверхность стержня может соответствовать пазам гильзы.

Фильтры и элементы согласно изобретению могут иметь гильзу с наружной областью, например штампованную гильзу или обертку с клееным швом; в стык или внахлест; такая обертка может быть сделана из воздухопроницаемого или непроницаемого материала и в любом случае ее можно перфорировать. Покрытая частицами обертка может приклеиваться (например, клеем, активируемым нагреванием) к сердечнику для получения связанного изделия, которое стабильно по размеру без использования гильзы. В другом варианте, одна или обе продольные кромки обертки могут не содержать покрытия в форме частиц и они могут использоваться в качестве клеящего перекрытия для закрепления обертки вокруг сердечника. Однако, даже при креплении обертки к самой себе и/или к сердечнику, предпочтительным, может оказаться обеспечение гильзы с наружной областью вокруг обертки.

Предварительно полученная обертка, покрытая добавками в форме частиц, оборачивается вокруг предварительно сформированного сердечника или вокруг сердечника при его формировании, используя известное средство. По способу изобретения подача обертки, несущей добавки в форме частиц, прикрепление ее к сердечнику после или во время его формирования (необязательно с использованием окружающей гильзы), и разрезание конечного удлиненного продукта на отрезки определенной длины происходит непрерывно и последовательно с использованием известной установки для изготовления фильтров. Когда обертка окружена внешним кольцеобразным средством, последнее может аналогично непрерывно подаваться и накручиваться вокруг выдвинутого вперед обернутого сердечника; непрерывные последовательные операции и средства для этих операций известны в производстве табачных фильтров.

Определенной длины куски, первоначально отрезаемые от непрерывно производимого продукта, в общем случае будут кратны длине используемых отдельных фильтров или элементов; в этом случае первоначальные куски определенной длины затем разрезаются на окончательные куски для текущего или последующего производства сигарет с фильтром, что также осуществляется в соответствии с изобретением. Обертка может покрываться клеем на определенных участках, где необходимо покрытие добавками в форме частиц (например, с помощью печатающего колеса) и затем наносятся сами добавки в форме частиц (например, путем протягивания через резервуар, флюидизированный слой, циркулирующий поток, или каким-либо другой источник добавок, в то время, пока клей активен), и все это является частью указанного непрерывного способа.

В другом варианте полоска, покрытая клеем, может производиться отдельно или может получена от внешнего производителя, с активацией (например, нагреванием) клея и приложением добавок в форме частиц, осуществляемыми непрерывно вместе в изготовлением фильтра. Фильтры, согласно изобретению, могут включать другие материалы.

Различные параметры могут варьироваться в широких пределах зависимости от требований к изделию, включая, например, вес и длину обертки, используемой для нанесения на нее добавок в форме частиц, размеры частиц добавок и т. д. Подходящим размером частиц активированного угля является Британское Стандартное сито 12/30, а в другом случае Британское Стандартное сито 30/70.

Обертка, применяемая согласно изобретению, может быть изготовлена из любого безвредного материала. В общем случае ею является известная плотная обертка и она может быть дымо- или воздухопроницаемой или непроницаемой, в соответствии с требованиями к потоку в конечном продукте. Когда обертка предназначена для вентилируемого фильтра, обертка в общем случае является высокопористой. Она может иметь внешние пазы, простирающиеся в продольном направлении вдоль ее частиц, и в этом случае в форме частиц на ее внутренней радиальной поверхности в предпочтительном варианте располагаются вне зоны пазов: пазы могут простираться от одного или каждого края обертки частично по направлению к другому, или прерываться вблизи обоих краев; поверхность сердечника может соответствовать пазам обертки.

По крайней мере часть используемых добавок в форме частиц может включать (или состоять из) ароматизаторы или можно включать другие материалы, содержащие ароматизаторы.

Изобретение может обеспечивать без необходимости получения и последующего продольного выравнивания и комбинирования отдельных элементов единый фильтрующий элемент, которое несет добавки в форме частиц и который по-прежнему, может иметь приемлемый, простой, цельный внешний вид на конце сигареты с фильтром. Оно также позволяет добавлять активированный уголь или другую специальную добавку в фильтр табачного дыма, используя известное устройство, без проблем в производстве и оборудовании и, в частности, при простом достижении равномерной загрузки добавок и простом и точном варьировании этой загрузки, если это необходимо. Фильтры, согласно изобретению, допускают добавки в форме частиц, приклеенных к радиальной внутренней поверхности обертки, которые проявляют свои фильтрующие или другие свойства в потоке табачного дыма; таким образом, фильтры согласно изобретению, содержащие сорбент в форме частиц, могут эффективно задерживать парообразные компоненты дыма.

