包括處于中空管中的流量限制器的吸煙制品的制作方法
【專利摘要】提供一種包括過濾器的吸煙制品。所述過濾器包括具有內表面的中空管。所述過濾器進一步包括流量限制器，所述流量限制器放置在所述中空管中，且適于在所述限制器的外表面與所述中空管的所述內表面之間轉移主流煙氣的所述流動的至少一部分。此外，所述過濾器包括固定元件，其放置在所述流量限制器的下游，所述固定元件具有一或多個開口。所述固定元件的所述開口中的每一者具有至少一個橫截面尺寸，所述橫截面尺寸小于所述流量限制器的最小橫截面尺寸以防止所述流量限制器在所述固定元件的下游移動。所述流量限制器基本上為球形，所述固定元件的所述一或多個開口的所述至少一個橫截面尺寸小于所述流量限制器的直徑。
【專利說明】
包括處于中空管中的流量限制器的吸煙制品
技術領域
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于吸煙制品的過濾器，以及一種包括過濾器的吸煙制品。
【背景技術】
[0002] 比如為香煙的可燃吸煙制品一般包括由形成煙草桿的紙包裝材料包圍的煙絲(通 常為去筋煙葉的形式）。香煙通過在其一個端部點燃且燃燒煙絲棒而由消費者采用。吸煙者 然后通過在香煙的相對端部(嘴端部或過濾器端部)上抽吸接收主流氣溶膠。煙絲可為單一 類型的煙草或者兩個或更多個類型煙草的摻和物。
[0003] 同樣已經(jīng)在本領域中提議了其中對氣溶膠(aerosol)形成基質（例如煙草)進行加 熱而非使其燃燒的許多吸煙制品。在被加熱的吸煙制品中，氣溶膠通過加熱該氣溶膠形成 基質來產(chǎn)生。已知的加熱式吸煙制品包括例如其中氣溶膠通過電加熱或通過熱從可燃燃料 元件或熱源傳遞到氣溶膠形成基質而生成的吸煙制品。在吸煙期間，揮發(fā)性化合物通過來 自熱源的熱傳遞從氣溶膠形成基質釋放并且夾帶在被抽吸穿過吸煙制品的空氣中。當所釋 放的化合物冷卻時，它們冷凝以形成被消費者吸入的氣溶膠。同樣已知的是下列吸煙制品， 在所述吸煙制品中，含有尼古丁的氣溶膠在不燃燒的情況下并且在一些情形下在不加熱的 情況下(例如通過化學反應)從煙草材料、煙草提取物或其它尼古丁來源產(chǎn)生。
[0004] 吸煙制品、特別是香煙通常包括與諸如煙草桿或其它氣溶膠形成基質之類的材料 源成首尾相連的關系排列的過濾器。通常，該過濾器包括通過接裝紙附接于煙草桿或基質 的由醋酸纖維絲束構成的成型件。
[0005]通過接裝紙中的圍繞沿著過濾器的位置的一排或多排穿孔實現(xiàn)主流氣溶膠的通 風。通風稀釋流經(jīng)吸煙制品的所有材料。例如，在傳統(tǒng)香煙中，通風減少主流煙氣的顆粒相 組分和氣相組分。然而，具有高通風程度的吸煙制品可具有可能過低而被視為不能被消費 者接受的抽吸阻力(RTD)的水平。包括例如一個或多個高密度醋酸纖維過濾器節(jié)段可用于 提高至具有高通風的吸煙制品的可接受程度的整體RTD。然而，盡管已知有效減少顆粒相 (例如，焦油)遞送，但高密度醋酸纖維素過濾器段可影響由高品質煙草產(chǎn)生的香味劑味道。 在其頂部，高密度醋酸纖維素過濾器段對氣相(例如，一氧化碳)遞送影響很小或沒有影響。
[0006] 還已知其他過濾器包含中空管以在過濾器中的其它位置處形成一或多個口端腔。 盡管這些過濾器對香味劑味道影響很小或沒有影響，但它們對主流煙氣的氣相和顆粒相的 影響也很小或沒有影響。同時，使用這些過濾器控制氣流和壓降可能被證實更為困難。
[0007] 解決所述問題的一種方式是在過濾器中包括限制器元件。例如，W0-A-2010/ 133334和US-A-2007/0235050描述增大RTD的限制器元件。如果在通風情況下使用，那么限 制器元件可增大RTD，同時減少主流煙氣的顆粒相組分和氣相組分。
[0008] 提供一種用于吸煙制品的過濾器是合乎需要的，所述過濾器保存香味劑味道使得 消費者的吸煙體驗得以提高，同時還提供一種用于控制主流煙氣中的氣相和顆粒相遞送以 及維持RTD的滿意度值的機制。此外，提供這樣一種用于吸煙制品的過濾器是合乎需要的， 所述過濾器制造簡單且廉價。

【發(fā)明內容】

[0009] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種包括過濾器的吸煙制品，所述過濾器包括：中空 管，其具有內表面;流量限制器，其放置在中空管中，且適于在限制器的外表面與中空管的 內表面之間轉移主流煙氣的流量的至少一部分；以及固定元件，其放置在流量限制器的下 游，固定元件具有一或多個開口；其中固定元件的一或多個開口中的每一者具有至少一個 橫截面尺寸，所述橫截面尺寸小于流量限制器的最小橫截面尺寸以防止流量限制器在固定 元件的下游移動。另外，流量限制器基本上為球形，固定元件的一或多個開口的至少一個橫 截面尺寸小于流量限制器的直徑。
