用于制造用于吸烟制品的过滤嘴的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造用于吸烟制品的过滤嘴的方法和设备。
【背景技术】
[0002]诸如香烟之类的可燃吸烟制品通常包括被形成烟草杆的纸包装材料所环绕的烟丝(通常呈配方烟丝的形式)。香烟由消费者通过点燃其一端并使烟丝杆燃烧加以使用。该消费者随后通过在香烟的相对端(嘴端或过滤嘴端)上抽吸来接收主流烟气。烟丝可包括一种类型的烟草或两类或多种类型的烟草的混合物。
[0003]在现有技术中也已经提议了其中对诸如烟草之类的成烟基质进行加热而非使其燃烧的多种吸烟制品。在加热的吸烟制品中，通过加热该成烟基质来产生烟雾。已知的加热的吸烟制品包括例如其中通过电加热或通过从可燃燃料元件或热源向成烟基质进行的热传递来产生烟雾的吸烟制品。在吸烟期间，挥发性化合物通过来自热源的热传递而被从成烟基质中释放出来并被携带在被抽吸穿过该吸烟制品的空气中。当所释放的化合物冷却时，它们冷凝以形成被消费者吸入的烟雾。同样已知的是下列吸烟制品，在该吸烟制品中，含有尼古丁的烟雾被从烟草材料、烟草提取物、或其它尼古丁源中在无需燃烧的情况下并且在一些情况下例如通过化学反应而无需加热的情况下产生。
[0004]吸烟制品、特别是香烟通常包括与诸如烟草杆或其它成烟基质之类的材料源成首尾相连的关系排列的过滤嘴。通常，该过滤嘴包括通过接装纸附接于烟草杆或基质的由醋酸纤维丝束构成的成型件。主流烟气的通风可利用接装纸中围绕沿过滤嘴的一位置的一排或多排穿孔来实现。
[0005]通风可减少主流烟气的颗粒相组分和气相组分。然而，具有高通风程度的吸烟制品可具有过低而被视为不能被消费者接受的抽吸阻力(RTD)的程度。包括例如一个或多个高密度醋酸纤维过滤嘴节段可用于提高至具有高通风的吸烟制品的可接受程度的整体RTD0然而，高密度醋酸纤维过滤嘴节段通常减少了颗粒相(例如，焦油)输送，同时对于气相(例如，一氧化碳)输送具有较少影响或不具有影响。解决该问题的一个方法是包括位于过滤嘴中的限制器元件或其它过滤嘴元件，这在不过滤烟气的情况下提高了 RTD。如果在具有高通风的情况下使用，限制器元件可提高RTD，同时减少了主流烟气的颗粒相组分和气相组分。
[0006]所期望的是，提供一种用于制造用于吸烟制品的过滤嘴的方法和设备，该过滤嘴包括流量限制元件，该方法和设备比现有技术制造方法和设备简单。特别地，所期望的是，提供一种用于制造用于吸烟制品的过滤嘴的方法和设备，该过滤嘴包括流量限制元件，其中，与现有技术结构相比，需要较少的制造步骤。
【发明内容】
[0007]根据本发明的第一方面，提供了一种用于制造用于吸烟制品的过滤嘴的方法，该方法包括下列步骤:提供由过滤嘴材料制成的中空管，每一个中空管都具有外径和内径；提供过滤嘴插件，每一个过滤嘴插件都具有第一部分，该第一部分具有大于中空管的内径的截面尺寸；以及将每一个过滤嘴插件都插入到由过滤嘴材料制成的中空管中，以致在插入期间，过滤嘴插件的第一部分与中空管接合以便将过滤嘴插件保留在中空管中。
[0008]本发明的方法与现有技术中所述的方法相比是相对简单的，这是因为本方法克服了在将过滤嘴插件插入到由过滤嘴材料制成的中空管中时遇到的阻力。无需用于将过滤嘴插件插入到中空管中的附加引导装置。例如，在中空管的孔内无需如在现有技术中所述的一些方法中所使用的引导套管。此外，由于过滤嘴插件的第一部分在插入期间与中空管的内表面接合，因此过滤嘴插件将被保留在中空管中。用于执行插入步骤的插入装置可被从中空管的孔中移除，而不存在过滤嘴插件将被逐出的风险。
