包括处于中空管中的流量限制器的吸烟制品的制作方法

包括处于中空管中的流量限制器的吸烟制品的制作方法
【专利摘要】提供一种包括过滤器的吸烟制品。所述过滤器包括具有内表面的中空管。所述过滤器进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，且适于在所述限制器的外表面与所述中空管的所述内表面之间转移主流烟气的所述流动的至少一部分。此外，所述过滤器包括固定元件，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个开口。所述固定元件的所述开口中的每一者具有至少一个横截面尺寸，所述横截面尺寸小于所述流量限制器的最小横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动。所述流量限制器基本上为球形，所述固定元件的所述一或多个开口的所述至少一个横截面尺寸小于所述流量限制器的直径。
【专利说明】
包括处于中空管中的流量限制器的吸烟制品
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种用于吸烟制品的过滤器，以及一种包括过滤器的吸烟制品。
【背景技术】
[0002] 比如为香烟的可燃吸烟制品一般包括由形成烟草杆的纸包装材料包围的烟丝(通 常为去筋烟叶的形式）。香烟通过在其一个端部点燃且燃烧烟丝棒而由消费者采用。吸烟者 然后通过在香烟的相对端部(嘴端部或过滤器端部)上抽吸接收主流气溶胶。烟丝可为单一 类型的烟草或者两个或更多个类型烟草的掺和物。
[0003] 同样已经在本领域中提议了其中对气溶胶(aerosol)形成基质（例如烟草)进行加 热而非使其燃烧的许多吸烟制品。在被加热的吸烟制品中，气溶胶通过加热该气溶胶形成 基质来产生。已知的加热式吸烟制品包括例如其中气溶胶通过电加热或通过热从可燃燃料 元件或热源传递到气溶胶形成基质而生成的吸烟制品。在吸烟期间，挥发性化合物通过来 自热源的热传递从气溶胶形成基质释放并且夹带在被抽吸穿过吸烟制品的空气中。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气溶胶。同样已知的是下列吸烟制品， 在所述吸烟制品中，含有尼古丁的气溶胶在不燃烧的情况下并且在一些情形下在不加热的 情况下(例如通过化学反应)从烟草材料、烟草提取物或其它尼古丁来源产生。
[0004] 吸烟制品、特别是香烟通常包括与诸如烟草杆或其它气溶胶形成基质之类的材料 源成首尾相连的关系排列的过滤器。通常，该过滤器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。
[0005]通过接装纸中的围绕沿着过滤器的位置的一排或多排穿孔实现主流气溶胶的通 风。通风稀释流经吸烟制品的所有材料。例如，在传统香烟中，通风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可能过低而被视为不能被消费 者接受的抽吸阻力(RTD)的水平。包括例如一个或多个高密度醋酸纤维过滤器节段可用于 提高至具有高通风的吸烟制品的可接受程度的整体RTD。然而，尽管已知有效减少颗粒相 (例如，焦油)递送，但高密度醋酸纤维素过滤器段可影响由高品质烟草产生的香味剂味道。 在其顶部，高密度醋酸纤维素过滤器段对气相(例如，一氧化碳)递送影响很小或没有影响。
[0006] 还已知其他过滤器包含中空管以在过滤器中的其它位置处形成一或多个口端腔。 尽管这些过滤器对香味剂味道影响很小或没有影响，但它们对主流烟气的气相和颗粒相的 影响也很小或没有影响。同时，使用这些过滤器控制气流和压降可能被证实更为困难。
[0007] 解决所述问题的一种方式是在过滤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。如果在通风情况下使用，那么限 制器元件可增大RTD，同时减少主流烟气的颗粒相组分和气相组分。
[0008] 提供一种用于吸烟制品的过滤器是合乎需要的，所述过滤器保存香味剂味道使得 消费者的吸烟体验得以提高，同时还提供一种用于控制主流烟气中的气相和颗粒相递送以 及维持RTD的满意度值的机制。此外，提供这样一种用于吸烟制品的过滤器是合乎需要的， 所述过滤器制造简单且廉价。

【发明内容】