[0010] 在本說明書中，吸煙制品部件之間的"上游"和"下游"相對位置相對于當主流煙氣 從吸煙制品的點燃端至過濾器抽吸時的主流煙氣的方向進行描述。本文中所描述的吸煙制 品包括下游端和相對的上游端。在使用時，使用者在吸煙制品的下游端上抽吸。還被描述為 口端的下游端為也可描述為遠端或點燃端的上游端的下游。
[0011] 在根據(jù)本發(fā)明的吸煙制品的過濾器中，以結構和功能觀點來看，可用放置在中空 管中的流量限制器更換用于許多先前技術過濾器中的標準過濾材料。主流煙氣因此朝向中 空管的圓周轉移并定向以圍繞流量限制器流動。此將RTD提高到滿意水平。由于流量限制器 優(yōu)選地可在中空管中移動，因此固定元件可設置在中空管的下游以防止流量限制器脫落并 防止其可能到達消費者的口部。實際上，固定元件為經(jīng)設計以阻塞中空管的下游口的一部 分的結構部件，使得空氣和煙氣可流經(jīng)所述固定元件，而其不導致RTD的任何其它實質增 大，而流量限制器穩(wěn)定地保持在中空管內。
[0012] 優(yōu)選的是，流量限制器不可透過空氣和煙氣，因此通過吸煙制品抽吸的空氣和煙 氣被迫流經(jīng)界定在中空管內圓周和限制器的外表面之間的通道。此為有利的，因為其允許 在煙草的香味劑味道損失最少的情況下獲得RTD和空氣流量的適當值。此外，由于流量限制 器放置在煙絲條或氣溶膠形成基質的下游端與過濾器的口端之間，因此可有效地防止不合 需要的顆粒(例如煙草顆粒)到達消費者的口部。
[0013] 流量限制器可以是固體或者可包括殼體和芯。芯可能為空的。流量限制器可具有 任何適當?shù)男螤?。例如，流量限制器可為大體上球形、卵形、橢圓形、橢球體、圓柱形或淚滴 形。然而，在優(yōu)選實施例中，過濾器限制器大體上為球形。球形流量限制器易于制造且，由于 其為徑向對稱的，因此其在中空管內的定向并不重要。
[0014] 流量限制器優(yōu)選地包括不透氣的材料。表達"不透氣的材料"貫穿本說明書用于意 指不允許流體、特別是空氣和煙氣穿過材料中的空隙或孔隙的材料。如果流量限制器包括 不透過空氣和煙氣的材料，那么通過過濾器抽吸的空氣和煙氣被迫圍繞流量限制器流動并 穿過減小的橫截面的通道。
[0015] 通過減小可用于流經(jīng)過濾器的空氣或煙氣的橫截面積，流量限制器將RTD增大到 消費者可接受的水平。使流動朝向過濾器的邊緣轉移對于增大RTD可能尤其有效，這是因為 空氣和煙氣流可能主要經(jīng)過過濾器的中央部分。可選擇相對于中空管的內徑的流量限制器 的大小和形狀，以提供想要的RTD。流量限制器可能能夠產(chǎn)生至少約150mm H20(約1470Pa)、 優(yōu)選的是至少約200mm H20(約1960Pa)、甚至更優(yōu)選的是至少約250mm H20(約2450Pa)的 RTD。替代地或另外，流量限制器可能能夠產(chǎn)生小于約500mm H20(約4900Pa)、優(yōu)選的是小于 約400mm H20(約3920Pa)、甚至更優(yōu)選的是小于約350mm H20(約3430Pa)的RTD。在一些優(yōu)選 實施例中，流量限制器產(chǎn)生在大約150mm H20(約1470Pa)與500mm H20(約4900Pa)之間、優(yōu)選 的是在大約200mm H20(約1960Pa)與400mm H20(約3920Pa)之間、更優(yōu)選的是在大約250mm H20(約2450Pa)與350mm H20(約3430Pa)之間的RTD。
[0016] 由流量限制器產(chǎn)生的RTD可評定為在如ISO 3402中所定義的測試條件下必須施加 到含有具有限制器的中空管的過濾器部分的輸出端的負壓，以便維持17.5ml/s的恒定容量 流量經(jīng)過過濾器部分，從而阻擋任何通風。在此應用的情形下，如果過濾器包括除了含有具 有限制器的中空管的過濾器段的任何過濾器片段，那么在執(zhí)行測量前移除那些片段。在中 空管的下游端處，固定元件以一對從管的圓周徑向突出的銷釘?shù)男问皆O置，且具有例如用 于防止流量限制器滾出中空管的長度。由此固定元件留下可用于空氣和煙氣的通道的橫截 面積相對于界定在流量限制器與中空管之間的通道如此之大以致于所測量的RTD值幾乎不 受其存在的影響。
[0017] 在一些實施例中，流量限制器可松散地布置在中空管內。換句話說，流量限制器可 具有例如在中空管內自由移動的尺寸。因此，通過過濾器抽吸的空氣和煙氣被引導流經(jīng)界 定在中空管的外表面與中空管的側壁之間的通道。因此，在這些實施例中，不管流量限制器 的形狀如何，可用于圍繞流量限制器流動的空氣和煙氣的橫截面積可根據(jù)中空管的橫向橫 截面積與流量限制器的橫向橫截面積之間的差進行估計。
