专利名称：香烟过滤嘴和过滤嘴香烟的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种香烟过滤嘴和一种使用此过滤嘴的过滤嘴香烟。
已知一种这一类型的过滤嘴，其中具有许多轴向孔眼，从过滤嘴的一端伸向另一端。这些轴向孔眼是由嵌置在过滤嘴之中的一些管筒(见USP5546325)或通过热成形制成的。热成形是通过使用一激光束(见USP 4291712)或一销状加热工具来熔化部分过滤嘴而从事的。
这样一种过滤嘴使之可能直接地和不经过滤处理地从香烟中把部分主要烟流送进吸烟者的口腔。
近年来，许多吸烟者表现出一种趋向，喜比较轻柔的吸烟感受而又不失去享受香烟原本香气和滋味。因此，必需最佳地控制通过过滤嘴的各轴向孔眼送进吸烟者口腔的烟流数量；不过，先前过滤嘴的各轴向孔眼直接地从香烟中把烟流送进吸烟者的口腔，并因此对于可以减轻吸烟感受的程度存在某种限制。
符合本发明的一种香烟过滤嘴包括一过滤棒，具有一可透空气的外周表面，而且其中3至12条连续通路伸展在过滤棒两端处的敞开端部之间，这些通路分布在其直径为过滤棒直径的50至70％的一个环圈上面，而每一通路具有一0．1至0．7mm的直径，并且每一所述通路的壁部具有透气性。
过滤棒，具有一可透空气的外周表面，可以比如是由一可透空气的周边皮纸保持为棒状的一块过滤材料。它可以是另外一种过滤棒，粘合而成并自我支承，尺寸上稳定而勿需周边皮纸-这方面的范例是由在各接触点处粘接成为可透气的棒状的纤维或细丝制成的，诸如市场上有售的NWA过滤棒，由乙酸纤维素细丝粘接而成。在过滤棒本身不需要皮纸来保持其棒状形态的场合，它可以只不过配有一种通气皮纸-比如，将其接合于一沿纵向相邻的圆棒以构成一组合过滤嘴的一种，以及／或者一种通气顶端包纸(ventilating tipping overwrap)，将其接合于一烟草圆棒以构成一过滤嘴香烟。
过滤嘴通常通过具有透气性的包纸连接于一支香烟。在吸过滤嘴香烟时，流通空气经过顶端包纸被送入过滤棒，而后通过各通路壁部进入各通路。穿过各通路的烟流因此为流通空气所稀释而送给吸烟者。在直径和通路数量受限如上的情况下，为流通空气所稀释的主要烟流的大小最好是给出一种柔和的烟气，同时向吸烟者提供香烟的原本香气和滋味。
这些通路可以通过用蒸汽加热过滤材料而制成，以便不予熔化而使过滤材料热成形。
优选地，每一通路具有0．2至0．5mm的直径。过滤嘴的轴向气流阻力，即对于通过过滤嘴的抽吸(RTD)的阻力，最好是80至160mm H2O。
过滤嘴在其一端处包括一顶端，具有的长度是2至20mm，对应于过滤嘴整个长度的8至60％，而具有的RTD是80或以下mmH2O／25mm；一个顶端，比如一普通的过滤嘴顶端，使之容易调节整个过滤嘴的RTD。
沿径向送入过滤嘴的通气量最好是流进过滤嘴的空气总量的20％或以上，更好是70至80％。通过调节流通空气量，经过过滤嘴送向吸烟者的焦油量可予以确定。
图1表明一过滤嘴香烟的透视图；图2表明示于图1之中的过滤嘴香烟的口承末端；图3表明示于图1之中的过滤嘴香烟的一部分剖面；图4是引入过滤嘴的流通空气量百分数的一条图线；图5是在过滤嘴香烟口承末端处流速分布的一条图线；图6表明另一种香烟过滤嘴；以及图7表明又一种香烟过滤嘴。
参见图1，一过滤嘴香烟具有一香烟2，以及一过滤嘴6，后者通过顶端纸(tipping paper)4连接于香烟2的一端。过滤嘴6通过使用一皮纸10以圆柱形状封裹过滤材料8而制成。过滤材料8是通常用于这一类型过滤嘴的一种，比如一种醋酸纤维束(tow of acetate)。圆柱形过滤材料8中纤维的密度在其剖面面积范围内最好是均匀的。
皮纸10和顶端纸4具有透气性，以致流通空气可以通过它们从外部引入过滤材料8。通常皮纸10是一种透气纸张，而顶端包纸4具有孔眼5，可以如图所示成一排或多排地围绕过滤嘴6分布。
过滤材料8还具有其中的一些轴向通路12，从过滤嘴6的口承末端伸向香烟2。每一通路12可以通过热成形过滤材料8而制成。热成形过程可以利用蒸汽的热量-比如，USP 4022221披露了通过这样一种热成形过程而形成各通路的情况。通过这样的过程，不需熔化过滤材料8即可制成各通路12，以至各通路12具有可透气的壁部。
