Курительное изделие с фильтром с открытым концом и ограничителем

Курительное изделие 10, содержащее табачный стержень 12, способный производить основной поток дыма, фильтр 14, имеющий передний конец 20 и задний конец 22, причем поток дыма поступает в фильтр на его переднем конце 20, при этом фильтр содержит трубчатый сегмент 18, открытый на заднем конце 22 фильтра, и ограничитель потока 30, расположенный внутри трубчатого сегмента; и мундштучную бумагу 16, соединяющую фильтр с табачным стержнем и включающую воздухопроницаемую вентилирующую зону 40, расположенную между передним концом 20 фильтра и ограничителем потока 30.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФИЛИП МОРРИС ПРОДАКТС С.А. 017643 До сих пор сигареты с высокими уровнями вентиляции обычно имеют недопустимо низкие уровни сопротивления затяжке (RTD), если только не предпринимались меры по компенсации падения RTD. В прошлом для устранения этого недостатка использовали ацетатцеллюлозные фильтрующие сегменты высокой плотности. Однако такие фильтрующие сегменты имели тенденцию уменьшать доставку смолы(FTC), с небольшим или нулевым воздействием на доставку компонентов газовой фазы основного потока табачного дыма, типа угарного газа (CO) и окиси азота (NO). Такое техническое решение ухудшало отношение CO к смоле (FTC) в сигаретах с низкой доставкой смолы. Вентиляция имеет желательное свойство в том, что, действуя в одиночку, снижает как фазу частиц,так и газовую фазу основного потока дыма. Сигареты с высокой вентиляцией, однако, имеют неудовлетворительное усилие затяжки, как упомянуто выше. На чертежах: фиг. 1 - вид сбоку табачного изделия согласно предпочтительному варианту, где мундштучная(ободковая) бумага частично развернута, чтобы показать внутренние компоненты фильтра; фиг. 2 - вид в сечении ограничителя потока в соответствии с одним вариантом; фиг. 3 - вид сбоку ограничителя потока в сечении по 3-3 на фиг. 2; фиг. 4 - вид в сечении ограничителя потока в соответствии с другим вариантом; фиг. 5 - вид сбоку в сечении другого варианта ограничителя потока; фиг. 6 - вид ограничителя потока в сечении по 5-5 на фиг. 5 в одном выполнении; фиг. 7 - вид в сечении ограничителя потока в другом выполнении; фиг. 8 - вид сбоку в сечении еще одного варианта ограничителя потока; фиг. 9 - вид сбоку в сечении другого варианта воплощения для ограничителя потока; фиг. 10 - вид сбоку табачного изделия согласно другому варианту, где мундштучная бумага частично развернута, чтобы показать внутренние компоненты фильтра; фиг. 11 - вид сбоку табачного изделия согласно еще одному варианту, где мундштучная бумага частично развернута, чтобы показать внутренние компоненты фильтра. Курительное изделие по изобретению содержит табачный стержень, способный производить основной поток дыма; фильтр, имеющий передний конец и задний конец, причем дым поступает в фильтр через передний конец, при этом фильтр содержит трубчатый сегмент, открытый на заднем конце фильтра; ограничитель потока, размещенный внутри трубчатого сегмента; и мундштучную бумагу, соединяющую фильтр с табачным стержнем, а также воздухопроницаемую вентилирующую зону, расположенную между передним концом фильтра и ограничителем потока. Здесь и ниже термины передний и задний указаны относительно табачного стержня, т.е. ближе к нему и дальше от него, соответственно. В соответствии с вариантом выполнения курительное изделие содержит табачный стержень и фильтр, содержащий бумажную трубку, открытую на заднем конце фильтра и прикрепленную передним концом к табачному стержню мундштучной бумагой; ограничитель потока, расположенный внутри трубки фильтра, причем ограничитель потока разделяет трубку фильтра на переднюю полость и заднюю полость; и зону вентиляции, расположенную вдоль задней полости, вентилирующая зона включает множество перфорационных отверстий, проходящих через мундштучную бумагу и трубку фильтра. В соответствии с еще одним вариантом курительное изделие содержит табачный стержень, способный производить основной поток дыма; фильтр, имеющий передний конец и задний конец; причем фильтр расположен так, что принимает основной поток дыма на своем переднем конце и содержит бумажный трубчатый сегмент, открытый на заднем конце фильтра, и ограничитель потока, расположенный внутри трубчатого сегмента, причем ограничитель потока включает стержень из вспененного бумажного материала, имеющего по меньшей мере один канал, введенный во внешнюю периферию стержня из вспененного бумажного материала. Курительное