专利名称：吸烟制品的制作方法
吸烟制品本发明的领域本发明涉及吸烟制品如香烟，和尤其包括过滤嘴的吸烟制品。本发明的背景当香烟被抽吸时在香烟中的烟草会燃烧，产生焦油。近年来，消费者偏好低焦油香 烟。因此，希望生产出对消费者释放较少焦油的香烟。现有香烟许多年来都包括能够有助于减少焦油输出的过滤嘴。当该香烟被点燃抽 吸，燃烧点逐渐移动接近过滤嘴。当该香烟首先被点燃时，未燃烧烟草本身的棒(rod)提供 一定量的过滤作用，并且能够因此有助于减少焦油输出。然而，随着烟草棒被燃烧至越来越 短的长度，这一过滤作用会丧失，导致在后面喷烟烟团(puff)对于同等的喷烟烟团体积有 增加的烟雾输出。因此，还希望生产出在后面的喷烟烟团中对消费者释放较少焦油的香烟。已知的是沿着过滤嘴的一部分的中心轴提供中空管。例如，GB2177890公开一种 香烟，其中过滤嘴包括第一和第二部件，其中第一部件邻近该烟草棒，和第二个部件邻近 嘴。第一部件采用了被乙酸纤维素包围的热收缩材料的薄中心管。当该香烟最初被点燃 时，该管为烟雾通过第一部件提供低阻力的通路(比烟雾必须通过包围用的乙酸纤维素更 好)。通过第一部件的该低阻力通路有助于补偿长烟草棒的较高初始阻力。然而，随着香烟 升温，该中心管瘪缩，空出的空间被该包围用乙酸纤维素材料的膨胀所占据。该管现在不再 为烟雾通过第一部件提供低阻力通路，其中该烟雾必须通过第一部件的较高阻力的乙酸纤 会佳o稍微类似的构型公开在EP 481596中。然而在该文件中，该管在加热时没有扁瘪。 相反地，该管逐渐地被冷凝到在管的端部的过滤材料上的烟雾组分所阻塞，然后该烟雾必 须流过在过滤嘴附近的更高阻力材料。该管可以沿着它的长度提供孔，以产生更渐变的过渡。在现有香烟中过滤嘴的过滤性能与在过滤嘴中出现的烟雾的量基本上无关，虽然 在流速和过滤效率之间有众所周知的相互关系。结果，该过滤嘴的性能，例如就焦油输出而 言，倾向于随不同的喷烟烟团体积和不同的喷烟烟团分布图(profile)而变化。本发明的概述本发明提供吸烟制品，如具有位于一端的过滤嘴的香烟。该过滤嘴包括沿着吸烟 制品的圆柱形轴接连设置的至少第一个、第二个和第三个区段。第一个和第三个区段中的 每一个包括沿着各自区段的长度延伸的至少一个管。第二个区段包括比第一个和第三个区 段的管有高得多的过滤效率的过滤材料。该过滤嘴能够有助于提供更一致水平的焦油，且对于吸烟方式(regime)或已消 耗多少的吸烟制品具有减少的依赖性。例如，在一个实施方案中，在第一区段中该管的 出口在第一次量的吸烟(smoking)之后至少部分地阻塞。因此更多烟雾现在通过第一 个过滤区段(该管除外)的剩余部分，该剩余部分包括一些形式的过滤材料。在再次量 (furtheramount)的吸烟之后，在第三个区段中管的入口至少部分地被阻塞。更多的烟雾 现在通过第三个过滤区段(该管除外)的剩余部分，该剩余部分再次包括一些形式的过滤
4材料。因此，该实施方案提供了随着吸烟制品被消耗，过滤嘴的过滤效率的逐渐和控制的提 升。需要指出的是，对于较高的喷烟烟团体积和/或喷烟速率，过滤效率的提升更快速地发 生(因为在这种情况下该管更迅速地阻塞)。另外，过滤嘴的过滤效率的提升有助于补偿随 着吸烟制品被消耗而导致的未燃烧烟草棒本身的减低过滤作用。在一个实施方案中，第一区段的管是与第三个区段的管彼此共轴的。第一个和/ 或第三个区段的管可以位于吸烟制品内的中心(即与吸烟制品共轴)，或作为凹槽(grove) 提供在过滤嘴的外圆周上。另一个可能性是该管位于该中心的中间和在过滤嘴的外侧 (outside of the filter)。该管的数量和位置能够根据需要而改变以控制总体过滤嘴性 能，并且能够从一个过滤区段变为另一个过滤区段。在一个实施方案中，第一区段和/或第三个区段的管具有在0. l_3mm范围，或更特 别地在0. 5-1. 5mm范围的直径，和在4_15mm范围的长度。该管尺寸有助于确定过滤嘴的 总体特性。