[0009] 根据本发明的第一方面，提供一种包括过滤器的吸烟制品，所述过滤器包括：中空 管，其具有内表面;流量限制器，其放置在中空管中，且适于在限制器的外表面与中空管的 内表面之间转移主流烟气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个开口；其中固定元件的一或多个开口中的每一者具有至少一个 横截面尺寸，所述横截面尺寸小于流量限制器的最小横截面尺寸以防止流量限制器在固定 元件的下游移动。另外，流量限制器基本上为球形，固定元件的一或多个开口的至少一个横 截面尺寸小于流量限制器的直径。
[0010] 在本说明书中，吸烟制品部件之间的"上游"和"下游"相对位置相对于当主流烟气 从吸烟制品的点燃端至过滤器抽吸时的主流烟气的方向进行描述。本文中所描述的吸烟制 品包括下游端和相对的上游端。在使用时，使用者在吸烟制品的下游端上抽吸。还被描述为 口端的下游端为也可描述为远端或点燃端的上游端的下游。
[0011] 在根据本发明的吸烟制品的过滤器中，以结构和功能观点来看，可用放置在中空 管中的流量限制器更换用于许多先前技术过滤器中的标准过滤材料。主流烟气因此朝向中 空管的圆周转移并定向以围绕流量限制器流动。此将RTD提高到满意水平。由于流量限制器 优选地可在中空管中移动，因此固定元件可设置在中空管的下游以防止流量限制器脱落并 防止其可能到达消费者的口部。实际上，固定元件为经设计以阻塞中空管的下游口的一部 分的结构部件，使得空气和烟气可流经所述固定元件，而其不导致RTD的任何其它实质增 大，而流量限制器稳定地保持在中空管内。
[0012] 优选的是，流量限制器不可透过空气和烟气，因此通过吸烟制品抽吸的空气和烟 气被迫流经界定在中空管内圆周和限制器的外表面之间的通道。此为有利的，因为其允许 在烟草的香味剂味道损失最少的情况下获得RTD和空气流量的适当值。此外，由于流量限制 器放置在烟丝条或气溶胶形成基质的下游端与过滤器的口端之间，因此可有效地防止不合 需要的颗粒(例如烟草颗粒)到达消费者的口部。
[0013] 流量限制器可以是固体或者可包括壳体和芯。芯可能为空的。流量限制器可具有 任何适当的形状。例如，流量限制器可为大体上球形、卵形、椭圆形、椭球体、圆柱形或泪滴 形。然而，在优选实施例中，过滤器限制器大体上为球形。球形流量限制器易于制造且，由于 其为径向对称的，因此其在中空管内的定向并不重要。
[0014] 流量限制器优选地包括不透气的材料。表达"不透气的材料"贯穿本说明书用于意 指不允许流体、特别是空气和烟气穿过材料中的空隙或孔隙的材料。如果流量限制器包括 不透过空气和烟气的材料，那么通过过滤器抽吸的空气和烟气被迫围绕流量限制器流动并 穿过减小的横截面的通道。
[0015] 通过减小可用于流经过滤器的空气或烟气的横截面积，流量限制器将RTD增大到 消费者可接受的水平。使流动朝向过滤器的边缘转移对于增大RTD可能尤其有效，这是因为 空气和烟气流可能主要经过过滤器的中央部分。可选择相对于中空管的内径的流量限制器 的大小和形状，以提供想要的RTD。流量限制器可能能够产生至少约150mm H20(约1470Pa)、 优选的是至少约200mm H20(约1960Pa)、甚至更优选的是至少约250mm H20(约2450Pa)的 RTD。替代地或另外，流量限制器可能能够产生小于约500mm H20(约4900Pa)、优选的是小于 约400mm H20(约3920Pa)、甚至更优选的是小于约350mm H20(约3430Pa)的RTD。在一些优选 实施例中，流量限制器产生在大约150mm H20(约1470Pa)与500mm H20(约4900Pa)之间、优选 的是在大约200mm H20(约1960Pa)与400mm H20(约3920Pa)之间、更优选的是在大约250mm H20(约2450Pa)与350mm H20(约3430Pa)之间的RTD。
[0016] 由流量限制器产生的RTD可评定为在如ISO 3402中所定义的测试条件下必须施加 到含有具有限制器的中空管的过滤器部分的输出端的负压，以便维持17.5ml/s的恒定容量 流量经过过滤器部分，从而阻挡任何通风。在此应用的情形下，如果过滤器包括除了含有具 有限制器的中空管的过滤器段的任何过滤器片段，那么在执行测量前移除那些片段。在中 空管的下游端处，固定元件以一对从管的圆周径向突出的销钉的形式设置，且具有例如用 于防止流量限制器滚出中空管的长度。由此固定元件留下可用于空气和烟气的通道的横截 面积相对于界定在流量限制器与中空管之间的通道如此之大以致于所测量的RTD值几乎不 受其存在的影响。