изделие также содержит мундштучную бумагу, соединяющую фильтр с табачным стержнем и содержащую воздухопроницаемую вентилирующую зону, расположенную между передним и задним концами фильтра. На фиг. 1 представлен вид сбоку табачного изделия 10 согласно предпочтительному варианту выполнения. На чертеже мундштучная бумага фильтра 16 частично развернута, чтобы показать внутренние компоненты фильтра. Как показано на фиг. 1, данный вариант выполнения табачного изделия 10 включает табачный стержень 12 и фильтр (или фильтрующий узел) 14, соединенный с табачным стержнем 12 мундштучной бумагой 16. Табачный стержень 12 предпочтительно состоит из цилиндрического жгута курительного материала (обычно, табачной мешки), окруженного ограничивающей внешней оберткой 13. Внешняя обертка 13 представляет собой обычно пористый оберточный материал или бумажную обертку. Фильтр 14 предпочтительно включает трубчатый сегмент (или трубку) 18, имеющую передний конец 20, задний (обращенный ко рту) конец 22, и ограничитель потока 30, расположенный внутри трубчатого сегмента 18. Ограничитель потока 30 предпочтительно содержит перегородку 32, содержащую по меньшей мере одно отверстие (или ограничитель потока) 34 меньшего диаметра. Ограничитель потока 30 делит трубчатый сегмент 18 на переднюю полость 24 и заднюю полость 26, открытую на заднем конце-1 017643 22 фильтра. Фильтр 14 может также включить пористую бумажную заглушку (не показана) на заднем конце 22 фильтра 14 для внешнего вида. Предпочтительно эта пористая бумажная заглушка не продолжается до ограничителя потока 30, чтобы оставить расположенную за ним полость 26 внутри фильтра 14. Трубчатый сегмент 18 предпочтительно выполнен из бумажного продукта или биоразлагаемого пластика или другого подходящего разлагаемого материала. Трубчатый сегмент 18 предпочтительно имеет длину 19 приблизительно от 20,0 до 40,0 мм и более предпочтительно от 25,0 до 35,0 мм, и наиболее предпочтительно приблизительно от 27,5 до 31 мм с внутренним диаметром 21 от приблизительно 7,0 до 8,0 мм и более предпочтительно приблизительно от 7,4 до 7,8 мм. Различные уровни вентиляции (от 10 до 90%) могут быть включены в трубчатый сегмент 18 через комбинации ограничителя потока 30, вентилирующую зону 40 (или зону вентиляции), проницаемость мундштучной бумаги 16 и проницаемость бумаги или материала, используемого для трубчатого сегмента 18, обеспечивающей желательную поставку дыма (FTC смолы) от той же самой сигареты. В соответствии с одним вариантом трубчатый сегмент 18 предпочтительно выполнен из твердой бумаги, которая формирует независимый трубчатый сегмент, которая может быть перфорирована подходящим лазерным оборудованием или другим устройством, чтобы добавить к трубчатому сегменту 18 по меньшей мере один периферический ряд или ряд вентиляционных отверстий 42. В соответствии с другим вариантом пропускающая воздух вентилирующая зона 40 может быть выполнена с одним рядом (возможно, двумя или тремя рядами) вентиляционных отверстий 42, проходящими сквозь мундштучную бумагу 16 и трубчатый сегмент 18. В предпочтительном варианте вентилирующая зона 40 расположена рядом или смежно с ограничителем потока 30 так, чтобы воздух, поступающий через вентилирующую зону 40, смешивался с основным потоком дыма перед поступлением в задний (т.е. обращенный ко рту) конец 22 фильтра 14. В соответствии с одним вариантом вентиляционные отверстия 42 расположены предпочтительно вслед за ограничителем потока 30, так что вентиляционные отверстия 42 находятся между ограничителем потока 30 и задним концом 22 фильтра. Расстояние между вентилируемой зоной 40 (или вентиляционными отверстиями 42) и задним краем 22 фильтра 14 составляет предпочтительно по меньшей мере 5 мм и еще предпочтительнее от 5 до 20 мм, и наиболее предпочтительно от 10 до 15 мм. Однако понятно, что в соответствии с другим вариантом вентиляционные отверстия 42 могут находиться перед ограничителем потока 30, так что вентиляционные отверстия 42 будут расположены между табачным стержнем 12 и ограничителем потока 30. В соответствии с другим вариантом ограничитель потока 30 и вентилирующая зона 40 предпочтительно обеспечивают вентиляцию табачного изделия 10 на уровне по меньшей мере 25%, предпочтительно от 50 до 90% или более. Уровень вентиляции табачного изделия 10 также предпочтительно изменяет сопротивление затяжке (RTD) так, чтобы оно было приемлемым для курильщика. Сопротивление затяжке (RTD) может быть также задано путем изменения количества