[0018] 表達吸煙制品的元件的"橫向橫截面積"貫穿本專利說明書用于意指由橫向地且 特別垂直于吸煙制品的縱向軸線切開元件的平面形成的標明的面積。因此，通過球形流體 限制器，可認為可用于空氣和煙氣流經(jīng)的橫截面積基本上或近似于環(huán)孔型。
[0019] 例如，在其中流量限制器松散地設置在中空管內的那些實施例中，可用于圍繞流 量限制器流動的空氣和煙氣的橫截面積可為約0.70平方毫米至約1.15平方毫米。優(yōu)選的 是，可用于圍繞流量限制器流動的空氣和煙氣的橫截面積為從約0.71平方毫米至約1.13平 方毫米。更優(yōu)選的是，可用于圍繞流量限制器流動的空氣和煙氣的橫截面積為約0.81平方 毫米至約1.03平方毫米。甚至更優(yōu)選的是，可用于圍繞流量限制器流動的空氣和煙氣的橫 截面積為約0.85平方毫米至約0.98平方毫米。
[0020] 舉例來說，如果流量限制器為球形且具有約8mm的直徑，那么優(yōu)選的是中空管具有 約8.06mm至約8.08mm的內徑。甚至更優(yōu)選的是，流量限制器為球形且具有約8.07mm的直徑。 [0021 ]在其它實施例中，流量限制器可大體上楔入中空管內部。換句話說，流量限制器可 具有例如與中空管結合的尺寸。另外，多個凹槽形成于流量限制器的外表面上以界定用于 空氣和煙氣流經(jīng)的通道。替代地或另外，凹槽可形成于中空管的內表面中。因此，通過過濾 器抽吸的空氣和煙氣優(yōu)先地定向以沿著形成于流量限制器的圓周中或中空管的內表面中 的凹槽流動。
[0022] 優(yōu)選的是，在具有松散放置在中空管內的流量限制器的實施例的情況下，由流量 限制器圓周中的凹槽界定的相等橫向橫截面積也在上文關于可用于空氣和煙氣的橫截面 積所描述的相同范圍內。
[0023] 流量限制器可例如通過由流量限制器與中空管的內表面之間的摩擦力產(chǎn)生的阻 力與中空管接合。特別地，流量限制器的至少一個截面尺寸可能大于中空管的內徑，使得流 量限制器與中空管接合且楔入中空管內部。
[0024]如果流量限制器和中空管均具有圓形橫截面，那么此對應于中空管的內徑比流量 限制器的直徑稍小。因此，可透過橫截面積由界定在形成于流量限制器的圓周中或內管的 內表面中的每一凹槽之間的所有單獨通道的橫截面積之和提供。
[0025]特別地，中空管的內徑可在流量限制器的至少一個橫截面尺寸的約75%與約99% 之間。優(yōu)選的是，中空管的內徑在流量限制器的至少一個橫截面尺寸的約80%與約95%之 間。更優(yōu)選的是，中空管的內徑在流量限制器的至少一個橫截面尺寸的約88%與約95%之 間。
[0026] 應在一方向上測量至少一個橫截面尺寸，此確保流量限制器通過摩擦穩(wěn)定地保持 在中空管中。優(yōu)選的是，當流量限制器放置在中空管中時，在中空管的內徑和外徑的方向上 測量至少一個橫截面尺寸。
[0027] 可選擇楔入中空管內的流量限制器的縱向位置以容納吸煙制品的其它結構元件， 例如通風裝置。例如，楔入中空管內的流量限制器的中心的縱向位置可與中空管的口端相 距至少約9.5mm。替代地或另外，楔入中空管中的流量限制器的中心的縱向位置可與中空管 的口端相距小于約18mm。在優(yōu)選實施例中，楔入中空管中的流量限制器的中心的縱向位置 可與中空管的口端相距約12mm。在本說明書中，流量限制器的"中心"指的是最接近中空管 的下游端放置的流量限制器的范圍與流量最接近中空管的上游端放置的流量限制器的范 圍之間的中點。
[0028] 優(yōu)選的是，該流量限制器是不可壓縮的。術語"不可壓縮的"貫穿本說明書用于意 指耐受來自下列情況中的任一種的壓縮：當將吸煙制品從煙包中取出時的人工把持;手指 壓縮（即，通過用戶的手指作用在過濾器上）；口腔壓縮（即，由用戶的嘴唇或牙齒作用在過 濾器的口端上）；或人工熄滅（"捻熄"）過程。即，術語"不可壓縮的"用于意指在制造和使用 期間在吸煙制品的正常把持中是不可變形的或不易損壞的。
[0029]優(yōu)選的是，該流量限制器具有大于約8.OkPa的壓縮屈服強度。更為優(yōu)選的是，該流 量限制器具有大于約12.OkPa的壓縮屈服強度。該壓縮屈服強度被定義為在存在流量限制 器的永久變形時所達到的單軸壓縮應力的數(shù)值。
[0030] 優(yōu)選的是，流量限制器在10%的變形處具有大于約50.0 kPa的抗壓強度。10%的變 形的抗壓強度被定義為在存在流量限制器的10%的變形（即，一個截面尺寸中的10%的變 化)時所達到的單軸壓縮應力的數(shù)值。