[0017] 在一些实施例中，流量限制器可松散地布置在中空管内。换句话说，流量限制器可 具有例如在中空管内自由移动的尺寸。因此，通过过滤器抽吸的空气和烟气被引导流经界 定在中空管的外表面与中空管的侧壁之间的通道。因此，在这些实施例中，不管流量限制器 的形状如何，可用于围绕流量限制器流动的空气和烟气的横截面积可根据中空管的横向横 截面积与流量限制器的横向横截面积之间的差进行估计。
[0018] 表达吸烟制品的元件的"横向横截面积"贯穿本专利说明书用于意指由横向地且 特别垂直于吸烟制品的纵向轴线切开元件的平面形成的标明的面积。因此，通过球形流体 限制器，可认为可用于空气和烟气流经的横截面积基本上或近似于环孔型。
[0019] 例如，在其中流量限制器松散地设置在中空管内的那些实施例中，可用于围绕流 量限制器流动的空气和烟气的横截面积可为约0.70平方毫米至约1.15平方毫米。优选的 是，可用于围绕流量限制器流动的空气和烟气的横截面积为从约0.71平方毫米至约1.13平 方毫米。更优选的是，可用于围绕流量限制器流动的空气和烟气的横截面积为约0.81平方 毫米至约1.03平方毫米。甚至更优选的是，可用于围绕流量限制器流动的空气和烟气的横 截面积为约0.85平方毫米至约0.98平方毫米。
[0020] 举例来说，如果流量限制器为球形且具有约8mm的直径，那么优选的是中空管具有 约8.06mm至约8.08mm的内径。甚至更优选的是，流量限制器为球形且具有约8.07mm的直径。 [0021 ]在其它实施例中，流量限制器可大体上楔入中空管内部。换句话说，流量限制器可 具有例如与中空管结合的尺寸。另外，多个凹槽形成于流量限制器的外表面上以界定用于 空气和烟气流经的通道。替代地或另外，凹槽可形成于中空管的内表面中。因此，通过过滤 器抽吸的空气和烟气优先地定向以沿着形成于流量限制器的圆周中或中空管的内表面中 的凹槽流动。
[0022] 优选的是，在具有松散放置在中空管内的流量限制器的实施例的情况下，由流量 限制器圆周中的凹槽界定的相等横向横截面积也在上文关于可用于空气和烟气的横截面 积所描述的相同范围内。
[0023] 流量限制器可例如通过由流量限制器与中空管的内表面之间的摩擦力产生的阻 力与中空管接合。特别地，流量限制器的至少一个截面尺寸可能大于中空管的内径，使得流 量限制器与中空管接合且楔入中空管内部。
[0024]如果流量限制器和中空管均具有圆形横截面，那么此对应于中空管的内径比流量 限制器的直径稍小。因此，可透过横截面积由界定在形成于流量限制器的圆周中或内管的 内表面中的每一凹槽之间的所有单独通道的横截面积之和提供。
[0025]特别地，中空管的内径可在流量限制器的至少一个横截面尺寸的约75%与约99% 之间。优选的是，中空管的内径在流量限制器的至少一个横截面尺寸的约80%与约95%之 间。更优选的是，中空管的内径在流量限制器的至少一个横截面尺寸的约88%与约95%之 间。
[0026] 应在一方向上测量至少一个横截面尺寸，此确保流量限制器通过摩擦稳定地保持 在中空管中。优选的是，当流量限制器放置在中空管中时，在中空管的内径和外径的方向上 测量至少一个横截面尺寸。
[0027] 可选择楔入中空管内的流量限制器的纵向位置以容纳吸烟制品的其它结构元件， 例如通风装置。例如，楔入中空管内的流量限制器的中心的纵向位置可与中空管的口端相 距至少约9.5mm。替代地或另外，楔入中空管中的流量限制器的中心的纵向位置可与中空管 的口端相距小于约18mm。在优选实施例中，楔入中空管中的流量限制器的中心的纵向位置 可与中空管的口端相距约12mm。在本说明书中，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围与流量最接近中空管的上游端放置的流量限制器的范 围之间的中点。
[0028] 优选的是，该流量限制器是不可压缩的。术语"不可压缩的"贯穿本说明书用于意 指耐受来自下列情况中的任一种的压缩：当将吸烟制品从烟包中取出时的人工把持;手指 压缩（即，通过用户的手指作用在过滤器上）；口腔压缩（即，由用户的嘴唇或牙齿作用在过 滤器的口端上）；或人工熄灭（"捻熄"）过程。即，术语"不可压缩的"用于意指在制造和使用 期间在吸烟制品的正常把持中是不可变形的或不易损坏的。
[0029]优选的是，该流量限制器具有大于约8.OkPa的压缩屈服强度。更为优选的是，该流 量限制器具有大于约12.OkPa的压缩屈服强度。该压缩屈服强度被定义为在存在流量限制 器的永久变形时所达到的单轴压缩应力的数值。