Продукты, согласно изобретению, в общем случае предназначены для использования в качестве сигаретных фильтров или в сигаретных фильтрах. Сигаретные фильтры, согласно изобретению, могут в общем случае прикрепляться к обернутым табачным стержням при помощи известного прикрепления фильтра, причем обертка может быть как вентилируемая, так и невентилируемая; в общем случае, как указывалось выше, фильтр будет ориентирован частью, не содержащей добавок, к концу сигареты.

На фиг.1-12 представлен предлагаемый фильтр.

На фиг.1 показан предлагаемый фильтр, продольный разрез. Он содержит фильтрующий сердечник 2, окруженный пористой оберткой 4, которая имеет добавку в форме частиц 6, приклеенную к ее внутренней поверхности таким образом, что она полностью охватывает окружность сердечника 2 причем эта добавка простирается от одного конца фильтра только частично в направлении другого; обертка 4 крепится вокруг сердечника 2 с помощью наложенного и стыкового шва, который не содержит добавки в форме частиц.

Добавка в форме частиц отсутствует на обоих концах обертки 4, обернутой вокруг сердечника 2 (фиг.2).

На фиг.3 изображен фильтр, продольный вид, он имеет фильтрующий сердечник, обернутый пористой оберткой 4, на которой по длине и по окружности расположены накладки 8 из добавок в форме частиц 6.

Накладка 8 может иметь овальную форму (фиг.4).

Фиг. 5 является продольным видом, частично разреза и излома, части стержня кратной длины согласно изобретению, который может быть разрезан на отдельные элементы путем поперечного разрезания между расположенными по длине накладками из добавок в форме частиц; свободный от добавок в форме частиц, наложенный и клеенный в стык шов 10.

Обертка может быть обернута кольцеобразным средством 12, выполненным из фильтрующего материала, заключенным во внешнюю обертку 14. В этом варианте осуществления обертка; покрытая добавками 4, непроницаема и фильтр будет прикреплен к сигаретному стержню свободным от добавок концом, обращенным ко рту курильщика. Сердечник 2 на фиг.6 тоньше, чем сердечник на фиг.1, так что общая длина окружностей изделий с фиг.1 и 6 примерно одинакова, около 25 мм.

Обертка вокруг фильтрующего сердечника 2 имеет пазы 16 (фиг.7), простирающиеся от кромки конца 17 в направлении другого конца 19. Добавка в форме частиц 6 приклеивается ко внутренней поверхности ровной, без пазов части 18 обертки 4. Для сердечника можно использовать целлюлозно-ацетатную паклю, а для обертки воздухопроницаемую бумажную обертку. Фильтр внешней оберткой 21, которая может быть как проницаемой, так и непроницаемой, является таким образом связанной с сердечником. В других вариантах изобретения обертка 21 может быть удалена, оставляя пазы 16 на исходном фильтре неприкрытыми.

Фильтр может иметь конец с пазами или без них, присоединенный к сигарете, в общем случае путем присоединения фильтра оберткой, который может быть невентилируемым или обеспечивать вентилируемость, например в пазах 16. Для использования с вентилируемой оберткой фильтр не снабжается внешней оберткой 21.

Поверхность сердечника ниже пазов 16 соответствует конфигурации пазов, но это не является существенным, т.е. части пазов обертки могут определять внутренние пазы между самой оберткой и сердечником так же, как и внешние пазы 16. Добавка в форме частиц 6 простирается по окружности непрерывно вокруг сердечника 2, внутренняя поверхность обертки в этой области свободна от добавки только там, где она перекрывается с внешней поверхностью, образуя перекрывающийся и стыковой шов. Однако это не является существенным, поскольку добавка 6 может находиться только на части по окружности сердечников, например на отдельных, расположенных по окружности областях сердечника. Добавки в форме частиц 6 располагаются по всей длине части 18 без пазов обертки. Добавка в форме частиц, расположенная по окружности может занимать только часть длины участка обертки 18 без пазов, например она может отсутствовать на обертке 4 на концевой поверхности 19 и/или располагаться на отдельных, вытянутых в продольном направлении участках.