[0031] 壓縮屈服強度和10%的變形的抗壓強度可均借助于標準測試ISO 604用試驗方法 獲得。如本領域技術人員將了解，在此測試中，樣本(流量限制器）由壓縮板沿著與吸煙者的 手指會在吸煙者夾持該吸煙制品時施加在該限制器上的壓力相對應的軸線壓縮。該試驗以 恒定的移位速率進行，直到負載或變形達到預定值為止。在該過程期間，對由樣本(流量限 制器)承受的負載進行測量。
[0032] 該流量限制器可包括一種或多種任何適當?shù)牟牧?。?yōu)選的是，該流量限制器包括 一種或多種不透氣的材料。適當?shù)牟牧系膶嵗ǖ幌抻谀z或其它類型的水狀膠質、 藻酸鹽、羧甲基纖維素(CMC)、纖維素、淀粉、聚乳酸、聚（丁二酸丁二醇酯）及其共聚物、聚 (對苯二甲酸-己二酸-1，4-丁二醇三元共聚酯）及其組合。該流量限制器可包括壓縮煙草、 煙草塵、磨碎的煙草、其它香料或其組合。
[0033] 優(yōu)選的是，流量限制器由可溶解的聚合物材料形成，該聚合物材料由一種或多種 水溶性聚合物形成。更為優(yōu)選的是，該可溶解的聚合物材料由一種或多種水溶性的熱塑性 材料形成。術語"可溶解的"意指該聚合物材料能夠與水溶劑溶解成溶液。這通過利用一種 或多種水溶性的材料以形成該材料來實現(xiàn)。流量限制器可完全由可溶解的聚合物材料制成 或者該可溶解的聚合物材料可與可溶解的或可不溶解的惰性組分(例如惰性的無機填充 劑）相組合。將可溶解的材料用于形成流量限制器有利地提高了過濾器在它已被丟棄之后 的衰變率。作為選擇或者另外，流量限制器可包括被通過添加水而分散成懸浮液或膠質的 材料。
[0034] 更為優(yōu)選的是，流量限制器由可生物降解的聚合物材料形成。優(yōu)選的聚合物是如 在歐洲標準EN13432中概述的水需氧生物降解試驗(斯特姆試驗）中定義的可完全生物降解 的。優(yōu)選的可生物降解的聚合物包括淀粉。
[0035] 中空管可以包括任何合適的材料或多種材料。此外，中空管可在其內表面上包括 涂層。涂層可有助于在吸煙制品的抽吸期間抑制水分吸收到管狀構件中，因此維持過濾器 抗變形的阻力。合適的涂層材料包含但不限于蠟、聚合材料及其組合。特別合適的蠟包括植 物蠟，且其它特別合適的材料為乙基纖維素和硝化纖維素。
[0036] 在一些實施例中，中空管可由聚合材料或紙材料構成。例如，中空管可由擠制塑料 管構成。在其它實施例中，中空管由多個重疊的紙層(例如過個并繞式紙層或多個卷繞式紙 層)構成，此可進一步增大管狀構件抗變形或收縮的阻力。更優(yōu)選的是，中空管包括至少兩 個紙層?；蛘呋蛄硗?，管狀構件優(yōu)選的是包括少于七個紙層。
[0037] -種用于由多個繞式紙層構成的示例性方法包括圍繞圓柱形心軸以重疊方式包 裹多個大體上連續(xù)地紙帶。以平行方式或螺旋方式包裹紙帶以便在心軸上形成大體上連續(xù) 的管。形成的管可例如使用橡膠帶圍繞心軸旋轉，使得紙層連續(xù)抽出并圍繞心軸包裹?？呻S 后將形成的管切成心軸下游具有所需長度的中空管。
[0038] 在合并過濾器的吸煙制品的抽吸期間為抑制水分從一個紙層傳輸?shù)较乱粋€紙層， 優(yōu)選的是，中空管的鄰近紙層通過膠粘劑的中間層膠粘在一起，此為水分在層之間的傳輸 提供屏障。此可能另外或作為設置在每一管狀構件的內表面上的涂層的替代方案，如上文 所描述。這樣的涂層可另外或替代地設置在管狀構件的鄰近層之間。
[0039] 在根據(jù)本發(fā)明的吸煙制品和用于吸煙制品的過濾器中，重要的是，中空管的圓度 和硬度如此以致流量限制器的插入簡單且方便。特別地，中空管的變形是不合需要的。因 此，中空管在變形之后具有非常低的橢圓度是合乎需要的。此在吸煙制品的抽吸期間有利 的提供過濾器的內腔的一致性。下文詳細描述用于評定根據(jù)本發(fā)明的過濾器的變形的特定 測試程序。
[0040] 如本文中所使用的術語"橢圓度"意思是與正圓的偏差程度。橢圓度表示成百分數(shù) 且下文提供數(shù)學定義。
[0043] 為了確定中空管段的橢圓度，盡可能干凈地從吸煙制品中移除管且沿著管的縱向 方向觀察口端。例如，中空管可在透明工作臺上定位在口端上，使得管的口端的圖像由位于 工作臺下方的合適的成像裝置記錄。將尺寸"a"視為中空管段的中間處的中空管段的最小 外徑，且將"b"視為沿著中空管段的相同位置處的中空管段的最大外徑。對于具有相同設計 的總共十根管重復所述過程，將十個橢圓度測量值的數(shù)字平均值記錄為用于吸煙制品的設 計的橢圓度。
[0044] 在需要在抽吸前后執(zhí)行的變形測試之后測量橢圓度的情況下，應當使用具有相同 設計的吸煙制品的兩個樣本。即，沒變形的未抽吸過的吸煙制品應當被用于抽吸前變形測 試，且具有相同設計的未變形的吸煙制品經(jīng)受吸煙測試并且用于抽吸后變形測試。