[0030] 优选的是，流量限制器在10%的变形处具有大于约50.0 kPa的抗压强度。10%的变 形的抗压强度被定义为在存在流量限制器的10%的变形（即，一个截面尺寸中的10%的变 化)时所达到的单轴压缩应力的数值。
[0031] 压缩屈服强度和10%的变形的抗压强度可均借助于标准测试ISO 604用试验方法 获得。如本领域技术人员将了解，在此测试中，样本(流量限制器）由压缩板沿着与吸烟者的 手指会在吸烟者夹持该吸烟制品时施加在该限制器上的压力相对应的轴线压缩。该试验以 恒定的移位速率进行，直到负载或变形达到预定值为止。在该过程期间，对由样本(流量限 制器)承受的负载进行测量。
[0032] 该流量限制器可包括一种或多种任何适当的材料。优选的是，该流量限制器包括 一种或多种不透气的材料。适当的材料的实例包括但不限于凝胶或其它类型的水状胶质、 藻酸盐、羧甲基纤维素(CMC)、纤维素、淀粉、聚乳酸、聚（丁二酸丁二醇酯）及其共聚物、聚 (对苯二甲酸-己二酸-1，4-丁二醇三元共聚酯）及其组合。该流量限制器可包括压缩烟草、 烟草尘、磨碎的烟草、其它香料或其组合。
[0033] 优选的是，流量限制器由可溶解的聚合物材料形成，该聚合物材料由一种或多种 水溶性聚合物形成。更为优选的是，该可溶解的聚合物材料由一种或多种水溶性的热塑性 材料形成。术语"可溶解的"意指该聚合物材料能够与水溶剂溶解成溶液。这通过利用一种 或多种水溶性的材料以形成该材料来实现。流量限制器可完全由可溶解的聚合物材料制成 或者该可溶解的聚合物材料可与可溶解的或可不溶解的惰性组分(例如惰性的无机填充 剂）相组合。将可溶解的材料用于形成流量限制器有利地提高了过滤器在它已被丢弃之后 的衰变率。作为选择或者另外，流量限制器可包括被通过添加水而分散成悬浮液或胶质的 材料。
[0034] 更为优选的是，流量限制器由可生物降解的聚合物材料形成。优选的聚合物是如 在欧洲标准EN13432中概述的水需氧生物降解试验(斯特姆试验）中定义的可完全生物降解 的。优选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适的材料或多种材料。此外，中空管可在其内表面上包括 涂层。涂层可有助于在吸烟制品的抽吸期间抑制水分吸收到管状构件中，因此维持过滤器 抗变形的阻力。合适的涂层材料包含但不限于蜡、聚合材料及其组合。特别合适的蜡包括植 物蜡，且其它特别合适的材料为乙基纤维素和硝化纤维素。
[0036] 在一些实施例中，中空管可由聚合材料或纸材料构成。例如，中空管可由挤制塑料 管构成。在其它实施例中，中空管由多个重叠的纸层(例如过个并绕式纸层或多个卷绕式纸 层)构成，此可进一步增大管状构件抗变形或收缩的阻力。更优选的是，中空管包括至少两 个纸层。或者或另外，管状构件优选的是包括少于七个纸层。
[0037] -种用于由多个绕式纸层构成的示例性方法包括围绕圆柱形心轴以重叠方式包 裹多个大体上连续地纸带。以平行方式或螺旋方式包裹纸带以便在心轴上形成大体上连续 的管。形成的管可例如使用橡胶带围绕心轴旋转，使得纸层连续抽出并围绕心轴包裹。可随 后将形成的管切成心轴下游具有所需长度的中空管。
[0038] 在合并过滤器的吸烟制品的抽吸期间为抑制水分从一个纸层传输到下一个纸层， 优选的是，中空管的邻近纸层通过胶粘剂的中间层胶粘在一起，此为水分在层之间的传输 提供屏障。此可能另外或作为设置在每一管状构件的内表面上的涂层的替代方案，如上文 所描述。这样的涂层可另外或替代地设置在管状构件的邻近层之间。
[0039] 在根据本发明的吸烟制品和用于吸烟制品的过滤器中，重要的是，中空管的圆度 和硬度如此以致流量限制器的插入简单且方便。特别地，中空管的变形是不合需要的。因 此，中空管在变形之后具有非常低的椭圆度是合乎需要的。此在吸烟制品的抽吸期间有利 的提供过滤器的内腔的一致性。下文详细描述用于评定根据本发明的过滤器的变形的特定 测试程序。
[0040] 如本文中所使用的术语"椭圆度"意思是与正圆的偏差程度。椭圆度表示成百分数 且下文提供数学定义。
[0043] 为了确定中空管段的椭圆度，尽可能干净地从吸烟制品中移除管且沿着管的纵向 方向观察口端。例如，中空管可在透明工作台上定位在口端上，使得管的口端的图像由位于 工作台下方的合适的成像装置记录。将尺寸"a"视为中空管段的中间处的中空管段的最小 外径，且将"b"视为沿着中空管段的相同位置处的中空管段的最大外径。对于具有相同设计 的总共十根管重复所述过程，将十个椭圆度测量值的数字平均值记录为用于吸烟制品的设 计的椭圆度。