在吸用过滤嘴香烟时，出自香烟2的烟流的一大部分通过过滤嘴材料8过滤之后，被作为经过过滤的烟流送向吸烟者，剩下的一部分烟流未经过滤而通过各通路12被送向吸烟者。
流通空气通过孔眼5和皮纸10被送入过滤材料8，而后通过各通路的壁部进入各通路12。穿过各轴向通路12的烟流由流通空气予以稀释，而经过稀释的烟流被送向吸烟者。香烟的主要烟流并未直接地送向吸烟者，他接到的是经过过滤的烟流和经过稀释的烟流而取得一种柔和的吸烟感受。
经过稀释的烟流保持了原本的香烟滋味和香气。因而吸烟者在较为柔和的吸烟感受中也享受了香烟的香气或滋味。
各轴向通路12分布在一个环圈上，后者具有的直径是圆柱形过滤材料8直径D的50至70％。送向吸烟者的经过稀释的烟流是一种大大地影响原本香烟香气或滋味以及烟量感受的重要因素，并且最好是从过滤嘴6的口承末端均匀地吸出。因此，如图所示，各轴向通路12最好是均等地间隔在与圆柱形过滤材料8共轴线的环圈上面。
轴向通路12的数量可以从3到12，但最好是3，以便易于制作通路。
如果各通路12分布环圈的直径超过过滤材料8直径D的70％，则过滤材料8的外部周边与轴向通路12之间的间隔就小得难以制作各轴向通路12；如果小于直径D的50％，则所述间隔就大得基本上不可能把流通空气送入各通路12以稀释其中的烟流。
一如图4之中所示，通过过滤嘴6外部周边表面引入的流通空气的流入量朝向过滤材料8的中心逐渐减小，而没有气量到达中心部分。为此原因，为把流通空气送入各通路12，需要把各通路设置在一个其直径是直径D的50至75％的环圈上。
图4的图线表明利用一种装置所测定的结果，此种装置是通过改进一种用于测定一过滤嘴香烟尼古丁和焦油量的通常自动吸烟装置而获得的。此经过改进的装置在通常吸烟条件下自动地抽吸一过滤嘴香烟而不需点燃此过滤嘴香烟。自动吸烟是在一支香烟或多支香烟的烟气仅通过孔眼5被引入的情况下进行的。在自动吸烟期间，烟气流进过滤物质8，后者可捕集包含在引入的烟气之中的焦油。观察过滤物质8整个截面面积上焦油的分布状况使得可能估出进入过滤物质8的流通空气的流量。
各通路12的直径应当是从0．1至0．7mm。如果它小于0．1mm，出自各通路12的经过稀释的烟流流量则很小，以致吸烟者不能享受香烟的原本味道和香气并难以热成形各轴向通路12；如果它大于0．7mm，经过稀释的烟流流量则很大，以致不能获得一种柔和的吸烟感受，而且轴向气流阻力，亦即对于过滤嘴6抽吸(RTD)的阻力，减小得如此之多，以至吸烟者将具有心理上的不良感受。过滤嘴6的RTD可取的是80至160mmH2O，而更为可取的是100至135mmH2O。不过，在有三条通路12时，过滤嘴6的RTD当各通路12的直径超过0．7mm时下降到比80mmH2O低得多。各通路12的直径最为可取的是0．2至0．5mm。
图5表明在通常吸烟条件下抽吸带有过滤嘴6的一种过滤嘴香烟时在过滤嘴6口承端部处流速的分布状况。在此图中，图标○和◇分别表示其通路12直径是0．28mm和0．43mm过滤嘴香烟。图标△表明其过滤嘴不具有各轴向通路的一种过滤嘴香烟。过滤嘴的直径D是8mm，而过滤嘴6具有三条通路12，围绕一4．6mm直径圆周等距地间隔开来。
自图5显然可见，具有各通路12的过滤嘴香烟表现出比不具有轴向通路者为高的流速。随着通路12直径的增大，其中的流速也增大了。优选地，轴向通路12的直径是在由图标○与◇表示的直径之间，比如，大约0．35mm。
通路12的整个截面面积优选地是0．0236至0．472mm2。在有三条通路12时，直径是0．35mm，整个截面面积是0．288mm2。
下面表格1表明多种过滤嘴6的技术规格和RTD。
表1
过滤嘴6的长度是25mm，过滤物质8的丝束技术规格(tow specification)是5Y／80，000(亦即，5单纤维
数，Y形／80，000总
数；这适用于此后出现的类似表述)，以及皮纸10是24000 C4(亦即，240000考列斯塔单位(Coresta units)；这适用于此后出现的类似表述)多孔纸。