[0045] 固定元件適于阻止流量限制器在下游移動及離開中空管。實際上，固定元件經(jīng)配 置以阻塞中空管的下游口的一部分，使得阻止流量限制器從過濾器脫離且阻止其在使用時 可能到達消費者的口部。同時，固定元件經(jīng)設計以便不實質上有利于增大吸煙制品的RTD。
[0046] 固定元件具有允許流體(特別是空氣和煙氣)通過的一或多個開口。優(yōu)選地選擇固 定元件中的一或多個開口的數(shù)量、形狀和大小以界定具有相等可用橫截面積使得固定元件 僅少量地增大RTD的通道。通過相等可用橫截面積，此處參考固定元件中的所有一或多個開 口的橫截面積之和。
[0047] 優(yōu)選的是，固定元件可適于產(chǎn)生在大約1mm H2〇(約10Pa)至大約20mm H2〇(約 200Pa)范圍內的RTD。優(yōu)選的是，固定元件可適于產(chǎn)生在大約2mm H2〇(約20Pa)與大約10mm H20(約 lOOPa)之間的RTD。
[0048] 此外，固定元件的一或多個開口中的每一者具有至少一個橫截面尺寸，所述橫截 面尺寸小于流量限制器的最小橫截面尺寸，因此防止流量限制器在固定元件的下游移動。
[0049] 固定元件的一或多個開口可具有任何合適的形狀，條件是，如果松散設置在中空 管內部的流量限制器朝向固定元件移動且部分阻塞一或多個開口中的一個或一些，對于空 氣和煙氣仍然有充足的通道，使得RTD并未大幅度增大，同時流量限制器穩(wěn)定地保持在中空 管內部。
[0050] 在一些實施例中，固定元件可與中空管成為整體。特別地，固定元件可包括從中空 管的側壁延伸且部分阻塞中空管的下游口的固定部分。例如，固定部分可大體上為圓形且 界定具有小于中空管的內徑的橫截面尺寸的開口。例如，管狀段的一或多個開口可為圓形、 橢圓形、三角形、多邊形、正方形、星形、心形、十字形等。在其它實施例中，固定元件可包括 與中空管分離且放置在中空管下游的固定元件。
[0051] 在一個實施例中，固定元件可簡單地包括從管的圓周徑向突出的突出物，例如從 管的圓周徑向突出且具有例如防止流量限制器滾出所述管的長度的一對銷釘。通過此固定 元件留給可用于空氣和煙氣的通道的橫截面積遠遠大于可用于空氣和煙氣在限制器與中 空管之間流動的橫截面積，使得過濾器的全部RTD實際上未受到此固定元件存在的影響。
[0052] 在其它實施例中，固定元件可大體上成形為輻輪且包括從管的圓周徑向突出且在 中心轂元件接合的多個條狀元件(輻條）。優(yōu)選的是，輻條等間隔地圍繞中空管的縱向軸線。 在優(yōu)選實施例中，固定元件可包括三個輻條。
[0053] 在其它實施例中，固定元件可包括與中空管分離且放置在中空管下游的管狀段， 管狀段的內徑小于中空管的內徑。因此，管狀段的可透過橫截面積小于中空管的可透過橫 截面積。由于充當固定元件的管狀段界定腔，因此松散放置在管狀段的中空管內部的流量 限制器上游可從口端觀察到。因此，使用者可能能夠視覺地檢測流量限制器在中空管內的 運動。
[0054] 下游管狀段可具有粗糙的內表面，使得防止流量限制器與下游管段結合，且因此 無法塞住下游管段。
[0055] 作為替代方案，下游管狀段可包括孔道或由多孔材料制成，所述材料具有空氣和 煙氣可通過而不大幅度增大過濾器的RTD，而同時不透過流量限制器的孔。實際上，盡管可 透過空氣和煙氣，多孔材料僅界定對于流量限制器太窄或太彎曲或兩者而不能穿過其的通 道。作為替代方案，固定元件可由包括標準低效率多孔材料(例如醋酸纖維素）的圓盤或塞 構成。
[0056] 在一些優(yōu)選實施例中，下游管狀段由無孔材料制成且界定具有除流量限制器的橫 截面形狀之外形狀的開口。例如，如果流量限制器為球形，那么管狀段可界定具有除圓形之 外形狀(例如橢圓形、三角形、多邊形、正方形、星形、心形、十字型）的開口。因此，流量限制 器無法塞住管狀段的開口。
[0057]過濾器任選地包括位于中空管下游的一或多個額外過濾器元件。此外，過濾器可 包括位于中空管和固定元件下游的一或多個額外過濾器元件。過濾器甚至可包括位于中空 管和固定元件下游的一或多個額外過濾器元件。例如，過濾器可還包括位于中空管的上游 的一個或多個由過濾器材料構成的成型件或盤、位于中空管的下游的一個或多個由過濾器 材料構成的成型件或盤、或位于中空管的上游和下游的由過濾器材料構成的成型件或盤。 替代地或另外，過濾器可還包括位于中空管的下游的一個或多個管狀元件、位于中空管的 上游的一個或多個管狀元件、或者位于中空管的下游和上游的管狀元件。一個或多個管狀 元件可具有與由過濾器材料構成的中空管相同或不同的尺寸。如果設置超過一個管狀元 件，則管狀元件可具有彼此相同或不同的尺寸。