[0009]通过本发明的方法制成的过滤嘴包括放置在由过滤嘴材料制成的中空管中的至少一个过滤嘴插件。被抽吸穿过该过滤嘴的空气和烟气被至少部分地围绕一个或多个过滤嘴插件转向并通过中空管的过滤嘴材料的减小了的截面。特别地，被抽吸穿过该过滤嘴的空气和烟气被至少部分地转向到一个或多个过滤嘴插件的外表面与中空管的外径之间。由此，一个或多个过滤嘴插件减小了过滤嘴的可透过的截面面积。优选地，该过滤嘴插件的截面面积处于过滤嘴的截面面积的约35%至约90%之间。即，优选地，该过滤嘴的可透过的截面面积处于过滤嘴的截面面积的约10%至约65%之间。这可将过滤嘴的抽吸阻力(RTD)提高至可被消费者接受的程度。
[0010]在一个实施例中，插入步骤包括将两个过滤嘴插件同时插入到每一个由过滤嘴材料制成的中空管中，从由过滤嘴材料制成的中空管的相对端插入这两个过滤嘴插件。
[0011]在该实施例中，优选地，每一个由过滤嘴材料制成的中空管都具有单个吸烟制品所需长度的两倍的长度。由此，本方法可用于制造两倍长度的过滤嘴，其可随后被切成两半并被结合到吸烟制品中。这是有利的，这是因为在给定时期中可制造两倍之多的过滤嘴。此外，这种方法可容易地与通常利用两倍长度的过滤嘴的常规制造技术相结合。每一个两倍长度的过滤嘴均可被附接于两个烟草杆(或其它成烟基质)，一端附接一个，并且随后被切成两半，从而形成两个吸烟制品。由此，在该实施例中，该方法可还包括将每一个由过滤嘴材料制成的中空管切成两半以产生两个过滤嘴的步骤，每一个过滤嘴均包括由过滤嘴材料制成的中空管和放置在其中的过滤嘴插件。切割步骤可在将由过滤嘴材料制成的中空管附接于一个或多个成烟基质的步骤之前或之后执行。
[0012]此外，由于将两个过滤嘴插件同时插入到每一个由过滤嘴材料制成的中空管的相对端中，因此，用于插入过滤嘴插件的两个力沿相反的方向。由此，这两个力彼此抵消并且有助于克服由于过滤嘴插件的至少一个截面尺寸大于中空管的内径而出现的阻力。由于这些反作用力，因此无需用于将过滤嘴插件插入到中空管中的附加引导装置。例如，在中空管的内腔内，无需如在现有技术中所述的一些方法中使用的引导套管。该优点可作为选择通过提供两个相邻的一倍长度的中空管而非一个两倍长度的中空管来获得。
[0013]在一个实施例中，每一个过滤嘴插件都具有第二部分，该第二部分具有小于中空管的内径的截面尺寸，并且在插入步骤期间，过滤嘴插件的第二部分是前导(leading)部分。
[0014]在将过滤嘴插件插入到中空管中时，过滤嘴插件的具有小于由过滤嘴材料制成的中空管的内径的截面尺寸的第二部分是前导部分。中空管的内径Di是中空管的内腔的直径。这使得易于插入该过滤嘴插件，而无需也插入到中空管的内腔中的附加引导装置。例如，在中空管的内腔内无需如在现有技术中所述的一些方法中使用的引导套管。在该实施例中，过滤嘴插件相对于中空管的内径Di的尺寸和形状被选择，使得过滤嘴插件的第二部分有助于将过滤嘴插件容易地插入到中空管中。
[0015]在本专利说明书中，术语“前导部分”用于描述过滤嘴插件的参照过滤嘴插件插入到中空管中的插入方向位于前导的部分。优选地，插入方向平行于中空管的孔。
[0016]优选地，过滤嘴插件是流量限制器。该过滤嘴插件可具有任何适当的形状。过滤嘴插件的具有大于中空管的内径的截面尺寸的第一部分确保过滤嘴插件在插入期间或之后与中空管接合，以便被保留在中空管中。较大截面直径被垂直于过滤嘴插件插入到中空管中的插入方向进行测量。如果过滤嘴插件具有第二部分，该第二部分具有小于中空管的内径的截面尺寸，则较小截面尺寸被垂直于过滤嘴插件插入到中空管中的插入方向进行测量。该测量是垂直于插入方向在过滤嘴插件的彼此最为远离的两点之间进行的。彼此最为远离的这两点可处于同一纵向位置处，或者它们可处于不同的纵向位置处。
