专利名称：具有环形限流器和下游通气区的发烟制品过滤器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发烟制品，比如一种包括具有腔室的过滤器的香烟。
发明内容
根据本发明，提供了一种发烟制品，所述发烟制品包括适于产生主流烟气的烟丝 条和与所述烟丝条配合的过滤器，所述过滤器具有上游端部和下游端部，所述过滤器包括 中心腔室，设置在所述上游端部和所述下游端部之间；限流过滤器段，设置在所述腔室上 游，并且包括由透气材料构成的管状段所围绕的不透气插入件；和通气区，位于沿所述腔室 并且在所述限流段下游的位置处，所述通气区与所述腔室连通。 根据本发明，还提供了一种用于制造发烟制品的过滤器的方法，包括通过在2联 中空过滤器段的相对端中插入限流器插入件来构建2联限流器组件；使所述2联限流器组 件与2联上游过滤器段以交替关系组合以形成第一过滤器条；将所述第一过滤器条切成2 联子组件；将所述2联子组件切断并且分离成间隔开的成对的1联子组件；以及将2联下游 过滤器段布置在间隔开的成对的1联子组件之间，从而构建完整的2联过滤器组件。
根据本发明，还提供了一种制造香烟的方法，包括形成烟丝条；将所述烟丝条切 成2联烟丝条；将根据本发明的2联过滤器组件布置在2联烟丝条之间，并且将所述2联过 滤器组件通过接装纸连接到所述2联烟丝条以形成2联香烟；以及从中心处切断所述2联 过滤器组件以形成一对香烟。
术语"2联"是指双倍长度的部件。
图1A是一种包括具有一优选实施例的限流过滤器段的过滤器的发烟制品的侧视 图，其中，所述过滤器接装纸部分地打开，以显示内部过滤器部件。 图1B是一种包括具有限流过滤器段和上游过滤器段的过滤器的发烟制品的侧视 图，其中，所述过滤器接装纸部分地打开，以显示内部过滤器部件。 图2是一种包括具有一优选实施例的限流过滤器段的过滤器的发烟制品的侧视 图，其中，所述过滤器接装纸部分地打开，以显示内部过滤器部件。 图3提供了一种DAPTC组合器的总体示意图，该DAPTC组合器布置用于执行制造 发烟制品的一种优选方法的组合步骤。 图4示出了双料斗max(DH MAX)，其适用于在其滚筒上进行某些其他过滤器组合
操作和将成对的烟丝条与所形成的组合过滤器进行接装。 图5和6示出了在DH MAX上执行的那些其他组合步骤和接装操作。
具体实施例方式
本文公开的实施例提供了具有期望吸阻值的高通气的发烟制品和/或便于利用 高速过滤器条和香烟制造设备进行高速香烟制造的优点。
现在参照图1A，一个优选实施例提供了一种发烟制品IO，所述发烟制品IO包括烟 丝条12和通过接装纸16与烟丝条12连接的过滤器14。优选地，过滤器14包括接装纸16 的上游端部20、在过滤器14下游端部25处的烟嘴过滤器段22和位于过滤器14的烟嘴过 滤器段22与上游端部20之间的环形限流过滤器段26。 在一个实施例中，如图1B所示，第二上游过滤器段23可选地布置在限流过滤器段 26的上游。优选地，烟嘴过滤器段22和可选的上游过滤器段23是优选由醋酸纤维素丝束 构成的低微粒效率过滤器段，其中，所述醋酸纤维素丝束为每根丝约5. 0旦尼尔到每根丝 约25旦尼尔(例如6. 0旦尼尔、7. 0旦尼尔、8. 0旦尼尔、9. 0旦尼尔、10. 0旦尼尔、11. 0旦 尼尔、12. 0旦尼尔、13. 0旦尼尔、14. 0旦尼尔、15. 0旦尼尔、16. O旦尼尔)和约10， 000总旦 尼尔到约50， 000总旦尼尔(td)，比如35， OOOtd。还优选地，烟嘴过滤器段22和可选的上 游过滤器段23的长度均独立地为约5mm到约10mm。 优选地，限流过滤器段26包括布置在腔室46上游的不透气插入件18和透气的管 状部分30，来自管状部分30的烟气在所述腔室46中与由通气区40供给的空气混合，所述 通气区40包括形成在接装纸16中的通气孔75。 在该实施例中，管状过滤器段30优选地由低密度醋酸纤维素丝束(有时称为中空 醋酸纤维管或HAT)构成。优选地，HAT的长度为约5mm到约30mm。更优选地，HAT的长度 为约15mm到约25mm。还优选地，HAT的厚度为约0. 5mm到约2mm。 在另一个实施例中，管状部分30可由多孔泡沫、纸或其他纤维素材料形成，只要 所述材料透气即可。管30可通过其他成形技术制成，例如模制或挤压所述管或形成具有纵 向接缝的管。优选地，管状支撑物30在整个过滤器14的长度上提供期望的稳固性。