и размера отверстий 34 ограничителя потока 30 и положения вентилирующей зоны 40 на фильтре 14. В соответствии с другим вариантом внешняя обертка 13 может иметь высокую проницаемость, или альтернативно может использоваться перфорация, чтобы достигнуть высокого уровня вентиляции табачного стержня. Кроме того, желаемое сопротивление затяжке (RTD) обеспечивают, поддерживая желательную степень вентиляции по всей площади потока дыма. Последнее свойство достигается размещением вентиляционной зоны 40 вслед за ограничителем 30. Кроме того, размещение вентилируемой зоны 40 на расстоянии от заднего конца 22 фильтра содействует смешиванию воздуха, втягиваемому в фильтр 14 через вентилирующую зону 40, с основным потоком дыма, втягиваемым из табачного стержня 12. На фиг. 2 представлен вид в сечении ограничителя потока 30 в соответствии с одним вариантом выполнения. Как показано на фиг. 2, ограничитель потока 30 предпочтительно содержит перегородку 32,имеющую по меньшей мере одно отверстие (или сужение потока) 34 уменьшенного диаметра. Ограничитель потока 30 имеет размер, обеспечивающий достаточный перепад давлений, чтобы курительное изделие 10 имело сопротивление затяжке (RTD) по меньшей мере 40 мм водяного столба или более, предпочтительно от 50 до 80 мм водяного столба. Предпочтительно перегородка 32 имеет диаметр 36, приблизительно от 7,0 до 8,0 мм и еще предпочтительнее приблизительно от 7,4 до 7,8 мм. Перегородка 32 также предпочтительно имеет одно или,возможно, по меньшей мере одно отверстие 34 диаметра 38, приблизительно от 0,2 до 0,9 мм. Ограничитель потока 30 может быть выполнен из бумаги, пластика или металла и более желательно сделан из бумажного материала, биоразлагаемого пластика или другого подходящего разлагаемого материала. На фиг. 3 представлен вид сбоку ограничителя потока 30 в сечении по 2-2 на фиг. 2. Как показано на фиг. 3, ограничитель потока 30 может быть выполнен в виде перегородки 32, имеющей по меньшей мере одно отверстие 34. Разделение 32 имеет ширину 39, которая может изменяться приблизительно от 0,05 до 20,0 мм и более предпочтительно от 0,5 до 2,0 мм. На фиг. 4 представлен вид в сечении ограничителя потока 30 в соответствии с другим вариантом. Как показано на фиг. 4, так как снижение давления ограничителя потока 30 зависит от открытия области,множественные отверстия 34 могут также использоваться. Например, в соответствии с еще одним вариантом выполнения по меньшей мере два или более отверстий 34, каждое из которых имеет по меньшей мере 0,2 мм диаметр 38, может содержаться в перегородке 32. Понятно, что количество, размер, рисунок-2 017643 или положение отверстий 34 в перегородке 32 могут быть различными, чтобы обеспечивать желаемое падение давления в фильтре 14 в комбинации с вентилирующей зоной 40. На фиг. 5 представлен вид сбоку в сечении ограничителя потока 30 в соответствии с другим вариантом. Как показано на фиг. 5, ограничитель потока 30 включает по меньшей мере два канала 60, причем каждый канал 60 для пропускания потока имеет пару конических концов 62, 64. Каналы 60 включают задний конец 61 и передний конец 63, которые являются открытыми, чтобы позволить потоку или дыму протекать по каналам. Каналы 60 предпочтительно введены во внешнюю периферию 67 (фиг. 6) стержня 66 из вспененного бумажного материала, образующего среднюю часть ограничителя потока 30. Понятно,что хотя ограничитель потока 30 содержит по меньшей мере два канала потока 60, он может содержать три или более каналов потока 60, которые предпочтительно симметрично расположены вокруг внешней периферии 67 из стержня из вспененного бумажного материала 66. Другие материалы, такие как пластики или резины, также могут использоваться. Бумажный вспененный материал 66 может иметь овальное,круглое, шестиугольное или другое подходящее сечение. Пара конических краев 62, 64 расположены предпочтительно противоположно друг другу (то есть, меньшая часть конического конца обращена наружу от средней части), чтобы облегчить установку ограничителя потока 30 в трубчатый сегмент 18. Ограничитель потока 30 предпочтительно также является симметричным, что препятствует блокированию табачным наполнителем каналов 60 для потока дыма и содействует процессу изготовления сигарет и функциям ограничителя 30. На фиг. 6 показан вариант выполнения ограничителя потока 30 в сечении по 5-5 на фиг. 5. Как показано на фиг. 6, ограничитель потока 30 включает по меньшей мере два канала 60, расположенные симметрично вокруг внешней периферии 67 