[0058]過濾器可包括圍繞至少由過濾器材料構成的中空管的過濾器包裝材料。過濾器包 裝材料為中空管提供了強度和結構剛度。這降低了中空管將在將流量限制器插入到中空管 中時變形或受損的可能性。這同樣降低了中空管圍繞流量限制器放置在中空管內側的區(qū)域 在其外表面上變形的可能性。優(yōu)選的是，在過濾器包括一個或多個附加過濾器元件的情況 下，中空管和一個或多個附加過濾器元件被以過濾器包裝材料外包裝。該過濾器包裝材料 可包括任何適當?shù)牟牧?。?yōu)選的是，該過濾器包裝材料是硬質的塞包裝，例如包括硬質紙或 硬紙板。硬質紙或硬紙板優(yōu)選地具有大于約60gsm(克每平方米)的基本重量。硬質過濾器包 裝材料提供了高結構剛度。該過濾器包裝材料可包括接縫，該接縫包括一條或多條膠粘劑 線。優(yōu)選的是，該接縫包括兩條膠粘劑線。這降低了過濾器包裝材料將在將流量限制器插入 到中空管中時裂開的可能性。一條膠粘劑線可包括熱熔性膠粘劑。一條膠粘劑線可包括聚 乙稀醇。
[0059] 優(yōu)選的是，該過濾器具有處于約15_至約40mm之間的長度Lf。再更優(yōu)選的是，過濾 器具有在約18mm與約30mm之間的長度Lf。在一個實施例中，該過濾器具有約27mm的長度Lf。 然而，在優(yōu)選實施例中，該過濾器具有約21mm的長度Lf。減小的長度是可能的，這是由于根 據(jù)本發(fā)明的過濾器的設計允許在較短的長度中且在非常少的（如果有)過濾器材料的情況 下獲得預期RTD。如果過濾器在中空管的上游或下游并不包括額外過濾器元件，那么過濾器 的長度等于中空管和固定元件的長度。如果過濾器確實包括位于中空管的上游或下游或上 游和下游的附加過濾器元件，則中空管的長度小于整個過濾器的長度。中空管的長度可取 決于一個或多個附加過濾器元件。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明的過濾器可有利地被用在過濾器香煙和其中使煙草材料燃燒以形成 煙氣的其它吸煙制品中。根據(jù)本發(fā)明的過濾器可作為選擇被用在其中對煙草材料進行加 熱、而非使其燃燒以形成氣溶膠的吸煙制品中。根據(jù)本發(fā)明的過濾器也可用于吸煙制品中， 在所述吸煙制品中，含有尼古丁的氣溶膠從煙草材料、煙草提取物或其它尼古丁來源中在 不燃燒或不加熱的情況下產(chǎn)生。
[0061] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種吸煙制品，該吸煙制品包括：氣溶膠形成基 質；和根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的過濾器。關于本發(fā)明的一方面描述的特征也可適用于 本發(fā)明的另一方面。
[0062] 為了將過濾器連接到煙絲條，吸煙制品可包括使過濾器包圍煙絲條的至少一部分 的接裝包裝材料。接裝包裝材料可包括具有小于約70gsm，優(yōu)選的是小于約50gsm的基本重 量的紙。優(yōu)選的是，接裝包裝材料具有大于約20gsm的基本重量。
[0063] 接裝包裝材料可為過濾器提供額外強度和結構剛度并降低過濾器外表面在將流 量限制器放置在過濾器材料的中空管中的位置處發(fā)生變形的可能性。接裝包裝材料可包括 通風區(qū)域，所述通風區(qū)域包括貫穿接裝包裝材料的穿孔。接裝包裝材料可包括至少一排穿 孔以提供主流煙氣的通風。如果濾嘴包括濾嘴包裝材料，優(yōu)選的是，穿孔延伸通過濾器包裝 材料。替代地，濾嘴包裝材料可以是可透的。接裝包裝材料可以是標準的預穿孔接裝包裝材 料。替代地，可在制作過程期間根據(jù)穿孔的所需數(shù)目、大小和位置對接裝包裝材料進行穿孔 (例如，使用激光器）。穿孔的數(shù)量、尺寸和位置可以被選擇以提供期望的通氣水平。通風連 同流量限制器一起產(chǎn)生預期程度的RTD。
[0064]優(yōu)選的是，至少一排周向穿孔與中空管的口端相距至少約9.5mm。替代地或另外， 至少一排周向穿孔與中空管的口端相距小于約18mm。在優(yōu)選實施例中，至少一排周向穿孔 與中空管的口端相距約12mm。替代地或除穿孔的以上定位外，放置通風區(qū)域使得通風空氣 引入到位于流量限制器的下游的吸煙制品中。這提供了通過穿孔抽吸的環(huán)境空氣與流過過 濾器的空氣和煙氣混合物的最佳混合。
[0065] 上文所描述的吸煙制品可使用標準制作設備進行組裝。流量限制器可使用諸如轉 模過程之類的快速連續(xù)過程來制造。一種物體插入機器可用于將流量限制器插入中空管內 部。
【附圖說明】
[0066] 將參照附圖僅通過舉例方式進一步描述本發(fā)明，在所述附圖中：
[0067] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的吸煙制品的透視圖；