图6表明本发明的另一实施例。图6的过滤嘴14具有一过滤段16，类似于以上提及的过滤嘴6；以及一普通过滤嘴18，作为过滤器14的口承端部连接于过滤段16的一端。过滤段16和端头18通过一外部皮纸20彼此连接。外部皮纸20是由与过滤段16的皮纸10一样的多孔纸张制成的。端头18是由过滤段16的皮纸10制成的。端头18由一种醋酸纤维束制成并用衬套皮纸以圆筒方式包裹起来。
端头18的长度是过滤嘴14总长度的8至60％，亦即2至20mm。端头18的RTD是80mmH2O／25mm或较小。当过滤嘴14的总长度是比如25mm时，端头18的长度是2至15mm，优选是5mm。
尽管过滤器14在其口承端部处具有端头18，但已经通过过滤段16之中各通路的经过稀释的烟流在端头的RTD很低时未经显著过滤地被送向吸烟者。吸过滤嘴香烟时，吸烟者因此可以收到经过过滤的烟流和未经显著过滤的稀释烟流。这样为吸烟者提供了一种良好的吸烟感受。端头18还具有一种好处，即遮掩了捕集在过滤段16各通路12内壁上的焦油。
优选地，端头18尽可能短以防止损害从过滤段16发送烟气的流速分布。为减小其RTD，端头18优选地使用一种粗纤维的过滤物质。端头18的过滤物质比如具有8Y／39000的一种纤维技术规格。
过滤嘴18可以另外配置在过滤段16与香烟2之间。在此情况下，一活性炭过滤嘴22可以用以代替普通过滤嘴18，一如图7之中所示。活性炭过滤嘴22是通过把活性炭颗粒掺混到普通过滤嘴18里面而制成的。
以下表格2表明一如图6之中所示的多种过滤嘴14的技术规格和RTD。
表2
以下表格3分别表明具有过滤嘴A-J的香烟的性质，其焦油目标值从1到3mg。
表3
所使用的香烟2各自具有58mm的长度和20mg的焦油含量。在表3中，包纸的透气性随每种香烟过滤嘴而异。
从表3清楚可见，当过滤嘴香烟A至“通常”具有同样的焦油目标含量时，过滤嘴香烟A至J具有70至80的流通空气百分数Vf，这高于带有通常过滤嘴的香烟。结果，过滤嘴香烟的过滤嘴A-J比带有通常过滤嘴的香烟具有低得很多的CO／T。
表3的焦油目标含量是1至3mg。当它大约是6mg时，Vf可以降低，而一20％或以上的数值可能是足够的。
权利要求
1．一种香烟过滤嘴，包括一过滤棒，具有一透气的外围表面，而且其中三至十二条连续通路延伸在此棒两端的畅开端部之间，所述各通路分布在一个直径是此棒直径的50至70％的环圈上，以及每一所述通路具有一0．1至0．7mm的直径和每一所述通路的壁部具有透气性。
2．按照权利要求1所述的过滤嘴，其特征在于每一所述通路具有一0．2至0．5mm的直径。
3．按照权利要求1或2所述的过滤嘴，其特征在于具有80至160mm H2O的气流阻力。
4．按照前述任何一项权利要求所述的过滤嘴，其特征在于包括一端头，具有2至20mm的长度，对应于所述过滤嘴总长度的8至60％，并具有80mm H2O／25mm或较低的气流阻力。
5．按照前述任何一项权利要求所述的过滤嘴，其特征在于过滤棒包括一具有透气性的皮纸。
6．一种过滤嘴香烟，其特征在于一权利要求1-5中任一项所述的过滤嘴通过构成一通气顶端包纸的所述皮纸装接于一香烟。
7．一种过滤嘴香烟，包括一通过一通气顶端包纸装接于一香烟的、符合任一权利要求1-5的过滤嘴。
8．按照权利要求6或7所述的过滤嘴香烟，其特征在于，在使用中，通过顶端包纸进入过滤嘴的流通空气量构成进入过滤嘴空气总量的20％或更多。
9．按照权利要求8所述的过滤嘴香烟，其特征在于所述流通空气构成所述空气总量的80％。
10．一种香烟过滤嘴，基本上一如在此参照各附图所述。
11．一种过滤嘴香烟，基本上一如在此参照各附图所述。
全文摘要
提供一种香烟过滤嘴和过滤嘴香烟,可使吸烟感受柔和得多而不损毁原本的香烟味道和香气。香烟过滤嘴具有一过滤棒,具有一透气的外围表面,以及在棒中的3至12条轴向通路。这些通路分布在一个其直径是此棒直径的50至70%的环圈上,并具有0.1至0.7mm的直径。轴向通路的壁部具有透气性。吸烟时,引入各通路的流通空气稀释了出自香烟的烟流。
文档编号A24D1/04GK1282547SQ00122228
公开日2001年2月7日 申请日期2000年7月31日 优先权日1999年7月29日
发明者保罗·克拉克, 约翰·查尔顿, 迹边一朗, 小堀内正则 申请人:日本烟草产业株式会社