优选地，限流过滤器段26构造用于提供足够的压降，以使得发烟制品10具有至少 40mm水柱或更大的吸阻，优选在约50mm到约120mm水柱范围内的吸阻。例如，限流器插入 件18可具有约4mm到约8mm的直径，并且更优选地，具有约5mm到约7mm的直径。
在一个实施例中，插入件18被插入管状部分30的一端。优选地，插入件18由烟 气不可渗透材料构成，比如塑料、聚合体或金属。最优选地，插入件18由不可渗透材料比如 高密度聚乙烯(HDPE)、挤压或压縮的纤维素材料、和/或闭孔泡沫(比如纸泡沫、烟草泡沫 和/或聚乙烯泡沫)材料制成。插入件18对烟气不可渗透以迫使所吸的烟气围绕插入件 18流动并且流经可渗透的管状部分30。 在一个优选实施例中，用于形成插入件18的不可渗透材料加有香料。香料的实 例包括甘草、糖、高果糖浆(isosweet)、果糖浆、可可粉、薰衣草、肉桂、豆蔻、芹菜、葫芦巴、 苦香皮、檀香、香柠檬、天竺葵、蜂蜜精华、玫瑰油、凡士林、柠檬油、橙油、薄荷油、桂皮、葛缕 子、干邑白兰地(cognac)、茉莉、甘菊、薄荷脑、桂皮、鼠尾草、绿薄荷、生姜、芫荽、咖啡等。
在该实施例中，插入件18具有端对端对称的锥形端，其便于高速制造过滤器条， 因为无论过滤器条制造机首先定向装置的一个端部还是将它反向，插入件18都同样工作。
优选地，腔室46由管状段30的内周和位于烟嘴段22的上游端和插入件18的下 游端之间的开放空间限定。通气区40在限流器插入件18下游的位置处与腔室46连通。
在该实施例中，通气区40包括多个延伸穿过接装纸16的通气孔。由于管状段30 由透气材料形成，因此在管状过滤器段30中不需要形成穿孔和/或穿孔不需要延伸穿过管 状过滤器段30。该布置便于在发烟制品10的制造过程中使用在线激光穿孔技术来提供通气孔。 可使用预穿孔接装纸来便于上述发烟制品10的制造。 通气区40通过穿过接装纸16和可选地穿过过滤器管30的第一周向排(以及可
选地第二和可能地第三排)的通气孔来构建。因此，优选地，空气被抽吸通过通气区40的
通气孔并且进入形成在限流插入件18和烟嘴过滤器段22之间的腔室46。 优选地，通气区40设置在靠近或邻接限流过滤器段26的下游位置处，以使得被抽
吸通过通气区40的空气能在到达烟嘴过滤器22之前在腔室46中与主流烟气混合。优选地，通气区40和烟嘴过滤器22之间的距离至少为5mm，或在约5mm到约20mm
的范围内。 优选地，通气区40实现的发烟制品通气水平为至少约25% ，更优选至少约50%到 90%，例如60%、70%或80%。 可选地，除了上述的下游通气区40，第二通气区可设置在限流过滤器段26的上 游。 例如，83mm发烟制品的优选尺寸包括27mm长的过滤器、7mm长的烟嘴端过滤器段、 距离发烟制品的烟嘴端12mm的通气孔、13mm长的管状部分、5mm长的插入件和7mm长的上 游醋酸纤维素过滤器段。 现在参照图2， 一种发烟制品10包括烟丝条12和过滤器14。优选地，过滤器14 包括与接装纸16的上游端部20相邻的限流过滤器段26。优选地，限流过滤器段26具有约 3mm到约10mm的长度，更优选地具有约3mm到约7mm的长度。 在一个优选实施例中，限流过滤器段26包括至少部分由比如HAT的透气材料35 围绕的插入件18。在该实施例中，限流过滤器段26位于腔室46和通气区40的上游。所述 腔室由管状段30的内周限定。腔室46还由烟嘴过滤器段22的上游端和下游插入件18之 间的开放空间限定。烟嘴过滤器段22和限流器段26容纳在管状部分30内。管状部分30