[0044] 在需要在抽吸前后执行的变形测试之后测量椭圆度的情况下，应当使用具有相同 设计的吸烟制品的两个样本。即，没变形的未抽吸过的吸烟制品应当被用于抽吸前变形测 试，且具有相同设计的未变形的吸烟制品经受吸烟测试并且用于抽吸后变形测试。
[0045] 固定元件适于阻止流量限制器在下游移动及离开中空管。实际上，固定元件经配 置以阻塞中空管的下游口的一部分，使得阻止流量限制器从过滤器脱离且阻止其在使用时 可能到达消费者的口部。同时，固定元件经设计以便不实质上有利于增大吸烟制品的RTD。
[0046] 固定元件具有允许流体(特别是空气和烟气)通过的一或多个开口。优选地选择固 定元件中的一或多个开口的数量、形状和大小以界定具有相等可用横截面积使得固定元件 仅少量地增大RTD的通道。通过相等可用横截面积，此处参考固定元件中的所有一或多个开 口的横截面积之和。
[0047] 优选的是，固定元件可适于产生在大约1mm H2〇(约10Pa)至大约20mm H2〇(约 200Pa)范围内的RTD。优选的是，固定元件可适于产生在大约2mm H2〇(约20Pa)与大约10mm H20(约 lOOPa)之间的RTD。
[0048] 此外，固定元件的一或多个开口中的每一者具有至少一个横截面尺寸，所述横截 面尺寸小于流量限制器的最小横截面尺寸，因此防止流量限制器在固定元件的下游移动。
[0049] 固定元件的一或多个开口可具有任何合适的形状，条件是，如果松散设置在中空 管内部的流量限制器朝向固定元件移动且部分阻塞一或多个开口中的一个或一些，对于空 气和烟气仍然有充足的通道，使得RTD并未大幅度增大，同时流量限制器稳定地保持在中空 管内部。
[0050] 在一些实施例中，固定元件可与中空管成为整体。特别地，固定元件可包括从中空 管的侧壁延伸且部分阻塞中空管的下游口的固定部分。例如，固定部分可大体上为圆形且 界定具有小于中空管的内径的横截面尺寸的开口。例如，管状段的一或多个开口可为圆形、 椭圆形、三角形、多边形、正方形、星形、心形、十字形等。在其它实施例中，固定元件可包括 与中空管分离且放置在中空管下游的固定元件。
[0051] 在一个实施例中，固定元件可简单地包括从管的圆周径向突出的突出物，例如从 管的圆周径向突出且具有例如防止流量限制器滚出所述管的长度的一对销钉。通过此固定 元件留给可用于空气和烟气的通道的横截面积远远大于可用于空气和烟气在限制器与中 空管之间流动的横截面积，使得过滤器的全部RTD实际上未受到此固定元件存在的影响。
[0052] 在其它实施例中，固定元件可大体上成形为辐轮且包括从管的圆周径向突出且在 中心毂元件接合的多个条状元件(辐条）。优选的是，辐条等间隔地围绕中空管的纵向轴线。 在优选实施例中，固定元件可包括三个辐条。
[0053] 在其它实施例中，固定元件可包括与中空管分离且放置在中空管下游的管状段， 管状段的内径小于中空管的内径。因此，管状段的可透过横截面积小于中空管的可透过横 截面积。由于充当固定元件的管状段界定腔，因此松散放置在管状段的中空管内部的流量 限制器上游可从口端观察到。因此，使用者可能能够视觉地检测流量限制器在中空管内的 运动。
[0054] 下游管状段可具有粗糙的内表面，使得防止流量限制器与下游管段结合，且因此 无法塞住下游管段。
[0055] 作为替代方案，下游管状段可包括孔道或由多孔材料制成，所述材料具有空气和 烟气可通过而不大幅度增大过滤器的RTD，而同时不透过流量限制器的孔。实际上，尽管可 透过空气和烟气，多孔材料仅界定对于流量限制器太窄或太弯曲或两者而不能穿过其的通 道。作为替代方案，固定元件可由包括标准低效率多孔材料(例如醋酸纤维素）的圆盘或塞 构成。
[0056] 在一些优选实施例中，下游管状段由无孔材料制成且界定具有除流量限制器的横 截面形状之外形状的开口。例如，如果流量限制器为球形，那么管状段可界定具有除圆形之 外形状(例如椭圆形、三角形、多边形、正方形、星形、心形、十字型）的开口。因此，流量限制 器无法塞住管状段的开口。