стержня из вспененного бумажного материала 66. Эти по меньшей мере два канала 60 могут иметь овальное или круглое поперечное сечение или другие подходящие сечения и/или конфигурации. На фиг. 7 представлен вид в сечении другого варианта ограничителя потока 30. Как показано на фиг. 7, ограничитель потока 30 включает множество каналов 60 вокруг внешней периферии 67 стержня из вспененного бумажного материала 66 в виде множества канавок 65, имеющих в поперечном сеченииV-образную форму. Понятно, канавки 65 могут быть V-образной формы, прямоугольными, овальными или иметь другие подходящие конфигурации. На фиг. 8 представлен вид сбоку в сечении еще одного варианта ограничителя потока 30. Ограничитель потока 30 включает перегородку (поперечную стенку) 32, имеющую по меньшей мере одно отверстие 34 и внешнее кольцо 46, продолжающееся вокруг внешней периферии 33 перегородки 32. Как показано на фиг. 8, внешнее кольцо 46 может быть слегка коническим, чтобы облегчить введение ограничителя потока 30 в трубчатый сегмент 18. На фиг. 9 представлен вид сбоку в сечении другого выполнения ограничителя потока 30. Данный ограничитель потока 30 включает перегородку 32, имеющую по меньшей мере одно отверстие 34 и внешнее кольцо 46, продолжающееся вокруг внешней периферии 33 перегородки 32. Как показано на чертеже, внешнее кольцо 46 может содержать симметричное основание 48 со скошенными или закругленными краями 50, чтобы облегчить установку ограничителя потока 30 в трубчатый сегмент 18. В соответствии с другим вариантом фильтрующий материал (не показан) может использоваться для предотвращения блокирования табачным наполнителем отверстий 34 (или каналов 60). Сопротивление затяжке (RTD) сигареты или табачного изделия 10 в целом, как и доставка смолы сбалансировано путем варьирования вентилирующих зон 40, диаметра 38 отверстий 34 (или каналов 60) и количества отверстий 34 (или каналов 60). Понятно, что по мере увеличения уровня вентиляции количество воздуха, втягиваемого в тлеющий уголек курительного изделия, будет уменьшаться, таким образом, уменьшая количество сжигаемого табака, снижая температуру уголька и производство компонентов дыма. Кроме того, в результате усиленной диффузии из сигаретной бумаги (то есть, внешней обертки 13) вследствие меньшей скорости потока может дополнительно снизить содержание в дыме таких газообразных компонентов, как угарный газ (CO) и окись азота (NO). На фиг. 10 представлен вид сбоку курительного изделия 10 согласно еще одному варианту выполнения, где мундштучная бумага фильтра 16 частично развернута, чтобы показать внутренние компоненты фильтра. Как показано на чертеже, может быть желательным обеспечить несколько вентилирующих зон 40 в местах относительно отверстий 34 в ограничителе потока 30, чтобы достичь более высоких уровней вентиляции. Вентилирующая зона 40 предпочтительно включает множество вентиляционных отверстий 42, которые продолжаются через мундштучную бумагу 16 и трубчатый сегмент 18. Понятно,что фильтр 14 облегчает использование поточных методов лазерной перфорации при изготовлении табачного изделия 10. Понятно, что в соответствии с другим вариантом производство табачного изделия 10 может быть облегчено посредством использования предварительно перфорированной мундштучной бумаги 16. Следует учесть, что во всех вариантах выполнения фильтр 14 может быть собран простыми методами, обычно используемыми в промышленности для производства сигарет на высоких скоростях. Дополнительно, каждый вариант может включать по меньшей мере одну опору 28 (фиг. 10) перед и/или вслед за полостью 24, 26, чтобы обеспечить желаемую жесткость по всей длине фильтра 14. Опора 28-3 017643 предпочтительно представляет собой кольцо на внутренней и/или внешней поверхности трубчатого сегмента 18 или другого подходящего устройства, которое может придать жесткость трубчатому сегменту 18 фильтра 14. На фиг. 11 показан вариант, подобный в некотором отношении варианту по фиг. 1, но где трубчатый элемент 18 выполнен из мягкого пористого материала, например в виде трубки из ацетата целлюлозы, обычно называемой полой ацетатной трубкой или HAT. Использование HAT обеспечивает более мягкое касание губ курильщика, чем фильтр, изготовленный из твердой бумажной трубки, такой как в других описанных здесь вариантах. Ограничитель потока 30 может быть выполнен как любой из вышеописанных ограничителей потока, но предпочтителен ограничитель потока по фиг. 9, где перегородка 32 продолжается внутрь от внешнего кольца 46 и