[0068] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的過濾器的橫截面圖；
[0069] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的過濾器的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0070] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的吸煙制品100的透視圖。吸煙制品100包括大致 呈柱形的煙草桿101和大致呈柱形的過濾器103。煙草桿101和濾嘴103成端對端關系軸向地 對準，優(yōu)選地彼此鄰接。煙草桿包括圍繞該吸煙材料的外包裝紙105。外包裝材料105可以是 多孔包裹材料或紙包裝材料。煙草優(yōu)選的是煙絲或煙絲過濾器。煙草桿101具有上游點燃端 107和下游端109。過濾器103具有上游端111和口端113。過濾器103的上游端111鄰近于煙草 桿101的下游端109。
[0071]過濾器組件103通過接裝材料115附接于煙絲條101，所述接裝材料115包圍過濾器 103的整個長度與煙絲條101的鄰近區(qū)域。為了清楚起見，接裝材料115在圖1中被示出為被 從吸煙制品上部分地移除。接裝材料115通常為紙狀產(chǎn)品。然而，可以使用任何合適的材料。 在本實施例中，接裝材料115包括與該過濾器103對齊的周向上一排穿孔117。穿孔被設置成 用于主流煙氣的通風。
[0072] 在該說明書中，吸煙制品部件之間的"上游"和"下游"相對位置相對于當主煙流從 煙草桿101抽吸并且通過濾器103時的主煙流的方向被描述。
[0073] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的過濾器103'的橫截面圖。該過濾器103'可用在 圖1的吸煙制品中。在圖2中，過濾器103'包括中空管201。中空管201具有外徑202和內徑 203。過濾器103'還包括流量限制器204'。流量限制器204'大體上為球形，具有直徑205'。流 量限制器204 '放置在中空管201中。
[0074]流量限制器204'的直徑205'稍大于中空管201的內徑203,因此流量限制器204'導 致中空管201的壁稍微變形且流量限制器204'通過摩擦保持楔入中空管201內部。
[0075] 流量限制器204'具有凹槽206'，所述凹槽形成在流量限制器204'的圓周中且在中 空管201與流量限制器204'之間界定可透過空氣和煙氣的個別通道207'。如由箭頭示意性 地所示，在吸煙制品的使用期間通過過濾器103'抽吸的空氣被迫圍繞流量限制器204'流動 并且通過由通道207'大體上界定的減小的橫截面。
[0076]過濾器還包括經(jīng)接著中空管201的下游放置的固定元件208。固定元件208包括從 中空管201的圓周徑向突出且具有例如用于防止流量限制器204'滾出中空管201的長度的 一對相反銷釘。更詳細地，兩個銷釘?shù)膹较騼榷讼喔艟嚯x209,所述距離小于流量限制器 204'的直徑205'。
[0077]圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的過濾器103"的橫截面圖。過濾器103"可用在圖1 的吸煙制品中。在圖3中，過濾器103"包括中空管201。中空管201具有外徑202和內徑203。過 濾器103"還包括流量限制器204"。流量限制器204"大體上為球形，具有直徑205"。流量限制 器204"松散地布置在中空管201內部。
[0078]限制器204"的直徑205"稍小于中空管201的內徑203,因此流量限制器204"在中空 管201內部自由移動(例如，滾動）。
[0079]流量限制器204"具有大體上光滑的外表面。如由箭頭示意性地所示，在吸煙制品 的使用期間通過過濾器103"抽吸的空氣被迫圍繞流量限制器204"流動并且通過在流量限 制器204"的外表面與中空管201之間大體上界定的減小的橫截面。
[0080]過濾器還包括經(jīng)接著中空管201的下游放置的固定元件208。固定元件208包括由 無孔材料制成且界定具有正方形形狀的開口的管狀段，所述形狀為除流量限制器204 '的橫 截面的形狀外的形狀。更詳細地，管狀段的正方形開口的側面具有小于流量限制器204"的 直徑205"的長度209。因此，甚至在從過濾器103"的下游端抽吸煙氣時，流量限制器204"無 法塞住管狀段208的開口。
[0081] 圖2中的過濾器103'和圖3中的過濾器103"都不包括位于中空管的上游或下游的 額外過濾器元件。然而，將了解到，可包括在例如中空管的上游的額外元件，以防止流量限 制器103'、103'接觸煙絲條101且防止在由消費者使用吸煙制品期間燒傷。例如，多孔塞元 件可緊接著中空管201的上游放置。