[0057]过滤器任选地包括位于中空管下游的一或多个额外过滤器元件。此外，过滤器可 包括位于中空管和固定元件下游的一或多个额外过滤器元件。过滤器甚至可包括位于中空 管和固定元件下游的一或多个额外过滤器元件。例如，过滤器可还包括位于中空管的上游 的一个或多个由过滤器材料构成的成型件或盘、位于中空管的下游的一个或多个由过滤器 材料构成的成型件或盘、或位于中空管的上游和下游的由过滤器材料构成的成型件或盘。 替代地或另外，过滤器可还包括位于中空管的下游的一个或多个管状元件、位于中空管的 上游的一个或多个管状元件、或者位于中空管的下游和上游的管状元件。一个或多个管状 元件可具有与由过滤器材料构成的中空管相同或不同的尺寸。如果设置超过一个管状元 件，则管状元件可具有彼此相同或不同的尺寸。
[0058]过滤器可包括围绕至少由过滤器材料构成的中空管的过滤器包装材料。过滤器包 装材料为中空管提供了强度和结构刚度。这降低了中空管将在将流量限制器插入到中空管 中时变形或受损的可能性。这同样降低了中空管围绕流量限制器放置在中空管内侧的区域 在其外表面上变形的可能性。优选的是，在过滤器包括一个或多个附加过滤器元件的情况 下，中空管和一个或多个附加过滤器元件被以过滤器包装材料外包装。该过滤器包装材料 可包括任何适当的材料。优选的是，该过滤器包装材料是硬质的塞包装，例如包括硬质纸或 硬纸板。硬质纸或硬纸板优选地具有大于约60gsm(克每平方米)的基本重量。硬质过滤器包 装材料提供了高结构刚度。该过滤器包装材料可包括接缝，该接缝包括一条或多条胶粘剂 线。优选的是，该接缝包括两条胶粘剂线。这降低了过滤器包装材料将在将流量限制器插入 到中空管中时裂开的可能性。一条胶粘剂线可包括热熔性胶粘剂。一条胶粘剂线可包括聚 乙稀醇。
[0059] 优选的是，该过滤器具有处于约15_至约40mm之间的长度Lf。再更优选的是，过滤 器具有在约18mm与约30mm之间的长度Lf。在一个实施例中，该过滤器具有约27mm的长度Lf。 然而，在优选实施例中，该过滤器具有约21mm的长度Lf。减小的长度是可能的，这是由于根 据本发明的过滤器的设计允许在较短的长度中且在非常少的（如果有)过滤器材料的情况 下获得预期RTD。如果过滤器在中空管的上游或下游并不包括额外过滤器元件，那么过滤器 的长度等于中空管和固定元件的长度。如果过滤器确实包括位于中空管的上游或下游或上 游和下游的附加过滤器元件，则中空管的长度小于整个过滤器的长度。中空管的长度可取 决于一个或多个附加过滤器元件。
[0060] 根据本发明的过滤器可有利地被用在过滤器香烟和其中使烟草材料燃烧以形成 烟气的其它吸烟制品中。根据本发明的过滤器可作为选择被用在其中对烟草材料进行加 热、而非使其燃烧以形成气溶胶的吸烟制品中。根据本发明的过滤器也可用于吸烟制品中， 在所述吸烟制品中，含有尼古丁的气溶胶从烟草材料、烟草提取物或其它尼古丁来源中在 不燃烧或不加热的情况下产生。
[0061] 根据本发明的第二方面，提供了一种吸烟制品，该吸烟制品包括：气溶胶形成基 质；和根据本发明的第一方面所述的过滤器。关于本发明的一方面描述的特征也可适用于 本发明的另一方面。
[0062] 为了将过滤器连接到烟丝条，吸烟制品可包括使过滤器包围烟丝条的至少一部分 的接装包装材料。接装包装材料可包括具有小于约70gsm，优选的是小于约50gsm的基本重 量的纸。优选的是，接装包装材料具有大于约20gsm的基本重量。
[0063] 接装包装材料可为过滤器提供额外强度和结构刚度并降低过滤器外表面在将流 量限制器放置在过滤器材料的中空管中的位置处发生变形的可能性。接装包装材料可包括 通风区域，所述通风区域包括贯穿接装包装材料的穿孔。接装包装材料可包括至少一排穿 孔以提供主流烟气的通风。如果滤嘴包括滤嘴包装材料，优选的是，穿孔延伸通过滤器包装 材料。替代地，滤嘴包装材料可以是可透的。接装包装材料可以是标准的预穿孔接装包装材 料。替代地，可在制作过程期间根据穿孔的所需数目、大小和位置对接装包装材料进行穿孔 (例如，使用激光器）。穿孔的数量、尺寸和位置可以被选择以提供期望的通气水平。通风连 同流量限制器一起产生预期程度的RTD。
[0064]优选的是，至少一排周向穿孔与中空管的口端相距至少约9.5mm。替代地或另外， 至少一排周向穿孔与中空管的口端相距小于约18mm。在优选实施例中，至少一排周向穿孔 与中空管的口端相距约12mm。替代地或除穿孔的以上定位外，放置通风区域使得通风空气 引入到位于流量限制器的下游的吸烟制品中。这提供了通过穿孔抽吸的环境空气与流过过 滤器的空气和烟气混合物的最佳混合。
[0065] 上文所描述的吸烟制品可使用标准制作设备进行组装。流量限制器可使用诸如转 模过程之类的快速连续过程来制造。一种物体插入机器可用于将流量限制器插入中空管内 部。