例如，具有较大直径的管和尤其管的端部在吸烟过程中需要花费更长的时间被 (至少部分地)阻塞。因此，该管尺寸规格能够根据过滤嘴和吸烟制品的所需性质来调节。 需要指出的是，不同的管可具有不同的尺寸(对于在不同过滤嘴区段中的管，和同时对于 在单个过滤嘴区段中的多个管)。在一个实施方案中，该管是中空的，和第一个，第二个和第三个过滤嘴区段全部包 括过滤材料，如乙酸纤维素、纸等等(不同的过滤嘴区段可以包括不同的过滤材料)。对于 第一个和第三个过滤嘴区段，过滤材料包围或包埋这些区段的管。在不同区段中过滤材料 的相对过滤效率能够用于控制过滤嘴的总体特性。例如，在一个实施方案中，第一个过滤嘴 区段的过滤材料具有比第二个和第三个过滤嘴区段的过滤材料更低的过滤效率。因此，当 穿过第一个过滤嘴区段的管至少部分地阻塞时，在过滤效率上的提升会小于当穿过第三个 过滤嘴区段的管至少部分地被阻塞时在过滤效率上的提升。可以在一个或多个区段中沿过滤嘴的圆周提供通气孔。该通气区优选位于潜在阻 塞点的下游。在一个实施方案中，通气孔提供在第二个和/或第三个过滤嘴区段的外侧。如 果穿过第一个和第三个区段的管位于中心(即与吸烟制品共轴)，则最初大部分的气流是 沿着吸烟制品的中心轴。然而，随着管的端部被至少部分地阻塞，和烟雾流被强迫流向该吸 烟制品的外侧部分，则这会增加经由该通气孔吸入的空气的量以稀释烟雾。另外，吸烟制品 的压差或压降(PD)将增加。紧接着在阻塞点的下游的通气的定位将随着过滤嘴的PD提高 而导致增大的通气水平。在一个实施方案中，该过滤嘴包括在第三个区段之后的沿着吸烟制品的圆柱形轴 接连设置的附加成对的区段。各附加对的区段包括第一和第二附加区段。第一个附加区段 包括沿着第一个附加区段的长度延伸的至少一个管，该管基本上平行于吸烟制品的圆柱形 轴。第二个附加区段包括比第一个附加区段的管有高得多的过滤效率的过滤材料。用这样 的方式增加过滤嘴区段的数量能够允许对过滤行为的进一步控制。例如，如果提供与第二 个和第三个过滤嘴区段类似的第四个和第五个过滤嘴区段，则在第三个过滤嘴区段中的管 至少部分地阻塞之后，在第五个过滤嘴区段中的管至少部分地阻塞一些时间。该过滤嘴因 此在各自管被阻塞时在过滤效率的提升上具有更多的渐变性。本发明还提供用于任何吸烟制品如以上所述的制品中的过滤嘴。附图的简述
本发明的各种实施方案现在参考下列附图仅仅以举例方式来详细描述。
图1举例说明根据本发明的一个实施方案的香烟过滤嘴。图2举例说明根据本发明的一个实施方案的图1的香烟过滤嘴对于初始阶段喷烟 烟团的行为。图3举例说明根据本发明的一个实施方案的图1的香烟过滤嘴对于第二阶段喷烟 烟团的行为。图4举例说明根据本发明的一个实施方案的图1的香烟过滤嘴对于第三阶段喷烟 烟团的行为。详细说明图1是根据本发明的一个实施方案的香烟10的示意图。香烟10具有通常的圆柱 形状，并且包括用外部包裹材料21连接于过滤嘴20的烟草棒15 (在图1中仅仅部分地显 示)。过滤嘴位于香烟的嘴端100。该香烟10是在烟草棒15的与嘴端相反的端部点燃。过滤嘴20包括沿着香烟的圆柱形轴排列的三个区段31，41，51，其中各区段是圆 柱形。区段31临近该烟草棒15，区段51临近嘴端100，和区段41是在区段31和区段51 之间。香烟10的构型因此是由一系列的(a succession of)三个平面(plane)确定的，该 三个平面全部垂直于香烟的圆柱形轴。第一个平面确定在烟草棒15和第一个过滤嘴部件 31之间的界面，第二个平面确定在第一个过滤嘴部件31和第二个过滤嘴部件41之间的界 面，和第三个平面确定在第二个过滤嘴部件41和第三个过滤嘴部件51之间的界面。在一 个实施方案中，在不同平面之间的距离(和因此各过滤嘴区段的长度)是在5-10mm范围。 (在其它实施方案中，该距离可以是在4-15mm范围)。第一个过滤嘴区段31包括管35和第三个过滤嘴区段51也包括管55。管35和 55两者都与香烟的圆柱形轴共轴并且各管35、55沿其各自区段的长度延伸。