одно или более отверстий 34 проходят сквозь перегородку. Расположенная перед ограничителем потока заглушка 24' из фильтрующего материала отделяет ограничитель потока 30 от табачного стержня 12. Трубка 18, ограничитель 30 и заглушка 24' могут быть обернуты бумагой типа обычной обертки заглушки. Это расположение позволяет сборку фильтра с высокой машинной скоростью и устраняет необходимость сборки компонентов фильтра в твердой трубке. Кроме того, может использоваться заранее перфорированная мундштучная бумага, тем самым устраняя необходимость перфорирования твердой трубки, как в вышеописанных выполнениях. Следует также учесть, что курительное изделие 10, показанное на фиг. 1-10, в котором фильтр не содержит фильтрующего материала типа заглушек из ацетата целлюлозы, расходы, связанные с использованием ацетатцеллюлозных заглушек, могут быть исключены. Кроме того, экологический вред от таких курительных изделий, не содержащих подобных заглушек также уменьшается. Показанные и описанные здесь варианты обеспечивают курительное изделие, имеющее высокий уровень вентиляции, и несмотря на это, желаемое сопротивление затяжке, а также позволяющее облегчить высокоскоростное производство сигарет на традиционном сигаретоделательном оборудовании. Понятно, что предшествующее описание представило предпочтительные варианты, которые приведены лишь для иллюстрации изделия и способов его производства. Понятно, что возможны изменения и модификации этих вариантов, очевидные для специалиста в данной области. Соответственно, все примерные варианты, а также их модификации и альтернативы возможны без выхода из объема настоящего изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Курительное изделие, содержащее табачный стержень, способный производить основной поток дыма; фильтр, имеющий передний конец и задний конец, причем поток дыма поступает в фильтр на его переднем конце, при этом фильтр содержит трубчатый сегмент, открытый на заднем конце фильтра, и ограничитель потока, расположенный внутри трубчатого сегмента; и мундштучную бумагу, соединяющую фильтр с табачным стержнем и включающую воздухопроницаемую вентилирующую зону, расположенную между передним концом фильтра и ограничителем потока. 2. Курительное изделие по п.1, в котором воздухопроницаемая вентилирующая зона включает по меньшей мере один периферический ряд вентиляционных отверстий, проходящих сквозь мундштучную бумагу и трубчатый сегмент. 3. Курительное изделие по п.1 или 2, в котором воздухопроницаемая вентилирующая зона также расположена между ограничителем потока и задним концом фильтра. 4. Курительное изделие по любому предшествующему пункту, в котором вентилирующая зона удалена от заднего конца фильтра на достаточное расстояние, чтобы содействовать смешиванию воздуха,поступающего через воздухопроницаемую вентилирующую зону, с основным потоком дыма, поступающим от табачного стержня. 5. Курительное изделие по любому предшествующему пункту, в котором ограничитель потока является перегородкой, имеющей по меньшей мере одно отверстие. 6. Курительное изделие по п.5, в котором перегородка имеет множество отверстий, причем каждое отверстие имеет диаметр приблизительно от 0,2 до 0,6 мм. 7. Курительное изделие по п.5 или 6, в котором перегородка имеет внешнее кольцо, продолжающееся вокруг внешней периферии перегородки, чтобы облегчить введение ограничителя потока в трубчатый сегмент. 8. Курительное изделие по любому предшествующему пункту, в котором ограничитель потока содержит стержень из вспененного бумажного материала, имеющий по меньшей мере два канала. 9. Курительное изделие по п.8, в котором указанные каналы введены во внешнюю периферию стержня из вспененного бумажного материала. 10. Курительное изделие по любому предшествующему пункту, в котором трубчатый сегмент имеет достаточную жесткость, чтобы трубчатый сегмент сохранял форму и мог перфорироваться лазером. 11. Курительное изделие по любому из пп.1-9, дополнительно содержащее поддержку внутри труб-4 017643 чатого сегмента, чтобы обеспечивать желательную твердость по всей длине фильтра. 12. Курительное изделие по любому предшествующему пункту, в котором трубчатый сегмент фильтра является бумажной трубкой, а ограничитель потока делит указанную трубку на переднюю полость и заднюю полость; при этом обеспечена дополнительная вентилирующая зона, расположенная вдоль задней полости, причем эта вентилирующая зона включает множество перфораций, продолжающихся через мундштучную бумагу и указанную трубку.