【附图说明】
[0066] 将参照附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在所述附图中：
[0067] 图1是根据本发明的一个实施例的吸烟制品的透视图；
[0068] 图2是根据本发明的第一实施例的过滤器的横截面图；
[0069] 图3是根据本发明的第二实施例的过滤器的横截面图。
【具体实施方式】
[0070] 图1是根据本发明的一个实施例的吸烟制品100的透视图。吸烟制品100包括大致 呈柱形的烟草杆101和大致呈柱形的过滤器103。烟草杆101和滤嘴103成端对端关系轴向地 对准，优选地彼此邻接。烟草杆包括围绕该吸烟材料的外包装纸105。外包装材料105可以是 多孔包裹材料或纸包装材料。烟草优选的是烟丝或烟丝过滤器。烟草杆101具有上游点燃端 107和下游端109。过滤器103具有上游端111和口端113。过滤器103的上游端111邻近于烟草 杆101的下游端109。
[0071]过滤器组件103通过接装材料115附接于烟丝条101，所述接装材料115包围过滤器 103的整个长度与烟丝条101的邻近区域。为了清楚起见，接装材料115在图1中被示出为被 从吸烟制品上部分地移除。接装材料115通常为纸状产品。然而，可以使用任何合适的材料。 在本实施例中，接装材料115包括与该过滤器103对齐的周向上一排穿孔117。穿孔被设置成 用于主流烟气的通风。
[0072] 在该说明书中，吸烟制品部件之间的"上游"和"下游"相对位置相对于当主烟流从 烟草杆101抽吸并且通过滤器103时的主烟流的方向被描述。
[0073] 图2是根据本发明的第一实施例的过滤器103'的横截面图。该过滤器103'可用在 图1的吸烟制品中。在图2中，过滤器103'包括中空管201。中空管201具有外径202和内径 203。过滤器103'还包括流量限制器204'。流量限制器204'大体上为球形，具有直径205'。流 量限制器204 '放置在中空管201中。
[0074]流量限制器204'的直径205'稍大于中空管201的内径203,因此流量限制器204'导 致中空管201的壁稍微变形且流量限制器204'通过摩擦保持楔入中空管201内部。
[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'的圆周中且在中 空管201与流量限制器204'之间界定可透过空气和烟气的个别通道207'。如由箭头示意性 地所示，在吸烟制品的使用期间通过过滤器103'抽吸的空气被迫围绕流量限制器204'流动 并且通过由通道207'大体上界定的减小的横截面。
[0076]过滤器还包括经接着中空管201的下游放置的固定元件208。固定元件208包括从 中空管201的圆周径向突出且具有例如用于防止流量限制器204'滚出中空管201的长度的 一对相反销钉。更详细地，两个销钉的径向内端相隔距离209,所述距离小于流量限制器 204'的直径205'。
[0077]图3是根据本发明的第二实施例的过滤器103"的横截面图。过滤器103"可用在图1 的吸烟制品中。在图3中，过滤器103"包括中空管201。中空管201具有外径202和内径203。过 滤器103"还包括流量限制器204"。流量限制器204"大体上为球形，具有直径205"。流量限制 器204"松散地布置在中空管201内部。
[0078]限制器204"的直径205"稍小于中空管201的内径203,因此流量限制器204"在中空 管201内部自由移动(例如，滚动）。
[0079]流量限制器204"具有大体上光滑的外表面。如由箭头示意性地所示，在吸烟制品 的使用期间通过过滤器103"抽吸的空气被迫围绕流量限制器204"流动并且通过在流量限 制器204"的外表面与中空管201之间大体上界定的减小的横截面。
[0080]过滤器还包括经接着中空管201的下游放置的固定元件208。固定元件208包括由 无孔材料制成且界定具有正方形形状的开口的管状段，所述形状为除流量限制器204 '的横 截面的形状外的形状。更详细地，管状段的正方形开口的侧面具有小于流量限制器204"的 直径205"的长度209。因此，甚至在从过滤器103"的下游端抽吸烟气时，流量限制器204"无 法塞住管状段208的开口。
[0081] 图2中的过滤器103'和图3中的过滤器103"都不包括位于中空管的上游或下游的 额外过滤器元件。然而，将了解到，可包括在例如中空管的上游的额外元件，以防止流量限 制器103'、103'接触烟丝条101且防止在由消费者使用吸烟制品期间烧伤。例如，多孔塞元 件可紧接着中空管201的上游放置。