管35、55的 半径明显低于香烟的半径。例如，管的直径可以仅仅是大约0. l-3mm。在一个实施方案中， 管35、55中的每一个具有大约0.5-lmm的直径。需要指出的是，如果管的半径是香烟总体 的半径的20%，则该管的横截面积仅仅是香烟的横截面积的4%。该管35、55可以由纸、纸板、塑料或任何其它合适材料制成并且可具有多孔的或 无孔的表面。在所示的实施方案中，该管35、55是中空的，但是在其它实施方案中可具有为 气流提供极少阻力的填充物。在所示的实施方案中，管35和55彼此基本上是相同，但是在 其它实施方案中可以根据是否合适而在尺寸规格、形状和/或其它性能上不同。在第一区段31中，该管35被过滤材料32如乙酸纤维素、纸、聚丙烯或任何其它合 适材料包围。形成的这一材料具有较低的密度，因此具有相对低的过滤效率(但是显著地 高于该中空管)。不含有中心管的中间区段41也包括过滤材料42，如乙酸纤维素、纸、或聚 丙烯等等。形成的这一材料具有较高的密度，并且具有高的过滤效率(与材料32的过滤效 率相比)。在第三个区段51中，管55也被过滤材料52如乙酸纤维素、纸、聚丙烯等等包围。 再次，形成的这一材料具有较高的密度，并且具有高的过滤效率(与材料32的过滤效率相 比)。外部包裹材料21具有通气孔的两个圆周环。环绕过滤嘴41的第二个区段提供通 气孔43的第一个环，而通气孔53的第二个环接近于过滤嘴51的第三个区段的起始处(即 远离该嘴端100)。这些通气孔允许空气被抽吸到香烟过滤嘴中并稀释通过的烟雾。
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图2说明了根据本发明的一个实施方案，当该香烟首先被抽吸时穿过图1的香烟 10的主烟雾流。来自燃烧烟草的烟雾穿过(travel down)该烟草棒15到达过滤嘴20。该 烟雾现在与通过过滤材料32相比更优先通过第一个部件31的管35，因为管35对烟雾流提 供更低的阻力。然后，在经由第三个区段51在过滤嘴的嘴端100离开之前，该烟雾通过第 二个区段41的高过滤效率材料。在第三个过滤嘴区段51中，由于管55的较低流动阻力， 该烟雾与通过周围的过滤材料52相比更优先通过该管55。在这一阶段，正是过滤嘴20的第二个区段41提供了过滤嘴20的大部分的过滤作 用。该过滤作用可通过在烟雾到达过滤嘴20之前该烟雾穿过未燃烧烟草棒15的较长部分 来补充。相对很少的通气空气被吸入通过通气孔43、53，因为穿过香烟的主烟雾流接近于香 烟10的中心轴-即远离通气孔所处的外表面，并且在通气孔的上游有低的过滤压降。在图2的构型中，由于低的流动阻力，烟雾以较高速度穿过管35，然后减速进入第 二个区段41中，在这里过滤材料42提供高得多的流动阻力。这一减速会导致烟雾在冲击 点(impaction point) 36 (即第二个部件41的致密过滤材料42靠近管35的出口的位置) 上的浓度。在冲击点36上的提高的浓度导致焦油沉积在过滤材料42上，这越来越阻塞管 35的出口。这导致了图3所示的情形，其中管35因为物质在冲击点36上的沉积而被阻塞。 (在这里使用的“阻塞”指部分或完全的堵塞)。因此，通过第一个过滤嘴区段31的更多烟 雾现在在管35的外部穿过过滤材料32的主体，该主体占据了第一个过滤嘴区段31的外部 环形空间。这为穿过第一个过滤嘴区段31的烟雾提供增大的过滤作用(与当烟雾通过管 35而不是通过过滤材料32时相比)。在通过第一个过滤嘴部件31的过滤材料32之后，该烟雾被抽吸通过第二个部件 41，并且汇集到管55的入口 56。该烟雾流然后按照前面所述的方式通过管55，而在嘴端 100离开过滤嘴20。穿过第二个过滤嘴部件41的烟雾流现在稍微更接近在过滤嘴20外侧上的通气孔 43 (与图2的构型相比)。这是因为，随着中心管35被阻塞(完全地或部分地)，更多烟雾 离开接近于香烟外侧的第一个过滤嘴区段31。