[0017]过滤嘴插件可以是实心的或者可包括一个或多个空气流动通道或可包括壳体和芯部。如果过滤嘴插件包括芯部和壳体结构，则芯部可以是空的。在一些实施例中，过滤嘴插件可包括贯穿过滤嘴插件的一个或多个空气流动通道，以致被抽吸穿过该过滤嘴的空气和烟气中的一些并未被围绕过滤嘴插件转向。在优选实施例中，过滤嘴插件形成实心屏障件，该实心屏障件包括不透气的材料以便迫使烟气和空气围绕过滤嘴插件流动，如在本文中所讨论的那样。该过滤嘴插件可利用诸如转模过程之类的快速连续的过程制造。
[0018]例如，过滤嘴插件可大致呈柱形、棱柱形、卵形、椭圆形、球形、锥形、或泪珠形。优选地，该过滤嘴插件是流量限制珠。优选地，该过滤嘴插件是流量限制球。然而，优选地，该过滤嘴插件大致呈球形。这可包括具有至少约0.9的球度值、并且优选地为约I的球度值的过滤嘴插件。球度是物体如何呈球形的量度，完美的球具有为I的球度值。如果过滤嘴插件大致呈球形，则优选地，第一部分的截面尺寸包括球的直径。如果过滤嘴插件大致呈球形，则优选地，小于中空管的内径的截面尺寸包括球的(非直径)弦。球形过滤嘴插件是易于制造的。此外，球形形状使得易于将过滤嘴插件插入到由过滤嘴材料制成的中空管中。此外，由于球是径向对称的，因此，将过滤嘴插件插入到由过滤嘴材料制成的中空管中的步骤可包括以任何取向插入过滤嘴插件。无论过滤嘴插件在中空管中采用的取向如何，均可获得相同的RTD。
[0019]无论过滤嘴插件的形状如何，过滤嘴插件的第一部分的截面尺寸均大于中空管的内径，以致将过滤嘴插件保留在中空管中。摩擦抑制住了过滤嘴插件相对于中空管的运动并且还将过滤嘴插件保留在中空管中。当将过滤嘴插件插入到中空管中时，动摩擦发生在过滤嘴插件的表面与中空管的内表面之间。动摩擦力对将过滤嘴插件插入在由过滤嘴材料制成的中空管中的步骤提供阻力。过滤嘴插件相对于中空管的内径的尺寸和形状被选择，以便提供预期程度的动摩擦并由此提供预期程度的阻力。当过滤嘴插件在中空管内静止时，静摩擦抑制住了过滤嘴插件与中空管的内表面之间的相对横向运动。静摩擦因此防止过滤嘴插件在插入后被从中空管中逐出。过滤嘴插件相对于中空管的内径的尺寸和形状被选择，以便在过滤嘴插件与中空管之间提供预期程度的静摩擦。如果过滤嘴插件是球形的，则较大的截面尺寸优选地是球的直径。过滤嘴插件的第一部分的(较大)截面尺寸被沿确保将过滤嘴插件保留在中空管中的方向测量。当将过滤嘴插件放置在该中空管中时，过滤嘴插件的第一部分的截面尺寸被沿中空管的内径和外径的方向测量。
[0020]如果过滤嘴插件具有第二部分，该第二部分具有小于中空管的内径的截面尺寸，则较小截面尺寸被沿使得能够易于将过滤嘴插件插入到中空管中的方向测量。当将过滤嘴插件放置在该中空管中时，过滤嘴插件的第二部分的截面尺寸被沿中空管的内径和外径的方向测量。
[0021]优选地，该中空管具有处于约3.8_至约9.5_之间的外径D。。更为优选地，该中空管具有处于约4.6mm至约7.8mm之间的外径D。。再更优选地，该中空管具有约7.7mm的外径D。。优选地，该中空管的内径于外径D。的约50%至约90%之间。更为优选地，该内径Di*于外径D。的约60%至约80%之间。再更优选地，该内径D 于外径D。的约60%至约70%之间。再更优选地，该内SDi为外径D。的约69%。优选地，D。- DA约0.5mm，以便获得该管的足够大的结构完整性。在优选实施例中，中空管的内SDi为约5.3mm。最为优选地，外径D。为约7.7mm并且内径D t为约5.3_。中空管的内径和外径被垂直于过滤嘴和吸烟制品的纵向轴线测量。过滤嘴插件的第一部分的截面尺寸被沿中空管的内径和外径的方向测量，即垂直于过滤嘴和吸烟制品的纵向轴线测量。过滤嘴插件的第二部分的截面尺寸沿中空管的内径和外径的方向测量，即垂直于过滤嘴和吸烟制品的纵向轴线测量。
[0022]过滤嘴插件相对于中空管的外径D。的尺寸和形状被选择，以提供预期程度的RTD。过滤嘴插件的第一部分的截面尺寸可处于中空管的外径的约60%至约9