[0082] 将参考以下实例进一步描述本发明。
[0083] 实例 1
[0084] 根据上文概括的测量程序，已经针对松散地放置在具有不同的内径的光滑表面的 中空管内，具有8.00_直径的光滑表面的球形流量限制器评估所产生的RTD。结果在下表中 提供。
【主权项】
1. 一种吸烟制品，所述吸烟制品包括： 中空管，其具有内表面； 流量限制器，其放置在所述中空管中，且适于在所述限制器的外表面与所述中空管的 所述内表面之间转移主流烟气的流动；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个开口； 其中所述固定元件的一或多个开口中的每一者具有至少一个横截面尺寸，所述横截面 尺寸小于所述流量限制器的最大横截面尺寸以防止所述流量限制器在述固定元件的下游 移动;且其中所述流量限制器为大体上球形的，所述固定元件的所述一或多个开口的至少 一个横截面尺寸小于所述球形流量限制器的直径。2. 根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述流量限制器的横向横截面积小于所述中 空管的横向横截面积且大于所述开口的横向横截面积。3. 根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中所述流量限制器适于产生在大约150mm H2O (约 1470Pa)与大约500mm H20(约4900Pa)之间的RTD。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中所述固定元件适于产生在大约 Imm H2O(约IOPa)与大约20mm H2O(约200Pa)之间的RTD。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的吸烟制品，其中可用于围绕所述流量限制器流动 的所述主流烟气的所述横截面积为约0.71平方毫米至约1.13平方毫米。6. 根据权利要求1至4中任一项所述的吸烟制品，其中可用于围绕所述流量限制器流动 的所述主流烟气的所述横截面积为约0.80平方毫米至约1.03平方毫米。7. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述固定元件与所述中空管成为 整体。8. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述固定元件包括从所述中空管 的侧壁延伸且部分阻塞所述中空管的下游口的至少一个部分。9. 根据权利要求1至4中任一项所述的吸烟制品，其中所述固定元件包括放置在所述中 空管的下游的管状段，所述管状段的内径小于所述中空管的内径。10. 根据权利要求1至4中任一项所述的吸烟制品，其中所述固定元件设置为包括多孔 材料的圆盘或塞。11. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述流量限制器包括其外表面 上的一或多个气流凹槽。12. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述流量限制器具有大于约 8. OkPa的压缩屈服强度。13. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述流量限制器在10%的变形 处具有大于约50.0 kPa的压缩强度。14. 一种用于吸烟制品的过滤器，所述过滤器包括： 中空管，其具有内表面； 流量限制器，其放置在所述中空管中，且适于在所述限制器的外表面与所述中空管的 所述内表面之间转移主流烟气的流动；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个开口； 其中所述固定元件的所述一或多个开口中的每一者具有至少一个横截面尺寸，所述横 截面尺寸小于所述流量限制器的最大横截面尺寸以防止所述流量限制器在所述固定元件 的下游移动。
【文档编号】A24D3/04GK105916393SQ201480068088
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2014年12月29日
【发明人】C·贝索
【申请人】菲利普莫里斯生产公司