由厚硬纸包装材料(比如Parliament⑧型纸)形成。优选地，限流过滤器段26处于插入 管状部分30内的状态。 在该实施例中，插入件18具有端对端对称性，并且插入与插入件18基本相同长度
的短中空醋酸纤维管35内。由于插入件18是不可渗透的，因此被抽吸通过过滤器的烟气
转而穿过HAT的35透气材料、从限流器插入件18周围进入腔室46中。 优选地，限流过滤器段26和烟嘴过滤器22按足以减小微粒烟气组分对烟嘴过滤
器22上游表面的冲击的距离间隔开。优选地，限流段26与烟嘴过滤器段22间隔约4mm到
约20mm，更优选地，限流段26与所述烟嘴过滤器段22间隔约5mm到约15mm。 在一个优选实施例中，过滤器可通过通常用于制烟工业中的简单组合技术高速构
造而成。 在图2所示的实施例中，可实现期望的吸阻值，同时保持每次抽吸过程中的期望 的高通气性。高通气性通过将通气区40设置在限流器26的下游来实现。通过将通气区40 设置成与烟嘴过滤器棒22成间隔开的关系，便于使通过通气区40抽吸到过滤器14中的空 气与从烟丝条12抽吸的主流烟气混合。 在吸烟过程中，良好的混合通过在烟嘴过滤器22的口端处形成的均匀的污斑图 案得到证明。
在一次抽吸过程中，主流烟气被抽吸通过插入件18周围、通过管状部分的透气材 料35进入腔室46内，在该腔室46中，主流烟气与经由通气区40吸入腔室46中的通风空 气混合。 在一个优选实施例中，通气区40包括多个通气孔75，其延伸穿过接装纸16并且可 选地部分地进入或穿过管状段30。该布置便于在发烟制品10的制造过程中使用在线激光 穿孔技术来提供通气孔75。也可使用其他技术来形成通气区40，比如使用离线预穿孔接装 纸、机械穿孔、静电穿孔和其他技术。 图3-6示出了一种制造包括如图1B所示的限流过滤器段26的发烟制品的示例性 方法。沿着滚筒504的凹槽，成对的HAT段30均分别位于相对的成对2联插入件18、 18' 之间并且被推到一起，以使得一对2联HAT限流器组件被构建在每一个凹槽上，所述组件均 为26mm长。然后所述各对被供给到或放置到DAPTC组合器的上游部分506的第一料斗501 中。2联HAT限流器组件从所述第一料斗501被分离，并且以间隔开的关系被供给到DAPTC 组合器的环形供给带505上。 类似地，连续的醋酸纤维素过滤器条被制造出并且被切成多个CA6联/84mm长的 条，其被供给到或放置到DAPTC组合器的第二料斗507中。在组合操作过程中，6联烟丝条 被进一步切断和排序成2联/14mm段，并且与限流器组件成交替关系地被放置在供给带505 上。 在供给带505的下游运行部分处，旋转的分隔滚筒508构建由一个接一个处于相 互邻接的端对端关系的、交替的2联限流器组件和2联CA段构成的连续封闭队列515。在 旋转的分隔滚筒508下游，所述队列被传送到棒包装材料513带上。烟枪带509既拉动所 述队列515又拉动棒包装材料513穿过烟枪511，在烟枪511处，棒包装材料绕棒队列515 巻绕，以形成连续的过滤器条521。优选地，一个或多个胶枪517将胶水的期望图案沿棒包 装材料513带连续涂抹和/或涂抹在间隔开的位置处，以使过滤器条521保持其最终形式。