[0082] 將參考以下實例進一步描述本發(fā)明。
[0083] 實例 1
[0084] 根據(jù)上文概括的測量程序，已經(jīng)針對松散地放置在具有不同的內徑的光滑表面的 中空管內，具有8.00_直徑的光滑表面的球形流量限制器評估所產(chǎn)生的RTD。結果在下表中 提供。
【主權項】
1. 一種吸煙制品，所述吸煙制品包括： 中空管，其具有內表面； 流量限制器，其放置在所述中空管中，且適于在所述限制器的外表面與所述中空管的 所述內表面之間轉移主流煙氣的流動；以及 固定元件，其放置在所述流量限制器的下游，所述固定元件具有一或多個開口； 其中所述固定元件的一或多個開口中的每一者具有至少一個橫截面尺寸，所述橫截面 尺寸小于所述流量限制器的最大橫截面尺寸以防止所述流量限制器在述固定元件的下游 移動;且其中所述流量限制器為大體上球形的，所述固定元件的所述一或多個開口的至少 一個橫截面尺寸小于所述球形流量限制器的直徑。2. 根據(jù)權利要求1所述的吸煙制品，其中所述流量限制器的橫向橫截面積小于所述中 空管的橫向橫截面積且大于所述開口的橫向橫截面積。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的吸煙制品，其中所述流量限制器適于產(chǎn)生在大約150mm H2O (約 1470Pa)與大約500mm H20(約4900Pa)之間的RTD。4. 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的吸煙制品，其中所述固定元件適于產(chǎn)生在大約 Imm H2O(約IOPa)與大約20mm H2O(約200Pa)之間的RTD。5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的吸煙制品，其中可用于圍繞所述流量限制器流動 的所述主流煙氣的所述橫截面積為約0.71平方毫米至約1.13平方毫米。6. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的吸煙制品，其中可用于圍繞所述流量限制器流動 的所述主流煙氣的所述橫截面積為約0.80平方毫米至約1.03平方毫米。7. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的吸煙制品，其中所述固定元件與所述中空管成為 整體。8. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的吸煙制品，其中所述固定元件包括從所述中空管 的側壁延伸且部分阻塞所述中空管的下游口的至少一個部分。9. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的吸煙制品，其中所述固定元件包括放置在所述中 空管的下游的管狀段，所述管狀段的內徑小于所述中空管的內徑。10. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的吸煙制品，其中所述固定元件設置為包括多孔 材料的圓盤或塞。11. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的吸煙制品，其中所述流量限制器包括其外表面 上的一或多個氣流凹槽。12. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的吸煙制品，其中所述流量限制器具有大于約 8. OkPa的壓縮屈服強度。13. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的吸煙制品，其中所述流量限制器在10%的變形 處具有大于約50.0 kPa的壓縮強度。14. 一種用于吸煙制品的過濾器，所述過濾器包括： 中空管，其具有內表面； 流量限制器，其放置在所述中空管中，且適于在所述限制器的外表面與所述中空管的 所述內表面之間轉移主流煙氣的流動；以及 固定元件，其放置在所述流量限制器的下游，所述固定元件具有一或多個開口； 其中所述固定元件的所述一或多個開口中的每一者具有至少一個橫截面尺寸，所述橫 截面尺寸小于所述流量限制器的最大橫截面尺寸以防止所述流量限制器在所述固定元件 的下游移動。
【文檔編號】A24D3/04GK105916393SQ201480068088
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年12月29日
【發(fā)明人】C·貝索
【申請人】菲利普莫里斯生產(chǎn)公司