管35的端部的限制在通气孔的上游的过滤 嘴区段中导致压降的增大，因此增加了进入过滤嘴中的通气气风流的量。另外，随着更多烟 雾通过邻近于进来的通气气流的过滤嘴的径向外侧，更多烟雾被通气气流向内沿径向偏转 朝向过滤嘴的中心部分并穿过该过滤材料，因此使过滤效率提高。烟雾汇集到与管55的入口接近的第二个过滤嘴(部件)的区域56，导致在该冲 击点上烟雾密度提高。此在烟雾浓度上的提高再次引起烟雾物质如焦油沉积到该过滤材料 上。因此，当该香烟进一步抽吸时，焦油积聚在位置56上，积聚的焦油逐渐地阻塞管55的 入口，使得烟雾经由管55从过滤嘴20离开受到限制。这导致在图4中所示的情形。在第三个过滤嘴区段51中，由于穿过中心管55的 烟雾流现在受到限制，更多烟雾通过在中心管周围的过滤材料52-即穿过第三个过滤嘴区 段51的外部环形空间。该烟雾因此遇到了过滤材料52的高过滤效率。这有助于补偿在烟 草棒15 (它现在比香烟最初被点燃时有短得多的长度)内的降低过滤作用。在图4的构型中，穿过第二个过滤嘴区段41的烟雾流基本上平行于香烟的圆柱形 轴并且一般位于过滤嘴的(径向)外侧部分，接近于通气孔43和53。与过滤孔43和53邻近的这一增大流量，连同因为管55的入口的(部分)阻塞而引起的过滤嘴压降的总体提 高，会吸入增多的通气空气，导致到达嘴端100的烟雾的更大程度稀释。香烟被喷烟越困难，产生越多焦油，烟雾越快离开管35，和在图2中的冲击过滤效 果(impact filtration)越高。另外，对于各逐步前进阶段，随着烟雾逐渐地朝着过滤嘴20 的外侧部分抽吸和因此更接近于通气孔43、53，经由过滤嘴20的通气量会增大。香烟10因 此显示出增大的过滤效率、压降和通气兼有增大的焦油产生。此外，香烟10具有相对平的 一 口接一 口喷烟的焦油分布图(flat puff by puff tar profile)(基于过滤嘴20和剩余 烟草棒15的综合过滤作用)。虽然图1说明了本发明的一个实施方案，但是所属技术领域的技术人员会知道香 烟10的许多潜在改进形式。例如，过滤嘴区段31和/或51可以设有多个管。另外，该管 或这些管不一定沿着香烟10的中心轴来定位。例如，一个可能性是沿着过滤材料32和/ 或52的外缘有一个或多个凹槽，来分别替代管35/55或与管35/55共存在。此外，虽然过滤嘴20包括三个区段，但是在其它实施方案中可能有附加的区段。 例如，过滤嘴可以具有与第二个区段相似的第四个区段，和与第三个区段相似的第五个区 段。这将导致过滤效率的提升的进一步层次化。可以认识到的是，管或凹槽的数量、尺寸、形状、材料和结构，过滤材料的类型和密 度，以及过滤嘴区段的数目和结构都能够调节以获得所需的总体过滤特性_例如取决于具 体烟草的性质，等等。另外，虽然本发明方法已经在香烟的范围中进行一般性描述，但本发 明方法能够适用于宽范围的吸烟制品，例如雪茄烟。因此，本发明的范围是由所附权利要求 和它们的等同范围来定义。
权利要求
具有位于一端的过滤嘴的吸烟制品，该过滤嘴包括沿着该吸烟制品的圆柱形轴接连设置的至少第一个、第二个和第三个区段，其中第一个和第三个区段中的每一个包括沿着各自区段的长度延伸的至少一个管，和第二个区段包括比第一个和第三个区段的管有高得多的过滤效率的过滤材料。
2.权利要求1的吸烟制品，其中第一区段的至少一个管是与第三个区段的至少一个管 共轴。
3.权利要求1或2的吸烟制品，其中第一区段的至少一个管和第三个区段的至少一个 管是与吸烟制品共轴。
4.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中第一区段的至少一个管包括在过滤嘴的外 圆周中的凹槽。
5.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中第三个区段的至少一个管包括在过滤嘴的 外圆周中的凹槽。
6.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中第一区段的至少一个管具有4-15mm的长度。