Участок 18 без пазов (фиг.10) обертки, имеющий добавку в форме частиц 6, приклеенную к ее внутренней поверхности, располагается между двух областей, имеющих пазы 16, простирающиеся к соответствующим концевым поверхностям 17 и 19. Этот вариант осуществления показан без внешней обертки по фиг.7-9, но такая внешняя обертка 21 может быть обеспечена.

Варианты, касающиеся расположения добавки в форме частиц по области без пазов (фиг.7-9), соответствия поверхности сердечника 2 пазам 16 и присоединения фильтра к сигаретному стержню также относятся и к варианту осуществления на фиг.10. Стержень на фиг.10 может быть получен из соответствующего стержня кратной длины способом, указанным на фиг.7-9.

Фиг. 11 является схематичным продольным разрезом фильтра согласно настоящему изобретению, в котором сердечник 2 состоит из центрального стержня 3 и гильзы 5, на которой выполнены пазы на части ее длины, простирающиеся от одной концевой поверхности 17 с внешней стороны стержня 3, соответствуя пазам 16 в пределах этой области. В этом случае обертка 4 имеет ровную форму без пазов, при этом добавка в форме частиц 6 приклеивается к ее внутренней поверхности, входящей и заполняющей пазы 16 в пределах их длины, не доходя немного до концевой поверхности 17.

Возможны различные варианты осуществления изобретения. Таким образом, добавка в форме частиц 6 может простираться непрерывно по окружности вокруг сердечника 2, при этом внутренняя поверхность обертки 4 в этой области свободна от этой добавки только там, где она перекрывается с внешней поверхностью, образуя перекрывающийся и стыковой шов (не показан), или добавка может присутствовать только на части окружности сердечника, например на отдельных расположенных по окружности участках. Добавка в форме частиц, показанная как непрерывно простирающаяся на части длины участка стержня с пазами может вместо этого непрерывно простираться по всей длине паза или на отдельных, расположенных по длине, участках паза. Материалом для центрального стержня 3 может служить целлюлозно-ацетатная пакля, а для гильзы 5 целлюлозно-ацетатная или пористая обертка. Обертка 4 может выполняться из воздухопроницаемой бумажной обертки. Фильтр может иметь свой конец с пазами или без пазов, присоединенным к сигарете, с помощью обертки, которая может быть как вентилируемой, так и невентилируемой. Поверхность стержня 3 соответствует пазам 16 гильзы 5, но часть гильзы с пазами может вместо этого образовывать внутренние пазы между собой и стержнем.

Формула изобретения

1. Фильтр табачного дыма, содержащий продольно простирающийся сердечник, обертку вокруг сердечника и сорбент в виде частиц в качестве добавки, отличающийся тем, что указанный сорбент в виде частиц адгезионно прикреплен к одному или нескольким участкам радиально-внутренней поверхности обертки, причем указанная обертка свободна от добавок по своей окружности вблизи одного или обоих концов сердечника.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что сердечник имеет канавки, простирающиеся продольно по части его длины, причем сорбент в виде частиц, адгезионно прикрепленный к радиально-внутренней поверхности обертки, простирается в указанные канавки.

3. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что обертка имеет канавки, простирающиеся продольно по части ее длины, причем сорбент в виде частиц адгезионно прикреплен к радиально-внутренней поверхности обертки в ее области, не имеющей канавок.

4. Фильтр по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что обертка сама окружена внешним трубчатым телом.

5. Фильтр по любому из пп.1 4, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной внешней оберткой.

6. Фильтр по п.5, отличающийся тем, что указанная дополнительная внешняя обертка является воздухопроницаемой и/или перфорированной.

7. Фильтр по любому из пп.1 6, отличающийся тем, что он вставлен в сигарету.

8. Фильтр по п.7, отличающийся тем, что он прикреплен к обернутому табачному стержню сигареты посредством вентилируемой обертки.

9. Стержень кратной длины для изготовления фильтров по пп.1 8, содержащий сердечник, состоящий из отдельных фильтрующих элементов, соединенных как единое целое оберткой, отличающийся тем, что фильтрующие элементы сердечника интегрально соединены один с другим конец к концу в зеркальном положении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12