在烟枪511的下游，切割机517切断连续条521，以形成6联限流器/上游段组件 (条)519。 6联条519优选包括一个接一个的以下各段；1联/7mm CA段；第一 26mm/2联 限流器组件段；14mm/2联CA段；第二 26rnrn/2联限流器组件段滞二 14rnrn/2联CA段滞三 26rnrn/2联限流器组件段；和第二 1联/7mm段。6联条519然后被供给到或放置到双料斗 max的第一料斗170中。 现在参照图4和5，然后6联/120mm条519在滚筒222处被切成三个2联条521， 然后在滚筒224处分级，在滚筒226处对准，于是，每一个2联条在中心处被切断，并且沿滚 筒232的每一个凹槽被分隔成相对的子组件对。每一个子组件包括1联/7mmCA段(对应 于图1B中的上游段23)、插入件18和1联HAT段，其开放端部沿各自的滚筒凹槽朝向内。 所述各子组件对充分间隔开以接收2联/14mm CA棒523。 棒利用在图4所示的DH MAX的滚筒242、244和246处对6联/84mm长的过滤器 条进行的类似切断、分级和对准操作而构造2联棒523，其中在滚筒248处或附近进行进一 步切断、分级和对准操作。 回头来看在238处的操作，棒在滚筒250处被放到一起以形成完整的2联过滤器 结构525，其然后被供给到成对的间隔开的过滤器条527之间，如图6中所示，并且根据双 料斗max的通常接装操作用接装纸529包装以形成完整的2联香烟结构531。其后，切断2联香烟结构531，并且香烟都在滚筒264处对准，由此，香烟被引导至香烟包装机266，它们 从所述香烟包装机处进入条盒包装机268，并被送至装箱机270。 在一个实施例中，香料或颜料可添加到围绕限流装置26的材料上。香料的实例包 括甘草、糖、高果糖浆、果糖浆、可可粉、薰衣草、肉桂、豆蔻、芹菜、葫芦巴、苦香皮、檀香、香 柠檬、天竺葵、蜂蜜精华、玫瑰油、凡士林、柠檬油、橙油、薄荷油、桂皮、葛缕子、干邑白兰地、 茉莉、甘菊、薄荷脑、桂皮、依兰、香草、绿薄荷、生姜、芫荽、咖啡等。 本文所示和描述的实施例提供了具有期望的吸阻值的高通气发烟制品和便于在 传统制烟设备上进行高速香烟制造的优点。 应当理解，上述描述的是优选实施例，因此仅为发烟制品和制造发烟制品的方法 的示例。应当意识到，根据上述教导对不同实施例进行改进和改变对于本领域技术人员是 显而易见的。例如，其他可透气材料可用于构造HAT。因此，在不偏离所附权利要求所提出 的发烟制品和方法的精神和范围的情况下，可得到示例性实施例和替代实施例。
权利要求
一种发烟制品，包括烟丝条，适于产生主流烟气；和过滤器，与所述烟丝条配合，所述过滤器具有上游端部和下游端部，所述过滤器包括中心腔室，设置在所述上游端部和所述下游端部之间；限流过滤器段，设置在所述腔室上游，并且包括由可透气材料构成的管状段所围绕的不可渗透插入件；和通气区，位于沿所述腔室并且在所述限流段下游的位置处，所述通气区与所述腔室连通。
2. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述管状段具有等于或超过插入件长度的长度。
3. 根据权利要求l所述的发烟制品，其中，所述透气材料选自包括以下材料的组中空醋酸纤维素管、碳纤维束、碳纸、厚和/或重纸、及其组合。
4. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述插入件处于已经插入所述管状段中的状态。
5. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述管状段至少部分地限定所述腔室。
6. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述插入件完全容纳在所述管状段内。
7. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述插入件与所述管状段滑动配合。
8. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述插入件随着所述过滤器长度共同延伸，和/或在所述限流过滤器段和所述烟丝条的下游端之间没有过滤材料。
9. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述过滤器和烟丝条通过接装纸连接，并且所述通气区由所述接装纸中的至少一排穿孔形成。
10. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述发烟制品包括在所述限流过滤器段上游的可选的第一过滤器棒和在所述过滤器嘴端处的第二过滤器棒。
11. 根据权利要求io所述的发烟制品，其中，所述第一过滤器棒段和所述第二过滤器棒段包括每根丝约5旦尼尔到约25旦尼尔的醋酸纤维素丝束。
12. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述发烟制品的预定吸阻为约40毫米水柱或更高。
13. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述插入件由选自以下的材料形成高密度聚乙烯、聚丙烯、尼龙、压縮或挤压的纤维素材料、闭孔泡沫材料、和/或其组合。
14. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述插入件包括至少一种香料。
15. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述插入件具有端对端对称性。
16. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述插入件包括不可渗透的端壁。
17. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述插入件为压配到中空醋酸纤维管中的实心棒。
18. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述插入件注模而成。
19. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述发烟制品具有至少约25%的通气水平。
20. 根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述发烟制品具有至少约50%到约90%的通气水平。
21. —种用于制造发烟制品的过滤器的方法，包括通过在2联中空过滤器段的相对端中插入限流器插入件来构建2联限流器组件；使所述2联限流器组件与2联上游过滤器段以交替关系以形成第一过滤器条；将所述第一过滤器条切成2联子组件；将所述2联子组件切断并且分离成间隔开的成对的1联子组件；禾口将2联下游过滤器段布置在间隔开的成对的1联子组件之间，以构建完整的2联过滤器组件。
22. —种制造香烟的方法，包括形成烟丝条；将所述烟丝条切成2联烟丝条；将根据权利要求21的2联过滤器组件布置在2联烟丝条之间，并且将所述2联过滤器组件通过接装纸连接到所述2联烟丝条以形成2联香烟；禾口从中心切断所述2联过滤器组件以形成一对香烟。
23. —种制造香烟的方法，包括将不可渗透的插入件放置在由透气材料构成的管状段的开口中以形成限流段；将所述限流段放置在下游过滤器段和上游过滤器段之间，以使得不可渗透的插入件处于管状段的上游端，并且利用棒包装材料将所述段连接在一起以形成限流过滤器；以及将烟丝条连接到所述限流过滤器的上游端以形成香烟。
全文摘要
本发明公开了一种发烟制品(10)，包括适于产生主流烟气的烟丝条(12)和具有上游端部(20)和下游端部(25)的过滤器(14)。所述过滤器包括通气腔室(46)和具有不可渗透插入件(18)的限流段(26)，该不可渗透插入件至少部分由在所述腔室上游的透气材料构成的管状段(30)围绕。管状段至少部分地限定腔室。本发明还公开了一种制造这种发烟制品的方法。
文档编号A24C5/47GK101715305SQ200880005515
公开日2010年5月26日 申请日期2008年3月10日 优先权日2007年3月9日
发明者D·威廉斯, G·D·卡勒斯, M·加塔弗纳, M·布劳恩施泰因, R·W·德怀尔, R·奥莱加里奥, R·贾佩, 李三 申请人:菲利普莫里斯生产公司