7.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中第一个区段的至少一个管具有0.l-3mm的直径。
8.权利要求7的吸烟制品，其中第一个区段的至少一个管具有0.5-1. 5mm的直径。
9.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中第三个区段的至少一个管具有4-15mm的长度。
10.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中第三个区段的至少一个管具有0.l-3mm的直径。
11.权利要求10的吸烟制品，其中第三个区段的至少一个管具有0.5-1. 5mm的直径。
12.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中该管是中空的。
13.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中除该至少一个管之外的该第一个过滤嘴 区段包括过滤材料。
14.权利要求13的吸烟制品，其中第一个过滤嘴区段的过滤材料具有比第二个过滤嘴 区段的过滤材料更低的过滤效率。
15.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中除该至少一个管之外的该第三个过滤嘴 区段包括过滤材料。
16.权利要求15的吸烟制品，其中第三个过滤嘴区段的过滤材料具有比第一个过滤嘴 区段的过滤材料更高的的过滤效率。
17.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中在第二个过滤嘴区段的外部提供通气孔。
18.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中在第三个过滤嘴区段的外部提供通气孔。
19.任何一项前述权利要求的吸烟制品，该过滤嘴包括在该第三个区段之后的沿着吸 烟制品的圆柱形轴连续的附加的成对过滤嘴区段，其中各对的区段包括第一个附加区段包括沿着第一个附加区段的长度延伸的、基本上平行于吸烟制品的圆 柱形轴的至少一个管；第二个附加区段包括比第一个附加区段的至少一个管有高得多的过滤效率的过滤材料。
20.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中在使用中在第一个区段中的至少一个管的出口在第一次量的吸烟之后被阻塞；和 在第三个区段中至少一个管的入口在再次量的吸烟之后被阻塞。
21.任何一项前述权利要求的吸烟制品，其中该管基本上平行于吸烟制品的圆柱形轴 延伸。
22.用于任何一项前述权利要求的吸烟制品中的过滤嘴。
23.吸烟制品的过滤嘴，包括一般圆柱形的过滤嘴主体，该主体包括沿着主体接连设 置的第一个、第二个和第三个过滤嘴区段，第一个和第三个区段中的每一个包括沿着各自 区段的长度延伸的至少一个管以及第二个区段包括比第一个和第三个区段的管有高得多 的过滤效率的过滤材料。
全文摘要
具有在一端的过滤嘴(20)的吸烟制品(10)，该过滤嘴包括沿着吸烟制品的圆柱形轴接连设置的至少第一个、第二个和第三个区段(34，41，51)。第一个区段(31)和第三个区段(51)中的每一个包括沿着各自区段的长度延伸的、基本上平行于吸烟制品的圆柱形轴的至少一个管(35，55)。第二个区段(41)包括比第一个和第三个区段的管(35，55)有高得多的过滤效率的材料。可以在一个或多个区段中在过滤嘴的周围提供通气孔(43)。
文档编号A24D3/04GK101959432SQ200880127777
公开日2011年1月26日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年1月7日
发明者R·费贝尔科恩 申请人:英美烟草(投资)有限公司